交流變頻速以其節(jié)能顯著、保護完善、控制性能好、過載能力強、使用維護方便等特點，迅速發(fā)展起來，已成為電動機調(diào)速的主潮流。怎樣結(jié)合生產(chǎn)工藝要求正確使用變頻器并使其充分發(fā)揮效益，已成人們關注的焦點?，F(xiàn)結(jié)合工程應用中的故障實例，對變頻器在應用中普遍存在的問題進行分析。

　　一、故障實例

　　1、誤操作故障

　　山東鋁業(yè)公司水泥廠 7#水泥回轉(zhuǎn)窯篦式冷卻機設計選用兩臺Y250M-830kW電動機分別傳動兩級篦床，變頻調(diào)速控制，其控制原理如圖1所示。

　　圖中VVVF是日產(chǎn)富士FRNO37P7-4EX57kVA通用變頻頻器，裝于低壓配電室內(nèi)，其電源接觸器及運轉(zhuǎn)命令上冷卻機現(xiàn)場和控制室兩地操作，KA是篦冷機與破碎機聯(lián)鎖觸點。變頻器系統(tǒng)試車時，因工藝需要，操作人員在主控室操作SB4斷開變頻器電源接觸器KM，使處于集中控制的篦冷機停車。

　　重新開車時，兩臺變頻器均進入OH2(外部故障)閉鎖狀態(tài)，故障歷史查詢顯示OH2和LU(低電壓)，檢查端子THR隨聯(lián)接良好，電源電壓正常，按RESET鍵復位無效，測量主電路直流電壓為518V。經(jīng)分析故障前篦冷機工作于集中控制狀態(tài)，參與系統(tǒng)聯(lián)鎖，操作員停變頻器電源實現(xiàn)停車時，計算機進行內(nèi)部數(shù)據(jù)讀操作并獲取正轉(zhuǎn)指令，但此時主回路直流電壓尚未建立，CPU檢測后封鎖輸出，發(fā)出OH2故障信號，因此，導致故障的真正原因是錯誤操作，而非現(xiàn)場技術人員認為的由電源接觸器頻繁起動變頻器所致。

　　故障原因明確以后，針對現(xiàn)場情況規(guī)定了操作程序，開停車使用控制室內(nèi)的S2(集中控制時)或SB5、SB6開停車按鈕，將集中控制室內(nèi)變頻器電源接觸器控制按鈕SB3、SB4用膠帶貼封，僅當停機檢修時啟用，以避免誤操作現(xiàn)象出現(xiàn)，系統(tǒng)運行正常。

　　2、使用條件造成的故障

　　一家油田某采區(qū)所用的九臺變頻器在短期內(nèi)燒毀三臺，故障都是變頻器控制的變壓器燒毀導致主板等部件損壞。據(jù)了解，該地區(qū)電網(wǎng)電壓有時高達 480V，遠超過手冊規(guī)定的+10%的電壓上限，使絕緣裕度較小的控制變壓器燒毀。這是一個變頻器用于嚴重過壓條件下而損壞的曲型事例。

　　因此，使用變頻器時，應對使用現(xiàn)場的電網(wǎng)質(zhì)量、環(huán)境溫度、粉塵、干擾等條件認真調(diào)查，外部條件不能滿足要求時應采取有效措施加以解決。

 二、變頻器應用中的常見問題及處理方法

　　1、變頻器電源開關的設置與控制

　　變頻器用戶手冊規(guī)定，在電源與主電路端子之間，一定要接一個開關，這是為了確保檢修安全。對這一點，一般用戶能夠按手冊要求做。但容易忽視的是手冊還建議在開關后裝設電磁接觸器，其目的是在變頻器進入故障保護狀態(tài)時能及時切斷電源，防止故障擴散。在實際使用中，有的用戶沒有安裝，有的使用不合理;如圖 1方案中電源接觸器僅被用來實現(xiàn)遠地停送電及變頻器的過負荷保護;有些方案則僅用于起、停電動機。這都是不恰當?shù)摹?/p>

　　由于變頻器價格較高，使用時應在電源接觸器控制回路中串接變頻器故障報警接觸器動斷觸點控制回路中串接變頻器故障報警接鏈接觸器動斷觸點(如富士P7/G7系列的B30、C30觸點)，這對大容量變頻器尤為重要。

　　變頻器電源進線端一定要裝設開關，使用中宜優(yōu)選刀熔開關，該開關有明顯的斷點，集電源開關、隔離開關、應急開關和是路保護于一體，性能優(yōu)于目前采用較多的單一熔斷器、刀開關或自動空氣開關等方案。對大容量變頻器應選配快速熔斷器以保護整流模塊。

