變頻器維修與應用資料大全(5)
2、參數設置類故障的處理
一旦發生了參數設置類故障后,變頻器都不能正常運行,一般可根據說明書進行修改參數。如果以上不行,最好是能夠把所有參數恢復出廠值,然后按上述步驟重新設置,對于每一個公司的變頻器其參數恢復方式也不相同。
二、過壓類故障
變頻器的過電壓集中表現在直流母線的支流電壓上。正常情況下,變頻器直流電為三相全波整流后的平均值。若以380V線電壓計算,則平均直流電壓Ud= 1.35 U線=513V。在過電壓發生時,直流母線的儲能電容將被充電,當電壓上至760V左右時,變頻器過電壓保護動作。因此,變頻器來說,都有一個正常的工作電壓范圍,當電壓超過這個范圍時很可能損壞變頻器,常見的過電壓有兩類。
1、輸入交流電源過壓
這種情況是指輸入電壓超過正常范圍,一般發生在節假日負載較輕,電壓升高或降低而線路出現故障,此時最好斷開電源,檢查、處理。
2、發電類過電壓
這種情況出現的概率較高,主要是電機的同步轉速比實際轉速還高,使電動機處于發電狀態,而變頻器又沒有安裝制動單元,有兩起情況可以引起這一故障。
(1)當變頻器拖動大慣性負載時,其減速時間設的比較小,在減速過程中,變頻器輸出的速度比較快,而負載*本身阻力減速比較慢,使負載拖動電動機的轉速比變頻器輸出的頻率所對應的轉速還要高,電動機處于發電狀態,而變頻器沒有能量回饋單元,因而變頻器支流直流回路電壓升高,超出保護值,出現故障,處理這種故障可以增加再生制動單元,或者修改變頻器參數,把變頻器減速時間設的長一些。增加再生制動單元功能包括能量消耗型,并聯直流母線吸收型、能量回饋型。能量消耗型在變頻器直流回路中并聯一個制動電阻,通過檢測直流母線電壓來控制功率管的通斷。并聯直流母線吸收型使用在多電機傳動系統,這種系統往往有一臺或幾臺電機經常工作于發電狀態,產生再生能量,這些能量通過并聯母線被處于電動狀態的電機吸收。能量回饋型的變頻器網側變流器是可逆的,當有再生能量產生時可逆變流器就將再生能量回饋給電網。
(2)多個電動施動同一個負載時,也可能出現這一故障,主要由于沒有負荷分配引起的。以兩臺電動機拖動一個負載為例,當一臺電動機的實際轉速大于另一臺電動機的同步轉速時,則轉速高的電動機相當于原動機,轉速低的處于發電狀態,引起故障。在紙機經常發生在榨部及網部,處理時需加負荷分配控制。可以把處于紙機傳動速度鏈分支的變頻器特性調節軟一些。
三、過流故障
過流故障可分為加速、減速、恒速過電流。其可能是由于變頻器的加減速時間太短、負載發生突變、負荷分配不均,輸出短路等原因引起的。這時一般可通過延長加減速時間、減少負荷的突變、外加能耗制動元件、進行負荷分配設計、對線路進行檢查。如果斷開負載變頻器還是過流故障,說明變頻器逆變電路已環,需要更換變頻器。
四、過載故障
過載故障包括變頻過載和電機器過載。其可能是加速時間太短,直流制動量過大、電網電壓太低、負載過重等原因引起的。一般可通過延長加速時間、延長制動時間、檢查電網電壓等。負載過重,所選的電機和變頻器不能拖動該負載,也可能是由于機械潤滑不好引起。如前者則必須更換大功率的電機和變頻器;如后者則要對生產機械進行檢修。
五、其他故障
1、欠壓
說明變頻器電源輸入部分有問題,需檢查后才可以運行。
2、溫度過高
如電動機有溫度檢測裝置,檢查電動機的散熱情況;變頻器溫度過高,檢查變頻器的通風情況。
變頻器的故障處理實例
因變頻器和交流電機組成的交流調速系統具有的優良的調速性能,在其應用范圍不斷擴展的同時,也會使我們在工作中遇到各種原因造成的故障,借助于變頻器完善的保護功能,并通過積累經驗來提高處理變頻器故障的能力,會明顯地縮短設備的熱停工時間并對在舊系統的改造、新項目的應用中應注意的事項提供有益的參考。下面對數例變頻器故障原因的分析僅代表個人意見,供大家參考。
2 變頻器故障實例的處理
(1) AEG Multiverter122/150-400變頻器在啟動時直流回路過壓跳閘
