一、過(guò)流(OC)
過(guò)流是報(bào)警較為頻繁的現(xiàn)象。
1.1現(xiàn)象
(1)重新啟動(dòng)時(shí),一升速就跳閘。這是過(guò)電流十分嚴(yán)重的現(xiàn)象。主要原因有:負(fù)載短路,機(jī)械部位有卡住;逆變模塊損壞;的轉(zhuǎn)矩過(guò)小等現(xiàn)象引起。
(2)上電就跳,這種現(xiàn)象一般不能復(fù)位,主要原因有:模塊壞、驅(qū)動(dòng)電路壞、電流檢測(cè)電路壞。
(3)重新啟動(dòng)時(shí)并不立即跳閘而是在加速時(shí),主要原因有:加速時(shí)間設(shè)置太短、電流上限設(shè)置太小、轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償(V/F)設(shè)定較高。
1.2實(shí)例
(1)一臺(tái)LG-IS3-43.7kW變頻器一啟動(dòng)就跳“OC”
分析與維修:打開(kāi)機(jī)蓋沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何燒壞的跡象,在線測(cè)量IGBT(7MBR25NF-120)基本判斷沒(méi)有問(wèn)題,為進(jìn)一步判斷問(wèn)題,把IGBT拆下后測(cè)量7個(gè)單元的大功率晶體管開(kāi)通與關(guān)閉都很好。在測(cè)量上半橋的驅(qū)動(dòng)電路時(shí)發(fā)現(xiàn)有一路與其他兩路有明顯區(qū)別,經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)一只光耦A(yù)3120輸出腳與負(fù)極短路,更換后三路基本一樣。模塊裝上上電運(yùn)行一切良好。
(2)一臺(tái)BELTRO-VERT2.2kW變頻通電就跳“OC”且不能復(fù)位。
分析與維修:首先檢查逆變模塊沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。其次檢查驅(qū)動(dòng)電路也沒(méi)有異?,F(xiàn)象,估計(jì)問(wèn)題不在這一塊,可能出在過(guò)流信號(hào)處理這一部位,將其電路拆掉后上電,顯示一切正常,故認(rèn)為傳感器已壞,找一新品換上后帶負(fù)載實(shí)驗(yàn)一切正常。
二、過(guò)壓(OU)
過(guò)電壓報(bào)警一般是出現(xiàn)在停機(jī)的時(shí)候,其主要原因是減速時(shí)間太短或制動(dòng)電阻及制動(dòng)單元有問(wèn)題。
(1)實(shí)例
一臺(tái)臺(tái)安N2系列3.7kW變頻器在停機(jī)時(shí)跳“OU”。
分析與維修:在修這臺(tái)機(jī)器之前,首先要搞清楚“OU”報(bào)警的原因何在,這是因?yàn)樽冾l器在減速時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度加快,轉(zhuǎn)子的電動(dòng)勢(shì)和電流增大,使電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),回饋的能量通過(guò)逆變環(huán)節(jié)中與大功率開(kāi)關(guān)管并聯(lián)的流向直流環(huán)節(jié),使直流母線電壓升高所致,所以我們應(yīng)該著重檢查制動(dòng)回路,測(cè)量放電電阻沒(méi)有問(wèn)題,在測(cè)量制動(dòng)管(ET191)時(shí)發(fā)現(xiàn)已擊穿,更換后上電運(yùn)行,且快速停車都沒(méi)有問(wèn)題。
三、欠壓(Uu)
欠壓也是我們?cè)谑褂弥薪?jīng)常碰到的問(wèn)題。主要是因?yàn)橹骰芈冯妷禾?220V系列低于200V,380V系列低于400V),主要原因:整流橋某一路損壞或可控硅三路中有工作不正常的都有可能導(dǎo)致欠壓故障的出現(xiàn),其次主回路損壞,導(dǎo)致直流母線電壓損耗在充電電阻上面有可能導(dǎo)致欠壓.還有就是電壓檢測(cè)電路發(fā)生故障而出現(xiàn)欠壓?jiǎn)栴}。
3.1舉例
(1)一臺(tái)CT18.5kW變頻器上電跳“Uu”。
