随着科学技术水平的不断提高,新型大功率电力电子元器件的诞生,集成电路和微机技术的应用,交流变频调速技术已日趋完善和成熟。交流变频器调速系统以调速范围宽、动态响应快、调速精度高、保护功能完善和操作简单等优点,已在冶金、石化、电力、机械、民用电器等行业得到广泛应用。
变频器在正常使用6-10年后,就进入故障的高发期,经常会出现元器件烧坏、失效、保护功能频繁动作等故障现象,严重影响其正常运行。在长期从事设备维修工作中,本人遇到过许多不同的变频器故障,在对其处理过程中,发现其故障类别有一定的共性和规律。在实际维修中,只要抓住其特征,掌握故障处理的规律,就能做好变频器的维修工作,
使变频器在实际中出现的各种故障得到及时处理和解决,并延长其使用寿命。首先,要根据变频器的使用技术规范要求,制定完善的日常维护措施和检修周期,使故障隐患在初期得到解决,尤其是在恶劣环境条件下使用的变频器,这项措施更为重要。其次,专业维修人员必须全面了解其原理、结构和控制方式等常识。此外,还要有丰富的实践维修经验和扎实的电气理论知识。
二、变频器应用现状
在实际设备维修中,遇到最多的是进口变频器。如富士、三垦、ABB、AB、西门子等厂家。特别是在大、中型企业旧设备技术改造中,应用最为广泛。其原因是由于十多年前国内生产变频器的厂家很少,其产品功能简单、性能低、质量不高。而进口变频器机型多、技术成熟、功能齐全、性能优越、质量高、耐用的特点,并且适合不同设备拖动需求,故占据着国内变频器市场的主要部分。在多年的实际使用中,发现进口变频器也存在着一个很大的问题,就是国内多数代理商和经销商在推销进口变频器时,一般是以国外已开始淘汰的机型为主,由于这类产品的价格不高,国内企业普遍能够接受。另外,国企在设备技术改造中,因改造资金不足、对方案设计不重视、审批专业性不强等其它原因,会自然选择这种机型。故设备技术改造完成2-3年后,就出现变频器维修配件或整机购买不到现象。代理商以这种产品淘汰,又推销另外一种机型,结果出现了同一个设备改造项目,却采用多种机型控制的情况。如我厂炭素一、二期焙烧4台多功能天车变频器改造,分别采用AB公司AC800-01、AC800-02两种变频器(2台是2002年实施的
改造;另2台是2003年完成的)。又如我厂炭素净化系统4台200KW的排烟机2001年选用ABB公司ASC600(250KW)机型实施变频器改造后,运行3年多,就有2台变频器因无备件停用(因这种机型淘汰,已不生产,无备件供应)。
随着经济和技术的迅速发展和进步,近几年国内众多厂家在变频器研制和开发方面,已开始了大规模资金和人力的投入。目前国产变频在控制技术和功能上,已取得了显著的进步和成就。但由于过去的遗留的旧观念和态度,人们在实际应用中,仍然对国产变频的性能和质量有较深的怀疑和偏见,故目前制约着国产变频器推广和应用。但国产变频器以其低价格,维修方便、配件供应及时等优点,正在逐渐被国内企业技术人员认可和接纳。
三、变频器的常见故障及维修对策
目前,大多数国内企业中,由于维修人员素质、能力、实践经验及设备管理不到位等原因,在设备维修工作上,主要采取设备元部件整机更换的维修工作方式。对于设备中变频器维修,也普遍采取整机报废、更换(或更新)维修方式。故企业内废旧整机变频器数量很多,每年要花费大量资金购置新的变频器,以维持实际设备运行需要。另外,由于变频器在使用中故障频繁,从维修人员到管理层普遍认为只有进口机型,才有高质量、低故障的保障。对变频器使用环境、维护不重视,将各类异常故障归结于质量问题,故出现了设备完成变频器技术改造的几年后,又提出了新的设备变频器技改项目(这种技改其实是变频器更新工作),使一台设备多次实施技改,浪费了大量资金,影响着企业生产
成本降低和效益的提高。
1变频器故障分类
根据变频器发生故障或损坏的特征,一般可分为两类;一种是在运行中频繁出现的自动停机现象,并伴随着一定的故障显示代码,其处理措施可根据随机说明书上提供的知道方法,进行处理和解决。这类故障一般是由于变频器运行参数设定不合适,或外部工况、条件不满足变频器使用要求所产生的一种保护动作现象;另一类是由于使用环境恶劣,高温、导电粉尘引起的短路、潮湿引起的绝缘降低或击穿等突发故障(严重时,会出现打火、爆炸等异常现象)。这类故障发生后,一般会变频器无任何显示,其处理方法是先对变频器解体检查,重点查找损坏件,根据故障发生区,进行清理、测量、更换,然后全面测试,再恢复系统,空载运行,观察触发回路输出侧的波形,当6组波形大小、相位差相等后,再加载运行,达到解决故障的目的。本文主要阐述第二类故障的分析和处理方法。
2主电路故障
根据对变频器实际故障发生次数和停机时间统计,主电路的故障率占60%以上;运行参数设定不当,导致的故障占20%左右;控制电路板出现的故障占15%;操作失误和外部异常引起的故障占5%。从故障程度和处理困难性统计,此类故障发生必然造成元器件的损坏和报废。是变频器维修费用的主要消耗部分。