变频器原理及应用 第2版 教学课件 ppt 作者 王廷才 课件 第10章 变频器的安装与维护

变频器原理与应用（第2版）第10章,第10章 变频器的安装与维护,10.1 变频器的储存与安装 10.1.1 变频器的储存 变频器储存必须放置于包装箱内，储存时务必注意下列事项： 必须放置于无尘垢、干燥的位置。 储存位置的环境温度必须在-20到+65范围内。 储存位置的相对湿度必须在0到95范围内，且无结露。 避免储存于含有腐蚀性气体、液体的环境中。 最好适当包装存放在架子或台面上。 长时间存放会导致电解电容的劣化，必须保证在6个月之内通一次电。,变频器原理与应用（第2版）第10章,10.1.2 装设场所,装设变频器的场所须满足以下条件： 变频器装设的电气室应湿气少、无水浸入； 无爆炸性、可燃性或腐蚀性气体和液体，粉尘少；装置容易搬入安装； 有足够的空间，便于维修检查； 备有通风口或换气装置以排出变频器产生的热量；与易受变频器产生的高次谐波和无线电干扰影响的装置分离。若安装在室外，必须单独按照户外配电装置设置。,变频器原理与应用（第2版）第10章,10.1.3 使用环境,1环境温度 变频器运行中环境温度的容许值一般为-1040 。 2环境湿度 变频器安装环境湿度在40%90%为宜。 3周围气体 周围不可有腐蚀性、爆炸性或可燃性气体。 4振动 设置场所的振动加速度多被限制在0.30.6G以下。 5抗干扰 为防止电磁干扰，控制线应有屏蔽措施，母线与动 力线要保持不少于100mm的距离。,变频器原理与应用（第2版）第10章,10.1.4 安装方向与空间,为了保证变频器散热良好，必须将变频器安装在垂直方向，因变频器内部装有冷却风扇以强制风冷，其上下左右与相邻的物品和挡板(墙)必须保持足够的空间。 图9-1 变频器周围的空间 图9-2 多台变频器的安装方法,变频器原理与应用（第2版）第10章,10.1.5 安装方法,1) 把变频器用螺栓垂直安装到坚固的物体上，从正面可以看见变频器操作面板的文字位置，不要上下颠倒或平放安装。 2) 变频器在运行中会发热，确保冷却风道畅通，由于变频器内部热量从上部排出，所以不要安装到不耐热机器下面。 3) 变频器在运转中，散热片的附近温度可上升到90，变频器背面要使用耐温材料。 4) 安装在控制柜内时，最好将发热部分露于柜之外的方法降低柜内温度，若不具备将发热部分露于柜外的条件，可装在柜内，但要充分注意换气，防止变频器周围温度超过额定值。,变频器原理与应用（第2版）第10章,10.1.6 接线,1主回路电缆 选择主回路电缆时，须考虑电流容量、短路保护、电缆压降等因素。 变频器与电机之间的连接电缆尽量短，线路压降规定不能超过额定电压的2 。 接地回路须按电气设备技术标准所规定的方式施工，可具体地参考变频器使用说明书。当变频器呈单元型时，接地电缆与变频器的接地端子连接；当变频器被设置在配电柜中时，则与配电柜的接地端子或接地母线相接。根据电气设备技术标准，接地电线必须用直径6mm以上的软铜线。,变频器原理与应用（第2版）第10章,2控制回路电缆 变频器控制回路的控制信号均为微弱的电压、电流信号，因此，必须对控制回路采取适当的屏蔽措施。 (1) 主、控电缆分离 主回路电缆与控制回路电缆必须分离铺设，相隔距离按电器设备技术标准执行。 (2) 电缆的屏蔽 若干扰存在，则应对控制电缆进行屏蔽：将电缆封入接地的金属管内；将电缆置入接地的金属通道内；采用屏蔽电缆。 (3)采用绞合电缆 弱电压、电流回路(420mA，15V)用电缆，特别是长距离的控制回路电缆采用绞合线，绞合线的绞合间距最好尽可能的小，并且都使用屏蔽铠装电缆。,变频器原理与应用（第2版）第10章,3. 