分析與維修:經(jīng)檢查這臺(tái)變頻器的整流橋充電電阻都是好的,但是上電后沒(méi)有聽(tīng)到接觸器動(dòng)作,因?yàn)檫@臺(tái)變頻器的充電回路不是利用可控硅而是靠接觸器的吸合來(lái)完成充電過(guò)程的,因此認(rèn)為故障可能出在接觸器或控制回路以及電源部分,拆掉接觸器單獨(dú)加24V直流電接觸器工作正常。繼而檢查24V直流電源,經(jīng)仔細(xì)檢查該電壓是經(jīng)過(guò)LM7824穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后輸出的,測(cè)量該穩(wěn)壓管已損壞,找一新品更換后上作正常。
(2)一臺(tái)DANFOSSVLT5004變頻器,上電顯示正常,但是加負(fù)載后跳“DCLINKUNDERVOLT”(直流回路電壓低)。
分析與維修:這臺(tái)變頻器從現(xiàn)象上看比較特別,但是你如果仔細(xì)分析一下問(wèn)題也就不是那么復(fù)雜,該變頻器同樣也是通過(guò)充電回路,接觸器來(lái)完成充電過(guò)程的,上電時(shí)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何異?,F(xiàn)象,估計(jì)是加負(fù)載時(shí)直流回路的電壓下降所引起,而直流回路的電壓又是通過(guò)整流橋全波整流,然后由平波后提供的,所以應(yīng)著重檢查整流橋,經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)該整流橋有一路橋臂開(kāi)路,更換新品后問(wèn)題解決。
四、過(guò)熱(OH)
過(guò)熱也是一種比較常見(jiàn)的故障,主要原因:周圍溫度過(guò)高,風(fēng)機(jī)堵轉(zhuǎn),溫度傳感器性能不良,馬達(dá)過(guò)熱。
舉例
一臺(tái)ABBACS50022kW變頻器客戶反映在運(yùn)行半小時(shí)左右跳“OH”。
分析與維修:因?yàn)槭窃谶\(yùn)行一段時(shí)間后才有故障,所以溫度傳感器壞的可能性不大,可能變頻器的溫度確實(shí)太高,通電后發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)緩慢,防護(hù)罩里面堵滿了很多棉絮(因該變頻器是用在紡織行業(yè)),經(jīng)打掃后開(kāi)機(jī)風(fēng)機(jī)運(yùn)行良好,運(yùn)行數(shù)小時(shí)后沒(méi)有再跳此故障。
五、輸出不平衡
輸出不平衡一般表現(xiàn)為馬達(dá)抖動(dòng),轉(zhuǎn)速不穩(wěn),主要原因:模塊壞,驅(qū)動(dòng)電路壞,電抗器壞等。
5.1舉例
一臺(tái)富士G9S11KW變頻器,輸出電壓相差100V左右。
分析與維修:打開(kāi)機(jī)器初步在線檢查逆變模塊(6MBI50N-120)沒(méi)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,測(cè)量6路驅(qū)動(dòng)電路也沒(méi)發(fā)現(xiàn)故障,將其模塊拆下測(cè)量發(fā)現(xiàn)有一路上橋大功率晶體管不能正常導(dǎo)通和關(guān)閉,該模塊已經(jīng)損壞,經(jīng)確認(rèn)驅(qū)動(dòng)電路無(wú)故障后更換新品后一切正常。
六、過(guò)載
過(guò)載也是變頻器跳動(dòng)比較頻繁的故障之一,平時(shí)看到過(guò)載現(xiàn)象我們其實(shí)首先應(yīng)該分析一下到底是馬達(dá)過(guò)載還是變頻器自身過(guò)載,一般來(lái)講馬達(dá)由于過(guò)載能力較強(qiáng),只要變頻器參數(shù)表的電機(jī)參數(shù)設(shè)置得當(dāng),一般不大會(huì)出現(xiàn)馬達(dá)過(guò)載.而變頻器本身由于過(guò)載能力較差很容易出現(xiàn)過(guò)載報(bào)警.我們可以檢測(cè)變頻器輸出電壓。
七、損壞
這是眾多變頻器常見(jiàn)的故障,通常是由于開(kāi)關(guān)電源的負(fù)載發(fā)生短路造成的,丹佛斯變頻器采用了新型脈寬集成控制器UC2844來(lái)調(diào)整開(kāi)關(guān)電源的輸出,同時(shí)UC2844還帶有電流檢測(cè),電壓反饋等功能,當(dāng)發(fā)生無(wú)顯示,控制端子無(wú)電壓,DC12V,24V風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)等現(xiàn)象時(shí)我們首先應(yīng)該考慮是否開(kāi)關(guān)電源損壞了。
