下面将从三个方面来讨论如何提高变频调速系统的可靠性。
(1) 提高变频器本身质量和可靠性。
变频器生产厂商如何根据用户高可靠性的要求制造出性能稳定，运行可靠，价格合理的产品满足市场需
求也是这个产品或这个产业能否持续发展的关键。
具体要求有下列几项:
① 变频器的电路结构应力求简单可靠
a.*选采用真正的高*高(交-直-交)直接变频主电路。
b.功率单元愈少愈好，尽量避免功率单元和电力电子器件的串联。因为串联系统的可靠度减小(N次幂)
、而串联系统的失效率增大(N倍)。虽然并联系统有利于可靠性的提高，减少失效率，增长装置的平均
寿命，但是目前电力电子器件的电流可达3KA--4KA水平，所以不并联也可以使用了，目前主要问题是电
力电子器件的耐压水平进*步提高后，电力电子器件就可以不串不并，便会大大提高变频器的可靠性。
② 变频器中电力电子模块的选用--耐压和电流额定值必须具有充分的裕度。外*某变频器制造商曾说:
“功率模块充分降额使用可以换来装置的可靠性”。反之，所选功率模块参数接近计算值，没有*定的
余量，存在侥幸*理，结果会造成变频器功率模块烧毁。
究其原因不外两方面:
(1)功率模块所选耐压和电流额定太小。
(2)所购进的功率模块是否正品？是否名牌厂商产品？目前*内IGBT功率模块还*法满足高压变频器的
要求，但从*外购进IGBT，其质量又不尽如人意。其*，根本不可能购到军需品(军品)和*等品(正品)
，大多属于�*�1-2个指标不合格而被筛选下来的产品。其二，*内*般不具备严格的动态测试设备。
那些未经挑选的功率模块，没有通过电热老化处理。不合格的功率模块装到整机上，发生故障甚至烧毁
也在情理之中。
③ 变频器中电力电子模块应有充分的通风量和冷却措施。保证在允许结温下运行，离允许结温愈低，
变流装置的可靠性愈高。
功率模块冷却方式可以风冷，水冷以及先进的热管技术。不论何种方式，需将整流变压器和变流装置损
耗产生的热量带走，保持允许的结温。 根据装置的容量，损耗大小，制造商提出必须的通风量。
④ 变频器必须制作精良，连接牢靠
具体要求:
a.连接件要少，尽量避免插件方式(易松动，不牢靠)，以焊接代替接线端子，尽量少用电位器。
b.采用大面积整块印刷电路板。
c.采用*接线*特结构的电力电子功率模块，提高产品的可靠性。
d.合理布局。例如:整流变压器与变流装置之间的隔热以及防电磁干扰措施;高压与低压之间的光电隔离
和采用光缆传输。
⑤ 变频器出厂前应进行严格地带载试验和48-72小时性能考核。*台变频器由大量电气元器件组装而成
。除了选用名牌和正品的符合技术要求的器件，并经过测试筛选，清除不可靠的元器件外，出厂前必须
使变频器带电运行考验。*般要进行48-72小时连续运行考验，要求特别可靠的场合进行7昼夜
(24*7=168小时)考验，其考核条件为:
a.带负载试验(不是空载或轻载)
b.具备实际应用场合的温度和相对湿度。
凡经试验*测符合技术规范，并通过长时间考核的变频器出厂投运以后，都会有很高的可靠性。
2 根据生产机器负荷要求和电动机规格参数，正确选择变频器形式及容量匹配
如果单有变频器本体的高可靠性，而变频器选型和容量匹配不适当，组成的变频调速系统也不可能达到
很高的可靠性，甚至*法运转，为此，我们必须:
*先根据负荷性质，正确选用变频器类型。总的原则就是什么性质负载特性配什么特性的变频器。
(1) 恒转矩生产设备--在调速范围内，负载力矩基本恒定不变。应选具有恒转矩性能的变频器。其过载
能力为150%额定电流维持1分钟。
(2) 平方转矩生产设备--在调速范围内，负荷力矩与转速的平方成正比，即M∝n2，离*式风机，水泵
为它的典型代表。具有M∝n2特性的变频器其过载能力较小，110%-120%额定电流过载1分钟，
(3) 恒功率负荷生产设备-在调速范围内，转速低力矩大;转速高力矩小，即M?N C(常数)。典型设备如
机床及卷绕机构。
