当前位置:首页 > 独家 > 正文
如何延长变频器寿命
发布时间:2014-02-03     作者:www.planteng.cn
摘要:无论是受热、受潮、灰尘、污垢,还是不良的电气连接或接地连接,都会导致设备过早出现故障,此外这些因素还会让设备的正常运行寿命大大缩短。在这方面,用来实现电机驱动的变频器产品也并无例外。

 ■ 在妥当维护变频器方面,有一些共性的因素和策略;
  ■ 校准并润滑所有移动部件;
  ■ 确保电气连接螺栓以适当的程度拧紧;
  ■ 确保对温度和运行环境进行常规的监控。
  对任何设备而言,要想让它们提供长期可靠的服务,一个最主要的因素就是维护。在长期的运行中,所有电气和机械设备都要经受磨损,而不良的环境条件尤其会加剧这些影响。
  无论是受热、受潮、灰尘、污垢,还是不良的电气连接或接地连接,都会导致设备过早出现故障,此外这些因素还会让设备的正常运行寿命大大缩短。在这方面,用来实现电机驱动的变频器产品也并无例外。
  因此,为了帮助用户提升设备的可用性,很多电机和变频器制造商不仅能够针对产品进行售后维修,还可以提供像备件管理协议这一类的服务。
  无论用户使用的是什么品牌、什么型号的电机和变频器,在维修过程中都应该注意几个共有的因素。这些因素可以归类到电气、机械与运行环境三个方面,尽管有的时候这三方面之间的关联非常紧密,我们还是按这一分类来分别阐述。

 机械因素
  正如机械工程师们时常强调的那样,使所有运动部件的保持良好的接合状态并进行适当的润滑,可以让设备保持良好的可靠性,并延长其工作寿命。
  传动带和轴的不良接合,会导致产生不正确的应力和振动。对于轴和皮带轮的对齐情况,应该进行定期的检查,同时也应该对传动带的情况一并进行检查。有的时候,传动带的过度磨损往往能揭示出存在接合不良的问题。
  当然,确保对所有轴承进行适当润滑也是非常必要的。在缺乏润滑或过度润滑的情况下,有可能导致轴承的过度磨损。与此同时,选择使用适当的润滑剂是值得注意的另外一个方面。有的时候,人们选用润滑油脂的标准主要取决于它们的采购成本。对此需要记住的一个重要事实是:使用错误的油脂进行润滑造成的损害,可能和压根不使用任何油脂一样严重。在这方面,用户应该遵从设备制造商提供的技术规范,并以此来确定所使用润滑剂的种类和更换周期。
  电气因素
  在设备检查的过程中,检查所有的电气连接点是否接触良好是最基本的步骤之一。电气连接点的接触不良有可能导致一系列问题,比如突发的故障或是机械的过度磨损。对所有的电气连接螺栓应该至少每年检查一次,以确保它们的紧固力矩处于正常范围。
  维修人员经常犯的一个错误是将紧固螺栓拧到紧得不能再紧,认为这样才可确保万无一失,其实这样的做法是不正确的。每一种电气连接螺栓都有其特定的紧固力矩规范。实际上,与紧固螺栓外形的大小相比,这些指定的扭矩值往往比想象中要小一些。这也是为什么很多人看到一个外形较大的紧固螺栓,常常会本能地想要用很大的力矩将它拧紧,但这却不一定产生好的效果。我们需要记住,紧固螺栓外形的大小更多地取决于所处电路的电流值,而与其需要的物理强度并没有太大的关系。将螺栓拧得过紧,反而有可能让连接点或线缆产生变形,从而导致不良的电气连接。
  如果在周围环境中有大量的灰尘、油污或其他污染物,还需要对这些连接处暴露在外的部分进行定期的清理。尤其是当连接处表面已经出现了氧化或腐蚀的迹象时,这样的工作就更加必要。
  在任何电气安装过程中,接地连接都应得到特别的注意,在电机由变频器驱动时则尤其如此。除了交流电机通电时会产生噪声干扰之外,还存在变频器运行时由于其开关频率而产生的共模电压干扰。
  良好的接地有两个主要的作用。一是使设备外壳与地面等电势,从而防止任何有可能接触到设备的人员受到电击伤害。这通常被称为低频接地。
  而接地的另外一个作用是,使任何结构或外壳得以像盾牌一样屏蔽进出设备的噪声干扰,这通常被称为高频接地。在高频接地中,保持连接的完好性是至关重要的,所以应该定期检查并清理接地连接以确保其能持续地保持高频能力。对电机来说,良好的高频接地可以减少由共模电压引起的轴承电流以及由不对称线圈绕组引起的旋涡电流所造成的损害,


这是一个在变频器接线端子盒上标注了紧固件扭矩的实例。

 环境因素

  很多环境因素也会对电机与变频器系统的寿命和可靠性产生影响。
  在这方面,温度自然而然地成为了最主要的因素之一。不适当的温度既有可能来源于系统安装位置的气候条件,也有可能来源于设备运行时自己产生出的热量。
  热量是一种对任何类型的设备都会产生影响的“公敌”,无论是对电气设备还是机械设备都是如此。变频器的运行效率水平一般处于92%~98%之间,这就意味着在消耗的每千瓦电能功率中,都会有20到80瓦以热能的形式被耗费掉了。
  通过设计,多数电机和变频器的制造商有能力采取一些措施来减少多余的热量。这些措施通常由热交换器或散热器及其冷却介质(气体或液体)而构成。其中,热量的传递是最关键的一环。为了让冷却介质能够有效地发挥其作用,它必须沿着热交换器保持良好的循环运动。
  在维护中,一个重要的步骤是确保所有供冷却气体或液体循环的通道是畅通无阻的,任何阻塞或障碍物都会对冷却介质的流动产生不良影响。散热器或热交换器必须定期清理,以去除任何可能影响散热的阻塞物和其他物质。

这是一个集成在NEMA 12级面板上的空气过滤器的实例。

 当变频器安装在符合NEMA(美国电气制造商协会)12级、4级或3R级认证的机柜中时,通常会使用空气过滤器来防止污染物。这些过滤器必须得到定期的清洁或更换。而清理或更换的频率则取决于污垢及污染物的严重程度。
  当然,还要对所有风扇和循环泵进行检查,来确保这些设备的运行状态是正常的。
  总之,清洁应该成为特别得到注重的一个方面。在维护工作中,这方面问题即便经过再多次的重申也不为过。灰尘、污垢及其他污染物可以从各个方面对电机和变频器系统的运行构成不良影响。所以,负责设备维护的任何人员,都应该把对设备及周围环境的清洁工作看成一项重要的任务。
  如果变频器或其他任何电气设备被安装在NEMA12级、4级、4X级或3R级认证的机柜中时,还要检查柜门的密封垫来确保机柜的完整性。必须得到强调的一点是,当在机柜中执行的工作完成后,必须要将柜门关闭并锁好。事实上,一个4X级的机柜柜门仅仅依靠一个封闭性能并不是很好的门夹来保持关闭,现实情况中这种现象并不少见。只有当柜门得到妥当的闭锁的情况下,相关的评级才能够发挥实际效果。
  无论是变频器还是电机,缺乏定期维护都会使它们过早出现故障。与维修和更换变频器或电机的费用相比,对其实施有规律性的预防性维护措施的费用要合算得多。
  相信人们应用变频器的主要原因都是希望以此来实现节能增效,从而提高收益。实施适当的维护,将使你大大拓展系统的寿命,实践更具经济性的变频器应用之道。