在現代工業控制(zhi)中(zhong)，采用(yong)變(bian)頻器控制(zhi)電(dian)動機的(de)電(dian)力拖(tuo)動系(xi)(xi)統，有(you)著節(jie)能，調節(jie)控制(zhi)方便，維護簡(jian)單，可網絡化集中(zhong)遠程控制(zhi)，可與PLC組成控制(zhi)系(xi)(xi)統等優(you)(you)點。變(bian)頻器的(de)這些優(you)(you)點使其在工業自動控制(zhi)領域中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)日(ri)益廣泛。本文對變(bian)頻器應(ying)用(yong)中(zhong)的(de)故障問題進行了(le)分析，并介紹了(le)處理方法。

1.變頻器應用中的一些問題

1.1 諧波問題

變(bian)頻器的(de)主(zhu)電(dian)(dian)路中起開關作(zuo)用(yong)的(de)器件(jian)，在通斷(duan)電(dian)(dian)路的(de)過程(cheng)中，都(dou)要產生(sheng)諧(xie)波。較低次諧(xie)波通常(chang)對(dui)電(dian)(dian)動機(ji)負載影響(xiang)較大，引起轉(zhuan)矩脈動;而較高的(de)諧(xie)波則使變(bian)頻器輸出電(dian)(dian)纜的(de)漏電(dian)(dian)流增(zeng)加，使電(dian)(dian)動機(ji)出力不足。諧(xie)波干擾還會導致繼(ji)電(dian)(dian)保護(hu)裝(zhuang)置的(de)誤動作(zuo)，使電(dian)(dian)氣儀表計量(liang)不準確，甚至(zhi)無法(fa)正(zheng)常(chang)工作(zuo)。

1.2 噪聲與振動問題(ti)

采用變(bian)頻(pin)器(qi)調速，將產(chan)生(sheng)噪聲和振(zhen)動(dong)，這是(shi)因為變(bian)頻(pin)器(qi)輸出波(bo)(bo)形中(zhong)含有(you)高(gao)次諧波(bo)(bo)分(fen)量。隨著運轉(zhuan)頻(pin)率的變(bian)化(hua)，基波(bo)(bo)分(fen)量、高(gao)次諧波(bo)(bo)分(fen)量都在大范圍內變(bian)化(hua)，很(hen)可能與(yu)電(dian)動(dong)機(ji)的固有(you)機(ji)械振(zhen)動(dong)頻(pin)率發(fa)生(sheng)諧振(zhen)，而這種諧振(zhen)是(shi)噪聲與(yu)振(zhen)動(dong)的來源。

1.3 發熱問題

變(bian)(bian)頻(pin)(pin)器(qi)在運(yun)行中由于內(nei)部損耗而產生(sheng)熱量，這種熱量主電(dian)路(lu)占(zhan)98%，控制電(dian)路(lu)占(zhan)2%左(zuo)右。同時在夏季環境溫度過高，使變(bian)(bian)頻(pin)(pin)器(qi)溫度上升(sheng)，溫度可(ke)高達80~90℃，由于變(bian)(bian)頻(pin)(pin)器(qi)是電(dian)子(zi)裝(zhuang)置，內(nei)含電(dian)子(zi)器(qi)件(jian)和電(dian)解電(dian)容等，溫度過高易造成元器(qi)件(jian)失效，使液晶屏幕數據無法顯示，還經常會發(fa)生(sheng)變(bian)(bian)頻(pin)(pin)器(qi)保護動(dong)作的現象(xiang)。

因(yin)此，必須將變頻器(qi)輸出的(de)諧波抑制在允許的(de)范圍內，同時消(xiao)除或(huo)減弱噪聲與(yu)振動(dong)，對變頻器(qi)進行(xing)散(san)熱，以延長(chang)變頻器(qi)的(de)使用壽(shou)命。

2、變頻器應用中一些問題的分析與處理

2.1 對(dui)諧波問題的(de)處理

對諧波問題的處理就是切(qie)斷干擾的傳播途徑和(he)抑制干擾源上的高次諧波。

切斷干擾的傳播(bo)途(tu)徑有：

(1)切斷共(gong)用接(jie)(jie)(jie)地線(xian)(xian)(xian)傳(chuan)播干(gan)擾的(de)途徑動力線(xian)(xian)(xian)的(de)接(jie)(jie)(jie)地與控制線(xian)(xian)(xian)的(de)接(jie)(jie)(jie)地應分開，即將動力裝置(zhi)的(de)接(jie)(jie)(jie)地端子(zi)接(jie)(jie)(jie)到地線(xian)(xian)(xian)上，將控制裝置(zhi)的(de)接(jie)(jie)(jie)地端子(zi)接(jie)(jie)(jie)到該裝置(zhi)盤的(de)金屬外(wai)殼上。

(2)信號(hao)線(xian)遠離干擾源電(dian)流的導線(xian)布線(xian)分離對消除(chu)這種(zhong)干擾行之有效，即把高壓(ya)電(dian)纜(lan)(lan)、動力電(dian)纜(lan)(lan)、控制(zhi)電(dian)纜(lan)(lan)與儀表(biao)電(dian)纜(lan)(lan)、計(ji)算機電(dian)纜(lan)(lan)分開走線(xian)。

抑制(zhi)干(gan)擾源上的高次(ci)諧波的方式有：

(1)增加變(bian)頻器(qi)供電電源內(nei)阻(zu)抗(kang)通常電源設備的(de)內(nei)阻(zu)抗(kang)可以起到緩沖變(bian)頻器(qi)直流濾波電容的(de)無(wu)功(gong)功(gong)率的(de)作用，內(nei)阻(zu)抗(kang)越大，諧波含(han)量越小，這種內(nei)阻(zu)抗(kang)就是變(bian)壓器(qi)的(de)短路阻(zu)抗(kang)。因此，選擇變(bian)頻器(qi)供電電源時，最好選擇短路阻(zu)抗(kang)大的(de)變(bian)壓器(qi)。

(2)安裝濾(lv)波(bo)(bo)器(qi)在變頻器(qi)前加裝LC型無源濾(lv)波(bo)(bo)器(qi)，濾(lv)掉高次諧波(bo)(bo)，通常濾(lv)掉5次和7次諧波(bo)(bo)。

(3)安裝電抗(kang)器在(zai)變頻器前(qian)側安裝線路電抗(kang)器，可抑制(zhi)電源側過(guo)電壓。

(4)設置有源濾波器(qi)有源濾波是自(zi)動(dong)產(chan)生一個與(yu)諧波電流(liu)的幅值相同且(qie)相位正好相反(fan)的電流(liu)，從而可以有效(xiao)地吸收諧波電流(liu)。

2.2 對噪聲與振動問題的處理

(1)當變(bian)頻(pin)器輸出中的低次諧(xie)波分量(liang)與轉子固有(you)機械頻(pin)率發生諧(xie)振時(shi)，則噪聲(sheng)增大;當變(bian)頻(pin)器輸出中的高次諧(xie)波分量(liang)與鐵芯、機殼、軸承架等(deng)，在各(ge)自固有(you)頻(pin)率附(fu)近處發生諧(xie)振時(shi)，則噪聲(sheng)增大。