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1、变频器一般故障及解决方法编辑:变频器-变频器网 发表时间:2010-4-27 阅读次数:27 一般变频器常见故障处理3 D M" 1 D* 一、参数设置类故障) |2 : s, ! x/ X常用变频器在使用中,是否能满足传动系统的要求,变频器的参数设置非常重要,如果参数设置不正确,会导致变频器不能正常工作。$ a$ g Z: p X! / L1、参数设置/ h- M9 p/ A6 J8 X. J5 r, C常用变频器,一般出厂时,厂家对每一个参数都有一个默认值,这些参数叫工
2、厂值。在这些参数值的情况下,用户能以面板操作方式正常运行的,但以面板操作并不满足大多数传动系统的要求。所以,用户在正确使用变频器之前,要对变频器参数时从以下几个方面进行:( 1 v5 h! K% d# k2 c3 U(1)确认电机参数,变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率,这些参数可以从电机铭牌中直接得到。# * y; U7 K5 G(2)变频器采取的控制方式,即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根据控制精度,需要进行静态或动态辨识。0 ' I, P& 6 |: V+ q% I* f" D(3)设定变频器的启动方式,一
3、般变频器在出厂时设定从面板启动,用户可以根据实际情况选择启动方式,可以用面板、外部端子、通讯方式等几种。5 D$ 4 J5 M! m4 7 S& U9 q(4)给定信号的选择,一般变频器的频率给定也可以有多种方式,面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定,当然对于变频器的频率给定也可以是这几种方式的一种或几种方式之和。正确设置以上参数之后,变频器基本上能正常工作,如要获得更好的控制效果则只能根据实际情况修改相关参数。2 n$ C0 S: g, H/ G' l: C2、参数设置类故障的处理8 1 b6 E( M5 u& L- v7 D; b# b一旦发生了参数
4、设置类故障后,变频器都不能正常运行,一般可根据说明书进行修改参数。如果以上不行,最好是能够把所有参数恢复出厂值,然后按上述步骤重新设置,对于每一个公司的变频器其参数恢复方式也不相同。二、过压类故障; l2 p1 v2 i7 o! I5 N变频器的过电压集中表现在直流母线的支流电压上。正常情况下,变频器直流电为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算,则平均直流电压Ud= 1.35 U线513V。在过电压发生时,直流母线的储能电容将被充电,当电压上至760V左右时,变频器过电压保护动作。因此,变频器来说,都有一个正常的工作电压范围,当电压超过这个范围时很可能损坏变频器,常见的过电压有两类。
5、* p( e9 S8 c% x& f5 M( C7 B$ Q1、输入交流电源过压% w) H" * F& : 这种情况是指输入电压超过正常范围,一般发生在节假日负载较轻,电压升高或降低而线路出现故障,此时最好断开电源,检查、处理。6 b' M% f3 g& _* _8 g4 P, m9 _2、发电类过电压4 y: V! 4 h7 Q5 t4 c' O这种情况出现的概率较高,主要是电机的同步转速比实际转速还高,使电动机处于发电状态,而变频器又没有安装制动单元,有两起情况可以引起这一故障。 P: X% + w$ h+ |&am
6、p; , ?" I(1)当变频器拖动大惯性负载时,其减速时间设的比较小,在减速过程中,变频器输出的速度比较快,而负载靠本身阻力减速比较慢,使负载拖动电动机的转速比变频器输出的频率所对应的转速还要高,电动机处于发电状态,而变频器没有能量回馈单元,因而变频器支流直流回路电压升高,超出保护值,出现故障,处理这种故障可以增加再生制动单元,或者修改变频器参数,把变频器减速时间设的长一些。增加再生制动单元功能包括能量消耗型,并联直流母线吸收型、能量回馈型。能量消耗型在变频器直流回路中并联一个制动电阻,通过检测直流母线电压来控制功率管的通断。并联直流母线吸收型使用在多电机传动系统,这种系统往往有一
7、台或几台电机经常工作于发电状态,产生再生能量,这些能量通过并联母线被处于电动状态的电机吸收。能量回馈型的变频器网侧变流器是可逆的,当有再生能量产生时可逆变流器就将再生能量回馈给电网。2 m/ J, k$ i. C; k# k0 o(2)多个电动施动同一个负载时,也可能出现这一故障,主要由于没有负荷分配引起的。以两台电动机拖动一个负载为例,当一台电动机的实际转速大于另一台电动机的同步转速时,则转速高的电动机相当于原动机,转速低的处于发电状态,引起故障。在纸机经常发生在榨部及网部,处理时需加负荷分配控制。可以把处于纸机传动速度链分支的变频器特性调节软一些。2 W# g7 / Y5 I三、过流故障)
