ABB变频器应用误区及应对策略

1 引言

　　变频器在节能、功率因数补偿、软启动、PID调节等方面具有十分明显的优势，因而被广泛应用在机电控制的各个领域。ABB公司主要致力于研发生产的变频器有标准变频器、工业变频器和组合式变频器，具有高可用性和高性能;共用直母线的优势、简单的电源线连接、经常降低的线电流及几个传动公用的制动资源;独特的超快速DTC控制轻缓驱动机械部件，又能严格保持所需的速度。笔者从事电力生产行业多年，使用过多种品牌的变频器，就调试、性能、安全、易用性方面，ABB品牌当属佼佼者。本文以ACS 800系列为例，做相关的阐述。

　　2 变频器应用误区及应对策略

　　(1)误区一：在变频器输出回路连接电磁开关、电磁接触器。

　　在实际应用中，一些场合需要使用到接触器进行变频器切换：如当变频故障时切换到工频状态运行或是当采用一拖二方式，一台电动机故障，变频器转向拖动另一台电动机等情况。所以许多用户会认为在变频器输出回路加装电磁开关、电磁接触器是标准的配置，是安全断开电源的方式，事实上这种做法存在较大的隐患。

　　弊端：在变频器还在运行的时候，接触器先行断开，突然中断负载，浪涌电流会使过电流保护动作，会给整流逆变主电路产生一定的冲击。严重的，甚至会使变频器输出模块IGBT造成损坏。同时，在带感性电动机负载时，感性磁场能量无法快速释放，将产生高电压，损伤电动机和连接电缆的绝缘。

　　应对策略：将变频器输出侧直接与电动机电缆相连，正常起停电动机可以通过触发变频器控制端子来实现，达到软起软停的效果。若必须在变频调速器输出侧使用接触器，则必须在变频调速器输出与接触器动作之间，加以必要的控制联锁，保证只有在变频调速器无输出时，接触器才能动作。

　　(2)误区二：设备正常停运时，断开变频器交流输入电源。

　　在设备正常停运时，很多用户习惯于断开变频器交流输入电源开关，认为那样更安全、也可以节能。

　　弊端：此种做法，表面上似乎可以起到保护变频器不受电源故障冲击的作用。实际上，变频器长时间不带电，加上现场环境湿度影响，会造成内部电路板受潮而发生缓慢氧化、逐渐出现短路现象。这就是在变频器断电停运一段时间后，再次送电时会频繁报软故障的原因。

　　应对策略：除设备检修外，应使变频器长时间处于带电状态。除此之外，还应开启变频控制柜的上下风扇、在柜内放置干燥剂或安装自动温湿度控制加热器，保持通风和环境干燥。

　　(3)误区三：露天或粉尘环境下安装的变频器控制柜采用密封型式。

　　在部分厂矿、地下室、露天安装使用的变频器控制柜，会经受着如高温、粉尘、潮湿等恶劣环境的严酷考验。为此，很多用户会选用密封型式的变频柜。这样虽然在一定程度上可以起到防雨、防尘的效果，但同时也带来了变频器散热不良的问题。

　　弊端：控制柜密封严实会使得变频器因通风散热能力不足而引起内部元器件过热，热敏元件保护动作，造成故障跳闸，设备被迫停运。

　　应对策略：在变频器控制柜上部加装透气的防雨罩，且带有防尘滤网，同时作为排气口。下部也同样开槽安装带滤网的风扇，作为进气口。可以形成空气流通，同时过滤环境里的粉尘。冷却空气流通方向：从底部流向顶部。变频器之间的横向安装距离应不小于5mm，进入变频器的冷却空气温度不能超过+40℃。如果环境温度长时间在+40℃以上，则需考虑将变频器安装在带空调的小室内。

　　在控制箱中，变频器一般应安装在箱体上部，绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。

　　(4)误区四：为提高电压品质，在变频器输出端并联功率因数补偿电容器。

　　部分企业由于用电容量限制，电压品质得不到保障，特别是大型用电设备投用时，会造成厂站内母线电压降低，负载功率因数明显随着下降。为提高电压品质，用户通常在变频器输出端并联功率因数补偿电容器，希望可以改善电动机功率因数。

　　弊端：将功率因数补偿电容器与浪涌吸收器连接在电机电缆上(在传动单元和电机之间)，它们的影响不仅会降低电机的控制精度，还会在传动单元输出侧形成瞬变电压，引起ACS 800传动单元的永久性损坏。如果在ACS 800的三相输入线上并联功率因数补偿电容器，必须确保该电容器和ACS 800不会同时充电，以避免浪涌电压损坏变频器。变频器的电流流入改善功率因数用的电容器，由于其充电电流造成变频器过电流(OCT)，所以不能起动。

　　应对策略：将电容器拆除后运转，至于改善功率因数，在变频器的输入侧接入AC电抗器是有效的。

　　(5)误区五：选用断路器作为变频器热过载和短路保护，效果比熔断器好。

　　断路器具备较为完善的保护功能，已广泛应用在配电设备中，大有取代传统熔断器的趋势。现在许多厂商生产的成套变频调速设备，也基本上都配置断路器(空气开关)，其实这也存在一些安全隐患。