變頻器在國內工業中的應用現狀
首先,要根據變頻器的使用技術規范要求,制定完善的日常維護措施和檢修周期,使故障隱患在初期得到解決,尤其是在惡劣環境條件下使用的變頻器,這項措施更為重要。其次,專業維修人員必須了解其原理、結構和控制方式等常識。此外,還要有豐富的實踐維修經驗和扎實的電氣理論知識。
在實際設備維修中,遇到較多的是進口變頻器,如富士、三星、ABB、AB、西門子等廠家,特別是在大、中型企業舊設備技術改造中,應用較為廣泛。其原因是由于十多年前國內生產變頻器的廠家很少,其產品功能簡單、性能低、質量不高。而進口變頻器機型多、技術成熟、功能齊全、性能優越、質量高、耐用的特點,并且適合不同設備拖動需求,故占據著國內變頻器市場的主要部分。在多年的實際使用中,發現進口變頻器也存在著一個很大的問題,就是國內多數代理商和經銷商在推銷進口變頻器時,一般是以國外已開始淘汰的機型為主,由于這類產品的價格不高,國內企業普遍能夠接受。另外,國企在設備技術改造中,因改造資金不足、對方案設計不重視、審批專業性不強等其它原因,會自然選擇這種機型。故設備技術改造完成2-3年后,就出現變頻器維修配件或整機購買不到現象。代理商以這種產品淘汰,又推銷另外一種機型,結果出現了同一個設備改造項目,卻采用多種機型控制的情況。例如某廠炭素一、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年實施的改造;另2臺是2003年完成的)。又如某廠炭素凈化系統4臺200kW的排煙機2001年選用ABB公司ASC600(250kW)機型實施變頻器改造后,運行3年多,就有2臺變頻器因無備件停用(因這種機型淘汰,已不生產,無備件供應)。
隨著經濟和技術的迅速發展和進步,近幾年國內眾多廠家在變頻器研制和開發方面,已開始了大規模資金和人力的投入。目前國產變頻器在控制技術和功能上,已取得了顯著的進步和成就。但由于過去的遺留的舊觀念和態度,人們在實際應用中,仍然對國產變頻器的性能和質量有較深的懷疑和偏見,故目前制約著國產變頻器推廣和應用。但國產變頻器以其低價格,維修方便、配件供應及時等優點,正在逐漸被國內企業技術人員認可和接納。
目前,大多數國內企業中,由于維修人員素質、能力、實踐經驗及設備管理不到位等原因,在設備維修工作上,主要采取設備元部件整體更換的維修工作方式。對于設備中變頻器維修,也普遍采取整機報廢、更換(或更新)維修方式。故企業內廢舊整機變頻器數量很多,每年要花費大量資金購置新的變頻器,ABB變頻器現場維修廠家,以維持實際設備運行需要。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為只有進口機型,才有高質量、低故障的**。對變頻器使用環境、維護不重視,將各類異常故障歸結于質量問題,故出現了設備完成變頻器技術改造的幾年后,又提出了新的設備變頻器技改項目(這種技改其實是變頻器更新工作),使一臺設備多次實施技改,浪費了大量資金,影響著企業生產成本降低和效益的提高。
變頻器結構和故障判斷
變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源,以實現電機的變速運行的設備。其中控制電路完成對主電路的控制,整流電路將交流電變換成直流電,直流中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波,逆變電路將直流電再逆變成交流電。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運算的變頻器來說,有時還需要一個進行轉矩計算的CPU以及一些相應的電路。以下是變頻器基本結構。
1.整流器,它與單相或三相交流電源相連接,產生脈動的直流電壓。
2.中間電路,有以下三種作用:
a.使脈動的直流電壓變得穩定或平滑,供逆變器使用。
b.通過開關電源為各個控制線路供電。
c.可以配置濾波或制動裝置以提高變頻器性能。
3.逆變器,將固定的直流電壓變換成可變電壓和頻率的交流電壓。4.控制電路,它將信號傳送給整流器、中間電路和逆變器,同時它也接收來自這些部分的信號。
其主要組成部分是:
輸出驅動電路、操作控制電路。
主要功能是:
a.利用信號來開關逆變器的半導體器件。
b.提供操作變頻器的各種控制信號。
c.監視變頻器的工作狀態,提供保護功能。
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