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【摘 要】变频器因具有高效率的驱动型和良好的控制性能，在现代控制技术领域，已经取代了其他调速方式得到广泛应用。但在变频器的安装使用过程中也存在着一些问题，本文结合工程实例就变频器的安装、调试技术进行探讨。
【关键词】变频器；安装；调试；技术
1.安装前的准备工作
要安装好一台变频器，使它能正常的运行，达到技术及工艺要求，除了满足上述基本规则外，还应注意以下几点：（1）安装前首先要熟悉和掌握生产工艺及技术要求，弄清楚其负载状况，了解变频器在系统中的作用和地位，是要求节能，还是改进生产工艺，还是二者兼之。某些场合并没有节能空间，而硬要求变频器节能，这是不妥当的。（2）变频器带的负载从电气方面而言首先是电机，因此安装前首先要对现场的电机有比较清楚的理解，包括额定电压、额定电流、电机极数、额定功率等，安装的变频器必须与之相匹配，有些特殊场合，如负荷较重、海拔超过1000m（D超过标准海拔高度）、煤矿提升机变频器等，变频器要比负载电机高出一个甚至两个功率等级，一般不允许变频器比负载电机功率等级低，以免变频器超负荷运行而带不动或经常过载保护，造成不必要的麻烦。（3）电机的电气绝缘安装前必须进行检测。绝缘不好的电机不能安装变频器。因为变频器虽然设有短路保护，但瞬间的接地也可能造成某些变频器的损坏。（4）安装前应仔细阅读变频器的使用说明书，结合现场工艺要设置哪几个参数，参数的设置方法等，要熟练掌握。（5）对于某些场合，特别是要求自动控制的而需要附属配件的，如供水用的压力表、传感器、压力变送器及一些配套设施，PID调节仪、温控仪、定时钟等，有些还需要远控装置，也要熟练掌握。以期能快速的安装、调试到位。（6）要严格按照变频器的使用说明书进行配线，包括主线和控制线，某些情况只能高于说明书要求的规格而不能低于。需要压接接线鼻的地方，要严格按要求压接，规格和工艺要符合标准。（7）在现代工业控制比较复杂的情况下，还要考虑电磁兼容性问题，要考虑变频器的干扰与抗干扰，必要时加装电磁滤波装置。有些场合电机距离变频器可能较远，要考虑加装输出电抗器及滤波器。（8）对于位能负载，如煤矿主井绞车、提升机、电梯类，由于存在再生发电状态，要考虑加装制动单元和配套的制动电阻，防止变频器过压保护或损坏。以上这些问题都是我们在安装变频器之前要了解和掌握的，不熟悉这些内容，就可能造成变频器的安装或调试不顺利或根本不成功，造成设备损坏或不能正常使用，这是我们要切记的。
2.工程概况
某厂房系化工产品制造工厂，建筑面积4713m2，地上3层，建筑高度16m。本工程变频器主要应用在空调暖通系统，共计4台排风风机，2台空调箱，6台变频水泵。下面针对设备变频器安装调试过程中出现的问题及解决办法，浅显地探讨变频器调试的技术。本工程设计有BMS系统（楼宇控制系统），DCS系统（分布式工业控制系统），变频器需为其提供相应反馈信号及控制触点。
3.变频器安装
变频器作为精密电子器件集合设备，其运行环境也有一定的要求。首先，施工现场的变频器常规是成套电控柜厂家根据负载情况选型完毕，安装在电控柜内部，那么我们在电控柜安装时就必须考虑装设现场无腐蚀、易燃易爆气体、液体；无灰尘、漂浮性的纤维及金属颗粒。故此，电控柜安装时应用塑料簿膜等密封性较强的材质对其内部变频器进行保护，防止施工现场产生的灰尘、水渍等进入变频器，导致变频器内部电路被破坏。
