淺談西門子變頻器保養(yǎng)和維修對(duì)策分析

堵三嶺

（1.河鋼股份有限公司承德分公司，河北 承德 067000；2.河北省釩鈦工程技術(shù)研究中心，河北 承德 067000）

1 西門子及西門子變頻器簡(jiǎn)介

1.1 資料分析

西門子技術(shù)可以為中國(guó)提供經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)保的能源；快速、安全、舒適的公共交通系統(tǒng)；可靠、高速、低成本的通信；用于快速、準(zhǔn)確有效診斷和控制企業(yè)各種電器設(shè)備等，幫助各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域提高生產(chǎn)效率和競(jìng)爭(zhēng)力。

西門子變頻器由德國(guó)西門子公司開發(fā)，主要用于三相交流異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制，使其在中國(guó)逆變器市場(chǎng)占據(jù)了決定性的主導(dǎo)地位。作為行業(yè)內(nèi)的國(guó)際領(lǐng)先品牌，西門子憑借其品牌效應(yīng)和高品質(zhì)的變頻器產(chǎn)品和服務(wù)，擊敗了曾經(jīng)壟斷中國(guó)市場(chǎng)的日本品牌，行業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了質(zhì)的變化。在實(shí)際的發(fā)展過程中，變頻器是西門子自主研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的產(chǎn)品。在變頻器的實(shí)際應(yīng)用中，只有滿足變頻器運(yùn)行的要求，才能實(shí)現(xiàn)變頻器的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。加強(qiáng)日常的現(xiàn)場(chǎng)檢查和維護(hù)工作，改善變頻器的運(yùn)行環(huán)境，減少負(fù)荷波動(dòng)大的因素，從而保證變頻器發(fā)揮應(yīng)有的性能，提高設(shè)備的利用率，節(jié)約用電，降低設(shè)備的維護(hù)成本。由變頻器和交流電機(jī)組成的交流調(diào)速系統(tǒng)具有體積小、通訊能力強(qiáng)、調(diào)速性能強(qiáng)等特點(diǎn)，在大多數(shù)企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

1.2 西門子變頻器的構(gòu)成

西門子變頻器在西門子產(chǎn)品中占據(jù)重要性作用，西門子變頻器的種類很多，其中有MicroMasterMM4 系列，SINAMICSG120 系列，SIMOVERTMASTERDRIVES 簡(jiǎn)稱6SE70系列，SINAMICSS120系列，SINAMICSSM150系列等。變頻器的基本硬件結(jié)構(gòu)大體都分為整流環(huán)節(jié)，濾波環(huán)節(jié)和逆變環(huán)節(jié)三大部分，其主要區(qū)別為軟件控制部分。西門子變頻器作為精密程度的電子儀器，其中以西門子6SE70 變頻器為例主要包括許多復(fù)雜的電子部件，其構(gòu)成大致主要分為三個(gè)不同的部分：一方面是底板。其底板的內(nèi)部具體包括幾方面的內(nèi)容：直流中間電路低壓的電源電路、各項(xiàng)不同的檢測(cè)電路以及觸發(fā)板電路等等。另一方面是CUVC 主板。其主要包括顯示電路、計(jì)算電路，另外還包括觸發(fā)器電路等等。最后是選件板，其主要包括通訊板等。

2 西門子變頻器故障檢查方向分析

西門子變頻器在實(shí)際的發(fā)展過程中對(duì)使用性能檢查一般是從四個(gè)重點(diǎn)的內(nèi)容入手，按照其檢測(cè)的步驟循序漸進(jìn)分析如下：

