变频器运行状态及故障诊断技术的研究论文_邓树良

变频器运行状态及故障诊断技术的研究论文_邓树良

(莱钢集团矿山建设有限公司 山东 济南市莱芜区 271199)

摘要:变频器作为电压结构的主要组成部分,与传感器有着密切的关系。变频器在运行中一旦出现问题使其进入负荷状态,在运作中内部装置和仪器定会出现严重问题。对于这一现象。引起了不少行内的关注,本文根据变频器在运行过程中,出现的故障和诊断技术进行了探讨。同时提出了问题如何解决以及如何利用先进的诊断技术进行解决。

关键词:变频器;运行状态及故障诊断技术;深入研究

引言:通常情况下,在工作中所使用的设备、机械、装置出现故障是避免不了的,所以应该对设备进行检测与维修。最近几年来,随着科技的发展,电力电子技术也相应的提高了发展速度,这也使得变频器得到了一定的改善与提升。目前各领域中变频器都有广泛的应用。在工作的过程中如果变频器产生故障很可能导致工作不能正常顺利进行,这也会给企业带来一定的损失。对于变频器运行中的故障以及诊断技术应该进一步改善。

一、变频器的概述

(一)变频器的概念

变频器在系统驱动中有着重要作用,主要作用是用来调节驱动速度,其核心技术是变频驱动技术可以调节电压频率并且改变电压幅度。在实际应用中,比较常见的是交流电的交流转换器[1]。

(二)变频器的发展现状

变频器的出现使得众多工作领域中的复杂工作变得简单了许多,而且变频器也在不断的调整,不断的完善。相比之前,变频器已经减小了许多,方便了许多,而且容易方便保管,在功能方面,变频器的性能有所提升,而且损坏的概率也减小了,降低了维修频率。变频器不光在工作领域有出色发挥,在人们的日常生活中,也有着广泛的运用。家里的大小电气设备,都能够有效的运用变频器。目前我国正在向着发达国家前进,人们的生活也改善了许多,同时我国倡导节能减排。这一政策也让变频器应用更加广泛。在日常生活中比较常见的现象:在炎热的夏季往往需要空调来进行降温,以往人们通常使用电动机发电,电动机耗电量过大而且有杂音。而利用变频器的优化,不仅降低噪音还能够有效降低电力的使用[2]。

与其他国家相比,我国的变频器发展相对较慢,变频器在功能上还有所欠缺,而且容易出现故障、损坏等现象。这就需要相应的诊断技术手段,变频器的整体还需要进一步完善[3]。

二、变频器及故障类型

(一)故障发生时间

通常情况下,变频器故障设备可能会有三种类型分别是间接性故障、突发性故障、设备老化故障。其中间接性故障,设备突然某个设备与装置产生了冲突,不能兼容,导致功能暂时性的无法使用。过了一段时间,其又能够正常使用,这种情况叫做间接性故障。突发性故障,可能因为设备遇到特殊情况,例如:设备内部遇到水导致其功能无法使用,而且设备整体不能够正常使用。设备老化故障,凡是任何设备都会因为时间的推迟出现大小问题,每个装置,每个部件都有自己的寿命,随着寿命的减少设备功能也会受其影响,进而导致功能失效。这种情况十分常见。

(二)故障发生部分

变频器的故障也分为多种类型,通常情况下拥有三种:(1)内部故障,内部故障就是指变频器内部自身存在一定的问题。可能是控制系统产生一些列的问题,无法进行相关的功能运行,也有可能是系统自身内部存在一定的不兼容问题。还有可能是逆变器把直流电能转换交流电的过程中出现了问题,或逆变器接触到水分导致其功能不能正常运作进而变频器也无法正常运作,操作不规范也有可能会产生逆变器的损坏。(2)负载故障,变频器工作量过大或者是让变频器产生超负荷才会出现负载故障现象。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(3)电源故障,这种故障通常都是电源接触头接触不良所导致的,或者安装过程中,有操作不规范的地方导致电源故障。

