ABB ACS1000变频器水冷系统的原理及维护

摘 要:本文主要介绍了ABB ACS1000水冷变频器的内外水循环系统的原理、工作逻辑及日常维护。同时对发生的几次停机故障进行了分析并提出解决方

　　关键词:变频器 ACS1000 原理 维护

　　现代工业生产中,由于工艺流程的要求玩玩需要电机的转速可调,从已达到对产品质量、生产过程的精确控制。现在工业生产较常用的调速手段是交流变频器。由于变频器是交流-整流-逆变的过程,每个转换过程都会发热,特别是逆变的过程要产生大量的热。功率较小的变频器往往采用风冷散热,但大功率的就必须要用到水冷了。水冷散热具有散热效率高,且水冷变频器还有噪音小的特点。本文主要谈的是ABB ACS1000水冷变频器的水冷系统。

　　1 ACS1000水冷变频器的水冷系统原理

　　ACS1000变频器的水冷可以分为内循环和外循环,内外循环之间有热交换器,进行热能量交换。

　　1.1 外循环

　　所谓的外循环就是从外部接一套循环水系统,把变频器产生的热量通过内循环—热交换器即时的交换出去。同时也把内部热空气通过另外一个热交换器带出去。一般采用的是把厂内循环水直接引入电缆间再从电缆间引入变频柜。

　　如图1所示,增加旁通阀主要是为了清洗过滤器时可以不用停机。

　　1.2 内循环系统

　　内循环系统是整套水冷系统的核心。其原理的是将变频器运行时所产生的热量及时的通过水传导出去,由于水是导电体,所以必须要增加一套去除水中离子的装置,使水的导电能力(电导率)降低到一个可以接受的范围(低于0.7μS)。

　　其原理是通过水泵把向变频的器的逆变、整流及电抗器内部注入循环水,在通过热交换器进热量的交换达到冷却的目的。

　　另外,变频器内部还有一套风冷系统,用来冷却内部运算电路板、接口板、及低压工作电源等,原理是通过水-空气热交换器把内部的热风及时的通过外循环水带走。

　　2 运行以来发生的几次停机事故及对策

　　某厂水冷变频器自开工运行以来发生过三次故障,现分析如下。

　　2.1 事故简介及原因分析

　　第一次是冬季发生的变频器外循环管线结冰的情况,在一次正常停机的时候由于停机时内循环是停止的导致B14关闭,从而外循环也停止。(当然定期清理变频器内的外循环水过滤器,也需要把外循环暂时关闭),由于电缆间没有空调等制热设备导致外循环水线结冰,从而导致不能开机延误了生产,从而造成了经济损失。

　　第二次是水箱水位低跳闸。水冷变频器的内循环水线之间的街头是通过一个金属头进行连接的,而金属头和管线直接则是特殊设计的一次性连接,这种连接具有连接简单密封性好的特点。但由于管线较硬,若管线以较大的角度晃动则会造成结合处漏水。当水箱的水位低于设定值时则导致变频器跳闸,生产停工。

　　第三次是变频器冷却水温度高跳闸,原因是外循环水的过滤器堵塞导致外循环水流量不能达到冷却需求。由于外循环水是整个厂区统一提供的循环水,所以对其水质无法进行提高,只能靠过滤器被动的进行改善,但是每次都是到停工的时候才去清理过滤器。若是生产比较稳定,一个较长的时期不停工则会导致过滤器堵塞,从而可能发生导致变频器跳闸。

　　2.2 实施对策

　　对于事故一主要预防措施就是在外循环水线上添加跨接阀,并在每次停机的时候及时打开外循环水的跨接旁通阀。保证水的流动,防止循环水冻凝。送电时则要及时的关闭,以免外循环的水没有经过热交换器,达不到散热的目的。从而导致报警、停机。

　　第二种事故的对策是:(1)加强巡检次数。(2)可以安装一个液体渗漏传感器。在ACS1000变频器的190.43组参数里有一个关于WtrCoolLeakage的设置组,在这里可以对一个液体渗漏传感器进行设置。从而能及早的发出报警信号,能有充裕的时间进行处理,防止非计划停工。

　　较后一种情况外是一种比较严重的故障。较彻底的解决办法是在外循环水线上再增加一套过滤系统,这样可以两套交替运行,从而可以对其中一套进行定期的清理而不必等生产停工。还有就是在现有基础上进行定期清理,每次清理时让循环水经过旁路进入变频器。但是这种要求清理过程要快不然会导致变频器内的过滤器堵塞。

　　3 水冷变频器的维护

　　3.1 日常维护

　　日常维护分每日的巡检和定期的清理。

　　每日的巡检就是在控制盘看水温、水压、和电导率是否在正常范围内;并打开水冷柜的柜门看水位是否正常,是否有渗漏以及内部电机的运行情况。

　　定期清理,就是在计划停工的时候或长时间的非计划停工的时候及时对外循环水的过滤器进行清理。

　　3.2 厂家维护

　　ABB售后服务人员会定期对变频器的整个循环系统进行检测以确定运行情况。比如:内循环系统的滤网和离子交换器由于不能进行清理,只能采取定时更换的方式(每3年更换一次)。

　　4 结语

　　本文简单的介绍了ABB ACS1000变频器水冷系统的原理及日常维护方法,并简单的讨论了发生的几次事故及对策。由于是首次采用水冷系统,导致运行维护经验不足是导致上述故障的主要原因,希望拙文能对相关行业的生产维护有所帮助,