市面上有很多关于维修书籍中认为,通用频率上限为55Hz。这是因为当电动机转速需要调到额定转速以上运行时,定子频率将增加到高于额定频率(50Hz)。这时,若仍 按恒转矩原则控制,则定子电压将升高超过额定电压。那么,当调速范围高于额定转速时,须保持定子电压为额定电压不变。这时,随着转速/频率的上升,磁通将减少,因此在同一定子电流下的转矩将减小,机械特性变软,电动机的过载能力大幅度减少。
由此可见,通用电动机频率上限为55Hz是有前提条件的:
1、定子电压不能超过额定电压;
2、电动机在额定功率运行;
3、恒转矩负载。
上述情况下,理论和试验证明,若频率超过55Hz,将使电动机转矩变小,机械特性变软,过载能力下降,铁耗急增,发热严重。
电动机实际运行状况表明,通用电动机可以通过变频调速器进行提速运行。能否变频提速?能提多少?主要是由电动机拖动的负载来决定的。首先,要弄清负荷率是多少?其次,要搞清楚负载特性,根据负载的具体情况,进行推算。简单分析如下:
1、事实上,对于380V通用电动机,定子电压超过额定电压10%长期运行是可以的,对电动机绝缘及寿命没有影响。定子电压提高,转矩显著增大,定子电流减少,绕组温度下降。
2、电动机负荷率通常为50%~60%
一般情况下,工业用电动机通常在50%~60%额定功率下工作。经推算,电动机输出功率为70%额定功率,定子电压提高7%时,定子电流下降 26.4%,此时,即使是恒转矩控制,采用变频调速器提高电动机转速20%,定子电流也不但不会上升,反而会下降。尽管提高频率后,电动机铁耗急增,但由 其产生的热量与定子电流下降而减少的热量相比甚微。因此,电动机绕组温度也将明显下降。
3、负载特性各种各样
电动机拖动系统是为负载服务的,不同的负载,机械特性不同。电动机在提速后必须满足负载机械特性的要求。经推算恒转矩负载不同负荷率(k)时的允许 最高运行频率(fmax)与负荷率成反比,即fmax=fe/k,其中fe为额定工频。对恒功率负载,通用电动机的允许最高工作频率主要受电动机转子和转 轴的机械强度限制,笔者认为一般限制在100Hz以内为宜。
变频器属于可靠性比较高的设备,变频器故障的诊断比较复杂,首先应按照常见故障现象进行分析,查变频器的故障代码加以确认,以此初步断定故障原因。如属于参数设置不当或外部因素,不应擅自打开变频器的箱体,而应解决好引起故障的外部问题或调整参数。如根据故障现象分析确实属于变频器内部的硬件故障,需断开线,由专业技术人员对变频器进行开盖检修。
1.断电
检修变频器内部的硬件故障时,要首先保持心态平和,不要盲目动手,切忌急躁,否则可能会对变频器造成更大的破坏或造成人身伤害。在进行检查之前,应首先用直流电压挡测量电解两端的电压,确保其在人身的安全范围内,才可开始变频器的检修。即使去掉外加电压,电解电容储存的电能释放也需要一定的时间。
2.找出故障点
检修开始后,要遵循“望、闻、问、测”的原则。所谓“望”,即用眼观察,看是否有明显毁坏的迹象,如出现熏黑、线头烧焦、线路板烧开跳线或损害元件的残余部分等直观现象。“闻”,即用鼻子闻一闻有没有烧糊、烧焦的味道,如有的话,尽可能分辨其源头。“问”,是变频器维修中的重要一环,应多问现场的操作人员,了解故障发生时的情况,如是否有违反操作规程的动作、故障出现的表象、故障出现时的外在情况等,以便根据情况作出客观的、大体的分析,为判断故障位置提供依据。“望、闻、问”可对故障现将作出初步判断,
通常检查快熔FU是否烧坏;
专用变频器驱动板
检查线路板上元件引线间是否有焊锡相连、碰线或金属物质落在导线间等问题;
检查电容、整流桥、逆变桥、等元件有无明显烧坏痕迹;
检查线路板内是否有水滴(尤其是在潮湿环境中工作的变频器);
检查线路板上是否有灰尘导致接触不良。
通过上述检查,可发现变频器是否有短路故障点及元件的炭化熏黑等部位。
“测”,是变频器故障检修的重要步骤,根据“望、闻,问”初步断定故障的区域或故障点,需经过实际检测才能得出准确的结论。
3.故障件的更换
确定故障点后,需对变频器进行解体拆除,并对故障元件进行更换,对线路进行清洁、整理。在拆除损害元件时要做好记录,严格记录操作流程,记录拆除的元件和修改的线路,并在电路板上作出标注,以保证拆装后重组的准确性。故障元件更换后,还需对整流桥、逆变桥、主电路等进行绝缘测试,合格后方可通电测试。