這臺變頻器并非每次啟動都會過壓跳閘。檢查時發現變頻器在上電但沒有合閘信號時,直流回路電壓即達360V,該型變頻器直流回路的正極串接1臺接觸器,在有合閘信號時經過預充電過程后吸合,故懷疑預充電回路IGBT性能不良,斷開預充電回路IGBT,情況依舊。用萬用表檢查變頻器輸出端時其對地阻值很小,查至現場發現電機接線盒被水淋濕,干燥處理后,變頻器工作正常。
由于電機接線盒被水淋濕直流回路負極的對地漏電流經接線盒及變頻器逆變器中的續流二極管給直流回路的電容充電,這種情況合閘通常理解應該為過流跳閘而實際為過壓跳閘。本人認為,啟動時變頻器輸出電壓和頻率是逐漸上升的,電機被水淋濕后,會造成輸出電流的變化率很高,從而引起直流回路過壓。
(2) 控制輥道電機的AEG Maxiverter-170/380變頻器出現速度反饋值大于速度設定值經觀察發現:
a) 在軋鋼過程中不存在這種情況,當鋼離開輥道后,才出現這種情況;
b) 當速度反饋值大于速度設定值時,直流回路電壓為額定電壓的125%,超過115%的極限設定值;
c) 變頻器的進線電壓已超過上限;
在軋鋼過程中,該變頻器控制的輥道電機將升速,當鋼離開輥道后輥道電機速度降至原來的速度,因這臺變頻器未裝設制動裝置,減速時是通過電壓調節器限制制動電流以保持直流回路電壓不超過115%的極限設定值(缺省值),因進線電壓過高,直流回路電壓超過了設定的極限值,在減速時電壓調節器起作用,造成制動電流很小,電機轉速降不下來,而在軋鋼時,電網的負載加重,直流回路電壓低于115%的極限設定值,制動功能恢復正常。在當時無法降低電網電壓的情況下,將直流回路電壓極限設定值增至127% 后,變頻器工作正常。在停產檢修時,我們根據電網的情況改變了變壓器的檔位,使變頻器的進線電壓在允許的范圍內,此后變頻器工作正常。
(3) AEG Multiverter22/27-400變頻器上電后,操作面板上的液晶顯示屏顯示正常,但ready指示燈不亮,變頻器不能合閘
查看變頻器菜單中的故障記錄時未發現有故障,而對操作面板上各按鍵的操作在事件記錄中則有記錄。檢查變頻器內A10主板、A22電源板上的LED指示燈均正常,用試電筆測變頻器的進線電源,發現有一相顯示不正常,用萬用表測量三相結果為:Vab=390V,Vac=190V,Vbc=190V。經檢查系進線端子排處接觸不良。
ready指示燈是變頻器內各種狀態信息的綜合反映,當它不亮時可提示維護人員注意變頻器尚未就緒 。此時在進線電源不正常時變頻器的故障記錄中未能反映未就緒的原因,可能與電路的設計有關。
(4) 調試過程中西門子MIDIMASTER Vector(22kW)變頻器啟動后即過流跳閘
變頻器供貨方與被控設備的供貨方因溝通上的原因,在容量上不匹配(電機功率為30kW)。將變頻器的控制模式選為矢量控制,在輸入電機參數時,變頻器自動將電機的額定電流60A限定在45A,電機銘牌上無功率因數的大小,按變頻器手冊的要求,將其設定為0,在作自動辨識(P088=1)后啟動電機時,變頻器過流跳閘。考慮到匹配上的原因,將控制模式改為V/F控制,情況依舊。后檢查電機參數時,發現功率因數為1.1,將其改為0.85后,變頻器工作正常。
因容量不匹配,變頻器依據輸入的電機參數進行計算時會產生不正確的結果,在遇到這種情況而暫時無法解決匹配問題時,一定要在自動辨識后檢查是否存在不合適的參數。
(5) 西門子6SE70系列變頻器的PMU面板液晶顯示屏上顯示字母“E”
出現這種情況時,變頻器不能工作,按P鍵及重新停送電均無效,查操作手冊又無相關的介紹,在檢查外接DC24V電源時,發現電壓較低,解決后,變頻器工作正常。
變頻器操作手冊上的故障對策表中介紹的皆為較常見的故障,在出現未涉及的一些的代碼時應對變頻器作全面檢查。
(6) 西門子MM420/MM440變頻器的AOP面板僅能存儲一組參數
變頻器選型手冊中介紹AOP面板中能存儲10組參數,但在用AOP面板作第二臺變頻器參數的備份時,顯“存儲容量不足”。解決辦法如下:
