变频器损坏原因 分析

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1、重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 导致变频器损坏的原因很多 主要分为两类 一类 为是由于变频器内部电子 电力元件自身原因引起的损 坏 另一类是由于外部环境 人为因素和运行参数设定 不当引起的损坏 主要探讨外部原因引起的损坏 一 环境原因 一 环境原因 变频器主要是电力电子器件的装置 工作环境是非 常重要的 因此对安装环境的温度 湿度 粉尘含量 腐蚀性等因素要求较高 1 1 环境温度 环境温度 由于变频器集成度高 整体结构紧凑 内含大功率 电力电子元件 自身散热量较大 变频器与其他电子设 备一样 对周围环境温度有一定的要求 一般要求在 0 40 的环境下运行 变频器损坏原因简析变频器损

2、坏原因简析 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 变频器内部的大功率电子器件 极易受到工作温 度的影响 为了保证变频器工作的安全性和可靠性 尽量将环境温度控制在40 以下 超过50 时 变频 器应该降额使用 如环境温度太高且温度变化大时 变频器的绝缘性会大大降低 影响变频器的寿命 长 期在高温下使用 变频器的寿命将大幅缩短 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 导致温度异常升高的常见原因 导致温度异常升高的常见原因 1 安装环境条件差 通风不好 环境温度高 2 变频维护较差 内部积尘较多 风道堵塞或 风扇损坏 3 负载较重 4 变频器离发

3、热源太近 变频器长期在高温环境下运行 容易使元器件的击 穿烧毁 特别是大功率器件 如逆变模块 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 2 2 运行环境粉尘太多 运行环境粉尘太多 大量粉尘附着在电路板 电子器件表面 会改变电 路特性 影响器件散热 使变频器未在设计参数下工作 久而久之 变频器就会出现工作异常 甚至炸机 粉尘多的场合 水泥厂 面粉厂等 建议将变频器 装入防护柜 加防尘罩 定期清理通风通道 清理变频 器内部粉尘 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 3 3 运行环境腐蚀性太强 运行环境腐蚀性太强 很多化工厂生产的产品具有一定腐蚀性 具有腐蚀 性的气体 液体进入变频器 会对电

4、路板和电子元器件 产生腐蚀作用 从而改变特性 加速其老化 变频器的 寿命急剧缩短 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 4 4 运行环境潮湿 运行环境潮湿 一些化工厂 水厂 漏天设备环境潮湿 变频工作 在潮湿的环境中 会使内部金属部件生锈 使电路特性 改变 严重会发生短路故障 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 二 人为因素和运行参数原因 二 人为因素和运行参数原因 1 1 接线错误 接线错误 直流母线 N 与接地 PE 控制线 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 2 2 未正确接地未正确接地 变频器 PE 端没有正确接入大地 导致变频器偶 尔受干扰或出现故障 机壳带电或

5、受瞬间高电压 如电网 波动 雷击等 炸机 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 3 3 螺丝未拧紧螺丝未拧紧 变频器大功率部件由于通过的电流大 螺丝一定要 拧紧 螺丝松动会造成接触电阻增大 发热量高 甚至 产生电弧 会造成接触部位烧坏 输出电流不稳定 久 而久之 就会损坏变频器 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 4 4 电力配线与布置不合理电力配线与布置不合理 电力布线不合理 会产生各种干扰 使变频器误动作 影响变频器的正常运行 1 干扰方式 干扰方式 1 电磁感应方式 这是电流干扰信号的主要传播方式 电磁感应方式 这是电流干扰信号的主要传播方式 2 静电感应方式 这是电压干扰

6、信号的主要传播方式 静电感应方式 这是电压干扰信号的主要传播方式 a 电磁感应 电磁感应b 静电感应 静电感应 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 5 5 加减速时间设置过短加减速时间设置过短 变频器加减速时间应根据负载情况合理设置 如果 设置过短 会导致起动电流过大发生跳闸 或者烧坏模 块 对于那些频繁起动的负载更是如此 在大惯量负载 如离心风机 离心搅拌机等 如果 设置的减速时间太短 电机处于发电状态使直流母线电 压过高而损坏变频器 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 过电流的保护对象与特点过电流的保护对象与特点 变频器过流保护变频器过流保护 b 长时间过流 长时间过流c

7、冲击过流 冲击过流 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 过电压的保护对象与特点过电压的保护对象与特点 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 制动电阻选择不当制动电阻选择不当 a 选择正好 选择正好b 电阻值太大 电阻值太大 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 6 6 合理设置载波频率合理设置载波频率 当载波频率低时 来自电机的载波噪音虽然会增 大 但是泄漏到大地的电流会减小 此时电机损耗增加 电机温升增加 但变频器本身的温升会减小 当载波频率高时 虽然电机噪声会减小 电机损耗 降低 电机温升减小 但变频器损耗增加 变频器温升 增加 干扰增加 重庆杰控电气自动化有限公司 让