(三)故障发生的本质

故障的本质也有区分的,通常分为两种情况:(1)间接性故障,这种故障是偶然性的,通常是暂时性的问题,有一定的随机性和不确定因素,很有可能过短时间设备又可以正常运行。(2)永久性故障。这种故障一定是存在主要问题进而导致永久性故障,通常情况下,是哪个零件损坏或里面系统整体不能运作才会出现这种现象。这种现象不会自动恢复需要找到其原因所在进行有效修复。

三、变频器故障的诊断技术应用

目前来看,先进的科技设备都具有一定的安全性、可靠性。通常发生故障时,可以通过拆卸检测设备内部,发现故障的原因所在来进行处理。变频器的故障会发出警报来像工作人员进行反馈,主要原理是,变频器内部有一个处理装置,如果变频器不能正常运作,处理装置会迅速分析变频器不能正常运作的原因,然后根据其类型产生警报。不过目前来看这种方法还是有一定的缺陷,不够完善。在变频器故障时会长时间发出警报而且警报内容很可能与实际问题不符,这也是变频器诊断技术目前不够完善的原因。而且这种报警系统的结构过于简单化,分析内容不够具体,不能够将电路是否能正常运作以及设备安全性问题及时汇报,这很有可能会产生安全隐患和严重的后果。所以有效完善变频器的诊断技术是目前的当务之急。

(一)故障树模式诊断技术

这种诊断模式可以将有效分析,利用模型的结构进行逐步分析,进而得出最终产生故障原因和解决办法。一旦发生故障,机器进行确定性分析找出产生故障的问题,进而运用其特点进行实际性的分析,找出故障的原因。确定故障原因再寻找有效合理的解决办法。进而有效解决。并且还有记录这些过程,若再出现类似问题可依照记录过程进行更好的处理。

(二)信号处理诊断技术

如果产生控制电流的故障,可以利用傅里叶分析法进行诊断,这种方法的主要思路就是分析一些关键的节点。将信息型的诊断归类为区域范围型的诊断。再根据其变幅数值找到故障原因,进一步确定故障类型。再将故障的主要问题分析出来。

(三)神经网络诊断技术

这种诊断技术不需要对数据进行模拟,这种诊断技术相对比较方便,在变频器发生故障时候,可以频繁的使用这种技术,当故障类型与报警信号不一致时,可以运用这种诊断方法。由于变频器内部装置结构系统安装比较复杂而且拥有极强的随机性。传统的检测方法不能达到其目的性。虽然神经网络针对技术使用起来相对比较方便而且不需要依赖数据的模拟,但同时它也有一定的弊端:(1)因为是使用网络技术,所以取其样本相对较难,而且不易使用,运用起来难度较大。(2)网络分析的检测数据专业性较强,大部分都难以理解,因为其显示的数据方式都是以编码、代码等形式展现出来,使大部分相关工作人员不能根据显示内容进行处理。

结束语:目前,变频器在我国的各个领域已经得到了广泛的运用。同时也有着出色的发挥。但是变频器在运行过程中的故障处理还存在一定的缺陷,本文针对其缺陷做出了分析还提出了相关的一些解决办法。希望相关工作人员能够将变频器进一步完善,让变频器的使用进一步提升。

参考文献:

[1]王梓源. 变频器的传感器故障诊断与容错控制[D].哈尔滨工业大学,2015.

[2]李强. 基于LabVIEW的变频器状态监测与故障诊断系统的设计与实现[D].东北大学,2012.

[3]李中伟. 智能故障诊断技术在遥测装备中的应用研究[D].哈尔滨工程大学,2013.

[4]徐敏超.浅析高压变频器电压故障的原因及处理方法[J].科学技术创新,2018(32):57-58.

[5]毕立海,孙钰锋.变频器应用中产生过电压故障的原因及解决办法[J].机械制造与自动化,2007(01):124-125+129.

论文作者:邓树良

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第5期

论文发表时间:2019/7/22

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