隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,新型大功率電力電子元器件的誕生,集成電路和微機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,交流變頻調(diào)速技術(shù)已日趨完善和成熟。交流變頻器調(diào)速系統(tǒng)以調(diào)速范圍寬、動態(tài)響應(yīng)快、調(diào)速精度高、保護(hù)功能完善和操作簡單等優(yōu)點(diǎn),已在冶金、石化、電力、機(jī)械、民用電器等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。
變頻器在正常使用6-10年后,就進(jìn)入故障的高發(fā)期,經(jīng)常會出現(xiàn)元器件燒壞、失效、保護(hù)功能頻繁動作等故障現(xiàn)象,嚴(yán)重影響其正常運(yùn)行。在長期從事設(shè)備維修工作中,本人遇到過許多不同的變頻器故障,在對其處理過程中,發(fā)現(xiàn)其故障類別有一定的共性和規(guī)律。在實(shí)際維修中,只要抓住其特征,掌握故障處理的規(guī)律,就能做好變頻器的維修工作,
使變頻器在實(shí)際中出現(xiàn)的各種故障得到及時(shí)處理和解決,并延長其使用壽命。首先,要根據(jù)變頻器的使用技術(shù)規(guī)范要求,制定完善的日常維護(hù)措施和檢修周期,使故障隱患在初期得到解決,尤其是在惡劣環(huán)境條件下使用的變頻器,這項(xiàng)措施更為重要。其次,專業(yè)維修人員必須全面了解其原理、結(jié)構(gòu)和控制方式等常識。此外,還要有豐富的實(shí)踐維修經(jīng)驗(yàn)和扎實(shí)的電氣理論知識。
二、變頻器應(yīng)用現(xiàn)狀
在實(shí)際設(shè)備維修中,遇到最多的是進(jìn)口變頻器。如富士、三墾、ABB、AB、西門子等廠家。特別是在大、中型企業(yè)舊設(shè)備技術(shù)改造中,應(yīng)用最為廣泛。其原因是由于十多年前國內(nèi)生產(chǎn)變頻器的廠家很少,其產(chǎn)品功能簡單、性能低、質(zhì)量不高。而進(jìn)口變頻器機(jī)型多、技術(shù)成熟、功能齊全、性能優(yōu)越、質(zhì)量高、耐用的特點(diǎn),并且適合不同設(shè)備拖動需求,故占據(jù)著國內(nèi)變頻器市場的主要部分。在多年的實(shí)際使用中,發(fā)現(xiàn)進(jìn)口變頻器也存在著一個(gè)很大的問題,就是國內(nèi)多數(shù)代理商和經(jīng)銷商在推銷進(jìn)口變頻器時(shí),一般是以國外已開始淘汰的機(jī)型為主,由于這類產(chǎn)品的價(jià)格不高,國內(nèi)企業(yè)普遍能夠接受。另外,國企在設(shè)備技術(shù)改造中,因改造資金不足、對方案設(shè)計(jì)不重視、審批專業(yè)性不強(qiáng)等其它原因,會自然選擇這種機(jī)型。故設(shè)備技術(shù)改造完成2-3年后,就出現(xiàn)變頻器維修配件或整機(jī)購買不到現(xiàn)象。代理商以這種產(chǎn)品淘汰,又推銷另外一種機(jī)型,結(jié)果出現(xiàn)了同一個(gè)設(shè)備改造項(xiàng)目,卻采用多種機(jī)型控制的情況。如我廠炭素一、二期焙燒4臺多功能天車變頻器改造,分別采用AB公司AC800-01、AC800-02兩種變頻器(2臺是2002年實(shí)施的
改造;另2臺是2003年完成的)。又如我廠炭素凈化系統(tǒng)4臺200KW的排煙機(jī)2001年選用ABB公司ASC600(250KW)機(jī)型實(shí)施變頻器改造后,運(yùn)行3年多,就有2臺變頻器因無備件停用(因這種機(jī)型淘汰,已不生產(chǎn),無備件供應(yīng))。
隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的迅速發(fā)展和進(jìn)步,近幾年國內(nèi)眾多廠家在變頻器研制和開發(fā)方面,已開始了大規(guī)模資金和人力的投入。目前國產(chǎn)變頻在控制技術(shù)和功能上,已取得了顯著的進(jìn)步和成就。但由于過去的遺留的舊觀念和態(tài)度,人們在實(shí)際應(yīng)用中,仍然對國產(chǎn)變頻的性能和質(zhì)量有較深的懷疑和偏見,故目前制約著國產(chǎn)變頻器推廣和應(yīng)用。但國產(chǎn)變頻器以其低價(jià)格,維修方便、配件供應(yīng)及時(shí)等優(yōu)點(diǎn),正在逐漸被國內(nèi)企業(yè)技術(shù)人員認(rèn)可和接納。
三、變頻器的常見故障及維修對策
目前,大多數(shù)國內(nèi)企業(yè)中,由于維修人員素質(zhì)、能力、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及設(shè)備管理不到位等原因,在設(shè)備維修工作上,主要采取設(shè)備元部件整機(jī)更換的維修工作方式。對于設(shè)備中變頻器維修,也普遍采取整機(jī)報(bào)廢、更換(或更新)維修方式。故企業(yè)內(nèi)廢舊整機(jī)變頻器數(shù)量很多,每年要花費(fèi)大量資金購置新的變頻器,以維持實(shí)際設(shè)備運(yùn)行需要。另外,由于變頻器在使用中故障頻繁,從維修人員到管理層普遍認(rèn)為只有進(jìn)口機(jī)型,才有高質(zhì)量、低故障的保障。對變頻器使用環(huán)境、維護(hù)不重視,將各類異常故障歸結(jié)于質(zhì)量問題,故出現(xiàn)了設(shè)備完成變頻器技術(shù)改造的幾年后,又提出了新的設(shè)備變頻器技改項(xiàng)目(這種技改其實(shí)是變頻器更新工作),使一臺設(shè)備多次實(shí)施技改,浪費(fèi)了大量資金,影響著企業(yè)生產(chǎn)
成本降低和效益的提高。
1變頻器故障分類
根據(jù)變頻器發(fā)生故障或損壞的特征,一般可分為兩類;一種是在運(yùn)行中頻繁出現(xiàn)的自動停機(jī)現(xiàn)象,并伴隨著一定的故障顯示代碼,其處理措施可根據(jù)隨機(jī)說明書上提供的知道方法,進(jìn)行處理和解決。這類故障一般是由于變頻器運(yùn)行參數(shù)設(shè)定不合適,或外部工況、條件不滿足變頻器使用要求所產(chǎn)生的一種保護(hù)動作現(xiàn)象;另一類是由于使用環(huán)境惡劣,高溫、導(dǎo)電粉塵引起的短路、潮濕引起的絕緣降低或擊穿等突發(fā)故障(嚴(yán)重時(shí),會出現(xiàn)打火、爆炸等異?,F(xiàn)象)。這類故障發(fā)生后,一般會變頻器無任何顯示,其處理方法是先對變頻器解體檢查,重點(diǎn)查找損壞件,根據(jù)故障發(fā)生區(qū),進(jìn)行清理、測量、更換,然后全面測試,再恢復(fù)系統(tǒng),空載運(yùn)行,觀察觸發(fā)回路輸出側(cè)的波形,當(dāng)6組波形大小、相位差相等后,再加載運(yùn)行,達(dá)到解決故障的目的。本文主要闡述第二類故障的分析和處理方法。
2主電路故障
根據(jù)對變頻器實(shí)際故障發(fā)生次數(shù)和停機(jī)時(shí)間統(tǒng)計(jì),主電路的故障率占60%以上;運(yùn)行參數(shù)設(shè)定不當(dāng),導(dǎo)致的故障占20%左右;控制電路板出現(xiàn)的故障占15%;操作失誤和外部異常引起的故障占5%。從故障程度和處理困難性統(tǒng)計(jì),此類故障發(fā)生必然造成元器件的損壞和報(bào)廢。是變頻器維修費(fèi)用的主要消耗部分。