变频器运用船舶浮吊故障的分析与处理
摘 要 从时间因素、故障性质以及故障位置等方面分析了船舶浮吊变频器运用船舶浮吊出现故障类型划分，同时研究了船舶浮吊变频器谐波问题及其处理方式和发热问题及其处理方式，以期为船舶浮吊变频器的故障分析与处理提供一些参考，确保船舶浮吊变频器的稳定运行。
关键词 船舶浮吊变频器；故障分析；处理
中图分类号：U665 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）17-0186-01
近年来，随着变频技术的不断发展，各种具有优秀控制性能以及高效节能性能的变频器应用于船舶浮吊领域。为了有效解决船舶浮吊变频器谐波问题，应当增大供电电源内阻抗、加设电抗器以及安装专用滤波器；为了有效实现船舶浮吊变频器的散热，可以采用风扇进行变频器散热，降低变频器的安装环境，确保船舶浮吊变频器的稳定性运行。
1 船舶浮吊变频器运用船舶浮吊出现故障类型
近年来，随着科技的不断发展，推动了变频技术的不断发展，各种具有优秀控制性能以及高效节能性能的变频器应用于各个领域，尤其是船舶浮吊领域。ABB公司生产的ACS800系列船舶浮吊变频器与外部控制器连接相对简单，同时操作简单、工作稳定、可靠性以及抗振性能良好，并配备了齐全的各种保护和显示，在安装和维护方面也相对容易，广泛应用于企业许多领域的生产中。然而，船舶浮吊变频器在运行过程中也会发生一些故障，可以将船舶浮吊变频器运行中故障按照以下几类型进行划分。
1）按时间因素进行故障划分。船舶浮吊变频器故障按照时间因素可以划分为突发性故障、间歇性故障以及老化性故障。其中，船舶浮吊变频器的突发性故障是指变频器由于某种突发因素而导致变频器的某项特定功能发生无法正常使用；船舶浮吊变频器间歇性故障是指变频器某项功能有时能够正常使用，有时无法正常使用；船舶浮吊变频器老化故障是指变频器在长期运行后，由于变频器的零件老化而发生的故障。
2）按故障性质进行划分。船舶浮吊变频器运行故障按性质故障可以划分为永久性故障和偶发性故障两大类。其中船舶浮吊变频器永久性故障即是由于某种原因导致变频器某种功能持续存在故障，船舶浮吊变频器的偶发性故障即是变频器故障偶尔发生，船舶浮吊故障发生与时间之间不存在任何规律。
3）按照故障位置进行划分。船舶浮吊变频器故障按照故障位置可以划分为电源故障、内部故障以及负载故障等类型。
2 船舶浮吊变频器常见故障类型及处理方式
2.1 船舶浮吊变频器谐波问题及其处理方式
船舶浮吊变频器的输出电压既含有基波，同时又含有其他谐波。船舶浮吊变频器输出电压中较低次谐波会对电机负载产生较大的影响，使得电机出现转矩脉动，同时船舶浮吊变频器输出电压中较高谐波会使船舶浮吊变频器输出电缆的漏电电流增加，导致电机出现电力不足现象。因此，为了确保设备的正常、稳定运行，应当及时处理船舶浮吊变频器高、低谐波问题。一个方面，增大船舶浮吊变频器供电电源内阻抗。电源设备的内阻抗能够有效缓冲变频器直流滤波电容的无功功率，该内阻抗即是变压器的短路阻抗。当电源容量相对于船舶浮吊变频器容量越小时，内阻抗值便会越大，此时谐波的含量相对越小；当电源容量相对于船舶浮吊变频器容量越大时，内阻抗值便会越大，此时谐波的含量相对越大。因此，为了有效解决船舶浮吊变频器谐波问题，应当选择内阻阻抗相对较大的变压器进行供电。另一方面，加设电抗器。在对变频器加设电抗器时，可以将交流电抗器加设在船舶浮吊变频器的交流侧，也可以将直流电抗器加设在船舶浮吊变频器的直流侧。在船舶浮吊变频器加设电抗器相对于从外部加大了船舶浮吊变频器供电电源的内阻抗，对船舶浮吊变频器的谐波电流具有良好的抑制作用。第三，安装专用滤波器。专用滤波器能够对船舶浮吊变频器谐波电流的幅值及相位进行有效检测，同时还能够产生与船舶浮吊变频器谐波电流幅值相同且相位相反的电流，从而实现船舶浮吊变频器谐波电流的有效吸收。
2.2 变频器发热问题及其处理方式
船舶浮吊变频器只运行过程中，由于内部耗损使得变频器产生一定热量，其中变频器产生的大多数热量来自主电路，约占到船舶浮吊变频器发热量的98%，剩余部分热量来自变频器的控制电路。变频器的发热问题直接影响到变频器的正常稳定运行，因此，应当注重船舶浮吊变频器的散热。一方面，可以采用风扇进行变频器散热。在变频器内安装风扇能够有效带走变频器机箱内部散发的热量，确保变频器的稳定运行。当变频器风扇工作异常时，应当及时停止变频器运行，并及时更换变频器风扇，确保变频器风扇的正常工作，保证变频器的散热，确保船舶浮吊变频器的稳定运行。另一方面，降低变频器的安装环境。目前，船舶浮吊变频器中含有大量的电子元件和电解电容，使得船舶浮吊变频器寿命受温度影响相对较大。通常情况下，船舶浮吊变频器的运行温度为-10℃～40℃，因此，为了确保船舶浮吊变频器稳定运行和使用寿命，应当尽量降低船舶浮吊变频器运行环境温度，确保其运行环境温度低于40℃。
3 结束语
在船舶浮吊变频器的运行过程中，对于变频器输出电路中的谐波问题，可以采用增大供电电源内阻抗、加设电抗器以及安装专用滤波器等方式进行解决；为了有效实现变频器的散热，可以采用风扇进行变频器散热，同时降低船舶浮吊变频器的安装环境，确保船舶浮吊变频器的稳定性运行。
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