下面將從三個方面來討論如何提高變頻調(diào)速系統(tǒng)的可靠性。
(1) 提高變頻器本身質(zhì)量和可靠性。
變頻器生產(chǎn)廠商如何根據(jù)用戶高可靠性的要求制造出性能穩(wěn)定，運行可靠，價格合理的產(chǎn)品滿足市場需
求也是這個產(chǎn)品或這個產(chǎn)業(yè)能否持續(xù)發(fā)展的關鍵。
具體要求有下列幾項:
① 變頻器的電路結構應力求簡單可靠
a.優(yōu)選采用真正的高一高(交-直-交)直接變頻主電路。
b.功率單元愈少愈好，盡量避免功率單元和電力電子器件的串聯(lián)。因為串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度減小(N次冪)
、而串聯(lián)系統(tǒng)的失效率增大(N倍)。雖然并聯(lián)系統(tǒng)有利于可靠性的提高，減少失效率，增長裝置的平均
壽命，但是目前電力電子器件的電流可達3KA--4KA水平，所以不并聯(lián)也可以使用了，目前主要問題是電
力電子器件的耐壓水平進一步提高后，電力電子器件就可以不串不并，便會大大提高變頻器的可靠性。
② 變頻器中電力電子模塊的選用--耐壓和電流額定值必須具有充分的裕度。外國某變頻器制造商曾說:
“功率模塊充分降額使用可以換來裝置的可靠性”。反之，所選功率模塊參數(shù)接近計算值，沒有一定的
余量，存在僥幸心理，結果會造成變頻器功率模塊燒毀。
究其原因不外兩方面:
(1)功率模塊所選耐壓和電流額定太小。
(2)所購進的功率模塊是否**？是否品牌廠商產(chǎn)品？目前國內(nèi)IGBT功率模塊還無法滿足高壓變頻器的
要求，但從國外購進IGBT，其質(zhì)量又不盡如人意。其一，根本不可能購到**品(**)和一等品(**)
，大多屬于有某1-2個指標不合格而被篩選下來的產(chǎn)品。其二，國內(nèi)一般不具備嚴格的動態(tài)測試設備。
那些未經(jīng)挑選的功率模塊，沒有通過電熱老化處理。不合格的功率模塊裝到整機上，發(fā)生故障甚至燒毀
也在情理之中。
③ 變頻器中電力電子模塊應有充分的通風量和冷卻措施。保證在允許結溫下運行，離允許結溫愈低，
變流裝置的可靠性愈高。
功率模塊冷卻方式可以風冷，水冷以及先進的熱管技術。不論何種方式，需將整流變壓器和變流裝置損
耗產(chǎn)生的熱量帶走，保持允許的結溫。 根據(jù)裝置的容量，損耗大小，制造商提出必須的通風量。
④ 變頻器必須制作精良，連接牢靠
具體要求:
a.連接件要少，盡量避免插件方式(易松動，不牢靠)，以焊接代替接線端子，盡量少用電位器。
b.采用大面積整塊印刷電路板。
c.采用無接線獨特結構的電力電子功率模塊，提高產(chǎn)品的可靠性。
d.合理布局。例如:整流變壓器與變流裝置之間的隔熱以及防電磁干擾措施;高壓與低壓之間的光電隔離
和采用光纜傳輸。
⑤ 變頻器出廠前應進行嚴格地帶載試驗和48-72小時性能考核。一臺變頻器由大量電氣元器件組裝而成
。除了選用品牌和**的符合技術要求的器件，并經(jīng)過測試篩選，**不可靠的元器件外，出廠前必須
使變頻器帶電運行考驗。一般要進行48-72小時連續(xù)運行考驗，要求特別可靠的場合進行7晝夜
(24*7=168小時)考驗，其考核條件為:
a.帶負載試驗(不是空載或輕載)
b.具備實際應用場合的溫度和相對濕度。
凡經(jīng)試驗檢測符合技術規(guī)范，并通過長時間考核的變頻器出廠投運以后，都會有很高的可靠性。
2 根據(jù)生產(chǎn)機器負荷要求和電動機規(guī)格參數(shù)，正確選擇變頻器形式及容量匹配
如果單有變頻器本體的高可靠性，而變頻器選型和容量匹配不適當，組成的變頻調(diào)速系統(tǒng)也不可能達到
很高的可靠性，甚至無法運轉(zhuǎn)，為此，我們必須:
首先根據(jù)負荷性質(zhì)，正確選用變頻器類型?？偟脑瓌t就是什么性質(zhì)負載特性配什么特性的變頻器。
(1) 恒轉(zhuǎn)矩生產(chǎn)設備--在調(diào)速范圍內(nèi)，負載力矩基本恒定不變。應選具有恒轉(zhuǎn)矩性能的變頻器。其過載
能力為150%額定電流維持1分鐘。
(2) 平方轉(zhuǎn)矩生產(chǎn)設備--在調(diào)速范圍內(nèi)，負荷力矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比，即M∝n2，離心式風機，水泵
為它的典型代表。具有M∝n2特性的變頻器其過載能力較小，110%-120%額定電流過載1分鐘，
