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        蘇州盛世蘇一電機有限公司

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        變頻器常見故障處理

        2023-09-13 06:45:32
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        1 引言

        交流傳動以其優越于直流傳動的特點,在很多場合中都被作為首選的傳動方案?,F代變頻器基本上都采用16位或32位單片機作為核心,從而實現了全數字化控制,調速性能與直流調速基本相近,但使用變頻器時,其維護工作要比直流調速復雜,一旦發生故障,工礦企業的普通技術人員就很難處理,這里就變頻器常見的故障、故障產生的原因及處理方法作一分析。

        2 參數設置類故障

        變頻器使用中,是否能滿足傳動系統的控制要求,變頻器的參數設置非常重要,如參數設置不正確,輕者控制效果不好,重者系統不能正常運行。

        2.1 參數設置

        對于一臺新購置的變頻器,一般在出廠時,廠家對每一個參數都設有一個默認值,在這些參數值的情況下,系統是能以面板操作方式正常運行的,但僅此,并不能滿足絕大多數傳動系統的要求,修改變頻器參數是從以下幾個方面進行的:

        (1)確認電機參數

        如ABB變頻器在99組參數設定電機的功率,電流,電壓,轉速,最大功率,這些參數都可以從電極名牌中直接得到;

        (2)設定變頻器的啟動方式

        一般變頻器在出廠時設定面板啟動,以西門子變頻器來說,其啟動可以用面板、外部端子、通訊方式等幾種,用戶可根據實際情況選擇;

        (3)給定頻率方式的選擇

        一般變頻器的頻率給定也可以有三種方式,即面板給定、外部電壓或電流給定,通訊給定,當然對有些變頻器的頻率給定方式也可以是這三種方式的一種或兩種方式之和。

        正確設置這三個參數之后,變頻器基本上可以正常運行。如要獲得更好的控制效果,則只能根據實際情況修改相關參數。具體情況參看其使用說明書。

        2.2 參數設置類故障的處理

        一旦發生了參數設置類故障,變頻器都不能正常運行,最好是能夠把所有參數恢復到出廠值,然后按上數步驟重新設置相關參數。對于每個公司的變頻器其參數恢復方式也不盡相同,對第二、三類參數可以用改變應用宏的方式來恢復出廠值,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,顯示“存儲容量不足”。解決辦法如下:

        (1)在菜單中選擇“語言”項;

        (2)在“語言”項中選擇一種不使用的語言;

        (3)按Fn+△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。

        3 過壓類故障

        對變頻器來說,都有一個正常的工作電壓范圍,當電壓超過這個范圍時就很可能損壞變頻器,常見的過電壓有兩類。

        3.1 輸入交流過電壓

        這種情況是指輸入交流電源的電壓超過正常值,一般發生在節假日線路負載較輕,電壓升高或者線路出現故障,筆者就經常遇到星期一剛上班,變頻器故障指示報警,斷開電源,過一會再送電啟動即可正常。

        3.2 發電狀態時的過電壓

        這種情況出現的概率較高,主要是電動機的實際轉速比同步轉速還高,而使電動機處于發電狀態或者是中頻爐工作于向電網回饋能量時,而變頻器又沒有安裝制動單元引起的,以下情況可引起這一故障。

        (1)當變頻器拖動大慣性負載時,其減速時間設置較小,在減速過程中,變頻器輸出頻率減小的速度快,而負載靠本身阻力減速較慢,使得負載拖動電動機的轉速比變頻器輸出頻率所對應的同步轉速還要高,電動機處于發電狀態,而變頻器沒有能量回饋功能,因而變頻器直流回路電壓升高,超過其保護值,出現故障。.

        (2)中頻爐或中頻設備在向電網回饋能量時也會使輸入電壓過高而出現故障。

        (3)多個電動機拖動同一負載時,也可能出現這一故障.主要是由于沒有負荷分配所引起的,即多臺電動機速度不同步.以兩臺電動機拖動同一負載為例,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,則轉速較高的電動機相當于原動機,轉速低的電動機則處于發電狀態,易引起故障,處理此類故障可加負荷分配器,也可修改變頻器參數。

        4 其它故障

        4.1 過載

        過載故障包括變頻過載和電機過載。其可能是加速時間太短,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。

        4.2 過流

        可能是變頻器的輸出短路所引起。這是要對線路及電機進行檢查,如果斷開負載變頻器還是過流,說明變頻器的逆變電路損壞,應修理或更換。如拆開機器就發現嚴重的短路現象,整流模塊和 IGBT 模塊爆裂,短路造成的黑色積炭噴得到處都是,主回路兩個繼電器也爆開,主控板暫時沒有發現問題,但驅動部分燒了好幾處,另外儲能大電容一部分都已發漲,電容板上的兩顆大螺絲接觸處全部燒焦,這就是西門子ECO變頻器的通病,因為所有電量都是要經過這兩顆鐵螺絲,一旦鐵螺絲生銹,很容易引起電容的充放電不良,這樣電容發熱,漏電,發漲到最后損壞重要器件就不在話下了,為了防止再次接觸不良打火,在上螺絲的同時最好焊上幾股粗銅線,維修觸發板時不知道參數的,可以從控制板上完好的器件與損壞相同器件的對比,修復該板的電壓分別為 -4.7V,-4.44V,更換損壞器件后,可以加電試驗,試驗步驟按主回路到控制空載,負載分別運行檢查。加電試驗前為保證器件安全,防止再次損壞重要器件,大容量電容器暫時不要裝止,用兩只小容量電容器代替,為了保護IGBT,電容器到IGBT的供電回路最好是串聯白熾燈泡(也就是接個假負載),通電后如果顯示正常,可以啟動變頻器,再測量6個觸發脈沖,如果信號正常,可以去掉電容器與IGBT之間的燈泡,裝上大電容器進行空載運行,正常后再接負載運行,經調試機器后一般可恢復正常。

        4.3 欠壓

        說明電源輸入電路有問題,可能是線路嚴重超載,或是線路接觸不良所引起。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。

        4.4 溫度過高

        另外變頻器還有溫度過高故障,如發生溫度過高報警,經檢查溫度傳感器正常,則可能是干擾引起的,可以把故障屏蔽,另外還應檢查變頻器的風扇及通風情況。對于其它類型的故障,最好與廠家聯系,獲得快速可行的解決方法。

        4.5 其他

        最后說明的是,一旦變頻器發生硬件故障,如整流、逆變電路等??赡躀GBT模塊損壞,大多情況下會損壞驅動元器件。最容易損壞的器件是穩壓管及光耦。反過來如驅動電路的元件有問題如電容漏液、擊穿、光耦老化,也會導致IGBT模塊燒壞或變頻輸出電壓不平衡。檢查驅動電路是否有問題,可在沒通電時比較一下各電路觸發端電阻是否一致。通電開機可測量觸發端的電壓波形。但是有的變頻器不裝模塊開不了機,這時在模塊P端串入假負載防止檢查時誤碰觸發端或其他線路燒壞模塊。如此時變頻器已嚴重損壞(可以通過測量輸入及輸出端有無短路),則要有專門的技術人員維修,一般不得再次通電,以免擴大故障范圍。

        5 結束語

        變頻器的科技含量較高,是強電與弱電相結合的設備,因此其故障多種多樣。只能從實踐中不斷的總結、探索出一套快速有效處理變頻器故障的辦法。以上只是筆者在實踐中的一點心得。希望與大家共同討論,同時我們也希望更好的為廣大客戶服務。


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