8、 j8 # l/ 7 B5 y8 S( A7 K过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均,输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查。如果断开负载变频器还是过流故障,说明变频器逆变电路已环,需要更换变频器。 x1 ?' _ |5 T1 b9 y9 F 四、过载故障9 U/ U9 X; j2 F5 e过载故障包括变频过载和电机器过载。其可能是加速时间太短,直流制动量过大、电网电压太低、
9、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。负载过重,所选的电机和变频器不能拖动该负载,也可能是由于机械润滑不好引起。如前者则必须更换大功率的电机和变频器;如后者则要对生产机械进行检修。五、其他故障% b. l$ 5 I4 L$ D( / g1、欠压) |8 f1 p6 B$ c) z说明变频器电源输入部分有问题,需检查后才可以运行。! d6 H) v8 r) _1 O( u2、温度过高; l; n% * X0 + J如电动机有温度检测装置,检查电动机的散热情况;变频器温度过高,检查变频器的通风情况。变频器 过电压故障原因分析及对策编辑:变频器-变频器网
10、0; 发表时间:2010-5-4 阅读次数:5 变频器过电压故障保护是变频器中间直流电压达到危险程度后采取的保护措施,这是变频器调计上的一大缺陷,在变频器实际运行中引起此故障的原因较多,可以采取的措施也较多,在处于是此类故障时要分析清楚故障原因,有针对性的采取相应的措施去处理。 1 变频器过电压的危害 变频器过电压主要是指其中间直流回路过电压,中间直流回路过电压主要危害在于: (1)引起电动机磁路饱和。对于电动机来说,电压主过高必然使电机铁芯磁通增加,可能导致磁路饱和,励磁电流过大,从面引起电机温升过度; (2)损害电动机绝缘。中间直流回路电压升高后
11、,变频器输出电压的脉冲幅度过大,对电机绝缘寿命有很大的影响; (3)对中间直流回路滤波电容器寿命有直接影响,严重时会引起电容器爆裂。因而变频器厂家一般将中间直流回路过电压值限定在DC800V左右,一旦其电压超过限定值,变频器将按限定要求跳闸保护。 2 产生变频器过电压的原因 2.1 过电压的原因 一般能引起中间直流回路过电压的原因主要来自以下两个方面: (1)来自电源输入侧的过电压 正常情况下的电源电压为380V,允许误差为-5%+10%,经三相桥式全波整流后中间直流的峰值为591V,个别情况下的电源电压达到450V,其峰值电压也只有636V,并不算很高,一般电源
12、电压不会使变频器因过电压跳闸。电源输入侧的过电压主要是指电源侧的冲击过电压,如雷电引起的过电压、补偿电容在合闸或断开时形成的过电压等,主要特点是电压变化率dv/dt和幅值都很大。 (2)来自负载侧的过电压 主要是指由于某种原因使电动机处于再生发电状态时,即电机处于实际转速比变频频率决定的同步转速高的状态,负载的传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能,通过逆变器的6个续流二极管回馈到变频器的中间直流回路中。此时的逆变器处于整流状态,如果变频器中没采取消耗这些能量的措施,这些能量将会导致中间直流回路的电容器的电压上升。达到限值即行跳闸。 2.2 从变频器负载侧可能引起过电压
13、的情况及主要原因 从变频器负载侧可能引起过电压的情况及主要原因如下: (1)变频器减速时间参数设定相对较小及未使用变频器减速过电压自处理功能。当变频器拖动大惯性负载时,其减速时间设定的比较小,在减速过程中,变频器输出频率下降的速度比较快,而负载惯性比较大,靠本身阻力减速比较慢,使负载拖动电动机的转速比变频器输出的频率所对应的转速还要高,电动机处于发电状态,而变频器没有能量处理单元或其作用有限,因此导致变频器中间直流回路电压升高,超出保护值,就会出现过电压跳闸故障。大多数变频器为了避免跳闸,专门设置了减速过电压的自处理功能,如果在减速过程中,直流电压超过了设定的电压上限值,变频器的输出频率将不再
14、下降,暂缓减速,待直流电压下降到设定值以下后再继续减速。如果减速时间设定不合适,又没有利用减速过电压的自处理功能,就可能出现此类故障。 (2)工艺要求在限定时间内减速至规定频率或停止运行工艺流程限定了负载的减速时间,合理设定相关参数也不能减缓这一故障,系统也没有采取处理多余能量的措施,必然会引发过压跳闸故障。 (3)当电动机所传动的位能负载下放时,电动机将处于再生发电制动状态位能负载下降过快,过多回馈能量超过中间直流回路及其能量处理单元的承受能力,过电压故障也会发生。 (4)变频器负载突降 变频器负载空降会使负载的转速明显上升,使负载电机进入再生发电状态,从负载侧向变频器中间直流回路
15、回馈能量,短时间内能量的集中回馈,可能会中间直流回路及其能量处理单元的随能力引发过电压故障。 (5)多个电机拖动同一个负载时,也可能出现这一故障,主要由于没有负荷分配引起的。以两台电动机拖动一个负载为例,当一台电动机的实际转速大于另一台电动机的同步转速时,则转速高的电动机相当于原动机,转速低的处于发电状态,引起了过电压故障。处理时需加负荷分配控制。可以把变频器输出特性曲线调节的软一些。 (6)变频器中间直流回路电容容量下降变频器在运行多年后,中间直流回路电容容量下降将不可避免,中间直流回路对直流电压的调节程度减弱,在工艺状况和设定参数未曾改变的情况下,发生变频器过电压跳闸几率会增大,这时需要对