8、科技与人分享 调整载波频率 对性能的影响 调整载波频率 对性能的影响 载波频率低 高 电机噪声大 小 输出电流波形差 好 电机温升高 低 变频器温升低 高 漏电流小 大 对外辐射干扰小 大 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 7 7 合理设置转矩补偿合理设置转矩补偿 正确设置转矩补偿类型 直线型 平方型补偿 正确设置转矩补偿类型 直线型 平方型补偿 合理设置补偿值 合理设置补偿值 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 结结 语 语 综上所述 为了能提高变频器的使用寿命 降低故 障率 减少维护成本 可从以下几个方面来提高变频器 运行环境 1 1 严格按照说明书要求 规范正确安装 严

9、格按照说明书要求 规范正确安装 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 变频器安装基础变频器安装基础 变频器必须竖直安装在混凝土浇注的槽钢地基上 对 变频器地基的平整度要求长度每1000mm容差为1mm 变频 器安装基础必须考虑变频器重量及重量分布 要求采用混 凝土和不小于10 槽钢做相应基础 变频器容量不等其重 量不同 对基础的承重要求也不等 变频器的具体重量请 参考看工程图纸 变频器安装空间变频器安装空间 变频器外围应留有充足的空间间距 以保证空气流动 和最大的门开度 以及维护所需的空间 一般要求后面不 小于1000mm 前面不小于1200mm 侧面不小于800mm 顶 部与屋顶空间距

10、离不小于800mm 变频器根据现场位置情 况及变频器的数量 有单台布置 也有多台布置 总体的 布置原则应保证现场人员操作和维护方便 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 2 2 正确合理的布置线路 正确合理的布置线路 配线 配线 控制柜内一般有控制信号线和电力线 对变频器 而言 电力线又分为进线和出线 信号线易受电力线干 扰 使设备误动作或者运行异常 特别是变频器的输出 是高频的PWM电压 包含丰富的高频成分 会产生电磁 波辐射 干扰理为严重 在配线时 信号线和电力线要 分布在不同的区域 严禁近距离平行走线 更不能捆扎 在一起 必须穿越时 保持90度直角 重庆杰控电气自动化有限公司 让科

11、技与人分享 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 必须正确接地必须正确接地 接地不仅是为设备 和人身安全 而且接地 也是解决干扰最简单 最有效 成本了低的方 法 良好的接地方式可 在很大程度上抑制内部 噪声的耦合 防止外部 干扰的侵入 提高系统 的抗干扰能力 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 控制线的屏蔽控制线的屏蔽 控制线的屏蔽与接法控制线的屏蔽与接法 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 使用电源滤波器前观察到的干扰使用电源滤波器前观察到的干扰 使用电源滤波器后干扰消失使用电源滤波器后干扰消失 电源滤波器电源滤波器 重庆杰控

12、电气自动化有限公司 让科技与人分享 削弱变频器与内外电路的干扰削弱变频器与内外电路的干扰 1 准确接地 2 接入滤波器 a 外接滤波器 外接滤波器b 内接滤波器 内接滤波器 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 2 2 重视变频器的运行环境 重视变频器的运行环境 环境要求环境要求 为了保证变频器能长期稳定 可靠地运行 应尽量 满足如下的运行环境要求 1 变频器运行时 环境温度0 40 无结露 温度变化应不大于5 h 如果环境温度超过允许值 应考虑为其配备相应的空调设备 一般情况下 希望将 调速装置周围的环境温度控制在25 左右 变频器热耗计算变频器热耗计算 一般变频器系统的效率在97 以

13、上 2 5 左右的能 量基本转化为热能 如果现场环境温度高 则需要另外 加装强制风冷通道或加装空调冷却装置 采用风冷时建 议每200KW的变频器容量排风量 2000m3 h 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 若完全采用空调制冷时 每200KW的容量空调的配置 2 5匹 变频器的热耗变频器的热耗 450KW 2 5 11 25KW 采用风冷散热配置风量采用风冷散热配置风量 450KW 200KW 2000m3 h 4500 m3 h 采用空调散热配置功率采用空调散热配置功率 450KW 200KW 2 5匹 5 625 匹 2 不能将变频器安装在有较大灰尘 腐蚀或爆炸性气 体 导电粉尘

14、等空气污染的环境里 若现场具有较大的 粉尘 尤其导电粉尘 要求将变频器安装在专用房间 内 采用密闭方式 配置空调进行冷却 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 3 环境湿度要求小于90 20 同时避免结露 否则应为其安装除湿设备 4 要求变频器室及上级配电系统有良好的防雷措 施 避免雷击损坏 3 3 定期对变频器进行维护 定期对变频器进行维护 1 检查变频器的接线 螺丝是否有松动 2 清理变频器内线路板 风道的油污 粉尘 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 重庆杰控电气自动化有限公司 让科技与人分享 4 4 合理设置变频器的参数 合理设置变频器的参数 主要包括 加减速时间 转矩提升 保护组 载波设置等