交流變頻速以其節(jié)能顯著、保護(hù)完善、控制性能好、過載能力強(qiáng)、使用維護(hù)方便等特點(diǎn)，迅速發(fā)展起來，已成為電動(dòng)機(jī)調(diào)速的主潮流。變頻調(diào)速在我國已進(jìn)入推廣應(yīng)用階段。然而由于認(rèn)識(shí)上的局限，人們?cè)? VVVF(變頻變壓)通用變頻器的實(shí)際應(yīng)用中還存在許多通用變頻器錯(cuò)誤。怎樣結(jié)合生產(chǎn)工藝要求正確使用通用變頻器并使其充分發(fā)揮效益，已成人們關(guān)注的焦點(diǎn)。現(xiàn)結(jié)合工程應(yīng)用中的故障實(shí)例，對(duì)通用變頻器在應(yīng)用中普遍存在的問題進(jìn)行分析。
誤操作故障：裝于低壓配電室內(nèi)，其電源接觸器及運(yùn)轉(zhuǎn)命令上冷卻機(jī)現(xiàn)場(chǎng)和控制室兩地操作，KA是篦冷機(jī)與破碎機(jī)聯(lián)鎖觸點(diǎn)。通用變頻器系統(tǒng)試車時(shí)，因工藝需要，操作人員在主控室操作SB4斷開通用變頻器電源接觸器KM，使處于集中控制的篦冷機(jī)停車。 重新開車時(shí)，兩臺(tái)通用變頻器均進(jìn)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(fù)位無效，測(cè)量主電路直流電壓為518V。經(jīng)分析故障前篦冷機(jī)工作于集中控制狀態(tài)，參與系統(tǒng)聯(lián)鎖，操作員停通用變頻器電源實(shí)現(xiàn)停車時(shí)，計(jì)算機(jī)進(jìn)行內(nèi)部數(shù)據(jù)讀操作并獲取正轉(zhuǎn)指令，但此時(shí)主回路直流電壓尚未建立，CPU檢測(cè)后封鎖輸出，發(fā)出OH2故障信號(hào)，因此，導(dǎo)致故障的真正原因是通用變頻器錯(cuò)誤操作，而非現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員認(rèn)為的由電源接觸器頻繁起動(dòng)通用變頻器所致。 故障原因明確以后，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)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(shí))或SB5、SB6開停車按鈕，將集中控制室內(nèi)通用變頻器電源接觸器控制按鈕SB3、SB4用膠帶貼封，僅當(dāng)停機(jī)檢修時(shí)啟用，以避免誤操作現(xiàn)象出現(xiàn)，系統(tǒng)運(yùn)行正常。
使用條件造成的故障 ,一家油田某采區(qū)所用的九臺(tái)通用變頻器在短期內(nèi)燒毀三臺(tái)，故障都是通用變頻器控制的變壓器燒毀導(dǎo)致主板等部件損壞。據(jù)了解，該地區(qū)電網(wǎng)電壓有時(shí)高達(dá) 480V，遠(yuǎn)超過手冊(cè)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(gè)通用變頻器用于嚴(yán)重過壓條件下而損壞的曲型事例。
因此，使用通用變頻器時(shí)，應(yīng)對(duì)使用現(xiàn)場(chǎng)的電網(wǎng)質(zhì)量、環(huán)境溫度、粉塵、干擾等條件認(rèn)真調(diào)查，外部條件不能滿足要求時(shí)應(yīng)采取有效措施加以解決。
通用變頻器應(yīng)用中的常見問題及處理方法 有通用變頻器電源開關(guān)的設(shè)置與控制 ，通用變頻器用戶手冊(cè)規(guī)定，在電源與主電路端子之間，一定要接一個(gè)開關(guān)，這是為了確保檢修安全。對(duì)這一點(diǎn)，一般用戶能夠按手冊(cè)要求做。但容易忽視的是手冊(cè)還建議在開關(guān)后裝設(shè)電磁接觸器，其目的是在通用變頻器進(jìn)入故障保護(hù)狀態(tài)時(shí)能及時(shí)切斷電源，防止故障擴(kuò)散。在實(shí)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)地停送電及通用變頻器的過負(fù)荷保護(hù);有些方案則僅用于起、停電動(dòng)機(jī)。這都是不恰當(dāng)?shù)摹? 由于通用變頻器價(jià)格較高，使用時(shí)應(yīng)在電源接觸器控制回路中串接通用變頻器故障報(bào)警接觸器動(dòng)斷觸點(diǎn)控制回路中串接通用變頻器故障報(bào)警接鏈接觸器動(dòng)斷觸點(diǎn)(如富士P7/G7系列的B30、C30觸點(diǎn))，這對(duì)大容量通用變頻器尤為重要。
