關於通用變頻器散熱問題的研究和處理辦法

　　隨著我國工業的不斷發展，對資源需求量也越來越大，對應的資安川變頻器源行業也成為我國重要的產業之一。而傳統的煤炭行業也成為我國資源行業中的重中之重。變頻器自80年代進入我國以來，在短短的二十年間裡得到了非常廣泛的應用。尤其國內很多新建的選煤廠，在控制功率大的電機上，為了降低該電機的啟動電流，保護該電機，也開始大範圍的使用通用變頻器。而相關通用變頻器在工作中暴露的問題也越來越多。

　　其中通常遇到的問題，最主要的是變頻器的散熱問題。我們知道，通用變頻器運行的工作環境是-10℃～+50℃之間。變頻器散熱問題如果處理不好，則會影響到變頻器的使用狀態和使用壽命，甚至造成變頻器的損壞。

　　變頻器的發熱是由內部的損耗產生的。在變頻器中各部分損耗中主要以主電路為主，約占98%，控制電路占2%。資料表明變頻器的功耗一般為其容量的4～5變頻器%。其中逆變部分約占50%，整流及直流回路約40%，控制及保護電路為5～15%。10℃法則表明當器件溫度降低10℃，器件的可靠性增長一倍。為了保證變頻器正常可靠的運行，就必須處理好變頻器的散熱問題。而變頻器散熱的問題，主要則是變頻器工作環境的溫度及散熱問題。

　　對於變頻器的散熱方法，通常分為以下三伺服馬達種：

　　一、內裝風扇散熱

　　內裝風扇散熱一般對於小容量的通用變頻器使用。通過正確的安裝變頻器，可以使變頻器的內裝風扇的散熱能力達到最大化。該內裝風扇可以將變頻器內部的熱量帶走。通過變頻器所在的箱體的鐵板，進行最終散熱。只通過變頻器內裝風扇的散熱辦法適用與裝有單獨的變頻器的控制箱，以及控制元件比較少的控制箱。如果變頻器控制箱中，有若干台變頻器，或者其他散熱量比較大的電氣元件，則散熱的效果不十分明顯。

　　二、風機散熱

　　通過在安裝變頻器的控制箱內，增設若干台具有換氣對流功能的風機，則可以大大提高變頻器的散熱效果，降低變頻器工作環境的溫度。使用風機的能力，可以通過變頻器的散熱量進行計算。下面說一說一般的選擇方法：

　　我們根據經驗算出每排出1kW功耗產生的熱量，需要風機的排風量為360m³/h，而變頻器的功耗為可程式控制器其容量的4～5%，這裡我們按5%計算，可以得到變頻器適配風安川伺服馬達機與其容量的關系：

　　風機的排風量(m3/h)=變頻器容量×5%×360m³/h/kW

　　我們可根據上面的經驗公式為90kW的通用變頻器選擇風機

　　風機的排風量(m3/h)=90kW×5%×360m³/h/kW

　　風機的排風量=1620m³/h

　　然後再通過風機的排風量選擇不同廠家風機的型號。獲得滿足我們條件的風機。

　　一般說來，風機散熱是現階段變頻器散熱的主要手段。尤其適用在比較大的控制櫃中，以及控制櫃中擁有的電氣部件同時工作，同時發熱的情況下。適用於高度集成的集中控制櫃、控制箱。而且近幾年由於科技的不斷進步，散熱風機已經不像前幾年那樣的龐然大物，小巧而又強勁的風機比比皆是。性價比上也比其他散熱方式好的多。

　　三、空調散熱

　　隨著科技的進步，空調也逐漸被越來越多的應用到控制櫃，控制箱的制作當中。並成為散熱的重要手段之一。不過針對變頻器這種設備選用該方式散熱的很少，因為它的成本較高，體積相對較大，再由於通用變頻器的容量在幾kVA到幾十kVA，容量不是特別大，很難將性價比做到讓用戶接受的程度，只有在特殊場合(如對工作環境要求的特別嚴格)以及容量特別大的變頻器才采用這種方式。而且空調中，有的還涉及到廢水的排除，所以在盤櫃成套的過程中也要考慮的更加全面，增加了設計成本。

　　另外，還有一些其他的原因也要考慮變頻器的散熱效果，比如高海拔(>1000m)，因為空氣密度的降低，也要適當增加散熱能力；還有開關頻率，變頻器的發熱主要來自於IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)，IGBT的發熱又集中在開和關的瞬間。因此開關頻率高時，變頻器的發熱量也變大。

