关键词：供热；变频器；维修；安全
1、变频器的工作原理
1.1、变频调速原理
n＝60f（1-s）/p
式中：n——异步电动机的转速；
F——异步电动机的频率；
s——电动机转差率；
p——电动机极对数。
由式（1）可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频调速就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的。变频器主要采用交-直-交方式，先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。
1.2、谐波抑制
变频器使用的突出问题就是谐波干扰，当变频器工作时，输出电流的谐波电流会对电源造成干扰。虽然各变频器厂家对变频器谐波的治理均采取了措施且基本达到国家标准要求，但谐波仍然是变频器选型和使用中最需要关注的问题。
变频器的输出电压中含有除基波以外的其他谐波。较低次谐波通常对电机负载影响较大，引起转矩脉动，而较高的谐波又使变频器输出电缆的漏电流增加，使电机出力不足，故变频器输出的高低次谐波都必须抑制。
2、供热行业中变频器的应用
2.1、对供热工程中变频器的选型
变频器所驱动的负载应做为选择变频器时的重要依据。在供热行业中大部分负载属于风机、水泵负载，因为风机、水泵电机的输出功率与转速的立方成正比，而扭矩与转速的平方成正比，所以应用变频器的调整技术在保证供热质量的前提下来控制风量和流量，可以有效的减少浪费，节约电能，电机也能在拖动这类负载时，达到稳定的温升，因此在这些负载选择变频器时应以电机电流值做为选择的依据。同时在选择电机和变频器时还应留有一定的保险系数，以确保设备的运行时的安全稳定，对延长设备的寿命有积极的作用。
2.2、供热行业中变频器的应用
变频器是一种节能设备，但是在供热行业中不是所有的设备都需要使用变频器。在供热企业中启动电机时时常会使用工频来对其进行直接启动，此时，往往产生的电流会比较大，这就直接使电机的温度变得很高进而损害电机的寿命。在选用变频器的类型之前应当对各种变频器的质量及性能以及其所驱动设备的负载性质进行深入的熟悉和了解。应用变频器对电机进行调速时可以在零压和零速的情况下进行，正是由于这个原因，当电压和频率的关系一旦建立，为了延长电机的使用寿命，有效避免启动时电流的冲击力，则变频器可按v/f或者矢量控制带动负载进行工作,从而控制并稳定电机的温升。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆并且，与此同时，在变频器选型时，一定要避免使电机功率高于选择的变频器功率，可以选择与电机功率相等亦或是功率比电机大一档的，这是为了保证供热运行的安全。
3、供热行业中变频器的维护
变频器长期可靠地运行，与日常的维护保养是分不开的，再好的变频器得不到正确合理的维护，其寿命将大为缩短，甚至造成不必要的损坏。（1）在日常生活中，如若想要使变频器可以长期并且可靠地运行，则在日常生活中对其要勤维护、勤保养，只有得到正确合理的维护和保养，才能避免其使用寿命的缩短以及一些不必要的损坏。变频器在供热行业的应用非常集中，所以一般情况下每年停机检修的时间会比较长。为了能够安全并且稳定的运行并且保证其能够可靠供暖，应当要时常注意变频器的使用和维护等方面的需要。在平时使用变频器的时候一定要对变频器的内部和外部都要分别进行检查。在安装变频器方面应当对其安装的环境情况进行注意，比如环境的湿度和温度，是否有腐蚀性气体或是油雾以及导电粉尘等。当变频器的存放时间大于两年，那么在对其进行安装的时候就一定要重新处理其中的电容器。在安装变频器的时候，一定要记住必须要远离有可能出现淋水的地方（如水管的下面），除此之外，还要对鼠患进行留意，要对电缆等部位进行查看，观察其是否被老鼠咬过。这主要是因为安装变频器时要禁止将其安装在湿度过大和有可能出现结露的地方。（2）一定要对变频器进行定期的灰尘清理，以防止灰尘长时间集聚从而导致其寿命受损。对其电路板元件是否有相碰和线路板是否有锈蚀以及是否有集尘进行查看。对于其内部积灰就很难清理干净了，这是因为变频器内部器件紧凑，此时进行清理时则需要对变频器解体，不能只利用吸尘器或者风机了，还要利用棉布或酒精以及中性化学剂。
4、供热运行期间变频器的故障判断和处理
4.1、变频器本身具有各种保护和报警警告功能
了解和掌握这些功能，对技术人员正确使用变频器及故障查找、处理来说是非常重要的。变频器异常故障主要分为两大类：软故障和硬故障，软故障判断和处理方法一般在说明书里就有详细介绍。硬故障是由于变频器本身器件损坏造成的，维修起来可能很不便。无论哪种变频器，其主回路基本原理相同。主回路主要是由整流电路、限流电路、滤波电路、制动电路、逆变电路、检测电路。
4.2、故障处理
（1）变频器没有显示，主要原因为主回路无输出直流电压：一是由限流电阻损坏开路造成，检查限流电路中的继电器或可控硅以及IGBT等是否损坏，处理之，再更换限流电阻；二是是整流模块损坏，整流电路无脉动直流电压输出所致。这时应拆下整流模块，用万用表检测主回路，若主回路无短路现象，说明整流模块是自然损坏，更换新元件即可；若主回路有短路现象，通过检测具体落实主回路短路的原因并处理；（3）变频器输出偏低，是因为主回路直流电压低于正常值造成的。首先，用万用表测量直流电压值，确定原因所在：整流模块有一个以上整流二级管损坏，造成变频器输出电压偏低，须更换整流模块；滤波电容老化，造成变频器输出电压偏低，须更换滤波电容；逆变模块老化，造成变频器输出电压偏低，须检查驱动电路并处理；（3）变频器输出电压缺相，是由于逆变电路中有一个桥臂不工作所致。如逆变模块有一个桥臂损坏，更换逆变模块；如驱动电路有一组无输出信号，须检查处理损伤的一组驱动电路；（4）变频器接上电源，供电电源跳闸，或烧熔断丝。这是由于变频器的整流模块损坏短路所致。
近些年来，由于社会的不断发展，国家和地方的法规也随之在不断地完善。供热行业的发展和节能意识也不断的加强。在供热行业中，变频器所发挥的作用越来越重要。热力站引进变频器不但可以实现能源的有效利用，而且还能避免过多的能源消耗。而对于变频器的正常运行和供热的运行安全方面的保证则要求我们要对变频器加强了解并且提高变频器的维护和维修的水平。总而言之，近些年来，变频器技术随着社会的不断发展而快速发展，不但在供热系统得到了很好的利用，而且在各行各业也都得到了广泛的应用，其对于节能和环保有着重大意义，值得推广使用。
参考文献：
[1]李爱丽.变频器在供热监控系统中的应用[J].科技传播,2013,5(11):140+124.
[2]丁荣政.变频器在锅炉采暖供热系统中的闭环控制作用[J].黑龙江科技信息,2013(15):102.
[3]王庆国.浅析变频器在供热工程中的应用[J].科技创新与应用,2013(06):250.
论文作者:龚蔚然
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第18期
论文发表时间:2020/3/16
标签：变频器论文; 电机论文; 谐波论文; 电压论文; 回路论文; 电路论文; 负载论文; 《科学与技术》2019年第18期论文;