电缆的接地 正确连接 错误连接 图10-4 屏蔽电缆的连接方法,变频器原理与应用（第2版）第10章,10.2 变频器的抗干扰,10.2.1 变频器运行对电网的影响 变频器的整流电路和逆变电路都是由非线性器件组成，其电路结构会导致电网的电压电流波形发生畸变。 图10-5 变频器输入电压电流实测波形 图10-6 换相作用造成电源电压波形,变频器原理与应用（第2版）第10章,10.2.2 变频器对电网影响的抑制,若电压畸变率高于5，可以用接入交流电抗器或直流电抗器的方法抑制高次谐波电流 。 图10-8 变频器接入交流电抗器XL 和直流电抗器DL a) 接入电抗值小的XL b) 接入电抗值大的XL c) 同时接入电抗值大的XL和DL 图10-9 接入XL 和DL后的电流波形,变频器原理与应用（第2版）第10章,10.2.3 变频器对其他设备的干扰及抑止,PWM控制的逆变电路会产生谐波干扰。 图10-10 PWM控制输出的电压波形 图10-11 PWM控制输出的电流波形,变频器原理与应用（第2版）第10章,10.2.3 变频器对其他设备的干扰及抑止,变频器产生谐波时，其干扰途径与一般电磁干扰途径相似，分别为传导、辐射和二次辐射、电磁耦合、边传导边辐射等，如图9-12所示。 图10-12 谐波干扰途径,变频器原理与应用（第2版）第10章,10.2.3 变频器对其他设备的干扰及抑止,变频器对其他设备干扰的抑止方法： 1）当使用容量大的变频器时，设置专用的变压器连接到高压系统。 2）将动力线的接地与控制线的接地分开 。 3）高压电缆、动力电缆、控制电缆与仪表电缆、计算机电缆分开走线。 4）在变频器前加装LC电路无源滤波器，滤掉高次谐波。 5）变频器本身采用铁壳屏蔽，输出线用钢管屏蔽 。,变频器原理与应用（第2版）第10章,10.2.4 电网对变频器干扰的防止,电网对变频器干扰的因素： 1）电网三相电压不平衡时，会使变频器输入电流的波形发生畸变。 2）当配电网络中接有功率因数补偿电容器及晶闸管整流装置等，与变频器同处于一个网络中，当补偿电容投入或晶闸管换相时，将造成变频器输入电压波形畸变。 防止电网对变频器干扰的措施有： 1）当变频器的容量较大时，单独配置供电变压器。 2）对于配电变压器容量非常大，且变压器容量大于变频器容量10倍以上时，可在变频器输入侧加装交流电抗器。 3）当配电网络有功率因数补偿电容或晶闸管整流装置时，若在变频器交流侧连接有交流电抗器，为了防止谐振现象发生，在补偿电容器前应串接适当数值的电抗器。,变频器原理与应用（第2版）第10章,10.3 变频器系统的调试,10.3.1 通电前的检查 （1) 外观、构造检查 （2) 绝缘电阻的检查 1）主电路：用万用表检查，必须用兆欧表时，应按图9-14连接。 图10-14 用兆欧表测试主电路的绝缘电阻 2）控制电路 不能用兆欧表对控制电路进行测试，只能用高阻量程万用表。 全部卸开控制电路端子的外部连接。 进行对地之间电路测试，测量值若在1M以上，就属正常。 用万用表测试接触器、继电器等控制电路的连接是否正确。,变频器原理与应用（第2版）第10章,10.3.2 通电检查,（1）观察显示情况 （2）观察风机 （3）测量进线电压 （4）进行功能预置 （5）观察显示内容,变频器原理与应用（第2版）第10章,10.3.3 空载试验,将变频器的输出端与电动机相接，电动机不带负载，主要测试以下项目： （1）测试电动机的运转 对照说明书在操作面板上进行一些简单的操作，如启动、升速、降速、停止、点动等。观察电动机的旋转方向是否与所要求的一致？控制电路工作是否正常？通过逐渐升高运行频率，观察电动机在运行过程中是否运转灵活，有无杂音？