维修电工技师论文

时间:2024.7.22

变频器在使用中遇到的问题和故障防范

由于使用方法不正确或设置环境不合理,将容易造成变频器误动作及发生故障,或者无法满足预期的运行效果。为防患于未然,事先对故障原因进行认真分析显得尤为重要。外部的电磁感应干扰

如果变频器周围存在干扰源,它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部,引起控制回路误动作,造成工作不正常或停机,严重时甚至损坏变频器。提高变频器自身的抗干扰能力固然重要,但由于受装置成本限制,在外部采取噪声抑制措施,消除干扰源显得更合理、更必要。以下几项措施是对噪声干扰实行“三不”原则的具体方法:变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上需加装防止冲击电压的吸收装置,如RC吸收器;尽量缩短控制回路的配线距离,并使其与主线路分离;指定采用屏蔽线回路,须按规定进行,若线路较,应采用合理的中继方式;变频器接地端子应按规定进行,不能同电焊、动力接地混用;变频器输入端安装噪声滤波器,避免由电源进线引入干扰。

安装环境, 电源异常, 雷击、感应雷电, 电源高次谐波

1, 安装环境

变频器属于电子器件装置,在其规格书中有详细安装使用环境的要求。在特殊情况下,若确实无法满足这些要求,必须尽量采用相应抑制措施:振动是对电子器件造成机械损伤的主要原因,对于振动冲击较大的场合,应采用橡胶等避振措施;潮湿、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件生锈、接触不良、绝缘降低而形成短路,作为防范措施,应对控制板进行防腐防尘处理,并采用封闭式结构;温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因素,特别是半导体器件,应根据装置要求的环境条件安装空调或避免日光直射。

除上述3点外,定期检查变频器的空气滤清器及冷却风扇也是非常必要的。对于特殊的高寒场合,为防止微处理器因温度过低不能正常工作,应采取设置空间加热器等必要措施。

2, 电源异常

电源异常表现为各种形式,但大致分以下3种,即缺相、低电压、停电,有时也出现它们的混和形式。这些异常现象的主要原因多半是输电线路因风、雪、雷击造成的,有时也因为同一供电系统内出现对地短路及相间短路。而雷击因地域和季节有很大差异。除电压波动外,有些电网或自行发电单位,也会出现频率波动,并且这些现象有时在短时间内重复出现,为保证设备的正常运行,对变频器供电电源也提出相应要求。

如果附近有直接起动电动机和电磁炉等设备,为防止这些设备投入时造成的电压降低,应和变频器供电系统分离,减小相互影响;对于要求瞬时停电后仍能继续运行的场合,除选择合适价格的变频器外,还因预先考虑负载电机的降速比例。变频器和外部控制回路采用瞬停补偿方式,当电压回复后,通过速度追踪和测速电机的检测来防止在加速中的过电流;对于要求必须量需运行的设备,要对变频器加装自动切换的不停电电源装置。

二极管输入及使用单相控制电源的变频器,虽然在缺相状态也能继续工作,但整流器中个别器件电流过大及电容器的脉冲电流过大,若长期运行将对变频器的寿命及可靠性造成不良影响,应及早检查处理。

3, 雷击、感应雷电

雷击或感应雷击形成的冲击电压有时也能造成变频器的损坏。此外,当电源系统

一次侧带有真空断路器时,短路器开闭也能产生较高的冲击电压。

变压器一次侧真空断路器断开时,通过耦合在二次侧形成很高的电压冲击尖峰。 为防止因冲击电压造成过电压损坏,通常需要在变频器的输入端加压敏电阻等吸收器件,保证输入电压不高于变频器主回路期间所允许的最大电压。当使用真空断路器时,应尽量采用冲击形成追加RC浪涌吸收器。若变压器一次侧有真空断路器,因在控制时序上保证真空断路器动作前先将变频器断开。

过去的晶体管变频器主要有以下缺点:容易跳闸、不容易再起动、过负载能力低。由于IGBT及CPU的迅速发展,变频器内部增加了完善的自诊断及故障防范功能,大幅度提高了变频器的可靠性。

如果使用矢量控制变频器中的“全领域自动转矩补偿功能”,其中“起动转矩不足”、“环境条件变化造成出力下降”等故障原因,将得到很好的克服。该功能是利用变频器内部的微型计算机的高速运算,计算出当前时刻所需要的转矩,迅速对输出电压进行修正和补偿,以抵消因外部条件变化而造成的变频器输出转矩变化。 此外,由于变频器的软件开发更加完善,可以预先在变频器的内部设置各种故障防止措施,并使故障化解后仍能保持继续运行,例如:对自由停车过程中的电机进行再起动;对内部故障自动复位并保持连续运行;负载转矩过大时能自动调整运行曲线,避免Trip;能够对机械系统的异常转矩进行检测。