a) 在菜單中選擇“語言”項;
b) 在“語言”項中選擇一種不使用的語言;
c) 按Fn+Δ鍵選擇刪除,經提示后按P鍵確認;
這樣,AOP面板就可存儲10組參數。造成這種現象的原因可能是設計時AOP面板中的內存不夠。
(7) ABB ACS600變頻器在運行時直流回路過壓跳閘
該變頻器配置有制動斬波器和制動電阻,但外方調試人員在調試時將電壓控制器選擇為ON而未使用制動斬波器和制動電阻。在直流回路過壓跳閘后將斬波器和制動電阻投入,結果跳閘更加頻繁。變頻器操作手冊上對直流回路過壓原因的解釋通常有2點:
a) 進線電壓過高;
b) 減速時間太短;
因該變頻器已投入運行2個月,且跳閘時進線電壓在允許的范圍之內,其它變頻器工作正常,結合以前處理變頻器故障時對直流回路過壓的認識,認為在使用電壓控制器調節回饋電流防止直流回路過壓的情況下,負載電流的變化率過大是引起過壓的一個重要原因,到現場查看被控設備時,發現有一塊物料卡在傳送帶的間隙中,清除后,變頻器工作正常。拆開變頻器外殼檢查,發現制動斬波器上設有三檔進線電壓選擇裝置(400V、500V、690V)以適應不同的進線電壓,其中短接環插在690V檔上,這樣就造成制動斬波器和制動電阻投入工作的門檻值過高而在進線電壓為400V的ACS600變頻器中未起作用,將短接環移至400V檔,通過減少減速時間試驗,制動斬波器和制動電阻工作正常。
3 結束語
在變頻器的常見故障中,由其外圍電路引起的故障所占比例較大,在日常維護時,應注意檢查電網電壓,改善變頻器、電機及線路的周邊環境,定期清除變頻器內部灰塵,通過加強設備管理最大限度地降低變頻器的故障率。
變頻調速技術是現代電力傳動技術重要發展的方向,隨著電力電子技術的發展,交流變頻技術從理論到實際逐漸走向成熟。變頻器不僅調速平滑,范圍大,效率高,啟動電流小,運動平穩,而且節能效果明顯。因此,交流變頻調速已逐漸取代了過去的傳統滑差調速、變極調速、直流調速等調速系統,越來越廣泛的應用于冶金、紡織、印染、煙機生產線及樓宇、供水等領域。但是由于受到環境,使用年限以及人為操作等因素,影響變頻器的使用壽命大為降低,同時使用中也出現了各種各樣的故障。下面我們就變頻器的組成與常見故障及對策和大家一起探討。一般分為整流電路、平波電路、控制電路、逆變電路等幾大部分。
2 整流電路
整流電路的功能是把交流電源轉換成直流電源。整流電路一般都是單獨的一塊整流塊,但不少整流電路與逆變電路二者合一的模塊如富士7MBI。
整流模塊損壞是變頻器常見故障,在靜態中通過萬用表電阻擋正反向的測量來判斷整流模塊是否損壞,當然我們還可以用電壓表來測試。
有的品牌變頻器整流電路,上半橋為晶閘管,下半橋為二極管。如大功率的丹佛斯、臺達等變頻器。判斷晶閘管好壞的簡易方法,可在控制極加上直流電壓(10V左右)看它正向能否導通。這樣基本大致能判斷出晶閘管的好壞。
另外,富士變頻器G9S(P9S)11KW以下的整流模塊的特點為該模塊集中成五種功能。整流,預充電晶閘管,制動管,電源開關管,熱敏電阻。如CVM40CD120整流模塊引腳及功能的名稱。
整流:R、S、T、A(+) N-(-)
充電晶閘管:A1、P1、G+n(觸發)
制動管:DS、N_、G7(觸發)DB1 B+是其續流二極管
電源開關管:D8、S8、G8
熱敏電阻:Th1 Th2
G9S(P9S)15KW~22KW整流模塊(VM100BB160)它的功能除整流外還有預充電晶閘管。功率在30KW以上的整流模塊為單一整流功能。功率75KW以上為多組并聯整流模塊。
3 平波電路
平波電路在整流器、整流后的直流電壓中含有電源6倍頻率脈動電壓,此外逆變器產生的脈動電流也使直流電壓變動,為了抑制電壓波動采用電感和電容吸收脈動電壓(電源),一般通用變頻器電源的直流部分對主電路而言有余量,故省去電感而采用簡單電容濾波平波電路...........