2.1 變頻器外部檢查

在實(shí)際的應(yīng)用中，不同變頻器的使用需求方面存在差別。有些變頻器在應(yīng)用的時(shí)候已經(jīng)對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)期貯存，對(duì)此類變頻器在進(jìn)行實(shí)際檢測(cè)的時(shí)候需要注意：首先在檢測(cè)的前期需要先檢查變頻器的外觀有沒有發(fā)生改變，比如機(jī)器的外形是否出現(xiàn)摩擦現(xiàn)象，是否出現(xiàn)外殼脫落現(xiàn)象，另外還有出現(xiàn)類似的昆蟲以及浮游物等等。這些工作在實(shí)際的應(yīng)用中占據(jù)十分重要的作用，其主要為保證機(jī)器整體的完整性，以排除因外在的原因?qū)C(jī)器運(yùn)行所造成的干擾。除以上外部檢查之外，變頻器的絕緣性能在運(yùn)行前也需要進(jìn)行檢測(cè)。

2.2 變頻器內(nèi)部檢查

詳細(xì)的外部檢查檢測(cè)以后，還需要對(duì)變頻器內(nèi)部的風(fēng)機(jī)做詳細(xì)檢查。在檢測(cè)的過程中主要以風(fēng)機(jī)的靈活性為標(biāo)準(zhǔn)，利用木根等撥動(dòng)風(fēng)機(jī)的風(fēng)葉，正常的情況下風(fēng)葉的轉(zhuǎn)動(dòng)正常的，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)具備靈活性的特性。在撥動(dòng)時(shí)如果出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象，則說明風(fēng)機(jī)有問題，因此需要對(duì)風(fēng)機(jī)做出詳細(xì)檢查和處理。另外內(nèi)部檢查時(shí)還需要對(duì)電氣的性能進(jìn)行檢查。變頻器在實(shí)際的運(yùn)行過程中所處的環(huán)境或者使用時(shí)間等十分重要，因此在運(yùn)行之前還需要對(duì)相關(guān)的問題進(jìn)行相應(yīng)的檢查和處理，這樣才能保證變頻器在實(shí)際的發(fā)展過程中穩(wěn)定的運(yùn)行。在運(yùn)行完畢后還需要對(duì)變頻器進(jìn)行定期的電氣性能的檢測(cè)和保養(yǎng)。通過使用萬用表的二極管檔對(duì)整流部分作出相應(yīng)的檢測(cè)，檢測(cè)整流部分是否具備整流橋特性。同時(shí)還可以檢測(cè)電氣性能的狀況。根據(jù)相關(guān)的檢測(cè)的情況作出判斷，另外還可以參考詳細(xì)說明書內(nèi)容，對(duì)發(fā)現(xiàn)問題的所在提供幫助。

3 西門子變頻器的保養(yǎng)與維護(hù)技術(shù)分析

3.1 日常檢查

變頻器在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過程中，周圍的環(huán)境對(duì)變頻器的使用可能會(huì)產(chǎn)生影響，比如潮濕、溫度、灰塵等問題都可能成為變頻器的故障原因。日常的檢查主要包括以下幾方面的內(nèi)容：

（1）變頻器所處的環(huán)境溫度是否是正常，在變頻器實(shí)際運(yùn)行的過程中，變頻器的運(yùn)行環(huán)境溫度一般情況下25 度左右的溫度是適宜的，如果超過此溫度或者低于此溫度都會(huì)給變頻器的壽命帶來一定的影響。

（2）變頻器本體及變頻器柜的散熱風(fēng)扇的運(yùn)行是否受到一定的阻礙作用，如果受到阻礙，會(huì)使變頻器的運(yùn)行也受到影響，散熱風(fēng)道要保證通暢，不要有相關(guān)的雜物的出現(xiàn)，雜物會(huì)影響變頻器的運(yùn)行，導(dǎo)致變頻器運(yùn)行中斷。

（3）變頻器顯示面板是否顯示正常，若顯示不正常或者有故障代碼的報(bào)警信息，變頻器將不能啟動(dòng)。

（4）用遠(yuǎn)紅外成像儀檢測(cè)變頻器各接點(diǎn)是否會(huì)出現(xiàn)溫度過高的情況，同時(shí)隨周圍是否出現(xiàn)異常味道作詳細(xì)檢測(cè)，保證變頻器的安全運(yùn)行。