变频器对周边设备的影响及故障防范

变频器的安装使用也将对其他设备产生影响,有时甚至导致其他设备故障。因此,对这些影响因素进行分析探讨,并研究应该采取哪些措施时非常必要的。 4,电源高次谐波

由于目前的变频器几乎都采用PWM控制方式,这样的脉冲调制形式使得变频器运行时在电源侧产生高次谐波电流,并造成电压波形畸变,对电源系统产生严重影响,通常采用以下处理措施:采用专用变压器对变频器供电,与其它供电系统分离;在变频器输入侧加装滤波电抗器或多种整流桥回路,降低高次谐波分量,对于有进相电容器的场合因高次谐波电流将电容电流增加造成发热严重,必须在电容前串接电抗器,以减小谐波分量,对电抗器的电感应合理分析计算,避免形成 LC振荡。

电动机温度过高及运行范围

对于现有电机进行变频调速改造时,由于自冷电机在低速运行时冷却能力下降造成电机过热。此外,因为变频器输出波形中所含有的高次谐波势必增加电机的铁损和铜损,因此在确认电机的负载状态和运行范围之后,采取以下的相应措施:对电机进行强冷通风或提高电机规格等级;更换变频专用电机;限定运行范围,避开低速区。

5, 振动、噪声

振动通常是由于电机的脉动转矩及机械系统的共振引起的,特别是当脉动转矩与机械共振电恰好一致时更为严重。噪声通常分为变频装置噪声和电动机噪声,对于不同的安装场所应采取不同的处理措施:变频器在调试过程中,在保证控制精度的前提下,应尽量减小脉冲转矩成分;调试确认机械共振点,利用变频器的频率屏蔽功能,使这些共振点排除在运行范围之外;由于变频器噪声主要有冷却风扇机电抗器产生,因选用低噪声器件;在电动机与变频器之间合理设置交流电抗器,减小因PWM调制方式造成的高次谐波。

6,高频开关形成尖峰电压对电机绝缘不利

在变频器的输出电压中,含有高频尖峰浪用电压。这些高次谐波冲击电压将会降低电动机绕组的绝缘强度,尤其以PWM控制型变频器更为明显,应采取以下措施:尽量缩短变频器到电机的配线距离;采用阻断二极管的浪涌电压吸收装置,对变频器输出电压进行处理.


第二篇:维修电工技师论文


电工技师论文

浅析智能小区室外弱电工程的几个问题 摘要:

针对智能住宅区室外弱电工程的特点,分析了合理选择中心机房位置、合理规划交接配线区以及合理进行线缆敷设等智能小区室外弱电设计的几个问题,从而真正实现智能小区的智能化、信息化、网络化。

关键词:智能小区;弱电;交接配线;线缆敷设

1引言

智能住宅区室外弱电线缆的布线设计是智能小区弱电专业工程设计的一个十分重要组成部分,能否做好小区室外弱电布线〔缆〕设计,既关系到小区智能系统功能的有效发挥,也关系到小区今后在智能技术方面能否可持续发展,还关系到室外弱电线缆是否便于维护管理。此外,室外弱电线缆的敷设费用占智能系统总投资的较大部分,因此合理进行智能小区室外弱电工程的设计对于节约总投资也具 有相当的意义。

2智能小区室外弱电工程的特点

2.1智能子系统多、线缆种类多

智能小区弱电系统的各个子系统是以物业营理中心机房为中心向园区各栋建筑敷设线缆,所以线缆相当多。采用系统集成的技术可以减少一些传输线缆,但又往往受目前技术水平及投资方面的限制,实际上弱电线缆仍然很多,且每个子系统在每个传输方向上的电缆又往往不只一条,有的还相当多,所以往往出现在一个传输方向上有十几条甚至是几十条电缆,这些电缆可分为铜芯电话电缆、光缆、视频及射频同轴电缆、屏蔽控制电缆及各类铠装电缆等。

2.2地下管道多

一般住宅园区地下有给水管、高压及低压消防水管、雨水管,污水管、高压电缆,380V电力线缆、照明路灯线缆、采暧空调的热水〔蒸汽〕管及冷水管、煤气管道等,另外,这些管道由于各自分属于市话、广电(有线曳视)、供电、供水、煤气等不同的市政部门,需要与各个相关管理部门及其下属专业施工单位很好的协调与配合。 对于弱电专业内部各子系统而言,因考虑到施工或维修时损害己方线缆以及由此产生的责任不清等原因,使之原本同属于低电平的弱电系统的线缆不能敷设在同一弱电管道系统内。这种情况的出现不利于智能小区的建设,也完全不适应当前智能化、信息化、网络化发展的形势,因此各弱电系统(广播系统除外)的线缆应在同一管道系统中敷设。低电平弱电信号的传输线缆,要求布线设计能有效地防止高电位的引入及干扰,因此要求弱电管道系统是一个安全的系统。设计中应避免高电位的广播电缆与其他弱电线缆同沟敷设,也应避免作为弱电设备提供市电电源的馈电线介入,如对室外摄像机提供的AC220V电源,以及对有线电视干线放大器、线路放大器提供的市电电源。