　　變頻器電源側(cè)設置接觸器應選配快速熔斷器以保護整流模塊。

　　變頻器電源側(cè)設置接觸器并參與故障聯(lián)鎖時，應將控制電源輔助輸入端子接于接觸器前，以保證變頻器主電路斷電后，故障顯示和集中報警輸出信號得以保持，便于實現(xiàn)故障檢索及診斷。[!--empirenews.page--]

　　2、不應用電源側(cè)接觸器頻繁起、停電動機

　　實際應用中，有許多控制方案設置外圍電路控制電源側(cè)接觸器實現(xiàn)系統(tǒng)軟起動特性，圖2是某雜志一篇文章推薦的日產(chǎn)三墾(SANKEK)變頻器的控制方案。由圖可知，該方案電動機起動時按SB2，其觸點閉合，KA1得電，其動合觸點分別發(fā)出變頻器運行和時間繼電器KT的激勵命令，KT延時斷開動合觸點提供繼電器KA2激勵命令，KA2動合觸點控制KM吸合，變頻器得電起動電動機。

　　停車時按SB1發(fā)出停車命令，KA1斷電，其動合觸點復位，取消運行命令并使KT斷電，KT動合觸點延時20s復位，電源接觸器KM斷電，實現(xiàn)當KM起動時，先閉合KA1，停止時先斷開KA1的辦法，可達到起動、停止軟特性，從而避免電動機反饋電壓侵入變頻器。

　　上述方案建議利用電源接觸器直接起動變頻器來實現(xiàn)電動機起動、停止的軟特性是錯誤的。由圖 3可知，當電壓型交-直-交變頻器通電時，主電路將產(chǎn)生較大充電電流，頻繁重復通斷電，將產(chǎn)生熱積累效應，引起元件的熱疲勞，縮短設備壽命。因此上述方案不適用于頻繁起動的設備。

　　對不頻繁起動的設備也無優(yōu)越性(某些大容量變頻器根本無法起動，如例1所述)，因為變頻器本身具有優(yōu)越的控制性能，實現(xiàn)軟起動特性應優(yōu)先考慮利用正、反轉(zhuǎn)命令和通過加、減速速時間設定實現(xiàn)，無謂地增加許多外圍電路器件，不但浪費資金而且降低了系統(tǒng)的可靠性，大大降低了響應速度，加大維護工作量，增加損耗，是不足取的。[!--empirenews.page--]3、電動機過載保護宜優(yōu)先選擇電子熱繼電器

　　一部分專業(yè)人員認為，變頻器內(nèi)部的過載保護只是為保護其自身而設，對電動機過載保護不適用，為了保護電動機，必須另設熱繼電器。在實際應用中，筆者所見各種變頻調(diào)速控制方案也絕大多數(shù)在電路的不同位置設置了熱繼電器，以完成所控單臺電動機的過負荷保護，這顯然又是一種誤解。

　　對一臺變頻器控制一臺標準四極電動機的控制方案而言，使用變頻器電子熱過載繼電器保護電動機過載，無疑要優(yōu)于外加熱繼電器，對普通電動機可利用其矯正特性解決低速運行時冷卻條件惡化的問題，使保護性能更可靠。尤其是新型高機能變頻器(如富士 9S系列)現(xiàn)已在用戶手冊中給出設定曲線，用戶可根據(jù)工藝條件設定。通常，考慮到變頻器與電動機的匹配，電子熱過載繼電器可在50%~105%額定電流范圍內(nèi)選擇設定。

　　只有在下列情況時，才用常規(guī)熱繼電器代替電子熱繼電器：

　　-149; 所用電動機不是四極電動機-149; 使用特殊電動機(非標準通用電動機)-149; 一臺變頻器控制多臺電動機-149; 電動機頻繁起動

　　但是，如果用戶有豐富的運行經(jīng)驗時，筆者仍建議通過電子熱繼電器的合理設定(引入校正系數(shù))來完成單臺電動機變頻調(diào)速的過載保護。

　　當變步器選用外部熱繼電器進行電動機過載保護時，熱繼電器應裝設于變頻器輸出側(cè)，常見的裝于輸入側(cè)的方案起不到保護作用(變頻器的變頻變壓特性使 其低頻時輸入電流遠遠小于輸出電流)。過載保護應根據(jù)設備工藝要求情況，采用變頻器停止命令(斷開 CM)或空轉(zhuǎn)停車(斷開BX)命令實現(xiàn)停車，不宜通過電源接觸器實現(xiàn)。