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變頻器節(jié)能主要表現(xiàn)在風(fēng)機(jī)、水泵的應(yīng)用上。為了保證生產(chǎn)的可靠性,各種生產(chǎn)機(jī)械在設(shè)計(jì)配用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí),都留有一定的富余量。當(dāng)電機(jī)不能在滿負(fù)荷下運(yùn)行時(shí),除達(dá)到動(dòng)力驅(qū)動(dòng)要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成電能的浪費(fèi)。風(fēng)機(jī)、泵類等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量,其輸入功率大,且大量的能源消耗在擋板、閥門的截流過程中。當(dāng)使用變頻調(diào)速時(shí),如果流量要求減小,通過降低泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速即可滿足要求。

由流體力學(xué)可知,P(功率)=Q(流量)×H(壓力),流量Q與轉(zhuǎn)速N的一次方成正比,壓力H與轉(zhuǎn)速N的平方成正比,功率P與轉(zhuǎn)速N的立方成正比,如果水泵的效率一定,當(dāng)要求調(diào)節(jié)流量下降時(shí),轉(zhuǎn)速N可成比例的下降,而此時(shí)軸輸出功率P成立方關(guān)系下降。即水泵電機(jī)的耗電功率與轉(zhuǎn)速近似成立方比的關(guān)系。所隊(duì)當(dāng)所要求的流量Q減少時(shí),可調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n按比例降低。這時(shí),電動(dòng)機(jī)的功率P將按三次方關(guān)系大幅度地降低,比調(diào)節(jié)擋板、閥門節(jié)能40%一50%,從而達(dá)到節(jié)電的目的。

例如:一臺(tái)離心泵電機(jī)功率為55千瓦,當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的4/5時(shí),其耗電量為28.16千瓦,省電48.8%,當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的l/2時(shí),其耗電量為6.875千瓦,省電87.5%。

2、功率因數(shù)補(bǔ)償節(jié)能

無功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱,更主要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低,大量的無功電能消耗在線路當(dāng)中,設(shè)備使用效率低下,浪費(fèi)嚴(yán)重,使用變頻調(diào)速裝置后,由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用,從而減少了無功損耗,增加了電網(wǎng)的有功功率。

3、軟啟動(dòng)節(jié)能

電機(jī)硬啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊,而且還會(huì)對(duì)電網(wǎng)容量要求過高,啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流和震動(dòng)時(shí)對(duì)擋板和閥門的損害極大,對(duì)設(shè)備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能裝置后,利用變頻器的軟啟動(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零開始,最大值也不超過額定電流,減輕了對(duì)電網(wǎng)的沖擊和對(duì)供電容量的要求,延長(zhǎng)了設(shè)備和閥門的使用壽命。節(jié)省了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。

VFD-F系列 風(fēng)機(jī)水泵專用變頻器

VFD-M系列 通用經(jīng)濟(jì)型變頻器

VFD-VE系列高性能磁束向量控制變頻器

1、泵工作狀態(tài)不穩(wěn)定;

2、管線壓力過大;

3、升速時(shí)間設(shè)定太短;

4、降速時(shí)間設(shè)定太短;

5、轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償設(shè)定較大;

6、引起低速時(shí)空載電流過大;

7、電子熱繼電器整定不當(dāng),動(dòng)作電流設(shè)定得太小、引起誤動(dòng)作。

主板及主電路的故障：

由于使用年限較長(zhǎng)和一些突發(fā)原因,而造成主板及主電路損林,此類故障發(fā)生必然造成元器件的損壞和報(bào)廢,是變頻器維修費(fèi)用的主要消耗部分。主要有:

1、整流塊的損壞;

2、充電電阻損壞;

3、逆變器模塊燒壞;

4、濾波電容的損壞;

5、主板、電源板損壞。

維護(hù)不當(dāng)造成的故障：

大部分變頻器過熱報(bào)警故障,除了冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇損壞的原因外,還有一個(gè)主要原因,就是日常維護(hù)的缺乏,變頻器散熱器灰塵積攢嚴(yán)重,影響散熱。

目前孤東采油廠變頻器品種繁多,各種變頻器之間器件并不通用,造成了備料困難,增加了成本利維修的難度,因此建議規(guī)范變頻設(shè)備進(jìn)入渠道,建立市場(chǎng)準(zhǔn)入制度減少引進(jìn)變頻器的品牌種類,降低后期維護(hù)、維修成本。

1、限定品牌范圍

限定品牌范圍,如近年來在孤東采油廠內(nèi)出觀故障率低,運(yùn)行可靠的某些品牌。建議規(guī)范為富士、ABB、森蘭等品牌。

2、規(guī)范引入渠道

規(guī)范引入渠道,對(duì)引入設(shè)備的廠家技術(shù)力量售后服務(wù)進(jìn)行考察,對(duì)新引入變頻設(shè)備驗(yàn)收時(shí)要求資料配備完整,包括線路圖、說明書等,便于以后出現(xiàn)故障進(jìn)行維護(hù)。