16、中间直流回路电容器容量下降情况进行检查。 3 过电压故障处理对策 对于过电压故障的处理,关键一是中间直流回路多余能量如何及时处理;二是如何避免或减少多余能量向中间直流回路馈送,使其过电压的程度限定在允许的限值之内。下面是主要的对策: (1)在电源输入侧增加吸收装置,减少过电压因素对于电源输入侧有冲击过电压、雷电引起的过电压、补偿电容在合闸或断开时形成的过电压可能发生的情况下,可以采用在输入侧并联浪涌吸收装置或串联电抗器等方法加以解决。 (2)从变频器已设定的参数中寻找解决办法在变频器可设定的参数中主要有两点:a、减速时间参数和变频器减速过电压自处理功能。在工艺流程中如不限定负载减速时
17、间时,变频器减速时间参数的设定不要太短,而使得负载动能释放的太快,该参数的设定要以不引起中间回路过电压为限,特别要注意负载惯性较大时该参数的设定。如果工艺流程对负载减速时间有限制,而在限定时间内变频器出现过电压跳闸现象,就要设定变频器失速自整定功能或先设定变频器不过压情况下可减至的频率值,暂缓后减速至零,减缓频率减少的速度。b、是中间直流回路过电压倍数。 (3)分析工艺流程,在工艺流程中寻找解决办法,如:我厂氢氧化铝捞取浮游物项目袋滤机系统,有8台50kw进料泵、4台30kw回流泵采用富士变频器调整,在袋滤机工作流程中每隔2030min需要将吸附在滤布上的滤饼除去,除去滤饼的方法是使滤布的出料
18、侧压力高于进料侧压力,形成较高的压差使料浆倒流来实现的。在蓄能阶段,进料泵闭环于流量参数,为了保持恒定流量,变频器的频率一直在提升,到了回流阶段,进料阀门突然关闭,进料泵变频器负载突降,电机进入再生发电状态,引发过电压故障。我们分析在蓄能阶段后期只要在袋滤机内形成满足去除滤饼所要求的压力即可,没有必要过高的压力,而使变频器运行于过高的频率段,对于此故障可以在蓄能阶段引入袋滤机内部压力值,达到所需压力即停止频率的上升。或可以在蓄能的整个阶段停止频率的上升,这样就可以大幅减少回流阶段负载侧能量向中间直流回路的回馈。这一点在DCS集散控制系统中是可以办到的。如袋滤机系统中回流泵因23台袋滤机对滤布反
19、冲洗时,循环卸料,时间短,流量大,料浆中混有空气,引起回流泵打空转,负载突减,使电动机处于再生制动工况,导致变频器中间直流回路过电压,变频器保护跳闸,对于这一故障,可以从工艺方面入手,在每台袋滤机的回流出口至回流槽处加缓冲槽,改变回流流量突变状况,减小流量变化对变频器的影响,解决过电压问题。 (4)采用增加泄放电阻的方法 一般小于7.5kw的变频器在出厂时内部中间直流回路均装有控制单元和泄放电阻,大于7.5kw的变频器需根据实际情况外加控制单元和泄放电阻,为中间直流回路多余能量释放提供通道,是一种常用的泄放能量的方法。其不足之处是能耗高,可能出现频繁投切或长时间投运,致使电阻温度升高
20、、设备损坏。 (5)在输入侧增加逆变电路的方法 处理变频器中间直流回路能量最好的方法就是在输入侧增加逆变电路,可以将多余的能量回馈给电网。但逆变桥价格昂贵,技术要求复杂,不是较经济的方法。这样在实际中就限制了它的应用,只有在较高级的场合才使用。 (6)采用在中间直流回路上增加适当电容的方法 中间直流回路电容对其电压稳定、提高回路承受过电压的能力起着非常重要的作用。适当增大回路的电容量或及时更换运行时间过长且容量下降的电容器是解决变频器过电压的有效方法。这里还包括在设计阶段选用较大容量的变频器的方法,是以增大变频器容量的方法来换取过电压能力的提高。 (7)在条件允许的情况下适
21、当降低工频电源电压 目前变频器电源侧一般采用不可控整流桥,电源电压高,中间直流回路电压也高,电源电压为380V、400V、450V时,直流回路电压分别为537V、565V、636V。有的变频器距离变压器很近,变频器输入电压高达400V以上,对变频器中间直流回路随过电压能力影响很大,在这种情况下,如果条件允许可以将变压器的分接开关放置在低压档,通过适当降低电源电压的方式,达到相对提高变频器过电压能力的目的。 (8)多台变频器共同直流母线的方法 至少两台同时运行的变频器共同直母线可以很好的解决变频器中间直流回路过电压问题,因为任何一台变频器从直流母线上取用的电流一般均大于同时间
22、从外部馈入的多余电流,这样就可以基本上保持共用直流母线的电压。使用共用直流母线存在的最大的问题应是共用直流母线保护上的问题,在利用共用直流母线解决过电压的问题时应注意这一点。 (9)通过控制系统功能优势解决变频器过电压问题 在很多工艺流程中,变频器的减速和负载的空降是受控制系统支配的,可以利用控制系统的一些功能,在变频器的减速和负载的空降前进行控制,减少过多的能量馈入变频器中间直流回路。如对于规律性减速过电压故障,可将变频器输入侧的不可控整流桥换成半可控或全控整流桥,在减速前将中间直流电压控制在允许的较低值,相对加大中间直流回路承受馈入能量的能力,避免产生过电压故障。而对于规律性负载