当然有些变频器厂商的产品不分恒转矩和平方转矩负载，是通用型的。两种负荷都可选用。恒功率负荷
特性是依靠V/F比来实现，并没有恒功率性能的变频器。
归纳起来，选用变频器型号应与负载力矩相适应。恒转矩特性的变频器可以用于风机水泵负载，反过来
，平方转矩特性的变频器绝不能用于恒转矩特性的负载。
其次根据电动机名牌额定参数来匹配变频器容量
通常匹配原则:PEINV≥PEmotor(kW)
IEINV≥1.1-1.2IEmotor(A)
重视电流这个参数，因为电力电子模块的功耗是IX△U(电流与管压降之积)，与变频器的输出电压大小
并没有直接关系。而变频器的输出功率是它与输出电压、输出电流之积成正比。实践中往往发生输出电
流已超过，但输出功率并未超过，结果造成电力电子功率模块烧毁的故障。因此，应主要考虑电流指标
。
变频调速主电路结构应用形式多种多样，如何选用匹配呢？
(1) *对*单电动机变频调速方式。
因为变频器具有软起动(低压低频起动--逐步升压升频升速)，不存在冲击电流现象。 因此选用IEINV≥
(1.1-1.2)IE motor .按确定的IEINV电流值，查产品目录，可找到合适的变频器
(2) 多电动机变频调速方式(多电机共用*台大变频器)
比如，有N台相同参数的电动机，同期起动电动机为K台，*大电流状况是当(N-K)台电机已起动完毕，
处于高频高压运行之下，*后K台电机直接起动(直接起动电流很大，异步电机5-7倍，永磁同步电机10
-14倍，设为IQ motor)。
选用变频器的充分且必要的条件是:
a)IEINV a≥(1.1-1.2)[N?IE motor]
b)IEINV b≥(1.1-1.2)[(N-K)?IE motor +K?IQ motor]
在IEINV和IE INV选择电流大的数值，再查产品目录，确定变频器的规格。
(3) 共用直流电源的多逆变器多电机变频调速方式(逆变器与电机仍属于1对1方式)
随着变频技术的进步，出现了小变频器多电机方案(实质类同1对1变频调速)和共用直流电源方案(多个
逆变器共用*套直流电源，*个逆变器驱动*台电机。)
共用直流电源电流计算公式:
IE con≥(1.1-1.2)[IE motor1+ ……+IE motorn]或(1.1-1.2)?N?IE motor
3 变频器应有良好的运行环境和维护保养
尽管选用了高质量的变频器，并且变频驱动系统匹配也正确，如果希望获得长周期安全稳定运行，还应
有*个良好运行环境以及做好设备维护保养。
(1) 变频器应有的运行环境
几乎*的变频器制造厂商都说，可以在0-40℃温度，相对湿度RH≤95%(不结露)环境下工作。但是，
为了变频器更有利的运行，希望变频器置于空气调节的环境里，温度控制在25±3℃，相对湿度RH≤
70%-75%。实践证明，置于空调环境下变频器的故障机率要比没有空调环境变频器少得多，系统的可靠
性增加很多。
另外，变频器的空调*好采用*立*用空调，避免使用车间空调或中央空调，因为中央空调、车间空间
会把空气中的油污，灰尘和腐蚀性气体进入变频器柜内，引起变频器电力电子、微电子(IC集成电路)元
器件的损坏。
(2) 加强每天的巡*及定期维修。
① 日常运行巡*项目，主要*查有*异常现象。例如冷却系统异常、过热、变色、异味、异声和异常
振动。定时抄录变频器的输入和输出的电气参数是否正常。
② 定期维修--变频器停役后进行断电维修。除了清扫和紧固接线端子外，重点维修项目(即变频器薄弱
环节)有:
a.电介电容器是否变形和渗漏电介液;是否腐蚀印刷电路板，造成绝缘电阻下降，引起IC软故障。*外
厂商规定3-5年运行后，应将电介电容器强制更换。
b. 冷却风扇及过滤网清理。2-3年运行后，冷却风扇也应强制更换。
c. 印刷电路板是否腐蚀损坏。*好进行喷膜处理，可以抗腐蚀性，增强绝缘性能。
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