变频器的适宜工作温度环境为-10～40℃，湿度低于90%。那么在施工现场安装内部带有变频器的电控柜时，就应考虑此处工作状态的环境温度是否符合变频器的技术要求。另外，变频器的工作环境温度如果大于40℃，则每升高1℃，变频器的性能会降低5%，并且为保证变频器的安全运行，此情况下必须强制设置变频器的工作极限功率为额定值的95%，若温度持续升高，则应随温度值的增大，其限定值持续减小。
变频器内部装有冷却风扇，以便轻质增强变频器内部的散热，为了使变频器内部风冷冷却循环效果良好，必须将变频器垂直安装在配电箱内部，因现场安装使用的变频器均为电控柜厂家出厂前安装完毕的，故在安装电控柜前应严格检查其在电控柜内部安装得是否绝对垂直，在安装电控柜时也必须严格按照规范要求对电控柜的垂直度及型钢基础稳定性、牢固性进行控制。
4.变频器的接线
本工程变频器主要应用于暖通设备的变频电动机拖动，经深化设计采用ABB品牌的ACS510系列变频器。ACS510系列变频器输入电源要通过断路器或带漏电保护的断路器接入交流接触器的二次控制回路，断路器的额定电流应为变频器额定电流的1.5～2倍。变频器的故障常闭触点RO3C、RO3A应连接到交流接触器的电磁线圈供电电路中，则可在变频器故障时切断电源，防止故障扩大化。在本工程中，暖通设备故障信号需接入DCS系统，还需在电磁线圈供电电路中加入中间继电器，为DCS系统提供无源干接点故障信号，以便中央控制室对各设备运行状态进行监控。变频器的RO1C、RO1A触点为待机常闭触点，应接入电控柜停止指示回路，并为BMS系统提供设备停止状态反馈信号（图1）。RO2A、RO2B触点为运行常开触点，应接入电控柜运行指示回路，并为BMS系统提供设备运行状态反馈信号。
因暖通设备运转后还需根据实际运行及室内环境情况对电动机的工作转速、频率等进行调节，以便达到设计要求及舒适度要求。故在本项目中，电控柜控制面板设置100Ω可调电位器，接入变频器AI1模拟输入1端子及AGND模拟输入电路公共端端子。AI1端子为频率给定端子，通过调节可调电位器的电阻值，以达到方便、快捷地调节暖通变频电动机频率及转速的目的。
因本工程中存在电控柜就地控制及BMS系统远程控制两种启/停控制方式，故必须在电控柜上利用万能转换开关及中间继电器组成手/自动转换及防误操作互锁回路，并将二次控制回路控制线接入DI1数字输入1及DCOM数字输入公共端。 控制线路连接完毕后，将变频器电源输出电子按正确相序连接至暖通设备变频电动机。如果运行命令和电动机的旋转方向不一致时，可在三相输出电源线中任意更换其两相接线。为了安全和减少噪声，接地PE端子必须良好接地，接地电阻要小于1Ω，否则有可能会发生触电和火灾事故。接输入输出电源线时切记注意输出电源端子决不能接到输入电源，否则会损坏变频器。
5.变频器系统调试
变频器系统通电前，应检查以下内容：变频器的安装环境有无问题，装置有无脱落或破损，电缆直径和种类是否合适，电气连接有无松动，接地是否可靠等。变频器的调试方法步骤应遵循“先空载、继轻载、后重载”的规律。并且变频器必须在配线完毕，安装好箱盖后，才能接通电源，否则有触电危险。
主回路测试方法：准备高阻量程万用表，绝不能使用兆欧表对控制电路进行测试，否则会损坏电路的零部件。在主回路公用线和大地之间进行测试，万用表指示5MΩ以上为正常。在控制回路端子与PE端子之间测试，测量值大于1MΩ为正常。
5.1空载测试
在断开暖通变频电动机的情况下，通过操作控制面板上的控制按钮进行功能性试验，观察显示的输出频率、电压、电流、负载率等数据是否符合设置数值及显示是否正常。