(3) 恒功率負荷生產(chǎn)設備-在調(diào)速范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速低力矩大;轉(zhuǎn)速高力矩小，即M?N C(常數(shù))。典型設備如
機床及卷繞機構。
當然有些變頻器廠商的產(chǎn)品不分恒轉(zhuǎn)矩和平方轉(zhuǎn)矩負載，是通用型的。兩種負荷都可選用。恒功率負荷
特性是依靠V/F比來實現(xiàn)，并沒有恒功率性能的變頻器。
歸納起來，選用變頻器型號應與負載力矩相適應。恒轉(zhuǎn)矩特性的變頻器可以用于風機水泵負載，反過來
，平方轉(zhuǎn)矩特性的變頻器絕不能用于恒轉(zhuǎn)矩特性的負載。
其次根據(jù)電動機品牌額定參數(shù)來匹配變頻器容量
通常匹配原則:PEINV≥PEmotor(kW)
IEINV≥1.1-1.2IEmotor(A)
重視電流這個參數(shù)，因為電力電子模塊的功耗是IX△U(電流與管壓降之積)，與變頻器的輸出電壓大小
并沒有直接關系。而變頻器的輸出功率是它與輸出電壓、輸出電流之積成正比。實踐中往往發(fā)生輸出電
流已超過，但輸出功率并未超過，結果造成電力電子功率模塊燒毀的故障。因此，應主要考慮電流指標
。
變頻調(diào)速主電路結構應用形式多種多樣，如何選用匹配呢？
(1) 一對一單電動機變頻調(diào)速方式。
因為變頻器具有軟起動(低壓低頻起動--逐步升壓升頻升速)，不存在沖擊電流現(xiàn)象。 因此選用IEINV≥
(1.1-1.2)IE motor .按確定的IEINV電流值，查產(chǎn)品目錄，可找到合適的變頻器
(2) 多電動機變頻調(diào)速方式(多電機共用一臺大變頻器)
比如，有N臺相同參數(shù)的電動機，同期起動電動機為K臺，*大電流狀況是當(N-K)臺電機已起動完畢，
處于高頻高壓運行之下，*后K臺電機直接起動(直接起動電流很大，異步電機5-7倍，永磁同步電機10
-14倍，設為IQ motor)。
選用變頻器的充分且必要的條件是:
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選擇電流大的數(shù)值，再查產(chǎn)品目錄，確定變頻器的規(guī)格。
(3) 共用直流電源的多逆變器多電機變頻調(diào)速方式(逆變器與電機仍屬于1對1方式)
隨著變頻技術的進步，出現(xiàn)了小變頻器多電機方案(實質(zhì)類同1對1變頻調(diào)速)和共用直流電源方案(多個
逆變器共用一套直流電源，一個逆變器驅(qū)動一臺電機。)
共用直流電源電流計算公式:
IE con≥(1.1-1.2)[IE motor1+ ……+IE motorn]或(1.1-1.2)?N?IE motor
3 變頻器應有良好的運行環(huán)境和維護保養(yǎng)
盡管選用了高質(zhì)量的變頻器，并且變頻驅(qū)動系統(tǒng)匹配也正確，如果希望獲得長周期**穩(wěn)定運行，還應
有一個良好運行環(huán)境以及做好設備維護保養(yǎng)。
(1) 變頻器應有的運行環(huán)境
幾乎所有的變頻器制造廠商都說，可以在0-40℃溫度，相對濕度RH≤95%(不結露)環(huán)境下工作。但是，
為了變頻器更有利的運行，希望變頻器置于空氣調(diào)節(jié)的環(huán)境里，溫度控制在25±3℃，相對濕度RH≤
70%-75%。實踐證明，置于空調(diào)環(huán)境下變頻器的故障機率要比沒有空調(diào)環(huán)境變頻器少得多，系統(tǒng)的可靠
性增加很多。
另外，變頻器的空調(diào)*好采用獨立專用空調(diào)，避免使用車間空調(diào)或中央空調(diào)，因為中央空調(diào)、車間空間
會把空氣中的油污，灰塵和腐蝕性氣體進入變頻器柜內(nèi)，引起變頻器電力電子、微電子(IC集成電路)元
器件的損壞。
(2) 加強每天的巡檢及定期維修。
① 日常運行巡檢項目，主要檢查有無異?，F(xiàn)象。例如冷卻系統(tǒng)異常、過熱、變色、異味、異聲和異常
振動。定時抄錄變頻器的輸入和輸出的電氣參數(shù)是否正常。
② 定期維修--變頻器停役后進行斷電維修。除了清掃和緊固接線端子外，重點維修項目(即變頻器薄弱
環(huán)節(jié))有:
a.電介電容器是否變形和滲漏電介液;是否腐蝕印刷電路板，造成絕緣電阻下降，引起IC軟故障。國外
廠商規(guī)定3-5年運行后，應將電介電容器強制更換。
b. 冷卻風扇及過濾網(wǎng)清理。2-3年運行后，冷卻風扇也應強制更換。
c. 印刷電路板是否腐蝕損壞。*好進行噴膜處理，可以抗腐蝕性，增強絕緣性能。