3合理进行智能园区的总体规划

3.1合理选择中心机房的位置

选择物业管理中心机房的位置是很重要的,因为各个智能子系统的中心设备均设置在该机房内,通向各个建筑的各子系统线缆均以该机房为起点向外辐射,所以物业管理中心机房的位置是需要认真选择的。其主要技术要点如下:物业管理中心机房应尽量选择在整个园区中心或相对中心的位置、地上及地下“交通”条件好、位于小区主干道上、地面道路较宽、地下敷设管道的条件好、弱电管道便于沿园区干道通向小区各栋建筑;由物业管理中心机房向外敷设弱电管道的方向数应是两个以上,从而避免出线方向少使弱电管道过于集中;物业管理中心机房应与管理中心办事机构建在一处,以便于相互联络及管理。

3.2合理规划交接配线区

对于规模较大如几千户的智能小区,一般将整个园区划分为几个大块,这是由工程的总体规划及园区主干道所确定(分割)的,通常叫组团,组团有大有小,它与交接配线密切相关,它是划分交接配线区的基础,一般一个组团为一个交接配线区,当然,组团大也可被划分为多个交接配线区。

3.2.1交接配线区规划的一般原则

一个交接配线区内的住户数量以500户以内为宜,因为在CATV(有线电视),现在的有线电视也全部光钎入户,宽带网上实现双向传输时,系统上行通道上会产生汇聚噪声,即产生漏斗效应,漏斗效应将使系统的信噪比恶化,当一个光节点的用户超过500户时系统信噪比将降低到临界门限以下,严重影响了信号的传输,这是必须防止的。

3.2.2交接配线区的功能

一个交接配线区需设置一个交接配线间,该配线间面积以15-20 m2为宜,由于配线间内需安装网络设备、电话配线设备、CATV光光电电转换前端设备以及其他各智能系统的设备及线缆,同时该配线间还经常有管理人员在内维护管理,因此,在有条件的情况下,配线间面积还应适当的加大。

交接配线间还应具备稳定可靠的市电或配备UPS不间断电源,一套满足规范要求的接地装置,能具备多根弱电电缆方便进出配线间的条件,配线间室外便于与园区弱电干线管道相通,也能使从交接配线间引出的电缆方便地敷设至配线区内各栋住宅楼。用地下室作为交接配线间时,室内应特别注意通风及防潮。

交接配线的基本功能是:连接由物业管理中心机房引来的干线线缆、通过配线间内的配线设备对线缆进行配线及对弱电信号进行处理分配,再分送到配线区内各个建筑物。

4合理进行线缆敷设

结合智能小区室外布线的特点,智能小区常用的布线方式有铠装电缆直埋敷设方式、利用地下室设置的电缆桥架敷设弱电线缆的方式、墙壁电缆方式、穿管敷设方式等等。

4.1铠装电缆直埋方式

用铠装电缆直埋方式进行布线,主要用于同一路径敷设的电缆根数较少的区域,如为美化环境以及应对紧急事件而设置的园区广播系统,这些区域适合铠装电缆直埋敷设。铠装电缆埋设深度一般为地下0. 70m,在穿越道路时需穿钢管保护,此时埋深可在地下0.40m及以下。

4.2地下室电缆桥架敷设方式

电缆桥架在地下室内敷设的方式也是一种常用的布线方式,高档的住宅区会有较多的甚至是连成一片的地下室,如多层建筑的人防地下室、自行车库、储物间或各类站房也会设置地下室。另外,拥有几百个停车位,将许多栋建筑连成一片的地下停车库更为采用桥架敷设弱电线缆提供方便。

4.3墙壁电缆方式

这是一种在智能小区改造项目中经常见到的方式一般相当于100对的电话电缆外径及以下外径的其它弱电电缆均可采用墙壁电缆方式敷设。

4.4穿管敷设方式

一般用于由人〔手〕孔引出到建筑内、墙面、电杆的弱电电缆的敷设。

5结语

为了真正实现智能小区的智能化、信息化、网络化,通过总体规划以及结合智能住宅区室外弱电工程的特点,合理选择中心机房位置、合理规划交接配线区以及合理进行线缆敷设,充分突出智能系统的功能,使居住的家园更具现代化。

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