二、建立變頻器日常保養(yǎng)制度

對(duì)變順器的管理進(jìn)行規(guī)范,由專人負(fù)責(zé)對(duì)變頻設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)保養(yǎng)。日常維護(hù)保養(yǎng)的具體內(nèi)容可以分為:

1、運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄,故障記錄:

定期測(cè)量變頻器及電機(jī)的遠(yuǎn)行數(shù)據(jù),包括變頻器輸出頻率,輸出電流,輸出電壓,變頻器內(nèi)部直流電壓,散熱器溫度等參數(shù)。與合理數(shù)據(jù)對(duì)照比較,以利于早日發(fā)現(xiàn)故障隱患。變頻器如發(fā)生故障跳閘,務(wù)必記錄故障代碼和跳閘時(shí)變頻器的運(yùn)行工況,以便具體分祈故障原因。

2、變頻器日常檢查:

每?jī)芍苓M(jìn)行一次,檢查記錄運(yùn)行中的變頻器輸出三相電壓,并注意比較它們之間的平衡度;檢查記錄變頻器的三相輸出電流,并注意比較它們之間的平衡度;檢查記錄環(huán)境溫度,散熱器溫度;察看變頻器有無異常振動(dòng),聲響,風(fēng)扇是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

3、變頻器保養(yǎng):

每臺(tái)變頻器每季度需要清灰保養(yǎng)1次。保養(yǎng)要清除變頻器內(nèi)部和風(fēng)路內(nèi)的積灰、臟物,將變頻器表面擦拭干凈,變頻器面板要保持清潔光亮;在保養(yǎng)的同時(shí)要仔細(xì)檢查變頻器,察看變頻器內(nèi)有無發(fā)熱變色部位,阻尼電阻有無開裂現(xiàn)象,電解電容有無膨脹漏液防爆孔突出等現(xiàn)象,PCB板有否異常,有沒有發(fā)熱燒黃部位。

三、加強(qiáng)培訓(xùn)

1、對(duì)變頻設(shè)備操作、管理人員進(jìn)行基礎(chǔ)培訓(xùn),掌握變頻器日常維護(hù)保養(yǎng)的知識(shí)以及了解基本參數(shù)的設(shè)置。

2、對(duì)變頻器維修人員進(jìn)行系統(tǒng)的培訓(xùn),以便今后更好地開展維修工作。

1、過流故障:過流故障可分為加速、減速、恒速過電流。其可能是由于變頻器的加減速時(shí)間太短、負(fù)載發(fā)生突變、負(fù)荷分配不均,輸出短路等原因引起的。這時(shí)一般可通過延長(zhǎng)加減速時(shí)間、減少負(fù)荷的突變、外加能耗制動(dòng)元件、進(jìn)行負(fù)荷分配設(shè)計(jì)、對(duì)線路進(jìn)行檢查。如果斷開負(fù)載變頻器還是過流故障,說明變頻器逆變電路已環(huán),需要更換變頻器。

2、過載故障:過載故障包括變頻過載和電機(jī)過載。其可能是加速時(shí)間太短,電網(wǎng)電壓太低、負(fù)載過重等原因引起的。一般可通過延長(zhǎng)加速時(shí)間、延長(zhǎng)制動(dòng)時(shí)間、檢查電網(wǎng)電壓等。負(fù)載過重,所選的電機(jī)和變頻器不能拖動(dòng)該負(fù)載,也可能是由于機(jī)械潤(rùn)滑不好引起。如前者則必須更換大功率的電機(jī)和變頻器;如后者則要對(duì)生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行檢修。

3、欠壓:說明變頻器電源輸入部分有問題,需檢查后才可以運(yùn)行。

小結(jié):

1、總之,在設(shè)計(jì)、安裝、使用變頻器時(shí)一定要遵從變頻器使用說明書的指導(dǎo)。

2、各電氣設(shè)計(jì)人員,現(xiàn)場(chǎng)電氣調(diào)試人員可以在此基礎(chǔ)上完善此變頻器參考。

2、防止雨水滴淋或潮濕環(huán)境

3、避免直接日曬

4、防止油霧,鹽分侵蝕

5、防止腐蝕性液體,瓦斯

6、防止粉塵,棉絮及金屬細(xì)屑侵入

7、遠(yuǎn)離放射性物質(zhì)及可燃物

8、防止電磁干擾(熔接機(jī),動(dòng)力機(jī)器)

9、安裝遠(yuǎn)離任何發(fā)熱設(shè)備

10、防止震動(dòng)(沖床)若無法避免請(qǐng)加裝防震墊片減少震動(dòng)

11、數(shù)臺(tái)變頻器安裝于控制盤內(nèi)時(shí),請(qǐng)注意擺放位置以利散熱,另請(qǐng)外加配置散熱風(fēng)扇,以使變頻器周圍低于50℃為原則。

12、安裝時(shí)請(qǐng)將變頻器正面超前,頂部朝上以利散熱

13、安裝空間必須符合下列規(guī)定:若安裝于盤內(nèi)或周圍環(huán)境許可時(shí),可取下變頻器的防塵上蓋以利變頻器散熱通風(fēng)。