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變頻器常見的故障為過壓,過載,過流和過熱,一般也是因為電源電壓高了,溫度高了,負載重了,粉塵和潮濕等原因造成的損壞。變頻器屬于電子產(chǎn)品,電子產(chǎn)品由非常多的元件組成,任何一個元件出了差錯,變頻器都會工作不正常,而電子產(chǎn)品是有一定壽命的,使用一段時間后也會老化,和人的生老病死一個道理。變頻器使用壽命和使用環(huán)境根據(jù)固定資產(chǎn)折舊的稅務方面的計算規(guī)定,電子設(shè)備的年限也就是3年而已,很多人買手機,也就是用個2-3年,即使不壞,往往也換新的了。
而電視電腦冰箱和空調(diào)這些家電的淘汰頻率相對低一點,設(shè)計理論壽命可以達到15年,但是不會有人用這么長時間的。而變頻器屬于工業(yè)電子設(shè)備,耐用程度會高一點,有些工廠一些變頻器使用了10多年并不算少見,一些日系或者德國的變頻器甚至使用時間超過了20年,當然這期間一般都換過母線電容的。國產(chǎn)的變頻器,一般使用5-8年也沒有問題的,只要車間的環(huán)境比較好,保養(yǎng)比較到位,變頻器整體壽命比家用電器要長很多。有些化工和塑料廠,有腐蝕性氣體以及粉塵靜電,變頻器并沒有做任何防護,也沒有購買的變頻器使用,變頻器直接裝在車間里邊,沒有單獨隔開,
往往一年半載就壞了。粉塵和腐蝕,直接會傷害到電路板和焊接接頭本身,而帶來的靜電或者絕緣不良,直接會讓電子元件擊穿而損壞。有些設(shè)備震動非常大,比如沖床,這種場合使用變頻器,如果變頻器和設(shè)備隨機安裝,也會跟著一起顛簸震動,時間長了,變頻器線路接頭出會松動,而電路板的焊錫時間長了也會震松造成類似虛焊之類的問題而損壞。
隨著電氣傳動技術(shù),尤其是變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展,作為大容量傳動的高壓變頻調(diào)速技術(shù)也得到了廣泛的應用。高壓電機利用高壓變頻器可以實現(xiàn)無級調(diào)速,滿足生產(chǎn)工藝過程對電機調(diào)速控制的要求,以提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量,又可大幅度節(jié)約能源,降低生產(chǎn)成本。近年來,各種高壓變頻器不斷出現(xiàn),高壓變頻器到目前為止還沒有像低壓變頻器那樣近乎統(tǒng)一的拓撲結(jié)構(gòu)。根據(jù)高壓組成方式可分為直接高壓型和高-低-高型,根據(jù)有無中間直流環(huán)節(jié)來分,
可以分為交-交變頻器和交-直-交變頻器,在交-直-交變頻器中,按中間直流濾波環(huán)節(jié)的不同,可分為電壓源型和電流源型。高-低-高型變頻器采用變壓器實行輸入,輸出升壓的方式,其實質(zhì)上還是低壓變頻器,只不過從電網(wǎng)和電機兩端來看是高壓的,是受到功率器件電壓等級技術(shù)條件的限制而采取的變通辦法,需要輸入,輸出變壓器,存在中間低壓環(huán)節(jié)電流大,效率低下,可靠性下降,占地面積大等缺點,只用于一些小容量高壓電機的簡單調(diào)速。常規(guī)的交-交變頻器由于受到輸出頻率的限制,只用在一些低速,大容量的特殊場合。直接高壓交-直-交變頻器直接高壓輸出,
無需輸出變壓器,,輸出頻率范圍寬,應用較為廣泛。我們將對目前使用較為廣泛的幾種直接高壓輸出交-直-交型變頻器及其派生方案進行分析,指出各自的優(yōu)缺點。評價高壓變頻器的指標主要有:成本,可靠性,對電網(wǎng)的諧波污染,輸入功率因數(shù),輸出諧波,dv/dt,共模電壓,系統(tǒng)效率,能否四象限運行等。
隨著輸出頻率的上升,流入濾波器的基波電流幅值按照頻率的平方關(guān)系上升,直到額定值。因此,這種變頻器運行的頻率一般不會超過額定頻率的1.1倍,否則,當頻率過高時,變頻器無法提供濾波電容所需的無功電流?! D2輸出濾波器換向式電流源型變頻器 在起動和低速時,由于輸出電壓較低,濾波電容基本上起不到換相作用,一般采取電流斷續(xù)換相法。每當逆變側(cè)晶閘管要換相時,設(shè)法使流入到逆變器的直流電流下降到零,使逆變側(cè)晶閘管暫時關(guān)斷,
然后給換向后應該導通的晶閘管加上觸發(fā)脈沖。重新恢復直流電流時,電流將根據(jù)觸發(fā)順序流入新導通的晶閘管,從而實現(xiàn)從一相到另一相的換相。斷流的辦法很多,其中一種方法是在直流環(huán)節(jié)設(shè)置一直流電流旁路電路,當要關(guān)斷逆變側(cè)晶閘管時,直流環(huán)節(jié)電流被此電路所旁路,而不會流過逆變側(cè)晶閘管,晶閘管自然關(guān)斷。當下一對晶閘管需要導通時,再切斷旁路電路,恢復直流電流繼續(xù)流向逆變器(圖2)。此輔助斷流電路要能承受全部直流環(huán)節(jié)電壓,并能通過全部直流電流,時間大約幾百微秒,以保證晶閘管恢復阻斷。高壓晶閘管要求較高的阻斷電壓,帶來的影響是需要較長的關(guān)斷時間,因此,輔助斷流電路需要相當?shù)娜萘?。當然,輔助斷流電路不是設(shè)計成為連續(xù)運行的,只是在起動和低速時工作,
使速度達到一定值,讓濾波電容能正常工作,變頻器要求能在兩種模式之間自動切換。另一種方法是電源,或讓電源側(cè)整流入逆變狀態(tài),直流環(huán)節(jié)電流迅速衰減,以達到短時間內(nèi)斷流的目的。觸發(fā)新的晶閘管時再讓電源恢復。直流回路的平波電抗器對電流斷續(xù)換相是十分不利的,因此必須在電抗器兩端并聯(lián)一個續(xù)流晶閘管,當電流衰減時,觸發(fā)此晶閘管使之導通,使電抗器的能量得以釋放,以便不影響逆變器的斷流。