變頻器維修是一項(xiàng)理論知識、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與操作水平的結(jié)合的工作,其技術(shù)水平?jīng)Q定著變頻器的維修質(zhì)量。從事變頻器維修的人員需要經(jīng)常學(xué)習(xí),了解變頻器內(nèi)部的電子元器件所具備的功能和特點(diǎn),開拓知識面,將新學(xué)到的知識應(yīng)用于實(shí)際工作中,不斷提高維修技術(shù)水平。
過電流的原因
1、工作中過電流即拖動系統(tǒng)在工作過程中出現(xiàn)過電流.其原因大致來自以下幾方面:
① 電動機(jī)遇到?jīng)_擊負(fù)載,或傳動機(jī)構(gòu)出現(xiàn)“卡住”現(xiàn)象,引起電動機(jī)電流的突然增加.
② 變頻器的輸出側(cè)短路,如輸出端到電動機(jī)之間的連接線發(fā)生相互短路,或電動機(jī)內(nèi)部發(fā)生短路等.
③ 變頻器自身工作的不正常,如逆變橋中同一橋臂的兩個逆變器件在不斷交替的工作過程中出現(xiàn)異常。例如由于環(huán)境溫度過高,或逆變器件本身老化等原因,使逆變器件的參數(shù)發(fā)生變化,導(dǎo)致在交替過程中,一個器件已經(jīng)導(dǎo)通、而另一個器件卻還未來得及關(guān)斷,引起同一個橋臂的上、下兩個器件的“直通”,使直流電壓的正、負(fù)極間處于短路狀態(tài)。
2、升速時(shí)過電流 當(dāng)負(fù)載的慣性較大,而升速時(shí)間又設(shè)定得太短時(shí),意味著在升速過程中,變頻器的工作效率上升太快,電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速迅速上升,而電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速因負(fù)載慣性較大而跟不上去,結(jié)果是升速電流太大。
3、降速中的過電流 當(dāng)負(fù)載的慣性較大,而降速時(shí)間設(shè)定得太短時(shí),也會引起過電流。因?yàn)?,降速時(shí)間太短,同步轉(zhuǎn)速迅速下降,而電動機(jī)轉(zhuǎn)子因負(fù)載的慣性大,仍維持較高的轉(zhuǎn)速,這時(shí)同樣可以是轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度太大而產(chǎn)生過電流。
絕緣柵雙極晶體管(IGBT) IGBT是MOSFET和GTR相結(jié)合的產(chǎn)物,是柵極為絕緣柵結(jié)構(gòu)(MOS結(jié)構(gòu))的晶體管,它的三個極分別是集電極C、發(fā)射極E和柵極G。
工作特點(diǎn)是,控制部分與場效應(yīng)晶體管相同,控制信號為電壓信號Uge,輸入阻抗很高,柵極電流I≈0,故驅(qū)動功率很小。而起主電路部分則與GTR相同,工作電流為集電極電流I。
至今,IGBT的擊穿電壓也已做到1200V,集電極飽和電流已超過1500A,由IGBT作為逆變器件的變頻器容量已達(dá)到250KVA以上。
此外,其工作頻率可達(dá)20KHZ。由IGBT作為逆變器件的變頻器的載波頻率一般都在10KHZ以上,故電動機(jī)的電源波形比較平滑,基本無電磁噪聲。
在變頻器工作時(shí),流過變頻器的電流是很大的, 變頻器產(chǎn)生的熱量也是非常大的,不能忽視其發(fā)熱所產(chǎn)生的影響
通常,變頻器安裝在控制柜中。我們要了解一臺變頻器的發(fā)熱量大概是多少. 可以用以下公式估算: 發(fā)熱量的近似值= 變頻器容量(KW)×55 [W]
在這里, 如果變頻器容量是以恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載為準(zhǔn)的 (過流能力150% * 60s)
如果變頻器帶有直流電抗器或交流電抗器, 并且也在柜子里面, 這時(shí)發(fā)熱量會更大一些。 電抗器安裝在變頻器側(cè)面或測上方比較好。
這時(shí)可以用估算: 變頻器容量(KW)×60 [W]
因?yàn)楦髯冾l器廠家的硬件都差不多, 所以上式可以針對各品牌的產(chǎn)品.
注意: 如果有制動電阻的話,因?yàn)橹苿与娮璧纳崃亢艽螅?因此安裝位置和變頻器隔離開, 如裝在柜子上面或旁邊等。
怎樣才能降低控制柜內(nèi)的發(fā)熱量呢?
當(dāng)變頻器安裝在控制機(jī)柜中時(shí),要考慮變頻器發(fā)熱值的問題。
根據(jù)機(jī)柜內(nèi)產(chǎn)生熱量值的增加,要適當(dāng)?shù)卦黾訖C(jī)柜的尺寸。因此,要使控制機(jī)柜的尺寸盡量減小,就必須要使機(jī)柜中產(chǎn)生的熱量值盡可能地減少。
如果在變頻器安裝時(shí),把變頻器的散熱器部分放到控制機(jī)柜的外面,將會使變頻器有70%的發(fā)熱量釋放到控制機(jī)柜的外面。由于大容量變頻器有很大的發(fā)熱量,所以對大容量變頻器更加有效。
還可以用隔離板把本體和散熱器隔開, 使散熱器的散熱不影響到變頻器本體。這樣效果也很好。注意:變頻器散熱設(shè)計(jì)中都是以垂直安裝為基礎(chǔ)的,橫著放散熱會變差的!