5.2轻载测试
连接变频器的电源输出端及暖通变频电动机，使电动机不带负载，在操作面板上操作启动、停止按钮。观察电动机的旋转方向是否与要求的一致，通过操作控制面板上的可调电位器逐渐升高运行频率，观察电动机在运行过程中是否运转灵活，运转时有无震动现象，是否平稳等。
5.3重载测试
将变频电动机与负载连接，控制变频器启动暖通设备，将给定值调整到最大（50Hz），观察设备带负载运行状况，利用分贝仪测试设备运转噪声是否符合规范要求，使用风速仪测量风管出风口处风量、风速是否达到设计要求，用钳形电流表测试运行电流是否达到额定电流，若设备运行噪声过大，出风口风速值过小，运行电流大于额定电流，可通过降低变频电动机最大运行频率，以达到降低噪音、控制风速及降低运行电流的目的。ACS510系列变频器对变频电动机的启动参数有自检功能，若降低频率则必须更改启动数据中的额定转速，否则变频器将报告故障，无法启动。使用可调电位器控制给定频率，逐步降低频率至各项检测数据满足要求后，在变频器参数设置中利用转速-频率公式：
Rpm=120×
式中：f-给定频率。
n-电机极数。
重新设定变频电动机启动参数。BMS系统只需调试重载情况下的控制环节，具体步骤同上。
特别注意，变频器内部整流桥电路存在自身的中性线，而变频器输出电源是经过升压电路升压后输出的，在电气回路中相当于“断路”，故在变频启动过程中若从电控箱引出“零线”并从变频器出线端引出“火线”至下端单相回路，此时的零线相当于断路状态，则零线上带工频电压，有烧毁单相回路设备的危险，故变频器出线端不可接单相设备。
6.结语
本工程变频器安装时严格检查安装环境，变频器接线深化认真研读用户手册，通电试运行方法步骤循序渐进，最终安全、正确地达到了预期效果。
【参考文献】
[1]王延才.变频器原理及应用[M].北京：机械工业出版社，2009.
[2]戴广平.电动机变频器与电力拖动[M].北京：中国石化出版社，1999.
【关键词】变频器；安装；调试；技术
1.安装前的准备工作
要安装好一台变频器，使它能正常的运行，达到技术及工艺要求，除了满足上述基本规则外，还应注意以下几点：（1）安装前首先要熟悉和掌握生产工艺及技术要求，弄清楚其负载状况，了解变频器在系统中的作用和地位，是要求节能，还是改进生产工艺，还是二者兼之。某些场合并没有节能空间，而硬要求变频器节能，这是不妥当的。（2）变频器带的负载从电气方面而言首先是电机，因此安装前首先要对现场的电机有比较清楚的理解，包括额定电压、额定电流、电机极数、额定功率等，安装的变频器必须与之相匹配，有些特殊场合，如负荷较重、海拔超过1000m（D超过标准海拔高度）、煤矿提升机变频器等，变频器要比负载电机高出一个甚至两个功率等级，一般不允许变频器比负载电机功率等级低，以免变频器超负荷运行而带不动或经常过载保护，造成不必要的麻烦。（3）电机的电气绝缘安装前必须进行检测。绝缘不好的电机不能安装变频器。因为变频器虽然设有短路保护，但瞬间的接地也可能造成某些变频器的损坏。（4）安装前应仔细阅读变频器的使用说明书，结合现场工艺要设置哪几个参数，参数的设置方法等，要熟练掌握。（5）对于某些场合，特别是要求自动控制的而需要附属配件的，如供水用的压力表、传感器、压力变送器及一些配套设施，PID调节仪、温控仪、定时钟等，有些还需要远控装置，也要熟练掌握。以期能快速的安装、调试到位。（6）要严格按照变频器的使用说明书进行配线，包括主线和控制线，某些情况只能高于说明书要求的规格而不能低于。