　　事實表明處理好變頻器的散熱不僅要求設計者從變頻器本身做到，還要求使用者正確使用嚴格按照使用說明進行安裝，有足夠的通風空間，適合的使用環境，並且盡可能做到定期維護，尤其是煤炭等多粉塵行業，定期給使用環境除塵，對變頻器風道除塵，這樣才能使變頻器的散熱系統發揮正常功能，使變頻器的溫升在允許值之內，變頻器才能可靠運行，而為企業帶來更大的經濟及社會效益。

變頻器逆變脈衝回路故障

　　變頻器維修時，我們把從CPU的六個可程式控制器PWM輸出端子，到中間緩衝電路，稱為逆變脈衝前級電路，驅動電路稱為逆變脈變頻器衝後級電路，總稱逆變脈衝回路。逆變脈衝回路故障的具體現像有以下幾點：

　　一、啟動操作正常，操作顯示面板有正常的輸出頻率指示，但無三相輸出電壓：

　　二、啟動操作正常，操作顯示面板有正常的輸出頻率指示，輸出三相電壓不平衡；三、一按啟動按鍵，即跳OC故障；

　　四、運行中跳OC故障；五、輕載運行正常，帶載電機跳動或跳OC故障。逆變脈衝回路故障實質以及變頻器維修思路(與故障狀態的五種狀態相對應)：

　　1、變頻器維修時，針對第一種故障現像(啟動操作正常，操作顯示面板有正常的輸出頻率指示，但無三相輸出電壓)的形成原因，通常有以下幾種因素：

　　a、驅動電路光耦合器輸入側的+5V供電丟失；

　　b、前級脈衝電路的緩衝器損壞；

　　c、CPU的相關控制信號不確定或相關控制引腳損壞；

　　d、故障保護電路誤動，使脈衝前級電路被故障信號鎖定。

　　變頻器維修時，在此處必須特別注意一點：逆變脈衝信號的前級電路，如三態觸發器、緩衝器電路等，有可能受電壓、電流檢測與保護電路的直接控制，當保護電路誤動時，鉗制和封鎖了六路脈衝信號的傳輸。要有故障保護電路獨自參與脈衝傳輸控制的觀念。雖然、b方面造成的故障率較好，但c、d方面造成的原因，往往構成了疑難故障，如果變頻器維修的思路到不了這裡，變頻器維修工作可就要走彎路了。

　　2、變頻器維修時，針對第二種故障現像(啟動操作正常，操作顯示面板有正常的輸出頻率指示，輸出三相電壓不平衡)的形成原因，通常有以下三種因素：

　　a、驅動電路的光電耦合器損壞，不能正常傳輸逆變脈衝信號；

　　b、逆變模塊導通內阻變大，三只上臂IGBT模塊有導通不良現像，因此三路驅動電路可能未設有IGBT管壓降檢測電路，故並不能報出OC故障；

　　c、脈衝前級電路或CPU逆變脈衝輸出引腳不良，致使逆變脈衝缺失一路或兩路。變頻器維修時，不要將著眼點光是放在後級驅動電路上，也可能為前級的逆變脈衝未加輸入驅動電路上。尤其是腦子裡要有是否為模塊不良，逆變模塊導通內阻變大這個觀念。變頻器維修時，如果考慮不到的因素，便又構成了疑難故障。

　　3、變頻器維修時，針對第三種故障現像(一按啟動按鍵，即跳OC故障)的形成原因，通常有以下因素：

　　a、後伺服馬達級驅動電路本身不良；

　　b、驅動電路的供電電源，帶負載能力不足，如濾波電容失容，整流二極管低效(正向電阻變大、反向電阻變小)等

　　c、逆變模塊不良。變頻器維修時，對驅動電路的動、靜態檢測(電壓檢測)也許都是正常的，這是就要測試驅動電路的電流輸出能力，尤其要關注b、c這兩個因素。

　　4、變頻器維修時，針對第四種故障現像(運行中跳OC故障)的形成原因，通常有以下幾種因素:

　　a、驅動電路的帶負載能力、逆變模塊的導通內阻檢測；

　　b、三相輸出電流檢測電路；

　　c、故障檢測電路中的基准電壓電路；

　　d、用戶負載方面的原因。變頻器維修時，要注意b、c、d方面的因素影響。

　　安川變頻器三相檢測電路本身不良，工作點轉移，可能會誤報OC故障；故障檢測電路中的基准電壓偏移，造成電流檢測不准，誤報OC故障。變頻器維修時，如果以上幾個方面的檢查都沒有問題，那麼就要到生產現場找原因了，並不排除負載方面的問題。而在變頻器維修時，b、c因素，可能又進入疑難故障的範圍。