變頻器損壞后的維修過程
我公司車間外包工序輸送帶的兩臺變頻器燒壞,變頻器型號為SIEMENS系列,后經設備制造商(東莞奕群機電有限公司)工程師診斷:變頻器內部模塊燒壞,維修需700元/臺,并建議更換新的變頻器。經維修車間負責人分析并建議,與其給人家維修,不如讓公司維修人員自己嘗試維修。為此,我們懷著試試看的心態開始了維修變頻器的漫長歷程。
故障現象:開機無反應,輸出電壓沒有輸出。
維修過程:拆開變頻器內部,發現,出入部分有一個元件爆炸了,面目全非,附近的元件也黑了,其中有一臺變頻器的整個元件都炸飛了,只剩下兩只腳。
面對這種情況,我們首先從更換被炸元件開始著手,但因為不清楚元件的型號和規格,通過上網查閱大量資料后,我們初步診斷被炸元件為壓敏電阻。因此我們向五金倉申購了壓敏電阻兩個。三天后,壓敏電阻買回來并更換到兩臺被損壞的變頻器上,懷著一種不是很自信的態度,我們決定上電試機。就在我們剛插上電的那一瞬間,砰的一聲,剛換去的壓敏電阻又爆炸。
重新把變頻器插下檢測,難道變頻器整流模塊出了問題,造成壓敏電阻突然沖擊高壓,把壓敏電阻燒壞?我們把其中一臺的整流模塊插了出來檢測,整流模塊不像有損壞的跡象。
難道燒化的不是壓敏電阻,而是電容,因為亦有電容的外型和和壓敏電阻的外型相似。
在我們分不出燒壞的元件究竟是什么元件的時候,我們決定把未燒壞的變頻器拆下來,并把好的元件拆下來,親自到西湖電子城購買。到電子城后,我們發現這里根本買不到我們所需的元件,型號為:S14 K275的元件(此時我們仍無法確定這個元件是電容還是電阻),因為這個元件是SIEMENS原裝的,在國內很少見有這類元件。面對這種情況,我們做出一個大膽的嘗試,再次診斷燒壞的元件最大可能仍是壓敏電阻!因為買不到一模一樣的元件,我們決定買一個壓敏電阻回去再試試,但該買什么型號和規格的壓敏電阻呢?在石龍國際電子城的現場,我們通過查閱壓敏電阻的相關手冊之后,決定買兩個型號為14D431K的壓敏電阻回去試試。
因為手冊中說明14D431K壓敏電阻的耐壓值為AC275V,而我們燒壞的元件型號里面又有一個K275,我們就覺得有可能是國外和國內的標注不一樣。買回新的壓敏電阻后,我們先焊到其中一臺變頻器電路板上,通電。變頻器顯示屏出現開機提示,測輸出端,一切正常。究竟能不能拖動電機呢?帶著疑問,我們把變頻器裝到輸送帶上,上電,重新設定參數,輸送帶運行正常,一切OK。經歷兩個星期來反反復復的實踐和嘗試,終于把兩個壞的變頻器維修好。
故障原因:由于變頻器內部電路中,燒壞的為輸入段電源模塊,因此,我們一致診斷為:是輸入電壓過大,超過壓敏電阻的耐壓值,從而造成變頻器的電源部分損壞。
維修體會:在設備出現故障時,我們不要緊張,而應懷著膽大心細的態度去處理每一次故障,我們在戰略上要藐視故障,在戰術上要重視故障的每一個環節。對所有可能是故障產生的原因逐個分析,逐個排除,同時遇到不甚清楚的,應多查閱相關技術資料和手冊。
一旦發生了參數設置類故障后,變頻器都不能正常運行,一般可根據說明書進行修改參數。如果以上不行,最好是能夠把所有參數恢復出廠值,然后按上述步驟重新設置,對于每一個公司的變頻器其參數恢復方式也不相同。
二、過壓類故障
變頻器的過電壓集中表現在直流母線的支流電壓上。正常情況下,變頻器直流電為三相全波整流后的平均值。若以380V線電壓計算,則平均直流電壓Ud= 1.35 U線=513V。在過電壓發生時,直流母線的儲能電容將被充電,當電壓上至760V左右時,變頻器過電壓保護動作。因此,變頻器來說,都有一個正常的工作電壓范圍,當電壓超過這個范圍時很可能損壞變頻器,常見的過電壓有兩類。
1、輸入交流電源過壓