23、突降过电压故障,可利用控制系统如FOXBORO的DCS集散系统的控制功能,在负载空降前,将变频器的频率作适当提升,减少负载侧过多的能量馈入中间直流回路,以减少其引起的过电压故障。 4 结束语 变频器中间直流过电压故障是变频器的一个弱点,关键是要分清原因,结合变频器本身参数、控制系统状况和工艺流程等情况,才能制定相应的对策,只要认真对待,该过电压故障是不难解决的。变频器在应用中的故障处理编辑:变频器-变频器网 发表时间:2010-5-3 阅读次数:15 1、引言 因变频器和交流电机组成的交流调
24、速系统具有的优良的调速性能,在其应用范围不断扩展的同时,也会使我们在工作中遇到各种原因造成的故障,借助于变频器完善的保护功能,并通过积累经验来提高处理变频器故障的能力,会明显地缩短设备的热停工时间并对在旧系统的改造、新项目的应用中应注意的事项提供有益的参考。下面对数例变频器故障原因的分析仅代表个人意见,供大家参考。 2、变频器故障实例的处理 (1) AEG Multiverter122/150-400变频器在启动时直流回路过压跳闸
25、这台变频器并非每次启动都会过压跳闸。检查时发现变频器在上电但没有合闸信号时,直流回路电压即达360V,该型变频器直流回路的正极串接1台接触器,在有合闸信号时经过预充电过程后吸合,故怀疑预充电回路IGBT性能不良,断开预充电回路IGBT,情况依旧。用万用表检查变频器输出端时其对地阻值很小,查至现场发现电机接线盒被水淋湿,干燥处理后,变频器工作正常。 由于电机接线盒被水淋湿,直流回路负极的对地漏电流经接线盒及变频器逆变器中的续流二极管给直流回路的电容充电,这种情况合闸通常理解应该为过流跳闸而实际为过压跳闸。本人认为,启动时变频器输出电压和频率是逐渐上
26、升的,电机被水淋湿后,会造成输出电流的变化率很高,从而引起直流回路过压。 (2) 控制辊道电机的AEG Maxiverter-170/380变频器出现速度反馈值大于速度设定值 经观察发现: a) 在轧钢过程中不存在这种情况,当钢离开辊道后,才出现这种情况; b) 当速度反馈值大于速度设定值时,直流回路电压为额定电压的125%,超过115%的极限设定值;
27、 c) 变频器的进线电压已超过上限。 在轧钢过程中,该变频器控制的辊道电机将升速,当钢离开辊道后辊道电机速度降至原来的速度,因这台变频器未装设制动装置,减速时是通过电压调节器限制制动电流以保持直流回路电压不超过115%的极限设定值(缺省值),因进线电压过高,直流回路电压超过了设定的极限值,在减速时电压调节器起作用,造成制动电流很小,电机转速降不下来,而在轧钢时,电网的负载加重,直流回路电压低于115%的极限设定值,制动功能恢复正常。在当时无法降低电网电压的情况下,将直流回路电压极限设定值增至127%
28、160;后,变频器工作正常。在停产检修时,我们根据电网的情况改变了变压器的档位,使变频器的进线电压在允许的范围内,此后变频器工作正常。 (3) AEG Multiverter22/27-400变频器上电后,操作面板上的液晶显示屏显示正常,但ready指示灯不亮,变频器不能合闸 查看变频器菜单中的故障记录时未发现有故障,而对操作面板上各按键的操作在事件记录中则有记录。检查变频器内A10主板、A22电源板上的LED指示灯均正常,用试电笔测变频器的进线电源,发现有一相显示不正常,用万用
29、表测量三相结果为:Vab=390V,Vac=190V,Vbc=190V。经检查系进线端子排处接触不良。 ready指示灯是变频器内各种状态信息的综合反映,当它不亮时可提示维护人员注意变频器尚未就绪。此时在进线电源不正常时变频器的故障记录中未能反映未就绪的原因,可能与电路的设计有关。 (4) 调试过程中西门子MIDIMASTER Vector(22kW)变频器启动后即过流跳闸 变频器供货方与被控设备的供货方因沟通上的原因,在容量上不匹
30、配(电机功率为30kW)。将变频器的控制模式选为矢量控制,在输入电机参数时,变频器自动将电机的额定电流60A限定在45A,电机铭牌上无功率因数的大小,按变频器手册的要求,将其设定为0,在作自动辨识(P088=1)后启动电机时,变频器过流跳闸。考虑到匹配上的原因,将控制模式改为V/F控制,情况依旧。后检查电机参数时,发现功率因数为1.1,将其改为0.85后,变频器工作正常。 因容量不匹配,变频器依据输入的电机参数进行计算时会产生不正确的结果,在遇到这种情况而暂时无法解决匹配问题时,一定要在自动辨识后检查是否存在不合适的参数。
31、; (5) 西门子6SE70系列变频器的PMU面板液晶显示屏上显示字母“E” 出现这种情况时,变频器不能工作,按P键及重新停送电均无效,查操作手册又无相关的介绍,在检查外接DC24V电源时,发现电压较低,解决后,变频器工作正常。 变频器操作手册上的故障对策表中介绍的皆为较常见的故障,在出现未涉及的一些的代码时应对变频器作全面检查。 (6) 西门子MM420/MM440变频器的AOP面板仅能存储一组参数
