前言：隨著科技的不斷發(fā)展，單片機、電磁滑差調(diào)速電機等逐漸被變頻器所取代，變頻器應(yīng)用越來越廣，也越來越多的被人們接觸，它的應(yīng)用及維護也將被所重視，這就要求大家多學(xué)習(xí)變頻器知識，注意應(yīng)用和維護，希望能和大家在此共同探討。
　　一、工藝需求及分析：
　　1.1工藝生產(chǎn)時，在不同配方、不同環(huán)境下對電機轉(zhuǎn)速要求不同，有時要求高速運轉(zhuǎn)，有時需要低速運轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)頻繁，而電磁離合器本身滑差大，最高輸出轉(zhuǎn)速僅為電動機的80%-90%，低速時效率低下，電能損耗大，并且調(diào)速范圍小。
　　1.2電磁調(diào)速電機對周圍環(huán)境要求高，必須為粉塵較小且干燥的環(huán)境，否則很容易因粉塵進入，把磁極和電樞部分粘死，無法調(diào)速甚至燒壞測速電機。 如下圖

　　1.3我廠經(jīng)常出現(xiàn)類似的情況，多次都是因為磁極和電樞部分粘死，無法調(diào)速，不得不停車處理，嚴重影響生產(chǎn)。
　　1.4針對以上現(xiàn)象，我們對此做了技改，決定選用變頻器。
　　二、變頻器的選型：
　　根據(jù)變頻器選用的原則，變頻器的功率應(yīng)略大于等于電機輸出功率的原則，再結(jié)合我廠的實際情況，生產(chǎn)環(huán)境粉塵大，腐蝕性強，風(fēng)機調(diào)節(jié)、電機啟動停車頻繁等特點，結(jié)合我們電機型號Y200L-4,功率30KW

和風(fēng)機型號及風(fēng)量的要求，進行選配。按照變頻器選用說明要求，同時我們又對各個廠家變頻器做一對比，在售后上和價位上，以及性能上，我們選擇了臺達變頻器VFD300F43A型號。
　　三、 電磁調(diào)速電機和變頻器調(diào)速的在工作原理上的不同及區(qū)別
　　3.1 VFD300F43A變頻器結(jié)構(gòu)及工作原理：
　　VFD300F43A變頻器為交-直-交形式，它是先把工頻交流電通過整流變成直流，然后再把直流電變換成頻率電壓均可控的交流電。變頻器內(nèi)部的核心原件，是大功率可控開關(guān)管，他與可控硅不同之處是以0壓導(dǎo)通，而可控硅則不能。自動控制方面：①觸摸屏、PLC可編程序控制器和控制軟件。②智能自檢測：有壓力變送器、風(fēng)流量變送器、PID、PID隔離模板、隔離變壓器、直流供電電源及信號電纜；③可視化操作界面：實現(xiàn)人機對話，故障信息自動記錄方便檢修。變頻調(diào)速的原理是根據(jù)異步電動機的轉(zhuǎn)速:N=60F( 1- S) /P 式中F 為電源頻率, P 為極對數(shù), S 為電機的轉(zhuǎn)差率。由上式可知，之所以能夠用變頻器方式調(diào)速，因為異步電動機的同步轉(zhuǎn)速改變定子的供電頻率，即可改變電動機的轉(zhuǎn)速，改變工段f時，定子的感應(yīng)電動勢近似等于定子上的端電壓，只要轉(zhuǎn)差率不太大，可以近似的認為轉(zhuǎn)速n與f成正比，改變電源頻率就可實現(xiàn)交流電動機連續(xù)平滑調(diào)速。
　　3.2電磁調(diào)速電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理
　　電磁調(diào)速電機主要由三相異步電機、電磁轉(zhuǎn)差離合器和測速發(fā)電機三部分組成。電磁調(diào)速原理：電磁調(diào)速電動機由不調(diào)速的鼠龍型異步電動機和靠勵磁電流調(diào)速的電磁滑差離合器組成，電磁滑差離合器由直流電源勵磁改變磁場的強度，即可改變電磁滑差離合器磁極的轉(zhuǎn)速，因而與磁極相連風(fēng)機的轉(zhuǎn)速也得到調(diào)節(jié)。但是它的最高輸出轉(zhuǎn)速僅為電動機的80%-90%，低速時效率低下，熱能損耗高，并且調(diào)速范圍不大。
　　四、 安裝調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及處理方法
　　a) 在原設(shè)備不變的情況下，電樞和磁極連接處需要焊接在一起，形成一個整體，如下圖。