（5）檢查電機(jī)的振動(dòng)、聲音以及溫度等是否保持正常的狀態(tài)，如果不正常，需要關(guān)閉設(shè)備，做出相應(yīng)調(diào)整。

除此之外，在環(huán)境符合使用要求的基礎(chǔ)上，還應(yīng)該對(duì)變頻器進(jìn)行定期的保養(yǎng)和維護(hù)，這樣在一定的基礎(chǔ)上才能夠延長(zhǎng)變頻器的使用壽命，促進(jìn)變頻器的發(fā)展。一般每年都需要對(duì)其檢測(cè)一次，檢測(cè)時(shí)需做到詳細(xì)、嚴(yán)格、認(rèn)真。維修階段在變頻器的大修階段進(jìn)行維修處理，對(duì)日常運(yùn)行無法巡視到的部位進(jìn)行維修和檢查，保證變頻器的安全運(yùn)行。

3.2 檢查方法分析

3.2.1 直觀檢測(cè)方法

直觀檢測(cè)方法很簡(jiǎn)單，其在實(shí)際應(yīng)用中主要通過發(fā)揮人的手、眼、耳、鼻等感官器官，進(jìn)而找出問題原因。這種方法在檢測(cè)過程中比較常見，同時(shí)也是最先使用的。檢測(cè)過程中需要遵循的是“先外后內(nèi)”的維修原則，此檢測(cè)方法應(yīng)用時(shí)，維修人員首先采用看、聽、問、摸的方法，從外到內(nèi)逐個(gè)進(jìn)行詳細(xì)檢查。用這種直觀的方法有時(shí)可以快速發(fā)現(xiàn)變頻器的異?，F(xiàn)場(chǎng)，如果不按照相應(yīng)方法檢測(cè)，容易浪費(fèi)很多時(shí)間，甚至無法從何處入手開始。目視檢查在實(shí)際的應(yīng)用中可用于檢查電路組件連接是否出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象，電路板連接插頭是否牢固可靠，內(nèi)部元器件接觸器、IGBT 等元器件是否被電擊燒壞炸裂，電阻電容等元件是否過熱變色，電解電容器是否擴(kuò)大或變形漏液，是否有其他明顯元器件損壞的故障點(diǎn)。變頻器在確保安全無短路的情況下可以上電測(cè)試，維修檢測(cè)人員可以聞一聞設(shè)備的周圍是否有燒焦的氣味，用手觸摸電熱元件是否出現(xiàn)溫度過高的問題，這有助于分析問題的原因，從而直接發(fā)現(xiàn)問題的關(guān)鍵點(diǎn)。另外，詢問相關(guān)使用人員在使用過程中發(fā)生故障的具體情況現(xiàn)象也是一種捷徑。

3.2.2 故障檢測(cè)方法

故障檢測(cè)方法主要是通過采取一些措施，對(duì)故障可能發(fā)生的情況集中模擬，使西門子變頻器某個(gè)區(qū)域的故障出現(xiàn)，進(jìn)而對(duì)故障做詳細(xì)的檢測(cè)。有些變頻器會(huì)出現(xiàn)軟故障，這就需要維修人員在測(cè)量過程中對(duì)變頻器分別進(jìn)行靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量，檢測(cè)完后長(zhǎng)時(shí)間通電測(cè)試進(jìn)行觀察。電路板中切記不可混進(jìn)雜質(zhì)，雜質(zhì)能影響電路板的使用，甚至少還電路板。因此，在切斷電源時(shí)，可以用軟毛刷去除線路板上的灰塵和銹。特別是焊點(diǎn)密集、通孔的地方也要清理干凈，這對(duì)損傷檢測(cè)方法的應(yīng)用也有幫助。