32、0; 变频器选型手册中介绍AOP面板中能存储10组参数,但在用AOP面板作第二台变频器参数的备份时,显“存储容量不足”。解决办法如下: a) 在菜单中选择“语言”项; b) 在“语言”项中选择一种不使用的语言; c) 按Fn+键选择删除,经提示后按P键确认。 这样,AOP面板就可存储10组参数。造成这种现象的原因可能是设计时AOP面板中的内存
33、不够。 (7) ABB ACS600变频器在运行时直流回路过压跳闸 该变频器配置有制动斩波器和制动电阻,但外方调试人员在调试时将电压控制器选择为ON而未使用制动斩波器和制动电阻。在直流回路过压跳闸后将斩波器和制动电阻投入,结果跳闸更加频繁。变频器操作手册上对直流回路过压原因的解释通常有2点: a) 进线电压过高; b) 减速时间太短。
34、60; 因该变频器已投入运行2个月,且跳闸时进线电压在允许的范围之内,其它变频器工作正常,结合以前处理变频器故障时对直流回路过压的认识,认为在使用电压控制器调节回馈电流防止直流回路过压的情况下,负载电流的变化率过大是引起过压的一个重要原因,到现场查看被控设备时,发现有一块物料卡在传送带的间隙中,清除后,变频器工作正常。拆开变频器外壳检查,发现制动斩波器上设有三档进线电压选择装置(400V、500V、690V)以适应不同的进线电压,其中短接环插在690V档上,这样就造成制动斩波器和制动电阻投入工作的门槛值过高而在进线电压为400V的ACS600变频器中未起作用,将短接环移至400V档,
35、通过减少减速时间试验,制动斩波器和制动电阻工作正常。 3、结束语 在变频器的常见故障中,由其外围电路引起的故障所占比例较大,在日常维护时,应注意检查电网电压,改善变频器、电机及线路的周边环境,定期清除变频器内部灰尘,通过加强设备管理最大限度地降低变频器的故障率。通用变频器的保护功能及故障处理编辑:变频器-变频器网 发表时间:2010-5-3 阅读次数:12 1、引言 变频器本身具有相当丰富的异常
36、故障显示和保护功能。若保护功能动作时,变频器立即跳闸,LED显示故障代码,或者将故障信息存储在程序的某个参数内,使电动机处于自由运转状态到停止。在消除故障原因、用TESET键或控制电路端子RST输入复位之前,始终维持跳闸状态,以便维修检查。变频器异常故障分为软故障和硬故障两大类,前者多因操作或参数设置不当造成的,硬故障是由于变频器本身器件损坏造成的,维修起来可能很不便。处理故障前应注意查看故障前变频器的运行记录,主要包括电流、转速、绕组及轴承温度等,以便于故障的分析和检查。当出现变频器显示某类故障,但故障排除过程 中却未发生相应故障的情况,此时应仔细检查故障检测元件或故障信息处理系统有无问题。
37、 故障检查或维修时,注意须先切断电源,将变频器的输入变压器进线侧的高压柜断路器摇出,并将变频器A1、A2进线柜主开关断开,且须等断电8min电容放电完毕后,方可打开柜门进行维修,切忌停机后立即进行检查。因变频器额定运行时,其直流母排电压可达到1000V左右,且滤波所用电解电容器的数量达120个,单个容量6800F,储存了大量的电能,停机后须待电容模块前的电压平衡电阻将其放电,电压降低后(其放电时间为8min),方可开柜进行检查。一般来说,变频器常见的保护功能有以下几个方面。
38、; 2、过电流保护功能 变频器中过电流保护的对象主要指带有突变性质的、电流的峰值超过了过电流检测值(约额定电流的200),变频器显示OC表示过电流,由于逆变器件的过载能力较差,所以变频器的过电流保护是至关重要的一环。 2.1 过电流原因分析 过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均,输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、
39、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查等来解决。如果断开负载变频器还是过流故障,说明变频器逆变电路已坏,需要更换变频器。根据变频器显示,可从以下几方面寻找原因: (1)工作中过电流,即拖动系统在工作过程中出现过电流。其原因大致有以下几方面: 一是电动机遇到冲击负载或传动机构出现“卡住”现象,引起电动机电流的突然增加; 二是变频器输出侧发生短路,如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路,或电动机内部发生短路等、接地(电
40、机烧毁、绝缘劣化、电缆破损而引起的接触、接地等); 三是变频器自身工作不正常,如逆变桥中同一桥臂的两个逆变器件在不断交替的工作过程中出现异常。如环境温度过高,或逆变器元器件本身老化等原因,使逆变器的参数发生变化,导致在交替过程中,一个器件已经导通、而另一个器件却还未来得及关断,引起同一个桥臂的上、下两个器件的“直通”,使直流电压的正、负极间处于短路状态。 (2)升速、降速时过电流:当负载的惯性较大,而升速时间或降速时间又设定得太短时,也会引起过电流。在升速过程中,变频器工作频率上升太快,
