高壓變頻器及其附屬設(shè)備的安裝、調(diào)試、日常維護及維修工作如果不得當，容易給用戶造成直接或間接損失。本文根據(jù)大量實際應用情況，從應用環(huán)境、電磁干擾與抗干擾、電網(wǎng)質(zhì)量、電機絕緣等方面對高壓變頻器在應用中需要注意的問題進行了分析，并提出了一些建議。
一、工作環(huán)境問題
在變頻器實際應用中，由于國內(nèi)客戶除少數(shù)有專用機房外，大多為了降低成本，將變頻器直接安裝于工作現(xiàn)場。工作現(xiàn)場一般粉塵大、溫度高，南方有濕度大的問題，在有色冶金行業(yè)還有金屬粉塵，在化工行業(yè)還有腐蝕性氣體和粉塵等等，因此必須根據(jù)現(xiàn)場情況做出相應的對策。
1.1變頻器的安裝設(shè)計基本要求
(1) 在多粉塵場所，特別是多金屬粉塵、絮狀物的場所使用變頻器時，要求整體密封，通過專門設(shè)計的進、出風口進行通風，在進風口處安裝防塵網(wǎng)或過濾網(wǎng)等。
(2) 安裝、使用必須遵守用戶手冊要求，如有疑問請及時聯(lián)系廠家技術(shù)支持人員。
1.2變頻器的防塵設(shè)計要求
(1)風道要設(shè)計合理，排風通暢，避免在風道內(nèi)形成渦流，產(chǎn)生灰塵堆積。
(2)風道高度要合理，不影響排風。出風口要安裝防護網(wǎng)，防止絮狀雜物落入。
(3)確?？刂乒耥敳康妮S流風機旋轉(zhuǎn)方向正確，向外抽風。安裝所需螺釘必須采用止逆彈件，防止風機脫落造成柜內(nèi)元件和設(shè)備的損壞。建議在風機和柜體之間加裝橡膠減振墊圈，可以減小風機震動造成的噪音。
(4)對變頻器柜要進行定期維護，及時清理內(nèi)部、外部的粉塵、絮毛等雜物。維護周期可根據(jù)具體情況而定，但應該小于2～3個月，對于粉塵嚴重的場所，建議維護周期在1周左右。
1.3變頻器的防潮設(shè)計要求
大多數(shù)廠家變頻器內(nèi)部的金屬結(jié)構(gòu)件均未進行防潮濕霉變的特殊處理，如果變頻器長期應用于潮濕和含有腐蝕性氣體的場合，金屬結(jié)構(gòu)件如螺釘?shù)群苋菀桩a(chǎn)生銹蝕。因此，必須對變頻器采取積極、有效、合理的防潮濕、防腐蝕氣體的措施：
(1) 變頻器可以安裝在單獨的、密閉的采用空調(diào)通風的機房或高壓電器開關(guān)室內(nèi)。
(2) 采用獨立進風口。單獨的進風口可以設(shè)在機房墻壁的底部，通過獨立密閉的通道與外部干凈環(huán)境連接，此方法需要在進風口處安裝一個防塵過濾網(wǎng)。
(3) 密閉的高壓電器室內(nèi)可以加裝吸濕的干燥劑或者吸附毒性氣體的活性材料，并定期更換。
二、干擾問題
2.1 變頻器對dcs控制板的干擾
在遠程控制系統(tǒng)中，變頻器多采用dcs、plc或者遠程開關(guān)進行控制，但變頻器產(chǎn)生的傳導和輻射干擾往往導致控制系統(tǒng)工作有時異常，因此在系統(tǒng)設(shè)計或者改造過程中，一定要注意變頻器對dcs控制板的干擾問題。
(1) 良好的接地。電機等強電控制系統(tǒng)的接地線必須通過接地匯流排可靠接地，dcs控制板的屏蔽地，最好單獨接地。對于某些干擾嚴重的場合，建議將傳感器、i/o接口屏蔽層與控制板的控制地相連。
(2) 給dcs控制板輸入電源加裝emi濾波器、共模電感、高頻磁環(huán)等，可以有效抑制傳導干擾。在輻射干擾嚴重的場合，如周圍存在gsm或者小靈通機站時，可以對微機控制板添加金屬網(wǎng)狀屏蔽罩進行屏蔽處理。
(3) dcs控制板的電源抗干擾措施：給變頻器輸入加裝emi濾波器，可以有效抑制變頻器對電網(wǎng)的傳導干擾，加裝輸入交流和直流電抗器l1、l2，可以提高功率因數(shù)，減小諧波污染。電機與變頻器之間距離超過100m，需要在變頻器側(cè)添加交流輸出電抗器l3，解決因為輸出導線對地分布參數(shù)造成的漏電保護和減少對外部的輻射干擾。一個行之有效的方法就是采用鋼管穿線或者屏蔽電纜的方法，并將鋼管外殼或者電纜屏蔽層與大地可靠連接。請注意，在不添加交流輸出電抗器l3時，如果采用鋼管穿線或者屏蔽電纜的方法，增大了輸出對地的分布電容，容易出現(xiàn)過流。生產(chǎn)中一般只采取其中的一種或者幾種方法。