4 西門子變頻器的維修對(duì)策

為了使西門子變頻器維修中出現(xiàn)的過流問題得到控制，需要對(duì)電路元件的電路互感器或者電路板電流檢測(cè)電流做檢查，如果電流互感器出現(xiàn)相應(yīng)的故障時(shí)，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行更換。如果電路板檢測(cè)出現(xiàn)其他故障，應(yīng)檢測(cè)相關(guān)的損壞元器件更換，從而保證其正常運(yùn)行。通過對(duì)負(fù)載名牌參數(shù)有一定的了解，變頻器的參數(shù)做出一定的修改，在一定的基礎(chǔ)上能夠解決輸出過流的問題。在變頻器輸出端加交流電抗器設(shè)備，在一定的基礎(chǔ)上能夠有效地抑制電流所導(dǎo)致的突然變化，從而避免過流問題的出現(xiàn)。

檔變頻器運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí)操作面板上都會(huì)顯示固定的故障代碼，熟悉和了解常用的故障代碼具有十分重要的作用，維護(hù)人員在實(shí)際運(yùn)維中能夠快速地了解故障的情況，從而以便及時(shí)地對(duì)問題作出相應(yīng)的處理。一般來說，在實(shí)際的發(fā)展過程中當(dāng)維修人員接到有故障的變頻器時(shí)，在通電之前首先要用萬用表檢查一下整流橋和逆變環(huán)節(jié)等部分是否出現(xiàn)短路或者燒壞情況，內(nèi)部電路板上是否出現(xiàn)元器件燒壞的現(xiàn)象。

具體方法是：用萬用表的電阻1K 檔，黑表棒去連接直流端的（-）極，用紅表棒分別對(duì)變頻器的三相輸入端以及相應(yīng)的三相輸出端的電阻作出一定的檢測(cè)，其阻值在實(shí)際的運(yùn)行中應(yīng)該保持在5K-10K 的范圍之間，三相阻值在實(shí)際的運(yùn)行中是大差不差的，輸出端的阻值比輸入端阻值要稍微小一些，并在實(shí)際的測(cè)量過程中會(huì)出現(xiàn)電解電容充放電的現(xiàn)象。然后，反過來進(jìn)行相關(guān)操作，將紅表棒接直流端的（+）極，黑表棒分別對(duì)三相輸入端和三相輸出端的電阻進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)和處理，其阻值應(yīng)該保持在5K-10K 的范圍之間，三相阻值大差不差，輸出端的阻值比輸入端的阻值小，在實(shí)際測(cè)量過程中電解電容會(huì)出現(xiàn)充放電的現(xiàn)象。否則，說明模塊受到損壞。這時(shí)候不能盲目對(duì)其進(jìn)行通電處理，特別是整流橋損壞或線路板上有明顯的燒損痕跡時(shí)，如果進(jìn)行通電處理，電源開關(guān)跳閘或者變頻器內(nèi)部短路放炮事故，加劇造成更大損失的可能性。如果測(cè)量結(jié)果表明模塊基本沒問題，可以對(duì)其進(jìn)行通電觀察，反之，不可進(jìn)行通電處理，在實(shí)際應(yīng)用中需要做出詳細(xì)調(diào)整，檢查無誤后才可進(jìn)行。

5 總結(jié)

西門子變頻器廣泛應(yīng)用于高科技設(shè)備，因此，西門子變頻器的維修和維護(hù)工作需高度重視。在長(zhǎng)期使用過程中，周邊環(huán)境可能會(huì)對(duì)變頻器產(chǎn)生很多問題，在本文中，西門子變頻器的維護(hù)影響如濕度、溫度、粉塵等可能抑制變頻器的維護(hù)。本文通過對(duì)西門子變頻器作出介紹，通過改善周邊環(huán)境的相關(guān)措施，使其達(dá)到環(huán)境要求，一方面能延長(zhǎng)西門子變頻器的使用壽命，另外會(huì)使其為各個(gè)領(lǐng)域提供幫助，促進(jìn)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展和進(jìn)步。本次論述到此結(jié)束，希望能對(duì)提高西門子變頻器的使用帶來幫助。