许旭

摘 要：制丝线的自动化水平较高，需大量使用变频器。变频器内部是大功率的电子元件，极易受到环境温度的影响。在生产过程中，环境温度高，造成变频器超温报警、设备停机，严重影响产品质量。而制丝生产线一旦启动，是不允许中断的，否则将产生严重的负面影响。基于此，分析变频器系统原理和问题原因，采用自主设计的变频器的辅助冷却装置，安装后满足运行要求。

关键词：变频器 发热停机 冷却

中图分类号：TN77 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）02（c）-0097-02

制丝生产属于连续化的作业，当某台设备突然因故障停机后，由于整段设备连锁控制，将导致一连串的设备停止运转。由于变频器温度不能即刻降低，生产将中断一段时间。因生产线非正常停机，物料长时间滞留在加工设备内部，会超过工艺要求，严重影响产品质量，因此，制丝生产线一旦启动，是不允许中断的，直至生产任务结束。

1 原因分析

（1）制丝生产过程中，根据工艺要求，需要对含水率为12%的原料烟叶进行增温增湿，以恢复烟叶的韧性，提高耐加工性，降低加工过程中的造碎。对切后烟叶进行干燥，使含水率达到13%左右。在这一生产过程中，加温设备、干燥设备、大功率用电设备等散发出大量的热量，导致环境温度升高。

（2）制丝生产过程使用大量蒸汽，高纯度的蒸汽是通过安装在车间内的管路从动力中心输送过来。即使蒸汽管路已经做了保温处理，但是还是从蒸汽管路散发出热量。

（3）变频器在工作时，本身内部的大量的电子元件、开关器件等也产生大量的热量，这部分热量也通过变频器的散热器散发到周围空气中。

2 解决方法

变频器安装在控制柜内，变频器本身自带嵌入式风扇，风扇正对变频器的散热板风道。当散热板温度达到一定温度时，风扇开始运转，加快散热板表面空气的对流，降低散热板表面温度。当环境温度升高，再加上变频器本身的风扇功率有限，造成散热器表面的温度不能及时散发，温度越来越高。当安装在散热器表面的温度传感器检测到温度超过限值后，变频器停机保护，造成生产中断。针对这个问题，我们对变频器的冷却系统进行了改进，增加了一套辅助风冷装置，改进如下。

（1）冷却空气气源选择：车间使用的压缩空气从动力车间集中输送过来，由于压缩空气制作工艺的原因，输送到车间的压缩空气压力为0.6MPa、温度20℃左右。压缩空气产生的风速较高，可以加速变频器表面的空气对流速度，降温效果比风扇效果好，因此采用压缩空气代替空气对变频器散热片冷却。

（2）设计压缩空气系统图：如图1所示，压缩空气经过软管引入到变频器控制柜，经截止阀、过滤减压阀、电磁阀到达喷吹管。喷吹管上安装有喷头，喷头正对变频器的的散热风道。经过喷头喷出的压缩空气不发散，喷射距离远，可加速散热片表面的空气流通速度，通过低温、高速的压缩空气流，降低变频器散热器的温度。

（3）控制电路原理图：如图2所示，温控仪的贴装式传感器安装在变频器的散热片上。读取变频器温度报警上限数值，将变频器报警数值减去10℃，此数值作为温控仪的触发温度设定值。下限为45℃，当温度到达此温度时，温控仪输出断开，压缩空气停止冷却。当测温仪检测温度达到设定值时，输出触点BTI、BT2闭合。此时时间继电器、电磁阀开始动作，声光报警器发出警报，维修人员赶到现场，检查变频器工作状态、查看变频器运行参数，检测变频器运行环境温度。确认只是温度的原因后，按下电磁阀的短接按钮，消除时间继电器的时间控制；按下消音按钮，解除报警。时间继电器的作用：当压缩空气开始喷吹10min后，没有维修人员现场确认，喷吹将自动停止，以免其他问题造成变频器温度升高。

3 改造效果

采用此种方法，对2台大功率变频器进行改造后，经过夏天高温高湿环境测试，未发生因环境温度高的原因导致的变频器停机故障。

参考文献

[1] 张毅.自动检测技术及仪表控制系统[M].化学工业出版社，2012.

[2] 于光明，孙秀梅.机械基础[M].機械工业出版社，2015.

[3] 陈良元.卷烟生产工艺技术[M].郑州：河南科学技术出版社，2002.