41、电动机的同步转速迅速上升,而电动机转子的转速因负载惯性较大而跟不上去,结果是升速电流太大;在降速过程中,降速时间太短,同步转速迅速下降,而电动机转子因负载的惯性大,仍维持较高的转速,这时同样可以使转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过电流。 2.2 处理方法 (1)起动时一升速就跳闸,这是过电流十分严重的现象,主要检查: 工作机械有没有卡住; 负载侧有没有短路,用兆欧表检查
42、对地有没有短路; 变频器功率模块有没有损坏; 电动机的起动转矩过小,拖动系统转不起来。 (2)起动时不马上跳闸,而在运行过程中跳闸,主要检查: 升速时间设定太短,加长加速时间; 减速时间设定太短,加长减速时间; 转矩补偿(U/f比)设定太大,引起低频时
43、空载电流过大; 电子热继电器整定不当,动作电流设定得太小,引起变频器误动作。 3、过载保护及原因分析 电动机能够旋转,但运行电流超过了额定值,称为过载。过载的基本反映是:电流虽然超过了额定值,但超过的幅度不大,一般也不形成较大的冲击电流。输出电流超过反时限特性过载电流额定值,保护功能动作,变频器的容量偏小。 3.1 过载的主要原因 &
44、#160; (1)机械负荷过重:负荷过重的主要特征是电动机发热,并可从显示屏上读取运行电流来发现。主要原因是变频器负载太大,加减速时间、运行周期时间太短;V/F特性的电压太高;变频器功率太小。 (2)三相电压不平衡:引起某相的运行电流过大,导致过载跳闸,其特点是电动机发热不均衡,从显示屏上读取运行电流时不一定能发现(因显示屏只显示一相电流)。 (3)误动作:变频器内部的电流检测部分发生故障,检测出的电流信号偏大,导致跳闸。
45、60;3.2 检查方法 (1)检查电动机是否发热 如果电动机的温升不高,则首先应检查负载的大小,加减速时间,运行周期时间设置是否合理,并修正V/F特性,检查变频器的电子热保护功能预置得是否合理,如变频器尚有余量,则应放宽电子热保护功能的预置值;如变频器的允许电流已经没有余量,不能再放宽,且根据生产工艺,所出现的过载属于正常过载,则说明变频器的选择不当,应加大变频器的容量,更换变频器。这是因为,电动机在拖动变动负载或断续负载时,只要温升不超过额定值,是允许短时间(几分钟,甚或几十
46、分钟)过载的,而变频器则不允许。如果电动机的温升过高,而所出现的过载又属于正常过载,则说明是电动机的负荷过重。这时,首先应考虑能否适当加大传动比,以减轻电动机轴上的负荷。如能够加大,则加大传动比;如果传动比无法加大,则应加大电动机的容量。 (2)检查电动机侧三相电压是否平衡 若电动机侧的三相电压不平衡,则应再检查变频器输出端的三相电压是否平衡,如不平衡,问题在变频器内部,应检查变频器的逆变模块及其驱动电路;如变频器输出端的电压平衡,则问题出现在从变频器到电动机之间的线路上,应检查所有接线
47、端的螺钉是否都已紧固,如果在变频器和电动机之间有接触器或其他电器,则还应检查有关电器的接线端是否都已紧固,以及触点的接触状况是否良好等。 如果电动机侧三相电压平衡,则应了解跳闸时的工作频率:如工作频率较低,又未用矢量控制(或无矢量控制),则首先降低/比,如降低后仍能带动负载,则说明原来预置的/比过高,励磁电流的峰值偏大,可通过降低/比来减小电流;如果降低后带不动负载了,则应考虑加大变频器的容量;如果变频器具有矢量控制功能,则应采用矢量控制方式。 (3)检查是否误动作
48、0; 经过以上检查,均未找到原因时,应检查是不是误动作。判断的方法是在轻载或空载的情况下,用电流表测量变频器的输出电流,与显示屏上显示的运行电流值进行比较,如果显示屏显示的电流读数比实际测量的电流大得较多,则说明变频器内部的电流测量部分误差较大,“过载”跳闸有可能是误动作。 4、欠电压保护LU 欠压也是我们在使用中经常碰到的问题。电源电压降低后,主电路直流电压若降到欠电压检测值以下,保护功能动作。另外,电压若降到不能维持变频器控制电路的工作
49、,则全部保护功能自动复位(检测值:DC400V)。当出现欠压故障时,首先应该检查输入电源是否缺相,假如输入电源没有问题,就要检查整流回路是否有问题,假如都没有问题,那就要看直流检测电路上是否有问题了。如果因为主回路电压太低(380V系列低于400V),主要原因是整流桥某一路损坏或晶闸管三相电路中有一相工作不正常,都有可能导致欠压故障的出现,其次主回路断路器、接触器损坏,导致直流母线电压损耗在充电电阻上面有可能导致欠压。电压检测电路发生故障而出现欠压问题,由于变频器故障或噪声引起的误动作等造成主电路直流端(P、N之间)超过了检测值,这就需与制造商联系。
50、60; 5、过电压保护OUd 来自电动机的再生电流增加,主电路直流电压若超过电压检测值,错误施加过高电压时保护功能动作(检测值:DC750V)。过电压保护主要有三种现象:加速时过电压、减速时过电压、恒速时过电压。过电压报警一般是出现在停机的时候,其主要原因是减速时间太短或制动电阻及制动单元有问题。 变频器的过电压集中表现在直流母线的电压上。正常情况下,变频器直流电为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算,则平均直流电压Ud=1.35UL513V