八、SC故障
SC故障是安川變頻器較常見(jiàn)的故障。IGBT模塊損壞,這是引起SC故障報(bào)警的原因之一。此外驅(qū)動(dòng)電路損壞也容易導(dǎo)致SC故障報(bào)警。安川在驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)上,上橋使用了驅(qū)動(dòng)光耦PC923,這是專用于驅(qū)動(dòng)IGBT模塊的帶有放大電路的一款光耦,安川的下橋驅(qū)動(dòng)電路則是采用了光耦PC929,這是一款內(nèi)部帶有放大電路,及檢測(cè)電路的光耦。此外電機(jī)抖動(dòng),三相電流,電壓不平衡,有頻率顯示卻無(wú)電壓輸出,這些現(xiàn)象都有可能是IGBT模塊損壞。IGBT模塊損壞的原因有多種,首先是外部負(fù)載發(fā)生故障而導(dǎo)致IGBT模塊的損壞如負(fù)載發(fā)生短路,堵轉(zhuǎn)等。其次驅(qū)動(dòng)電路老化也有可能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)波形失真,或驅(qū)動(dòng)電壓波動(dòng)太大而導(dǎo)致IGBT損壞,從而導(dǎo)致SC故障報(bào)警。
九、GF—接地故障
接地故障也是平時(shí)會(huì)碰到的故障,在排除電機(jī)接地存在問(wèn)題的原因外,最可能發(fā)生故障的部分就是霍爾傳感器了,霍爾傳感器由于受溫度,濕度等環(huán)境因數(shù)的影響,工作點(diǎn)很容易發(fā)生飄移,導(dǎo)致GF報(bào)警。
十、限流運(yùn)行
在平時(shí)運(yùn)行中我們可能會(huì)碰到變頻器提示電流極限。對(duì)于一般的變頻器在限流報(bào)警出現(xiàn)時(shí)不能正常平滑的工作,電壓(頻率)首先要降下來(lái),直到電流下降到允許的范圍,一旦電流低于允許值,電壓(頻率)會(huì)再次上升,從而導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。丹佛斯變頻器采用內(nèi)部斜率控制,在不超過(guò)預(yù)定限流值的情況下尋找工作點(diǎn),并控制電機(jī)平穩(wěn)地運(yùn)行在工作點(diǎn),并將警告信號(hào)反饋客戶,依據(jù)警告信息我們?cè)偃z查負(fù)載和電機(jī)是否有問(wèn)題。
1、避免振動(dòng)與沖擊。為了防止引發(fā)電器接觸不良,變頻器安裝場(chǎng)所應(yīng)遠(yuǎn)離振動(dòng)源和沖擊源,并使用減振橡膠墊固定控制柜內(nèi)電磁開(kāi)關(guān)之類易產(chǎn)生振動(dòng)的。
2、工作溫度宜低。變頻器的工作溫度應(yīng)控制在40℃以下,并嚴(yán)格遵守產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中的安裝要求,絕對(duì)不允許把發(fā)熱元器件緊靠變頻器的底部安裝。
3、變頻器在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生很多干擾電磁波,對(duì)附近的儀表、儀器有一定的干擾。因此,柜內(nèi)的儀表和系統(tǒng),應(yīng)選用金屬外殼屏蔽,元器件可靠接地。除此之外,變頻器控制線與線應(yīng)分開(kāi)布線,切忌將各類導(dǎo)線捆成一束走線。各電器元件、儀表及儀表之間的走線應(yīng)選用屏蔽控制電纜。如果處理不好,電磁干擾會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法工作。
變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變 交流)、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元、微處理單元等組成。它是一種控制交流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的控制器,它把固定頻率的交流電源變成頻率電壓可調(diào)的交流電源,從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
變頻調(diào)整系統(tǒng)的原理框圖