　　b)電動機散熱系統(tǒng)改造：在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)由于電動機不是專用變頻電機，故在低速下運行時，易引起電動機發(fā)熱。為了保證電動機在低速下穩(wěn)定運行，特對電機進行散熱系統(tǒng)進行改造。增加電動機的散熱風(fēng)扇有源控制，風(fēng)扇的運行取決于斷路器閉合后輔助節(jié)點，即電動機無論是在高速還是在低速下運行時，散熱風(fēng)扇都能保證電動機散熱。
　　c)不正確的操作引起”過電流”報警：在開停電動機時，有時變頻器報“過電流”故障，但又立即消失，檢測系統(tǒng)輸入電流正常。后咨詢廠家工程師，風(fēng)機開起來需要一個時間段，變頻器有一個加速過程，才能完全啟動。故我們對工藝人員開車時做了詳細說明，以后再沒有出現(xiàn)此類問題。
　　五、變頻器和電磁調(diào)速比較節(jié)能效果分析：
　　熱引風(fēng)機工作頻率在40HZ左右，轉(zhuǎn)速在980轉(zhuǎn)/分，理論上采用變頻調(diào)速的方法取代電磁調(diào)速平均節(jié)能30%左右。因為電磁調(diào)速有調(diào)速范圍，像此熱引風(fēng)機最大調(diào)速只能調(diào)到1200r/min，其他能量就損失在勵磁上面，而變頻調(diào)速是直接調(diào)節(jié)，沒有能量損失。
　　1.電磁調(diào)速主電機軸輸出功率
　　P0=T0*N0
　　式中P0表示主電機軸輸出功率；T0表示負載轉(zhuǎn)矩；N0表示主電機轉(zhuǎn)速。
　　2.電磁調(diào)速轉(zhuǎn)子輸出功率
　　P1=T0*N1
　　式中P1表示電磁調(diào)速轉(zhuǎn)子輸出功率； N1電磁調(diào)速轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。
　　3.損耗功率ΔP
　　ΔP=P0-P1=T0*(N0-N1)=(1440-980)T0
　　于電磁轉(zhuǎn)差離合器的輸出轉(zhuǎn)速的降低，其轉(zhuǎn)差損耗增大。由此可見，具有恒轉(zhuǎn)矩負載特性的生產(chǎn)機械，采用電磁轉(zhuǎn)差離合器進行調(diào)速，其調(diào)節(jié)速轉(zhuǎn)越低，運行效率就越低，轉(zhuǎn)差損耗就越大。