這種情況是指輸入電壓超過正常范圍,一般發生在節假日負載較輕,電壓升高或降低而線路出現故障,此時最好斷開電源,檢查、處理。
2、發電類過電壓
這種情況出現的概率較高,主要是電機的同步轉速比實際轉速還高,使電動機處于發電狀態,而變頻器又沒有安裝制動單元,有兩起情況可以引起這一故障。
(1)當變頻器拖動大慣性負載時,其減速時間設的比較小,在減速過程中,變頻器輸出的速度比較快,而負載*本身阻力減速比較慢,使負載拖動電動機的轉速比變頻器輸出的頻率所對應的轉速還要高,電動機處于發電狀態,而變頻器沒有能量回饋單元,因而變頻器支流直流回路電壓升高,超出保護值,出現故障,處理這種故障可以增加再生制動單元,或者修改變頻器參數,把變頻器減速時間設的長一些。增加再生制動單元功能包括能量消耗型,并聯直流母線吸收型、能量回饋型。能量消耗型在變頻器直流回路中并聯一個制動電阻,通過檢測直流母線電壓來控制功率管的通斷。并聯直流母線吸收型使用在多電機傳動系統,這種系統往往有一臺或幾臺電機經常工作于發電狀態,產生再生能量,這些能量通過并聯母線被處于電動狀態的電機吸收。能量回饋型的變頻器網側變流器是可逆的,當有再生能量產生時可逆變流器就將再生能量回饋給電網。
(2)多個電動施動同一個負載時,也可能出現這一故障,主要由于沒有負荷分配引起的。以兩臺電動機拖動一個負載為例,當一臺電動機的實際轉速大于另一臺電動機的同步轉速時,則轉速高的電動機相當于原動機,轉速低的處于發電狀態,引起故障。在紙機經常發生在榨部及網部,處理時需加負荷分配控制。可以把處于紙機傳動速度鏈分支的變頻器特性調節軟一些。
三、過流故障
過流故障可分為加速、減速、恒速過電流。其可能是由于變頻器的加減速時間太短、負載發生突變、負荷分配不均,輸出短路等原因引起的。這時一般可通過延長加減速時間、減少負荷的突變、外加能耗制動元件、進行負荷分配設計、對線路進行檢查。如果斷開負載變頻器還是過流故障,說明變頻器逆變電路已環,需要更換變頻器。
四、過載故障
過載故障包括變頻過載和電機器過載。其可能是加速時間太短,直流制動量過大、電網電壓太低、負載過重等原因引起的。一般可通過延長加速時間、延長制動時間、檢查電網電壓等。負載過重,所選的電機和變頻器不能拖動該負載,也可能是由于機械潤滑不好引起。如前者則必須更換大功率的電機和變頻器;如后者則要對生產機械進行檢修。
五、其他故障
1、欠壓
說明變頻器電源輸入部分有問題,需檢查后才可以運行。
2、溫度過高
如電動機有溫度檢測裝置,檢查電動機的散熱情況;變頻器溫度過高,檢查變頻器的通風情況。
變頻器的故障處理實例
因變頻器和交流電機組成的交流調速系統具有的優良的調速性能,在其應用范圍不斷擴展的同時,也會使我們在工作中遇到各種原因造成的故障,借助于變頻器完善的保護功能,并通過積累經驗來提高處理變頻器故障的能力,會明顯地縮短設備的熱停工時間并對在舊系統的改造、新項目的應用中應注意的事項提供有益的參考。下面對數例變頻器故障原因的分析僅代表個人意見,供大家參考。
2 變頻器故障實例的處理
(1) AEG Multiverter122/150-400變頻器在啟動時直流回路過壓跳閘
這臺變頻器并非每次啟動都會過壓跳閘。檢查時發現變頻器在上電但沒有合閘信號時,直流回路電壓即達360V,該型變頻器直流回路的正極串接1臺接觸器,在有合閘信號時經過預充電過程后吸合,故懷疑預充電回路IGBT性能不良,斷開預充電回路IGBT,情況依舊。用萬用表檢查變頻器輸出端時其對地阻值很小,查至現場發現電機接線盒被水淋濕,干燥處理后,變頻器工作正常。