通用變頻器電源進(jìn)線端一定要裝設(shè)開關(guān)，使用中宜優(yōu)選刀熔開關(guān)，該開關(guān)有明顯的斷點(diǎn)，集電源開關(guān)、隔離開關(guān)、應(yīng)急開關(guān)和是路保護(hù)于一體，性能優(yōu)于目前采用較多的單一熔斷器、刀開關(guān)或自動(dòng)空氣開關(guān)等方案。對(duì)大容量通用變頻器應(yīng)選配快速熔斷器以保護(hù)整流模塊。 通用變頻器電源側(cè)設(shè)置接觸器應(yīng)選配快速熔斷器以保護(hù)整流模塊。通用變頻器電源側(cè)設(shè)置接觸器并參與故障聯(lián)鎖時(shí)，應(yīng)將控制電源輔助輸入端子接于接觸器前，以保證通用變頻器主電路斷電后，故障顯示和集中報(bào)警輸出信號(hào)得以保持，便于實(shí)現(xiàn)故障檢索及診斷。
對(duì)不頻繁起動(dòng)的設(shè)備也無優(yōu)越性(某些大容量通用變頻器根本無法起動(dòng)，)，因?yàn)橥ㄓ米冾l器本身具有優(yōu)越的控制性能，實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)特性應(yīng)優(yōu)先考慮利用正、反轉(zhuǎn)命令和通過加、減速速時(shí)間設(shè)定實(shí)現(xiàn)，無謂地增加許多外圍電路器件，不但浪費(fèi)資金而且降低了系統(tǒng)的可靠性，大大降低了響應(yīng)速度，加大維護(hù)工作量，增加損耗，是不足取的。
一部分專業(yè)人員認(rèn)為，通用變頻器內(nèi)部的過載保護(hù)只是為保護(hù)其自身而設(shè)，對(duì)電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)不適用，為了保護(hù)電動(dòng)機(jī)，必須另設(shè)熱繼電器。在實(shí)際應(yīng)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(shè)置了熱繼電器，以完成所控單臺(tái)電動(dòng)機(jī)的過負(fù)荷保護(hù)，這顯然又是一種誤解。
目前，有些用戶為了方便測(cè)試負(fù)荷電纜和電動(dòng)機(jī)絕緣，在通用變頻器輸出側(cè)設(shè)置自動(dòng)空氣開關(guān)，用以在測(cè)試時(shí)切除通用變頻器，該法弊大于利。由于通用變頻器輸出電纜(線)要求選用屏蔽電纜或穿管敷設(shè)，纜線故障幾率很小，通常情況下測(cè)量電動(dòng)機(jī)及電纜絕緣時(shí)，可選用鉛絲或軟銅線將通用變頻器輸入、輸出、直流電抗器和制動(dòng)單元聯(lián)接端子可靠短接后進(jìn)行測(cè)試，僅在需要測(cè)量電纜相間絕緣時(shí)拆線檢測(cè)，確無必要增加投資，否則還要采取可靠措施，防止在運(yùn)行中誤操作。
由于設(shè)計(jì)人員或用戶容易忽視通用變頻器輸出頻率的變化特性，在電流檢測(cè)及儀表選型上經(jīng)學(xué)出現(xiàn)通用變頻器錯(cuò)誤。通用變頻器輸出側(cè)電流測(cè)量應(yīng)使用電磁經(jīng)系儀表，以獲得所需的測(cè)量精度。 當(dāng)變頻調(diào)速系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)負(fù)載變化不太大的往復(fù)運(yùn)動(dòng)設(shè)備時(shí)，由于設(shè)備傳動(dòng)力矩的周期性變化，使通用變頻器輸出電流產(chǎn)生一定波動(dòng)，通用變頻器的LED數(shù)碼顯示電流值跳字嚴(yán)重，造成觀察讀數(shù)困難，采用模擬電流表可有效地解決這個(gè)問題。 應(yīng)當(dāng)注意的是，使用指針式電流表測(cè)量通用變頻器輸出側(cè)電流時(shí)，必須選擇電磁經(jīng)系儀表(手冊(cè)通常稱作動(dòng)鐵式)，使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按用戶手冊(cè)的規(guī)定選擇安裝，以保證應(yīng)有的精度。如選用整流系儀表(該通用變頻器錯(cuò)誤非常普遍)時(shí)，經(jīng)實(shí)測(cè)在 19~50Hz區(qū)間，指示誤差為69.7%~16.66%，且為負(fù)偏差。
此外，由于通用變頻器的輸入電流一般不大于輸出電流，因此，輸入側(cè)設(shè)置電流監(jiān)視意義不大，一般有信號(hào)燈指示電源即可，如電壓不穩(wěn)時(shí)可設(shè)電壓表監(jiān)視。大容量通用變頻器低頻運(yùn)行時(shí)，其輸入側(cè)電流表可能無指示。如今，通用變頻器已具有很強(qiáng)的功能，但是，國內(nèi)的應(yīng)用情況在很大程度上與錄像機(jī)一樣，其功能的開發(fā)與正確應(yīng)用十分有限，許多地方僅限于能夠開停車和調(diào)速的應(yīng)用。因此 ,迅速提高技術(shù)人員的應(yīng)用水平，對(duì)發(fā)揮通用變頻器的節(jié)能和優(yōu)良的控制性能是十分重要的。