　　5、變頻器維修時，針對第五種故障現像(輕載運行正常，帶載電機跳動或跳OC故障)的形成原因，通常有三種因素：

　　a、驅動電路的電流(功率)輸出能力不足；

安川伺服馬達　　b、逆變模塊不良，導通內阻偏大；

　　c、負載電路有問題，電機壞掉了，不是變頻器的問題。變頻器維修時，變頻器表現為運轉不正常，不一定統統都是變頻器的問題，建議用戶換一台電機試試。應考慮到的因素，有時候要考慮到變頻器以外的因素。

變頻器接線方法

　　一、主電路的接線

　　1、電源變頻器應接到變頻器輸入端R 、S 、T 接線端子上，一定不能接到變頻器輸出端(U 、V 、W )上，否則將損壞變頻器。接線後，零碎線頭必須清除干淨，零碎線頭可能造成異常，

　　失靈和故障，必須始終保持變頻器清潔。等進入變頻器中。

　　2、在端子+，PR 間，不要連接除建議的制動電阻器選件以外的東西，或絕對不要短路。

　　3、電磁波干擾，變頻器輸入/輸出(主回路)包含有諧波成分，可能干擾變頻器附近的通訊設備。因此，安裝選件無線電噪音濾波器FR-BIF 或FRBSF01或FR-BLF 線路噪音濾波器，使干擾降到最小。

　　4、長距離布線時，由於受到布線的寄生電容充電電流的影響，會使快速響應電流限制功能降低，接於二次側的儀器誤動作而產生故障。因此，最大布線長度要小於規定值。不得已布線長度超過時，伺服馬達要把Pr 。156設為1。

　　5、在變頻器輸出側不要安裝電力電容器，浪湧抑制器和無線電噪音濾波器。否則將導致變頻器故障或電容和浪湧抑制器的損壞。

　　6、為使電壓降在2%以內，應使用適當型號的導線接線。變頻器和電動機間的接線距離較長時，特別是低頻率輸出情況下，會由於主電路電纜的可程式控制器電壓下降而導致電機的轉矩下降。

　　7、運行後，改變接線的操作，必須在電源切斷10min 以上，用萬用表檢查電壓後進行。斷電後一段時間內，電容上仍然有危險的高壓電。

　　二、控制電路的接線

　　變頻器的控制電路大體可分為模擬和數字兩種。

　　1、控制電路端子的接線應使用屏蔽線或雙絞線，而且必須與主回路，強電回路(含200V 繼電器程序回路)分開布線。

　　2、由於控制電路的頻率輸入信號是微小電流，所以在接點輸入的場合，為了防止接觸不良，微小信號接點應使用兩個並聯的節點或使用雙生接點。

　　3、控制回路的接線一般選用0。3～0。75平方米的電纜。

　　三、地線的接線

　　1、由於在變頻器內有漏電流，為了防止觸電，變頻器和電機必須接地。

　　2、變頻器接地用專用接地端子。接地線的連接，要使用鍍錫處理的壓接端子。擰緊螺絲時，注意不要將螺絲扣弄壞。

　　3、鍍錫中不含鉛。

　　4、接地電纜盡量用粗的線安川變頻器徑，必須等於或大於規定標安川伺服馬達准，接地點盡量靠近變頻器，接地線越短越好。

　　變頻器接線注意

　　1、變頻器本身有較強的電磁干擾，會干擾一些設備的工作，因此我們可以在變頻器的輸出電纜上加上電纜套。

　　2、變頻器或控制櫃內的控制線距離動力電纜至少100mm 等等。

　　3、在購買變頻器的時候都會有變頻器說明書。如果沒有的話，您可以上您所購買的品牌的官方網站上去下載。變頻器說明書上面的內容相當詳細，包括產品介紹、工作原理、安裝調試等等。

壁紙裝修保養護理法

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　　問題一：壁紙卷邊

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　　問題三：壁紙上有汙漬

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