51、。在过电压发生时,直流母线的储能电容将被充电,当电压上至760V左右时,变频器过电压保护动作。因此,变频器都有一个正常的工作电压范围,当电压超过这个范围时很可能损坏变频器。常见的过电压主要是发电制动时的过电压,这种情况出现的概率较高,主要是电机的同步转速比实际转速还高,使电动机处于发电状态,而变频器又没有安装制动单元,有两起情况可以引起这一故障。 (1)当变频器拖动大惯性负载时,其减速时间设的比较小,在减速过程中,变频器输出的速度比较快,而由于负载特性本身阻力减速比较慢,使负载拖动电动机的转速比变频器输出的频率所对应的转速还要高,电动机处于发电状
52、态,而变频器没有能量回馈单元,因而变频器直流回路电压升高,超出保护值,出现故障。而纸机中的这类故障经常发生在干燥部分,处理这种故障可以增加再生制动单元,或者修改变频器参数,把变频器减速时间设的长一些。增加的再生制动单元有能量消耗型,并联直流母线吸收型、能量回馈型。能量消耗型在变频器直流回路中并联一个制动电阻,通过检测直流母线电压来控制功率管的通断。并联直流母线吸收型使用在多电机传动系统,这种系统往往有一台或几台电机经常工作于发电状态,产生再生能量,这些能量通过并联母线被处于电动状态的电机吸收。能量回馈型的变频器网侧变流器是可逆的,当有再生能量产生时可逆变流器就将再生能量回馈给电网。
53、; (2)多个电动机拖动同一个负载时,也可能出现这一故障,主要由于没有负荷分配引起的。以两台电动机拖动一个负载为例,当一台电动机的实际转速大于另一台电动机的同步转速时,则转速高的电动机相当于原动机,转速低的处于发电状态,引起故障。 6、其它保护 6.1 过热OH4 过热是经常会碰到的一个故障。当遇到这种情况时,首先会想到散热风扇是否运转,观察机器外部就会看到风
54、扇是否运转,此外对于30kW以上的机器在机器内部也带有一个散热风扇,此风扇的损坏也会导致OH4的报警。根据L1-04的设定值,变频器停止输出,电机过热时,修正负载的大小,加减速时间,运行周期时间;修正V/F特性;确认从端子A1/A2输入的电机温度。 6.2 接地故障GF 接地故障也是常会碰到的故障,变频器输出侧的接地电流超过了变频器额定输出电流的50,主要原因是变频器输出侧发生了接地短路(电机烧毁、绝缘劣化、电缆破损而引起的接触、接地等)。在排除电机接地存在问题的原因外,最可能发生故障的部
55、分就是霍尔传感器了,霍尔传感器由于受温度,湿度等环境因素的影响,工作点很容易发生飘移,导致GF报警。对于安川变频器,如果快熔未烧坏,则需检修触发板上的光耦;如果快熔烧坏了,则需要更换模块、快熔,还需检修触发板上的光耦合等。 6.3 电动机不旋转 (1)即使按下操作器的RUN键,电机也不转,这时,可考虑以下原因:运行方法的设定有错误。(运行指令的选择)b1021(控制回路端子)时,即使按下了RUN键,电机也不运行,按下LOCAL/REMOTE键切换到操作器或设定b1020(操作器
56、)。频率指令太低:频率指令低于E1-09(最低输出频率)所设定了的频率时,变频器不能运行,变更频率指令使大于最低频率。 (2)即使输入了外部运行信号,电机仍不转,重要的原因是:未处在驱动模式,变频器在准备状态,不能起动。按下MENU键,DRIVE LED闪烁,再按下DATA/ENTER键,进入驱动模式。进入了驱动模式,DRIVE LED灯亮。 (3)加速时及连接负载时,电机停转了,负载太大。变频器虽然有防止失速功能及全自动力矩提升功能。但是加速度太大及负载太大时,超过了电机的响应
57、界限,请延长加速时间,减小负载。另外也可以考虑加大电机的功率。 (4)电机只能向一个方向转。选择了禁止反转,当b104(选择禁止反转)1(禁止反转)时,变频器不接受反转指令。正转、反转两方向都要使用时,请设定b1040(可以反转)。 7、结束语 本文总结了通用变频器的几种报警、跳闸的保护功能,针对显示分析原因,找出解决方法,为广大维修人员判断变频器故障及维修方法提供了参考。 变频器维修经验心得编辑:变频
58、器-变频器网 发表时间:2010-5-2 阅读次数:12 1过流过流是变频器报警最为频繁的现象。1.1现象 (1) 重新启动时,一升速就跳闸。这是过电流十分严重的现象。主要原因有:负载短路,机械部位有卡住;逆变模块损坏;电动机的转矩过小等现象引起。 (2) 上电就跳,这种现象一般不能复位,主要原因有:模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏。 (3) 重新启动时并不立即跳闸而是在加速时,主要原因有:加速时间设置太短、电
59、流上限设置太小、转矩补偿(V/F)设定较高。1.2 实例 (1) 一台LG-IS3-4 3.7kW变频器一启动就跳“OC” 分析与维修:打开机盖没有发现任何烧坏的迹象,在线测量IGBT(7MBR25NF-120)基本判断没有问题,为进一步判断问题,把IGBT拆下后测量7个单元的大功率晶体管开通与关闭都很好。在测量上半桥的 驱动电路时发现有一路与其他两路有明显区别,经仔细检查发现一只光耦A3120输出脚与电源负极短路,更换后三路基本一样。模块装上上电运行一切良好。
