机场航油供应自动控制系统采用变频器拖动输油泵的方式来达到飞机航油加注“及时、安全、稳定”目标的实现。持续不断地根据机场管网特性曲线的变化，来对变频器的参数进行优化设置/修改，是最大限度地发挥变频器“软启软停”优势的关键。做好变频器的日常维护，是确保变频器和航油自动控制系统正常运行的保障。

机场航油供应自动控制系统是完成飞机燃料加注关键装备，在航班密度变化较大的机场，“快速”“恒压”与“稳流”是检验该系统是否完善的重要指标。围绕着“快速”目标，我们可以在输油泵拖动和启停方式上进行研究；围绕着“恒压”和“稳流”目标，我们可以在系统参数设置和优化上努力。

为有效避免启停输油泵以及关闭管路时产生的“水击”给管网尤其是飞机加油接口的破坏，机场供油管网和加油车管路中均安装有卸压和稳压装置，这是后期预防的措施。但要杜绝“水击”带来的危害，从根本上讲还是减少“水击”的产生，降低“水击”压力。

武汉机场航油供应自动控制系统对系统中的变频器进行了更换并对参数进行优化设置，将其它输油泵直接拖动装备全部改造为软启动拖动，日常工作中加强对变频的维护。运行数年来，该系统完全能满足武汉机场航班密度变化大的需求，在流量需求变化大的情况下，实现供油“及时、安全恒压、稳流”的目标。

1.武汉机场航油供应自动控制系统中变频器的参数优化设置

1.1 武汉机场航油供应自动控制系统概况

图1 武汉机场航油供应自动控制系统原理框图

如上图，武汉机场航油供应自控系统，PLC采用西门子S7-300双CPU，选用1台富士FRN90P11S-4CS变频器拖动75KW电机调速运行,选用3台rockwel 150_B135NBDB软启动器分别拖动3台75KW电机，高峰航油供应能力600M3/h，上位机组态使用组态王软件。

2.2变频器参数优化设置

1）加速时间的设置

由于飞机供油的特殊要求，变频器拖动输油泵电机运行需要启动快速，确保供油作业高效。变频器投入使用之初，我们简单地将加速时间设置为10S，电机运行过程中变频器出现过电流报警信号。加速时间设置的约束是将电流闲置在过电流范围内，不应使过电流保护装置动作。

于是我们将加速时间设置30S，电机启动平稳运行正常，但飞机加油端反映“加油响应”太慢。根据水泵类负载特性和离心泵“关阀启泵”规则，我们将变频器加速时间分为两阶段：0-25HZ5S，25-50HZ10S，总加速时间15S满足加油端“快速加油”需求。

2）减速时间的设置

电机在减速运行期间，变频器将处于再生发电制动状态，传动系统中的机械能转换成电能并通过逆变器的回馈二极管将电能回馈到直流侧，回馈的电流将导致中间回路的储能电容器两端电压上升。如果电机的制动时间过短，将导致电容器两端电压升的过高，变频器将出现过电压保护功能动作，变频器报警并终止运行。

因此减速时间设置的约束是防止直流回路电压过高，不应使过电压保护装置动作。为此，我们必须根据负载的具体情况耐心进行减速时间的设置和调整。武汉机场航油自控系统中对变频器减速时间的设置为15S。

3）转矩提升功能的设置

变频器安装初级由于安装人员的疏忽，变频器转矩提升参数按照出厂缺省值0.0设置，调试期间发现输油泵电机有时启动不了，而变频器无其他任何报警显示。分析原因是因为转矩提升参数采用缺省值后导致电机起动转矩无法克服输油泵静转矩所致，形成“堵转”现象。为此我们将该变频器的提升转矩参数设置设为8.0，从此再没有出现电机启动不了的情况。

4）PLC控制程序中合理设置“零界”频率

武汉航油供应自动控制系统以压力和流量参数作为主控参数，频率、电流作为辅控参数。选取频率作为辅控参数是因为电机在某一转速下低速运行时，输油泵产生的离心力无法完成油品的输送任务，电机类似“空转”。我们将该转速对应的频率作为“零界”频率参数写入控制程序，作为系统“拉下”变频和投入软启动的条件之一。目前我们将该零界频率设置为23HZ。

以上4个参数是决定着变频器是否正常工作的关键参数且与实际现场相联系，各项参数设置的时候优化和最佳，需要各现场工程技术人员进行长时间的摸索和耐心观察并随着流程的变更而适当调整。只有这样，变频器才会工作在最佳状态。

2、变频器的维护

由于变频器所处环境的变化如温度、适度、灰尘等的影响以及变频器原件的老化等因素，会导致变频器不能正常工作。因此，我们既要加强变频器的日常检查和维护，还需要加强变频器的例行检查和测试。

1）日常维护

结合工作经验，我认为日常维护和检查主要在以下几个方面：变频器和电机发热是否有异常和烧焦气味；电机是否有异常声音与振动；环境温度是否在变频器容许的温度环境；负载电流值是否连续并与以往一致；变频器输入电压是否在正常范围内；变频器运行中输出电流电压是否在正常范围；变频器冷却风扇是否正常运转，通道是否畅通，风叶有无积攒较多灰尘；变频器运行中是否有振动。

2）定期维护

变频器需要定期维护和保养，维护保养的项目见下表。对于那些处于被用状态的变频器变频器应该建立合理的设备管理制度确保变频器能定期运行。对变频器的开盖检查作业，一定要切断电源且在监视屏无显示、主电源指示灯熄灭,且≤22kW变频器断开电源至少5min后≥30kW变频器断开电源至少10min后，方可进行。

表1 变频器定期检查项目和内容

3、变频器的故障原因分析

变频器工作电源忌速断速合，在变频开机或者关机自检过程中突然切断电源，极易损坏变频器。为此，在对武汉机场航油自动控制系统改造中，取消了变频器与上端电源之间的交流接触器（曾经出现过因该接触器接触不良导致的变频器故障），将变频器直接与电源连接让变频器长期通电。

本人结合武汉机场航油自控系统中变频器的运行维护经验，汇总变频器故障分析表如下，供现场技术人员参考。

表2 富士FRN90P11S-4CS变频器故障和原因分析

4、结论

变频器作为电机拖动的主要设备之一，以其良好的实用性和节能性能，越来越多地被社会各行各业采用。变频器从全进口设备到今天的全国产化，性能在不断提升的同时，分类也越来越细，使用也越来越方便。不同的变频器，尽管厂家、品牌和类型不同，但只要我们严格按照厂家说明书进行安装并结合各现场设备情况进行耐心调试和优化设置，变频器一定会在国民生产和经济建设中发挥更大作用。

（本文编自《电气技术》，作者为徐自兵。）