需要压接接线鼻的地方，要严格按要求压接，规格和工艺要符合标准。（7）在现代工业控制比较复杂的情况下，还要考虑电磁兼容性问题，要考虑变频器的干扰与抗干扰，必要时加装电磁滤波装置。有些场合电机距离变频器可能较远，要考虑加装输出电抗器及滤波器。（8）对于位能负载，如煤矿主井绞车、提升机、电梯类，由于存在再生发电状态，要考虑加装制动单元和配套的制动电阻，防止变频器过压保护或损坏。以上这些问题都是我们在安装变频器之前要了解和掌握的，不熟悉这些内容，就可能造成变频器的安装或调试不顺利或根本不成功，造成设备损坏或不能正常使用，这是我们要切记的。
2.工程概况
某厂房系化工产品制造工厂，建筑面积4713m2，地上3层，建筑高度16m。本工程变频器主要应用在空调暖通系统，共计4台排风风机，2台空调箱，6台变频水泵。下面针对设备变频器安装调试过程中出现的问题及解决办法，浅显地探讨变频器调试的技术。本工程设计有BMS系统（楼宇控制系统），DCS系统（分布式工业控制系统），变频器需为其提供相应反馈信号及控制触点。
3.变频器安装
变频器作为精密电子器件集合设备，其运行环境也有一定的要求。首先，施工现场的变频器常规是成套电控柜厂家根据负载情况选型完毕，安装在电控柜内部，那么我们在电控柜安装时就必须考虑装设现场无腐蚀、易燃易爆气体、液体；无灰尘、漂浮性的纤维及金属颗粒。故此，电控柜安装时应用塑料簿膜等密封性较强的材质对其内部变频器进行保护，防止施工现场产生的灰尘、水渍等进入变频器，导致变频器内部电路被破坏。
变频器的适宜工作温度环境为-10～40℃，湿度低于90%。那么在施工现场安装内部带有变频器的电控柜时，就应考虑此处工作状态的环境温度是否符合变频器的技术要求。另外，变频器的工作环境温度如果大于40℃，则每升高1℃，变频器的性能会降低5%，并且为保证变频器的安全运行，此情况下必须强制设置变频器的工作极限功率为额定值的95%，若温度持续升高，则应随温度值的增大，其限定值持续减小。
变频器内部装有冷却风扇，以便轻质增强变频器内部的散热，为了使变频器内部风冷冷却循环效果良好，必须将变频器垂直安装在配电箱内部，因现场安装使用的变频器均为电控柜厂家出厂前安装完毕的，故在安装电控柜前应严格检查其在电控柜内部安装得是否绝对垂直，在安装电控柜时也必须严格按照规范要求对电控柜的垂直度及型钢基础稳定性、牢固性进行控制。
4.变频器的接线
本工程变频器主要应用于暖通设备的变频电动机拖动，经深化设计采用ABB品牌的ACS510系列变频器。ACS510系列变频器输入电源要通过断路器或带漏电保护的断路器接入交流接触器的二次控制回路，断路器的额定电流应为变频器额定电流的1.5～2倍。变频器的故障常闭触点RO3C、RO3A应连接到交流接触器的电磁线圈供电电路中，则可在变频器故障时切断电源，防止故障扩大化。在本工程中，暖通设备故障信号需接入DCS系统，还需在电磁线圈供电电路中加入中间继电器，为DCS系统提供无源干接点故障信号，以便中央控制室对各设备运行状态进行监控。变频器的RO1C、RO1A触点为待机常闭触点，应接入电控柜停止指示回路，并为BMS系统提供设备停止状态反馈信号（图1）。RO2A、RO2B触点为运行常开触点，应接入电控柜运行指示回路，并为BMS系统提供设备运行状态反馈信号。
因暖通设备运转后还需根据实际运行及室内环境情况对电动机的工作转速、频率等进行调节，以便达到设计要求及舒适度要求。故在本项目中，电控柜控制面板设置100Ω可调电位器，接入变频器AI1模拟输入1端子及AGND模拟输入电路公共端端子。AI1端子为频率给定端子，通过调节可调电位器的电阻值，以达到方便、快捷地调节暖通变频电动机频率及转速的目的。