60、60;(2) 一台BELTRO-VERT 2.2kW变频通电就跳“OC”且不能复位。 分析与维修:首先检查逆变模块没有发现问题。其次检查驱动电路也没有异常现象,估计问题不在这一块,可能出在过流信号处理这一部位,将其电路传感器拆掉后上电,显示一切正常,故认为传感器已坏,找一新品换上后带负载实验一切正常。 2 过压 过电压报警一般是出现在停机的时候,其主要
61、原因是减速时间太短或制动电阻及制动单元有问题。 (1) 实例 一台台安N2系列3.7kW变频器在停机时跳“OU”。 分析与维修:在修这台机器之前,首先要搞清楚“OU”报警的原因何在,这是因为变频器在减速时,电动机转子绕组切割旋转磁场的速度加快,转子的电动势和电流增大,使电机处于发电状态,回馈的能量通过逆变环节中与大功率开关管并联的二极管流向直流环节,使直流母线电压升高所致,所以我们应该着重检查制动回路,测量放电电阻没有问题,在测量制动管(ET19
62、1)时发现已击穿,更换后上电运行,且快速停车都没有问题。3 欠压 欠压也是我们在使用中经常碰到的问题。主要是因为主回路电压太低(220V系列低于200V,380V系列低于400V),主要原因:整流桥某一路损坏或可控硅三路中有工作不正常的都有可能导致欠压故障的出现,其次主回路接触器损坏,导致直流母线电压损耗在充电电阻上面有可能导致欠压.还有就是电压检测电路发生故障而出现欠压问题。3.1 举例 (1) 一台CT 18.5kW变频器上电跳“Uu”。分析与维修:经检查这台变频器的整流桥充电
63、电阻都是好的,但是上电后没有听到接触器动作,因为这台变频器的充电回路不是利用可控硅而是靠接触器的吸合来完成充电过程的,因此认为故障可能出在接触器或控制回路以及电源部分,拆掉接触器单独加24V直流电接触器工作正常。继而检查24V直流电源,经仔细检查该电压是经过LM7824稳压管稳压后输出的,测量该稳压管已损坏,找一新品更换后上电工作正常。 (2) 一台DANFOSS VLT5004变频器 ,上电显示正常,但是加负载后跳“ DC LINK UNDERVOLT”(直流回路电压低)。 分析与维修:这台变频器从现象上看比较特别,但是你如果仔细分析一下问题也就
64、不是那么复杂,该变频器同样也是通过充电回路,接触器来完成充电过程的,上电时没有发现任何异常现象,估计是加负载时直流回路的电压下降所引起,而直流回路的电压又是通过整流桥全波整流,然后由电容平波后提供的,所以应着重检查整流桥,经测量发现该整流桥有一路桥臂开路,更换新品后问题解决。54 过热 过热也是一种比较常见的故障,主要原因:周围温度过高,风机堵转,温度传感器性能不良,马达过热。4.1 举例 一台ABB ACS500 22kW变频器客户反映在运行半小时左右跳“OH”。分析与维修:因为是在运行一段时间后才有
65、故障,所以温度传感器坏的可能性不大,可能变频器的温度确实太高,通电后发现风机转动缓慢,防护罩里面堵满了很多棉絮(因该变频器是用在纺织行业),经打扫后开机风机运行良好,运行数小时后没有再跳此故障。5 输出不平衡 输出不平衡一般表现为马达抖动,转速不稳,主要原因:模块坏,驱动电路坏,电抗器坏等。5.1举例 一台富士 G9S 11KW变频器,输出电压相差100V左右。分析与维修:打开机器初步在线检查逆变模块(6MBI50N-120)没发现问题,测量6路驱动电路也没发现故障,将其模块拆下测
66、量发现有一路上桥大功率晶体管不能正常导通和关闭,该模块已经损坏,经确认驱动电路无故障后更换新品后一切正常。6 过载 过载也是变频器跳动比较频繁的故障之一,平时看到过载现象我们其实首先应该分析一下到底是马达过载还是变频器自身过载,一般来讲马达由于过载能力较强,只要变频器参数表的电机参数设置得当,一般不大会出现马达过载.而变频器本身由于过载能力较差很容易出现过载报警.我们可以检测变频器输出电压,电流检测电路,等故障易发点来一一排除故障.6.1举例 一台LG IH 55KW变频器在运行
67、时经常跳“OL”.分析与维修:据客户反映这台机器原来是用在37kw的马达上的,现在改用在55kw的马达上。参数也没有重新设置过,所以问题有可能出在参数上,经检查变频电流极限设置的为37kw 马达的额定电流,经参数重新设置后带负载一切正常。变频器常用维修术语编辑:变频器-变频器网 发表时间:2010-4-23 阅读次数:32 1、阻抗:指含有电阻、电感和电容的电路里,对交流电所起的阻碍。6 d- o; H( s8 J! J$ O d5 Z7 M+ o6 O; m, + d% e9 h$ G2、电容三点式振荡器(也叫考兹振荡器):自激振荡器的一种。由串联电容与电感回路及正反馈放大器组成。因振荡回路两串联电容的三个端点与振荡管三个管脚分别相接而得名。 + 8 ) D% T0 I, G- L* B, X2 o; |1 k- p! ' J3、环路滤波器:具有以下两种作用的低通滤波器。在鉴相器的输出端衰减高频误差分量,以提高抗干扰性能;在环路跳出锁定状态时,提高环路以短期存储,并迅速恢复信号。" e%
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