运转时有无振动现象，是否平稳等。 （2）电动机参数的自动检测 对于应用矢量控制功能的变频器，应根据说明书的指导，在电动机的空转状态下测定电动机的参数。有的新型系列变频器也可以在静止状态下进行自动检测。,变频器原理与应用（第2版）第10章,10.3.4 带负载测试,将电动机与负载连接起来进行试车。测试的内容如下： 1低速运行试验 低速运行是指该生产机械所要求的最低转速。电动机应在该转速下运行12小时。测试内容： (1) 生产机械的运转是否正常? (2) 电动机在满负荷运行时，温升是否超过额定值? 2全速启动试验 将给定频率设定在最大值，按“启动按钮”，使电动机的转速上升至生产机械所要求的最大转速，测试内容： (1) 启动是否顺利？ (2) 启动电流是否过大？(3) 观察整个启动过程是否平稳？ (4) 停机状态下是否旋转 ？ 3全速停机试验：(1) 直流电压是否过高？(2)拖动系统能否停住？ 4高速运行试验：(1) 电动机的带载能力？ (2) 机械运转是否平稳？,变频器原理与应用（第2版）第10章,10.4 变频器的维护与检查,10.4.1 维护注意事项 （1）只有受过专业训练的人才能拆卸变频器并进行维修和器件更换。 （2）维修变频器后不要将金属等导电物遗漏在变频器内，否则有可能造成变频器损坏。 （3）进行维修检查前，为防止触电危险，请首先确认以下几项： 变频器已切断电源； 主控制板充电指示灯熄灭； 用万用表等确认直流母线间的电压已降到安全电压(DC36V以下)。 （4）对长期不使用的变频器，通电时应使用调压器慢慢升高变频器的输入电压直至额定电压，否则有触电和爆炸危险。,变频器原理与应用（第2版）第10章,10.4.2 日常检查与维护,在变频器的日常维护项目： 1) 变频器的运行参数是否在规定范围内，电源电压是否正常。 2) 变频器的操作面板显示是否正常，仪表指示是否正确，是否有振动、震荡等现象。 3）冷却风扇部分是否运转正常，有无异常声音。 4) 变频器和电机是否有异常噪音、异常振动及过热的迹象。 5）变频器及引出电缆是否有过热、变色、变形、异味、噪声等异常情况。 6）变频器的周围环境是否符合标准规范，温度和湿度是否正常。,变频器原理与应用（第2版）第10章,10.4.3 定期检查,定期检查项目有： 1）输入、输出端子和铜排是否过热变色，变形。 2）控制回路端子螺钉是否松动，用螺丝刀拧紧。 3）输入R、S，T与输出U、V，W端子座是否有损伤。 4）R，S、T和U、V、W与铜排连接牢固否，用扳手拧紧。 5）主回路和控制回路端子绝缘是否满足要求。 6）电力电缆和控制电缆有无损伤和老化变色。 7）污损的地方，用抹布沾上中性化学剂擦，除粉尘，保持变频器散热性能良好。 9）对长期不使用的变频器，应进行定期充电试验。 9）变频器的绝缘测试。,变频器原理与应用（第2版）第10章,10.4.4 零部件更换,冷却风扇使用3年应更换。 直流滤波电容器使用5年应更换。 电路板上的电解电容器使用7年应更换。 其化零部件根据情况适时进行更换。,变频器原理与应用（第2版）第10章,10.4.5 变频器基本检测和测量方法,由于变频器输入、输出电压或电流中均含有不同程度的谐波分量，用不同类别的测量仪器仪表会测量出不同的结果，并有很大差别，甚至是错误的。因此，在选择测量仪表时应区分不同的测量项目和测试点，选择不同的测试仪表，如表10-5所示。 表10-5 主电路测量推荐使用的仪表,变频器原理与应用（第2版）第10章,10.4.7 变频器主电路的测量,变频器主电路的测量电路如图10-19所示。 图10-19 变频器主电路的测量,变频器原理与应用（第2版）第10章,10.5 变频器的常见故障与处理,