(4) 減小變頻器對外部控制設(shè)備的干擾措施：對模擬傳感器檢測輸入和模擬控制信號進行電氣屏蔽和隔離。在變頻器組成的控制系統(tǒng)設(shè)計過程中，建議不采用模擬控制，特別是控制距離大于1m，跨控制柜安裝的情況下。因為變頻器一般都有多段速設(shè)定、開關(guān)量輸入輸出，可以滿足要求。如果非要用模擬量控制時，建議采用屏蔽電纜，并在傳感器側(cè)或者變頻器側(cè)實現(xiàn)遠端一點接地。如果干擾仍舊嚴重，需要實現(xiàn)dc/dc隔離措施，可以采用標準的dc/dc模塊，或者采用v/f轉(zhuǎn)換，光藕隔離再采用頻率設(shè)定輸入的方法。
2.2 變頻器本身抗干擾問題
當變頻器的供電系統(tǒng)附近存在高頻沖擊負載場合，變頻器本身容易因為干擾而出現(xiàn)保護。建議采用如下措施：
(1) 變頻器的電源線直接從變壓器側(cè)供電。
(2) 如果條件許可，可以采用單獨的變壓器。
(3) 在采用外部開關(guān)量控制端子控制時，連接線路較長時，建議采用屏蔽電纜。當控制線路與主回路電源均在地溝中埋設(shè)時，除控制線必須采用屏蔽電纜外，主電路線路必須采用鋼管屏蔽穿線，減小彼此干擾，防止變頻器的誤動作。
(4) 在采用外部模擬量控制端子控制時，如果連接線路在1m以內(nèi)，采用屏蔽電纜連接，并實施變頻器側(cè)一點接地即可；如果線路較長，現(xiàn)場干擾嚴重，建議在變頻器側(cè)加裝dc/dc隔離模塊或者采用經(jīng)過v/f轉(zhuǎn)換，采用頻率指令給定模式進行控制。
(5) 在采用外部通信控制端子控制時，建議采用屏蔽雙絞線，并將變頻器側(cè)的屏蔽層接地(pe)，如果干擾非常嚴重，建議將屏蔽層接控制電源地(gnd)。
三、電網(wǎng)質(zhì)量問題
在高頻沖擊負載場合，電壓經(jīng)常出現(xiàn)閃變。在一個電力分配系統(tǒng)中，有幾臺變頻器等容性整流負載在工作時，電網(wǎng)的諧波非常大，對于電網(wǎng)質(zhì)量有輕微的污染，對設(shè)備本身也有一定的破壞作用，輕則不能連續(xù)正常運行，重則造成設(shè)備輸入回路有損傷。因此在高頻沖擊負載場合建議用戶增加無功靜補裝置，提高電網(wǎng)功率因數(shù)和質(zhì)量。
四、外部環(huán)境易引發(fā)的問題
如果變頻器操作室的制冷、通風效果不良或風扇損壞，易發(fā)生過熱保護跳停。應注意保持變頻器周圍環(huán)境清潔、干燥，嚴禁在變頻器附近放置雜物，應使之遠離振動源和沖擊源。
每次維護變頻器后，要認真檢查有無遺漏的螺絲及導線等，防止小金屬物品造成變頻器短路事故，盡量降低各類電磁干擾。測量變頻器（含電機）絕緣時，應當使用2500v兆歐表。如僅對變頻器進行檢測，要拆去所有與變頻器端子連接的外部接線。
如果工作環(huán)境內(nèi)腐蝕性氣體濃度較大，不僅會腐蝕元器件的引線、印刷電路板等，而且還會加速塑料器件的老化，降低絕緣性能。在這種情況下，應把控制箱制成封閉式結(jié)構(gòu)并進行換氣。
（1）輕載過電流
如果負載很輕，卻又過電流跳閘，應首先檢查電動機磁路是否飽和。勵磁電流或磁通大幅度增加往往導致磁路飽和，此時鐵心和線圈會過熱。如磁路飽和，可通過反復調(diào)整u/f比來使變頻器正常啟動。
（2）重載過電流
有些生產(chǎn)機械在運行過程中負荷突然加重，甚至“卡住”，電動機的轉(zhuǎn)速大幅度下降，電流急劇增加，過載保護來不及動作，導致過電流跳閘。
解決方法：首先了解機械本身是否有故障，如果有故障，則修理機器；如果這種過載屬于生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象，則應考慮加大電動機和負載之間的傳動比。適當加大傳動比，可減輕電動機軸上的阻轉(zhuǎn)矩，避免出現(xiàn)帶不動的情況。如無法加大傳動比，則考慮增大電動機和變頻器的容量。
（3）升速或降速中過電流
這往往是由于升速或降速過快而引起的?？赏ㄟ^延長升（降）速時間或準確預置升（降）速自處理（防失速）功能解決。
（4）過載
如出現(xiàn)過載現(xiàn)象，應重點檢查以下三方面：機械負荷是否過重？三相電壓是否平衡？是否是由于變頻器內(nèi)部的電流檢測部分發(fā)生故障而引起的誤動作？之后依據(jù)實際情況進行處理。
五、結(jié)束語
以上內(nèi)容是根據(jù)變頻器實際應用中出現(xiàn)的問題，從應用環(huán)境、電磁兼容、電網(wǎng)質(zhì)量、電機絕緣等方面，有針對性地提出了一些解決問題的方法及改進建議，希望在大家實際應用中起到一定的參考價值。