变频器在焦化干熄焦提升机上应用时的故障解析

变频器在焦化干熄焦提升机上应用时的故障解析

王宁

济宁中泰煤化有限公司，山东省济宁市鱼台县272300

摘要：为探讨变频器在焦化干熄焦提升机上应用时的故障，采用理论结合实践的方法，立足变频器在焦化干熄焦提升机上应用时常见的故障，来分析变频器的结构组成和运行原理，并提出常见故障的解决方法。分析结果表明，在焦化干熄焦提升机上应用变频器，可实现对提升机的自动化、智能化控制，精确调整提升机的运行速度，降低能耗。但变频器长期在恶劣的环境下运行，难免会出现一些故障，影响焦化干熄焦提升机运行的可靠性，需要结合故障的成因，选择有针对性的解决方法，才能发挥出变频器的作用和功能，提升生产效率，获得更大的经济效益。

关键词：变频器；焦化；干熄焦；提升机

引言

干熄焦工艺是目前国家推广的节能工艺，越来越受到焦化行业的重视，焦罐提升机是干法熄焦的关键设备，是将红焦由干熄车搬运至干熄炉的专用设备。随着现代工业技术的发展，对其在大型化、自动化和安全性、可靠性方面的要求不断提高，因此对焦罐提升机需要进行进一步的深入研究，以达到优化提升机控制系统并提高其安全性和使用寿命的目的，且对提高劳动生产率，增强产品的竟争力都具有很大的实际应用价值。

1变频器在焦化干熄焦提升机上应用时常见的故障

干熄焦是一种比较先进的熄焦技术，相比于传统的熄焦技术，干熄焦在环境保护、节约能源等方面有显著优势。提升机是组成干熄焦生产工艺的主要设备。变频器是控制焦化干熄焦提升机自动化运行的关键设备，若变频器频繁发生故障，会严重影响到干熄焦生产的安全性、稳定性。影响变频器稳定运行的因素比较多，衍生出来的故障种类也比较多，常见的故障包括谐波和电磁干扰故障、噪声故障、过电压故障、过热故障、通讯故障等。任何一个故障都会对变频器的应用效果造成较大影响，需要采取有针对性的方法和措施进行处理和优化，才能保证焦化干熄焦提升机稳定可靠的运行。

2变频器在焦化干熄焦提升机上应用时常见故障的解决方法

2.1、PLC概述

可编程序控制器，是一种面向工业自动控制而设计的智能设备，它含有CPU、存储器、寄存器等，能够实现数据的算术运算，数字量的逻辑控制及顺序控制，并具有计数、定时等功能，随着技术的发展，功能日益强大，目前还可对模拟量进行采集和输出，通过可编程序控制，可实现对各种智能自动化设备的控制。目前较为成熟的PLC系统有很多，我厂采用的系统是奥地利2000系列，其已成功应用在国外很多生产控制领域。系统采用了模块化结构，每个模块都可单独实现一定功能，如积分模块，当使用它时，只要调用整个模块，即可实现积分功能，不必再一条一条的编制程序，从而为编程人员节约了大量的时间和精力，而且由于每个模块都是经过多次实践后固化下来的程序，因此可靠性有了很大提高。另外PLC系统中，除中央处理单元外，还集成了其它控制器，因此部分功能可由其它单元完成，从而大大减轻了中央处理单元的负担，大大提高了系统的运算速度。

2.2噪声故障的解决方法

在焦化干熄焦提升机上运行的变频器，经常会发出类似于电机扫膛的异响，当变频器转速达到400rpm，变频器会输出谐波分量，输出端3次谐波的含量比较高，再加上变频器和焦化干熄焦提升机电机之间通常采用较长的电缆线敷设，并且采用的电缆线规格和生产厂家也不相同，致使变频器在运行中会形成较大的对地容抗，致使电机噪声过大，影响焦化干熄焦提升机运行的稳定性。但由于电机电缆的长度通常是固定不变的，因此，噪声故障只能通过技术手段来解决。常用的技术手段包括以下几种：第一种，改变变频器的载波频率可很好地抑制噪声，比如将变频器运行时的载波频率，从2kHz提升到3kHz，可有效减少噪声。但与此同时，电机的异响依然存在，效果并不是非常明显。第二种，由于电缆线路比较长，可对149.16参数进行优化，在变频器上此参数属于隐藏参数，需要获得专家级密码后才能进行修改和调整。此参数的主要作用是通过测量得到的电流值来纠正电流计算值的比例增益系数，通过强制的方法让电流计算值等于电流测量值。若已经确定是由电缆线路过长引起的电流振荡破坏了瞬时电流读数，可通过减少149.16参数的方法来提升抑制噪声的能力。但此种方法，并不能从根本上抑制噪声，而且存在一定的安全隐患。第三种，通过按照电抗器来消除噪声。变频器在焦化干熄焦提升机上应用时。虽然在变频器内部大多都配置Du/dt滤波器，但三次谐波的含量依然非常高，此时，可选择电抗率为12%的滤波电感去除高次谐波，输出的波形近似于正弦波，从而达到降低电机噪声的目的。

2.3保护措施的设置

焦罐提升机是干熄焦生产的重要设备，一旦出现重大设备事故，就会造成生产停产，甚至会造成火灾、人身事故，因此，保证设备安全生产是一个重要的课题。为了增加设备的安全可靠性，我们采用了两套并行的安全保护措施：（1）继电器安全保护，它是通过多个继电器根据控制要求搭接而成，一旦出现重大的安全隐患，继电器就会立即动作，使系统停车，无论PLC系统保护是否正常，（2）PLC控制器的软件保护，出现故障后，故障信号一方面给继电器回路发信号，同时故障信号被采集到计算机内，进行处理。对于轻度故障信号，PLC控制器经过处理输出声光报警信号，提醒操作人员注意，对于重度故障信号，PLC控制器输出指令，命令控制系统停机，同时这一重度故障信号会输入继电器回路，进行停车保护。这两种保护措施的设置互为补充，有效提高了焦罐提升机的安全可靠性，避免了重大事故的发生。

2.4变频器过热故障的解决方法

焦化干熄焦提升机上应用变频器时，一般要求变频器的工作环境温度在0~40℃之间，当温度超过40℃时，变频器的性能会大幅度降低，甚至会烧毁变频器。针对这一问题，需要定期检查变频器工作环境的温度，若温度过高，要及时采取降温措施。此外，还要定期检查变频器上的散热风扇是否能够正常运转，散热风道是否发生堵塞。由于焦化干熄焦提升机工作环境比较恶劣，灰尘容易累积堵塞通风管道，影响散热效率。这就需要定期开展巡视检查，加强密封处理，及时开展清灰工作，与此同时还要更换上功率比较大的空调，以调节变频器运行环境的温度，保证变频器始终处于良好的运行状态。

结语

综上所述，结合理论实践，分析了变频器在焦化干熄焦提升机上应用时的故障，分析结果表明，在焦化干熄焦提升机应用变频器，可大幅度提升提升机运行的效率和智能化控制水平。但焦化干熄焦生产车间环境比较恶劣，致使变频器容易发生各种各样的故障，影响应用效果。不同故障的成因存在较大差异，需要结合变频器的结构特点、工作原理，以及故障的成因，选择有针对性的处理方法和措施，才能及时处理故障，降低变频器故障引起的停机时间，提升生产效率。

参考文献

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