　　理論上節(jié)能：
　　(P0-P1)/P0=（1440-980）T0/1440T0=31.9%
　　顯然，對于恒轉(zhuǎn)矩負載，采用變頻調(diào)速，其轉(zhuǎn)速越低，節(jié)電效果越顯著。由于變頻調(diào)速為無轉(zhuǎn)差調(diào)速，所以與電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速相比，其運行效率高。采用變頻器有高效節(jié)能的特點，值得推廣。
　　六、變頻器的安全注意事項及維護保養(yǎng)：
　　隨著變頻器的大量應(yīng)用，變頻器的維護保養(yǎng)尤顯重要。使用變頻器，不但要了解變頻器的結(jié)構(gòu)、原理和性能，而且還要注意日常維護和定期檢查，及時查明情況，及時查明原因，及早清除故障，減少事故的發(fā)生，以延長使用壽命。我們通常作如下檢查：
　　1. 變頻器環(huán)境溫度是否正常，要求在—10——+40攝氏度范圍內(nèi)，以25攝氏度左右為好。
　　2. 變頻器在顯示面板上顯示的輸出電壓、電流頻率等各種數(shù)據(jù)是否正常。
　　3. 顯示面板上顯示的字符是否清楚，是否缺少字符。
　　4. 用測溫儀器檢測變頻器是否過熱，是否有異味。
　　5. 變頻器風(fēng)扇運轉(zhuǎn)是否正常，有無異常，散熱風(fēng)道是否暢通。
　　6. 變頻器運行中是否有故障顯示。
　　7. 檢查變頻器交流輸入電壓是否超過最大值，極限是418V(380V*1.1)，如果主電路

外加輸入電壓超過極限，即使變頻器沒有運行，也會對變頻器線路造成損壞。
　　8. 若必須對變頻器進行絕緣測試，注意必須將所有的輸入、輸出端子（R、S、T、U、V、W、P、P-、PB）全部可靠短接，嚴禁對單個單個端子做絕緣測試，測試請用500V兆歐表。
　　9. 控制回路注意不可用兆歐表測量。
　　10. 對電機進行絕緣測試，注意必須將電機與變頻器之間的連接線拆除。
　　11. 對變頻器還要定期檢查，檢查時必須切斷電源，變頻器停電后待操作面板電源指示燈熄滅后，等待4分鐘（變頻器容量越大，等待時間越長，最長為15分鐘），使得主電路直流濾波電容器充分放電，用萬用表確認電容器放電完后，再進行操作。
　　12. 將變頻器控制模板、主板拆下，用毛刷、吸塵器清掃變頻器線路板及內(nèi)部IGBT模塊、輸入輸出電抗器等部位。線路板臟的地方，應(yīng)用棉布沾上酒精或中性化學(xué)劑擦除。
　　13. 檢查變頻器內(nèi)部導(dǎo)線絕緣是否有腐蝕過熱的痕跡及變色損壞等，如發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時進行處理或更換。
　　14. 變頻器由于震動、溫度變化等影響，螺絲等緊固部件往往松動，應(yīng)將所有螺絲全部緊固一遍。
　　15. 檢查輸入輸出電抗器、變壓器等是否過熱、變色燒焦或有異味。
　　16. 檢查中間直流回路濾波電解電容器小凸肩（安全閥）是否漲出，外表面是否有裂紋、漏液、膨脹等。一般情況下，濾波電容器使用周期大約為5年，檢查周期最長為一年，接近壽命時，檢查周期最好為半年，電容器的容量可用數(shù)字電容表測量，當(dāng)容量下降到額定容量的80%以下時，應(yīng)予更換。
　　17. 將變頻器R、S、T端子和電源端電纜斷開，U、V、W端子和電機端電纜斷開，用兆歐表測量電纜每相導(dǎo)線之間以及每相導(dǎo)線與保護接地之間的絕緣電阻是否符合要求，正常適應(yīng)大于1兆歐。
　　18. 變頻器在檢修完畢投入運行前，應(yīng)帶電空載試運行幾分鐘，并校對電機旋轉(zhuǎn)方向。
　　七、結(jié)束語：
　　隨著科技的發(fā)展，變頻器會越來越普及，因為變頻器調(diào)速性能好，調(diào)速范圍大，靜態(tài)運行好，運行效率高，使用方便。在風(fēng)機使用變頻器后不僅明顯的節(jié)能，同時減少設(shè)備的振動及損壞，延長機械壽命，降低設(shè)備的故障率等優(yōu)點，值得大家推廣使用。但也必須提高技術(shù)水平，加強學(xué)習(xí)，做好維護。