由于電機接線盒被水淋濕直流回路負極的對地漏電流經接線盒及變頻器逆變器中的續流二極管給直流回路的電容充電,這種情況合閘通常理解應該為過流跳閘而實際為過壓跳閘。本人認為,啟動時變頻器輸出電壓和頻率是逐漸上升的,電機被水淋濕后,會造成輸出電流的變化率很高,從而引起直流回路過壓。
(2) 控制輥道電機的AEG Maxiverter-170/380變頻器出現速度反饋值大于速度設定值經觀察發現:
a) 在軋鋼過程中不存在這種情況,當鋼離開輥道后,才出現這種情況;
b) 當速度反饋值大于速度設定值時,直流回路電壓為額定電壓的125%,超過115%的極限設定值;
c) 變頻器的進線電壓已超過上限;
在軋鋼過程中,該變頻器控制的輥道電機將升速,當鋼離開輥道后輥道電機速度降至原來的速度,因這臺變頻器未裝設制動裝置,減速時是通過電壓調節器限制制動電流以保持直流回路電壓不超過115%的極限設定值(缺省值),因進線電壓過高,直流回路電壓超過了設定的極限值,在減速時電壓調節器起作用,造成制動電流很小,電機轉速降不下來,而在軋鋼時,電網的負載加重,直流回路電壓低于115%的極限設定值,制動功能恢復正常。在當時無法降低電網電壓的情況下,將直流回路電壓極限設定值增至127% 后,變頻器工作正常。在停產檢修時,我們根據電網的情況改變了變壓器的檔位,使變頻器的進線電壓在允許的范圍內,此后變頻器工作正常。
(3) AEG Multiverter22/27-400變頻器上電后,操作面板上的液晶顯示屏顯示正常,但ready指示燈不亮,變頻器不能合閘
查看變頻器菜單中的故障記錄時未發現有故障,而對操作面板上各按鍵的操作在事件記錄中則有記錄。檢查變頻器內A10主板、A22電源板上的LED指示燈均正常,用試電筆測變頻器的進線電源,發現有一相顯示不正常,用萬用表測量三相結果為:Vab=390V,Vac=190V,Vbc=190V。經檢查系進線端子排處接觸不良。
ready指示燈是變頻器內各種狀態信息的綜合反映,當它不亮時可提示維護人員注意變頻器尚未就緒 。此時在進線電源不正常時變頻器的故障記錄中未能反映未就緒的原因,可能與電路的設計有關。
(4) 調試過程中西門子MIDIMASTER Vector(22kW)變頻器啟動后即過流跳閘
變頻器供貨方與被控設備的供貨方因溝通上的原因,在容量上不匹配(電機功率為30kW)。將變頻器的控制模式選為矢量控制,在輸入電機參數時,變頻器自動將電機的額定電流60A限定在45A,電機銘牌上無功率因數的大小,按變頻器手冊的要求,將其設定為0,在作自動辨識(P088=1)后啟動電機時,變頻器過流跳閘。考慮到匹配上的原因,將控制模式改為V/F控制,情況依舊。后檢查電機參數時,發現功率因數為1.1,將其改為0.85后,變頻器工作正常。
因容量不匹配,變頻器依據輸入的電機參數進行計算時會產生不正確的結果,在遇到這種情況而暫時無法解決匹配問題時,一定要在自動辨識后檢查是否存在不合適的參數。
(5) 西門子6SE70系列變頻器的PMU面板液晶顯示屏上顯示字母“E”
出現這種情況時,變頻器不能工作,按P鍵及重新停送電均無效,查操作手冊又無相關的介紹,在檢查外接DC24V電源時,發現電壓較低,解決后,變頻器工作正常。
變頻器操作手冊上的故障對策表中介紹的皆為較常見的故障,在出現未涉及的一些的代碼時應對變頻器作全面檢查。
(6) 西門子MM420/MM440變頻器的AOP面板僅能存儲一組參數
變頻器選型手冊中介紹AOP面板中能存儲10組參數,但在用AOP面板作第二臺變頻器參數的備份時,顯“存儲容量不足”。解決辦法如下:
a) 在菜單中選擇“語言”項;
b) 在“語言”項中選擇一種不使用的語言;
c) 按Fn+Δ鍵選擇刪除,經提示后按P鍵確認;