由處理器,按V/F恒定原則,產(chǎn)生PWM控制信號(hào),令I(lǐng)GBT8了逆變模塊逬行功率放大后輸出,電路中還有電流檢測(cè)等單元,組成保護(hù)。在開(kāi)環(huán)變頻調(diào)速系統(tǒng)中,速度指令可通過(guò)電位器,模擬電壓等形式輸入給DSP;將速度指令轉(zhuǎn)換為頻率,幅值,可變的電機(jī)定子電壓與電流,以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
1.頻率給定
在使用一臺(tái)變頻器的時(shí)候,目的是通過(guò)改變變頻器的輸出頻率。如何調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率呢?關(guān)鍵是向變頻器提供改變頻率的命令信號(hào),這個(gè)信號(hào),就稱為"頻率給定信號(hào)"。所謂頻率給定方式,就是調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率的具體方法,變頻器常見(jiàn)的頻率給定方式主要有操作器鍵盤給定,接點(diǎn)信號(hào)給定,模擬信號(hào)給定,脈沖信號(hào)給定和通信方式給定等。這些頻率給定方式各有特點(diǎn),必須按照實(shí)際的需要進(jìn)行選擇設(shè)置,同時(shí)也可以根據(jù)功能需要選擇不同頻率給定方式之間的疊加和切換。
2.V/F控制
在逬行電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí),通常要考慮的一個(gè)重要因素是保持電動(dòng)機(jī)中每極磁通量為額定值如果磁通量太小,則電動(dòng)機(jī)的出力不夠;如果過(guò)分增大磁通量,又會(huì)使鐵心飽和,過(guò)大的勵(lì)磁電流會(huì)使繞組過(guò)熱,從而損壞電動(dòng)機(jī)。V/F控制是使變頻器的輸出在改變頻率的同時(shí)也改變電壓,通常是使V/F為常數(shù),這樣可使電動(dòng)機(jī)磁通保持一定,在較寬的調(diào)速范圍內(nèi),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩,功率,功率因數(shù)不下降。
3.PWM調(diào)制
變頻器的調(diào)制方式為PWM。
PWM調(diào)制是保持整流得到的直流,電壓幅值不變的條件下,以一定的規(guī)律,在改變輸出頻率的同時(shí),通過(guò)改變輸出脈沖的寬度,來(lái)達(dá)到改變等效輸出電壓的一種方式。PWM是一種調(diào)制方式來(lái)控制逆變模塊的通斷。
4.功率放大
目前功率放大的開(kāi)關(guān)器件主要采用大功率晶體管IGBT,功率器件從整體上可以分為不可控器件,半可控器件和全可控器件。不可控器件導(dǎo)通和關(guān)斷無(wú)法通過(guò)控制信號(hào)進(jìn)行控制,完全由其在電路中所承受的電流,電壓情況決定,屬于自然導(dǎo)通和自然關(guān)斷,包括功率二極管;半可控器件指能用控制信號(hào)控制導(dǎo)通J旦不能控制關(guān)斷,關(guān)斷只能由其在主電路中承受的電壓,電流情況決定,屬于自然關(guān)斷,包括晶閘管和由其派生出來(lái)的可控雙向晶閘管。全可控器件指能使用控制信號(hào)控制其導(dǎo)通和關(guān)斷的器件,包括功率三極管,功率場(chǎng)效應(yīng)管,可關(guān)斷晶閘管,絕緣柵雙極三極管,靜電感應(yīng)晶體管。靜電感應(yīng)晶閘管等等。
全可控器件從控制形式上還可以分為電流控制型和電壓控制型兩大類。屬于電流控制型的有GTR(功率三極管),SCR(可控晶閘管),TRIAC(可控雙向晶閘管),GTO(可關(guān)斷晶體管)等;屬于電壓控制型的有功率MOSFET,IGBT,MCT和SIT。
5.電流檢測(cè)
變頻器電流信號(hào)可以用于電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和電流控制,以及過(guò)流保護(hù)。其檢測(cè)方法主要有直接串聯(lián)取樣電阻法霍爾傳感器法。直接串聯(lián)取樣電阻法,簡(jiǎn)單可靠不失真速度快,但是有損耗,不隔離,只適用于小電流且不需要隔離的情況,多用于小容量變頻器中?;魻杺鞲衅鞣ň哂芯雀?,線性好,頻帶款,相應(yīng)快,過(guò)載能力強(qiáng)和不損失測(cè)量電路能量等優(yōu)點(diǎn)。