變頻器使用壽命與維護(hù)保養(yǎng)

　　隨著工廠自動化技術(shù)的發(fā)展，變頻器具有調(diào)速方便、性能可靠、節(jié)能顯著等優(yōu)點(diǎn)，日益成為重要的驅(qū)動和控制設(shè)備，廣泛應(yīng)用于紡織、石化、冶金、起重、拉絲、啤酒飲料、樓宇控制等行業(yè)。由于變頻器使用的電子元件是有使用壽命的，同時安裝環(huán)境、電網(wǎng)電壓等因素影響變頻器的使用壽命。要確保變頻器可靠連續(xù)地運(yùn)行，延長使用壽命，關(guān)鍵在于日常維護(hù)保養(yǎng)。

一、變頻器的基本結(jié)構(gòu)：

變頻器主要有以下四個部分組成：

1：整流器

　　整流器的功能就是將輸入三相交流電整流為直流電。整流器有兩種基本類型：可控的和不可控的。不可控整流器由二極管組成，可控整流器含氧的

2：逆變器

　　逆變器是變頻器的輸出環(huán)節(jié)，逆變器能將直流電變換為任意頻率的交流電，當(dāng)前逆變器幾乎全部由絕緣門極場效應(yīng)晶體管（IGBT）組成，早期的逆變器大多是用大功率晶體管組成的。

3：中間電路

　　中間電路的功能是濾波和儲能，主要由高壓大容量電解電容和電抗器構(gòu)成，電容近似為理想電壓源，為逆變器提供輸入電源。

4：控制電路

　　控制電路負(fù)責(zé)采集主回路信號、接收控制命令、控制逆變器IGBT門極觸發(fā)、提供人機(jī)接口等全部控制工作。

二、影響變頻器使用壽命的主要因素：

　　根據(jù)變頻器的結(jié)構(gòu)，變頻器內(nèi)部的元器件主要有電阻、電容、電感、半導(dǎo)體器件、PCB板和散熱風(fēng)機(jī)等。合理設(shè)計的電感、電阻和PCB板服務(wù)壽命很長，但是環(huán)境對電阻或PCB板等部件的使用壽命還是有很大影響。半導(dǎo)體器件本身的平均壽命長達(dá)10000年（晶體管的封裝和引線焊接壽命要比這短得多），所以一般不討論半導(dǎo)體器件的主動失效問題；主回路大功率晶體管和二極管的損壞通常是由于過壓、過流和過熱這三個極端因素造成的。

　　冷卻風(fēng)機(jī)是有使用壽命的，主要因?yàn)槔鋮s風(fēng)機(jī)的軸承有使用壽命，目前最好的能做到50000小時，大概相當(dāng)于滿轉(zhuǎn)速連續(xù)使用5年。因此普傳的風(fēng)機(jī)控制要采用智能控制，當(dāng)散熱片的溫度低于40℃時，冷卻風(fēng)機(jī)是不運(yùn)轉(zhuǎn)的；然后隨著散熱片的溫度增加，轉(zhuǎn)速也逐步增加，直到滿轉(zhuǎn)速為止。這樣可以盡量延長風(fēng)機(jī)使用壽命。

　　大容量鋁電解電容是有使用壽命的，壽命長短與產(chǎn)品選型、環(huán)境溫度和充電電流的有效值有關(guān)。普傳變頻器使用溫度最高壽命最長的電解電容，再加上主回路采用LC濾波，大大抑制了充電電流有效值，因此普傳變頻器電解電容的使用壽命與整機(jī)相當(dāng)。

三、使用中容易造成變頻器損壞或縮短變頻器使用壽命的主要原因：

1：運(yùn)行環(huán)境不良:

　　環(huán)境不良包括環(huán)境濕度太大，環(huán)境中含腐蝕性氣體，環(huán)境太臟或太油，運(yùn)行環(huán)境溫度過高等狀況。其中環(huán)境濕度太大會降低變頻器內(nèi)部的絕緣引起放電擊穿，導(dǎo)致PCB板劣化進(jìn)而發(fā)生導(dǎo)線劣化或接插件接觸不良，還會加速銅排和金屬結(jié)構(gòu)件氧化，導(dǎo)致主回路或動力端子排接觸不良。環(huán)境中含腐蝕性氣體，環(huán)境太臟或太油對PCB板和小型電子元器件的損害較大，會顯著降低變頻器的使用壽命。普傳為應(yīng)對環(huán)境腐蝕問題，采取了對所有PCB加噴增強(qiáng)型涂層的措施，但是市場上還有許多變頻器是不采取任何PCB板防護(hù)措施的。環(huán)境太臟還會破環(huán)風(fēng)機(jī)葉輪的動平衡，引起風(fēng)機(jī)額外的振動，這會大大縮短風(fēng)機(jī)軸承的使用壽命。運(yùn)行環(huán)境溫度過高會影響電阻、半導(dǎo)體器件、電解電容和風(fēng)機(jī)等許多部件的使用壽命，而且這些部件的壽命通常與環(huán)境溫度是指數(shù)相關(guān)的，如工作溫度每降低10℃，電解電容的使用壽命就延長1倍。因此維護(hù)好變頻器的散熱通道，保證散熱風(fēng)機(jī)可靠正常工作對于延長變頻器的使用壽命有著非常重要意義。

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