這樣,AOP面板就可存儲10組參數。造成這種現象的原因可能是設計時AOP面板中的內存不夠。
(7) ABB ACS600變頻器在運行時直流回路過壓跳閘
該變頻器配置有制動斬波器和制動電阻,但外方調試人員在調試時將電壓控制器選擇為ON而未使用制動斬波器和制動電阻。在直流回路過壓跳閘后將斬波器和制動電阻投入,結果跳閘更加頻繁。變頻器操作手冊上對直流回路過壓原因的解釋通常有2點:
a) 進線電壓過高;
b) 減速時間太短;
因該變頻器已投入運行2個月,且跳閘時進線電壓在允許的范圍之內,其它變頻器工作正常,結合以前處理變頻器故障時對直流回路過壓的認識,認為在使用電壓控制器調節回饋電流防止直流回路過壓的情況下,負載電流的變化率過大是引起過壓的一個重要原因,到現場查看被控設備時,發現有一塊物料卡在傳送帶的間隙中,清除后,變頻器工作正常。拆開變頻器外殼檢查,發現制動斬波器上設有三檔進線電壓選擇裝置(400V、500V、690V)以適應不同的進線電壓,其中短接環插在690V檔上,這樣就造成制動斬波器和制動電阻投入工作的門檻值過高而在進線電壓為400V的ACS600變頻器中未起作用,將短接環移至400V檔,通過減少減速時間試驗,制動斬波器和制動電阻工作正常。
3 結束語
在變頻器的常見故障中,由其外圍電路引起的故障所占比例較大,在日常維護時,應注意檢查電網電壓,改善變頻器、電機及線路的周邊環境,定期清除變頻器內部灰塵,通過加強設備管理最大限度地降低變頻器的故障率。
變頻調速技術是現代電力傳動技術重要發展的方向,隨著電力電子技術的發展,交流變頻技術從理論到實際逐漸走向成熟。變頻器不僅調速平滑,范圍大,效率高,啟動電流小,運動平穩,而且節能效果明顯。因此,交流變頻調速已逐漸取代了過去的傳統滑差調速、變極調速、直流調速等調速系統,越來越廣泛的應用于冶金、紡織、印染、煙機生產線及樓宇、供水等領域。但是由于受到環境,使用年限以及人為操作等因素,影響變頻器的使用壽命大為降低,同時使用中也出現了各種各樣的故障。下面我們就變頻器的組成與常見故障及對策和大家一起探討。一般分為整流電路、平波電路、控制電路、逆變電路等幾大部分。
2 整流電路
整流電路的功能是把交流電源轉換成直流電源。整流電路一般都是單獨的一塊整流塊,但不少整流電路與逆變電路二者合一的模塊如富士7MBI。
整流模塊損壞是變頻器常見故障,在靜態中通過萬用表電阻擋正反向的測量來判斷整流模塊是否損壞,當然我們還可以用電壓表來測試。
有的品牌變頻器整流電路,上半橋為晶閘管,下半橋為二極管。如大功率的丹佛斯、臺達等變頻器。判斷晶閘管好壞的簡易方法,可在控制極加上直流電壓(10V左右)看它正向能否導通。這樣基本大致能判斷出晶閘管的好壞。
另外,富士變頻器G9S(P9S)11KW以下的整流模塊的特點為該模塊集中成五種功能。整流,預充電晶閘管,制動管,電源開關管,熱敏電阻。如CVM40CD120整流模塊引腳及功能的名稱。
整流:R、S、T、A(+) N-(-)
充電晶閘管:A1、P1、G+n(觸發)
制動管:DS、N_、G7(觸發)DB1 B+是其續流二極管
電源開關管:D8、S8、G8
熱敏電阻:Th1 Th2
G9S(P9S)15KW~22KW整流模塊(VM100BB160)它的功能除整流外還有預充電晶閘管。功率在30KW以上的整流模塊為單一整流功能。功率75KW以上為多組并聯整流模塊。
3 平波電路
平波電路在整流器、整流后的直流電壓中含有電源6倍頻率脈動電壓,此外逆變器產生的脈動電流也使直流電壓變動,為了抑制電壓波動采用電感和電容吸收脈動電壓(電源),一般通用變頻器電源的直流部分對主電路而言有余量,故省去電感而采用簡單電容濾波平波電路...........