因本工程中存在电控柜就地控制及BMS系统远程控制两种启/停控制方式，故必须在电控柜上利用万能转换开关及中间继电器组成手/自动转换及防误操作互锁回路，并将二次控制回路控制线接入DI1数字输入1及DCOM数字输入公共端。 控制线路连接完毕后，将变频器电源输出电子按正确相序连接至暖通设备变频电动机。如果运行命令和电动机的旋转方向不一致时，可在三相输出电源线中任意更换其两相接线。为了安全和减少噪声，接地PE端子必须良好接地，接地电阻要小于1Ω，否则有可能会发生触电和火灾事故。接输入输出电源线时切记注意输出电源端子决不能接到输入电源，否则会损坏变频器。
5.变频器系统调试
变频器系统通电前，应检查以下内容：变频器的安装环境有无问题，装置有无脱落或破损，电缆直径和种类是否合适，电气连接有无松动，接地是否可靠等。变频器的调试方法步骤应遵循“先空载、继轻载、后重载”的规律。并且变频器必须在配线完毕，安装好箱盖后，才能接通电源，否则有触电危险。
主回路测试方法：准备高阻量程万用表，绝不能使用兆欧表对控制电路进行测试，否则会损坏电路的零部件。在主回路公用线和大地之间进行测试，万用表指示5MΩ以上为正常。在控制回路端子与PE端子之间测试，测量值大于1MΩ为正常。
5.1空载测试
在断开暖通变频电动机的情况下，通过操作控制面板上的控制按钮进行功能性试验，观察显示的输出频率、电压、电流、负载率等数据是否符合设置数值及显示是否正常。
5.2轻载测试
连接变频器的电源输出端及暖通变频电动机，使电动机不带负载，在操作面板上操作启动、停止按钮。观察电动机的旋转方向是否与要求的一致，通过操作控制面板上的可调电位器逐渐升高运行频率，观察电动机在运行过程中是否运转灵活，运转时有无震动现象，是否平稳等。
5.3重载测试
将变频电动机与负载连接，控制变频器启动暖通设备，将给定值调整到最大（50Hz），观察设备带负载运行状况，利用分贝仪测试设备运转噪声是否符合规范要求，使用风速仪测量风管出风口处风量、风速是否达到设计要求，用钳形电流表测试运行电流是否达到额定电流，若设备运行噪声过大，出风口风速值过小，运行电流大于额定电流，可通过降低变频电动机最大运行频率，以达到降低噪音、控制风速及降低运行电流的目的。ACS510系列变频器对变频电动机的启动参数有自检功能，若降低频率则必须更改启动数据中的额定转速，否则变频器将报告故障，无法启动。使用可调电位器控制给定频率，逐步降低频率至各项检测数据满足要求后，在变频器参数设置中利用转速-频率公式：
Rpm=120×
式中：f-给定频率。
n-电机极数。
重新设定变频电动机启动参数。BMS系统只需调试重载情况下的控制环节，具体步骤同上。
特别注意，变频器内部整流桥电路存在自身的中性线，而变频器输出电源是经过升压电路升压后输出的，在电气回路中相当于“断路”，故在变频启动过程中若从电控箱引出“零线”并从变频器出线端引出“火线”至下端单相回路，此时的零线相当于断路状态，则零线上带工频电压，有烧毁单相回路设备的危险，故变频器出线端不可接单相设备。
6.结语
本工程变频器安装时严格检查安装环境，变频器接线深化认真研读用户手册，通电试运行方法步骤循序渐进，最终安全、正确地达到了预期效果。
【参考文献】
[1]王延才.变频器原理及应用[M].北京：机械工业出版社，2009.
[2]戴广平.电动机变频器与电力拖动[M].北京：中国石化出版社，1999.