浅谈使用环境对变频器的影响

叶承祥，李维江，陈万军

(中盐吉兰泰盐化集团有限公司纯碱厂，内蒙古阿拉善 750333)

变频器在交流拖动系统应用中呈现优良的控制性，可以实现软起动和无级调速，进行加减速控制，使电动机获得高性能，而且具有显著的节能效果。所以，应用变频调速可以提高生产机械的控制精度、生产效率和产品质量，从而实现生产过程的自动化。因此，变频器近年来在工业生产各环节得到了广泛的应用。

变频器能够保护附属电气设备，还可以避免直接启动给机械设备造成的冲击引起的机械故障，是理想的调速和控制装置。 在实际应用中，变频器的节能效果明显。但变频器本身也是电气设备，需要维修和日常的维护。在实际应用和维护检修中也暴露出一些问题需要引起重视。

1 实际生产中的问题及解决措施

中盐吉兰泰盐化集团有限公司纯碱厂(以下简称“碱厂”)重碱工段2台160 kW废液泵2010-07因生产工艺要求需进行技术改造，更换废液泵及电动机。电动机由原来160 kW更换为220 kW，电源电缆更换为VV22-(3×120+1×70)×2型电力电缆；并用ABB ACS800-04-0320-3+D501+P901型变频器进行控制。由于重碱废液泵房变频器室空间狭小，两台变频器柜离窗户距离又很近，太阳直晒后柜内温度高且灰尘较大引出线已老化开裂，尤其变频器本身散热量非常大，加上室内温度很高，给变频器的正常运行及安全运行带来较大的安全隐患。在安装好配电柜后，碱厂又在两台配电柜顶部制作了倒V型通风道，加装了一台轴流风机以加强通风。2009-05为了降低室内温度和变频器的安全平稳运行，碱厂又在废液泵房变频器室内安装了一台1.5 P空调机，用以降低配电室内温度。

2016-08两台废液泵频繁报警，代码均为4210(传动的IGBT温度过高)。变频器使用说明书中解决方法为(检查环境条件、检查通风条件和风机运行状态、检查散热器的散热片并清除灰尘)。按要求清理了配电柜、通风道内灰尘；检查轴流风机；清理、保养空调均无明显效果。

查看参数01.10(计算的IGBT温度)和01.30(在逆变器1中检测的散热器最高温度值)。在变频器未运行时01.10最高28 ℃，01.30最高40 ℃；变频器运行时01.10最高91 ℃，01.30最高113 ℃。判断为变频器内部散热不良造成。拆开变频器，检查风机并使用压缩空气吹扫变频器内部、风机叶轮及散热片，吹出大量灰尘。恢复后试运行，再无报警现象。查看参数01.10最高44 ℃和01.30最高57 ℃故障消除。

2016-12-13热电车间2#锅炉引风机变频器频繁报警IGBT温度过高故障，造成变频器无输出，引风机失去拖动动力。锅炉停炉影响生产，更换变频器内置风机后故障消除投入运行恢复生产。

分析原因认为：变频器机柜室密封不好，运行时导电元件周围产生电磁场吸附许多灰尘，清理不彻底内部镇流元件、IGBT模块积灰严重散热不良，会使变频器内部IGBT模块的温升过高导致变频器故障停机；变频器内置风机损坏，由于变频器工作时有电流通过变频器元件产生热效应，散热片热量及时得不到换热，为保护变频器整流元件和调频率元件不被热损坏，热敏元器件动作，使变频器停止输出电动机失电。

温度是电子器件使用寿命及可靠性的重要因素，特别是半导体器件，应根据装置要求的环境条件安装空调或避免日光直射。变频器里面有着很多大功率的电子器件，非常容易受环境温度影响，机器通常在0 ℃～55 ℃时能正常运作，要是想运作更安全、放心，就要考虑有升温空间，环境温度在40 ℃以下最适合。定期检查变频器的空气滤清器及冷却风扇也是非常必要的。

2 在使用变频器时要注意的问题

(1)散热问题。变频器的发热是由内部的损耗产生的。在变频器中各部分损耗中主要以主电路为主，约占98%，控制电路占2%。为了保证变频器正常可靠运行，必须对变频器进行散热。通常采用风扇散热；变频器的内装风扇可将变频器的箱体内部散热带走，若风扇不能正常工作，应立即停止变频器运行；大功率的变频器还需要在控制柜上加风扇，控制柜的风道要设计合理，所有进风口要设置防尘网，排风通畅，避免在柜中形成涡流，在固定的位置形成灰尘堆积；根据变频器的通风量来选择匹配的风扇，风扇安装要注意防震问题。

(2)防尘问题。在多粉尘场所，特别是多金属粉尘、絮状物的场所使用变频器时，建造单独的变频器低压间，内部安装空调，保持保持清洁温度控制在15 ℃～20 ℃之间。周围不允许发热配件或易发热的配件安装在变频器的附近。总体要求控制柜整体密封，专门设计进风口、出风口进行通风；控制柜顶部应该有防护网和防护顶盖出风口；控制柜底部应该有底板和进风口、进线孔，并且安装防尘网。

(3)防潮问题。变频器属于电子器件装置；潮湿、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件生锈、接触不良、绝缘降低而形成短路，作为防范措施，应对控制板进行防腐防尘处理，并采用封闭式结构；对于特殊的高寒潮湿场合，为防止微处理器因温度过低不能正常工作，应采取设置空间加热器等必要措施。

(4)防振问题。振动是对电子器件造成机械损伤的主要原因，对于振动冲击较大的场合，应采用橡胶等避振措施。

3 变阻器维护管理制度

为保证安全生产稳定运行确保变频器正常运行，制定变频器维护管理制度：(1)设专人每半年使用清洁干燥的压缩空气对变频器的接线端子、控制电路板、散热片及电气元件进行清扫、吹灰，保持变频器内部的清洁及风道的畅通。(2)保持变频器周围环境清洁、干燥。严禁在变频器附近放置杂物．(3)每次维护变频器后，要认真检查有无遗漏的螺丝及导线等，防止小金属物品造成变频器短路事故。(4)测量变频器(含电机)绝缘时，应当使用500 V兆欧表。如仅对变频器进行检测，要拆去所有与变频器端子连接的外部接线。清洁器件后，将主回路端子全部用导线短接起来，将其与地用兆欧表试验，如果兆欧表指示在5 MΩ以上，说明是正常的，这样做的目的是减少摇测次数。有足够的散热条件和清洁运行环境，确保变频器正常运行杜绝此类故障再次发生。