變頻器損壞后的維修過程
我公司車間外包工序輸送帶的兩臺變頻器燒壞,變頻器型號為SIEMENS系列,后經設備制造商(東莞奕群機電有限公司)工程師診斷:變頻器內部模塊燒壞,維修需700元/臺,并建議更換新的變頻器。經維修車間負責人分析并建議,與其給人家維修,不如讓公司維修人員自己嘗試維修。為此,我們懷著試試看的心態開始了維修變頻器的漫長歷程。
故障現象:開機無反應,輸出電壓沒有輸出。
維修過程:拆開變頻器內部,發現,出入部分有一個元件爆炸了,面目全非,附近的元件也黑了,其中有一臺變頻器的整個元件都炸飛了,只剩下兩只腳。
面對這種情況,我們首先從更換被炸元件開始著手,但因為不清楚元件的型號和規格,通過上網查閱大量資料后,我們初步診斷被炸元件為壓敏電阻。因此我們向五金倉申購了壓敏電阻兩個。三天后,壓敏電阻買回來并更換到兩臺被損壞的變頻器上,懷著一種不是很自信的態度,我們決定上電試機。就在我們剛插上電的那一瞬間,砰的一聲,剛換去的壓敏電阻又爆炸。
重新把變頻器插下檢測,難道變頻器整流模塊出了問題,造成壓敏電阻突然沖擊高壓,把壓敏電阻燒壞?我們把其中一臺的整流模塊插了出來檢測,整流模塊不像有損壞的跡象。
難道燒化的不是壓敏電阻,而是電容,因為亦有電容的外型和和壓敏電阻的外型相似。
在我們分不出燒壞的元件究竟是什么元件的時候,我們決定把未燒壞的變頻器拆下來,并把好的元件拆下來,親自到西湖電子城購買。到電子城后,我們發現這里根本買不到我們所需的元件,型號為:S14 K275的元件(此時我們仍無法確定這個元件是電容還是電阻),因為這個元件是SIEMENS原裝的,在國內很少見有這類元件。面對這種情況,我們做出一個大膽的嘗試,再次診斷燒壞的元件最大可能仍是壓敏電阻!因為買不到一模一樣的元件,我們決定買一個壓敏電阻回去再試試,但該買什么型號和規格的壓敏電阻呢?在石龍國際電子城的現場,我們通過查閱壓敏電阻的相關手冊之后,決定買兩個型號為14D431K的壓敏電阻回去試試。
因為手冊中說明14D431K壓敏電阻的耐壓值為AC275V,而我們燒壞的元件型號里面又有一個K275,我們就覺得有可能是國外和國內的標注不一樣。買回新的壓敏電阻后,我們先焊到其中一臺變頻器電路板上,通電。變頻器顯示屏出現開機提示,測輸出端,一切正常。究竟能不能拖動電機呢?帶著疑問,我們把變頻器裝到輸送帶上,上電,重新設定參數,輸送帶運行正常,一切OK。經歷兩個星期來反反復復的實踐和嘗試,終于把兩個壞的變頻器維修好。
故障原因:由于變頻器內部電路中,燒壞的為輸入段電源模塊,因此,我們一致診斷為:是輸入電壓過大,超過壓敏電阻的耐壓值,從而造成變頻器的電源部分損壞。
維修體會:在設備出現故障時,我們不要緊張,而應懷著膽大心細的態度去處理每一次故障,我們在戰略上要藐視故障,在戰術上要重視故障的每一個環節。對所有可能是故障產生的原因逐個分析,逐個排除,同時遇到不甚清楚的,應多查閱相關技術資料和手冊。
本文標簽:變頻器維修與應用資料大全(5)
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