1、認真監(jiān)視并記錄變頻器上的各顯示參數(shù),發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)即時反映
2、認真監(jiān)視并記錄變頻室的環(huán)境溫度,環(huán)境溫度應(yīng)在-5℃~40℃之間。移相變壓器的溫升不能超過130℃
3、夏季溫度較高時,應(yīng)加強變頻器安裝場地的通風(fēng)散熱。確保周圍空氣中不含有過量的塵埃,酸、鹽、腐蝕性及爆炸性氣體
4、夏季是多雨季節(jié),應(yīng)防止雨水進入變頻器內(nèi)部(例如雨水順風(fēng)道出風(fēng)口進入)
5、變頻器柜門上的過濾網(wǎng)通常每周應(yīng)清掃一次;如工作環(huán)境灰塵較多,清掃間隔還應(yīng)根據(jù)實際情況縮短
6、變頻器正常運行中,一張標準厚度的A4紙應(yīng)能牢固的吸附在柜門進風(fēng)口過濾網(wǎng)上
7、變頻室必須保持干凈整潔,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況隨時清掃。
8、變頻室的通風(fēng)、照明必須良好,通風(fēng)散熱設(shè)備(空調(diào)、通風(fēng)扇等)能夠正常運轉(zhuǎn)。
為了人身安全,必須確保機器斷電,并拆除輸入線R、S、T和輸出線U、V、W后放可操作!首先把打到“二級管”檔,然后通過萬用表的紅色表筆和黑色表筆按以下步驟檢測:
一、黑色表筆接觸直流母線的負極P(+),紅色表筆依次接觸R、S、T,記錄萬用表上的顯示值;然后再把紅色表筆接觸N(-),黑色表筆依次接觸R、S、T,記錄萬用表的顯示值;六次顯示值如果基本平衡,則表明變頻器整流或軟啟電阻無問題,反之相應(yīng)位置的整流模塊或軟啟電阻損壞,現(xiàn)象:無顯示。
二、紅色表筆接觸直流母線的負極P(+),黑色表筆依次接觸U、V、W,記錄萬用表上的顯示值;然后再把黑色表筆接觸N(-),紅色表筆依次接觸U、V、W,記錄萬用表的顯示值;六次顯示值如果基本平衡,則表明變頻器IGBT逆變模塊無問題,反之相應(yīng)位置的IGBT逆變模塊損壞,現(xiàn)象:無輸出或報故障。
1.用變頻器現(xiàn)場拖動一臺功率匹配的異步電機空載運行,調(diào)節(jié)頻率f,由50Hz開始下降一直到最低頻率;
2.在此過程用電流表檢測電機空載電流,如果空載電流在頻率下降過程中很平穩(wěn),能保持基本不變,那就是一臺好變頻器;
3.最低頻率可以這樣計算,(同步轉(zhuǎn)速-額定轉(zhuǎn)速)×極對數(shù)p÷60。例如,一臺4極電機,額定轉(zhuǎn)速是1470轉(zhuǎn),最低頻率=(1500-1470)×2÷60=1Hz;
a.交、直流固態(tài)的判別:通常,在直流固態(tài)繼電器外殼的輸入端和輸出端旁,均標有
“+”、“-”符號,并注有“Dc輸入”、“DC輸出”字樣。而交流固態(tài)繼電器只能在輸入端上標出“+”、“-”符號,輸出端無正、負之分。
b.輸入端與輸出端的判別:無標識的固態(tài)繼電器,萬用表R×10k檔,通過分別測量各引腳的正、反向電阻值來判別輸入端與輸出端。當測出某兩引腳的正向電阻較小、而反向電阻為無窮大時,這兩只引腳即為輸入端,其余兩腳為輸出端。而在阻值較小的一次測量中,黑表筆接的是正輸入端,紅表筆接的是負輸入端。
若測得某兩引腳的正、反向電阻均為0,則說明該固態(tài)繼電器已擊穿損壞。若測得固態(tài)繼電器各引腳的正、反向電阻值均為無窮大,則說明該固態(tài)繼電器已開路損壞。
變頻器在應(yīng)用過程經(jīng)常會出現(xiàn)的故障有:輸入缺相、輸出過流、直流母線過壓欠壓、速度故障(SSF),IGBT開路故障(IGBT-OCF)、整流橋燒毀、母線損壞等??蓪⑦@些故障分為三個類別,各個類別有針對性的采用差異性的故障診斷方法。
1.變頻器一類故障診斷
一類為無損故障,即通過故障診斷并采取處理措施后不會對變頻器造成損壞,如輸入缺相、輸出過流、直流母線過壓欠壓等,這類故障一般可通過硬件電路加以診斷。
以輸入缺相故障為例,簡單的診斷方法是通過硬件電路來診斷,將三相交流電壓通過電阻分壓后整流可得到一個較小的電壓值,通過檢測此電壓值的大小來判斷變頻器是否發(fā)生輸入缺相故障。當然還可以通過軟件對輸入缺相進行檢測,只要檢測Udc的交流成分周期就可判斷是否缺相。
另外,通過硬件電路同樣可實現(xiàn)變頻器直流母線電壓的過壓欠壓保護。母線電壓過壓一般在發(fā)電狀態(tài)或在制動狀態(tài)時容易發(fā)生,而欠壓是在電網(wǎng)電壓跌落,或者突然停電情況下發(fā)生,無論過壓還是欠壓都是將變頻器能正常工作的母線電壓給定值與實測的母線電壓進行比較來實現(xiàn)診斷。
2.變頻器二類故障診斷
第二類故障對變頻器可能造成損害,但通過故障診斷加以處理后可使變頻器繼續(xù)運行,主要包括變頻器速度傳感器故障及逆變器開關(guān)器件開路故障兩個方面。變頻器SSF的發(fā)生可能會導(dǎo)致閉環(huán)系統(tǒng)的意外開環(huán)而發(fā)生系統(tǒng)飛車,損壞變頻器及其他設(shè)備,甚至是造成人員傷亡。而變頻器IGBT-OCF也是破壞性較大的故障,會導(dǎo)致突然停機,甚至長時間停機,造成不可估量的經(jīng)濟損失。因此,需要深入分析第二類故障診斷方法,這也將是本文的研究重點。
2.1速度傳感器故障診斷
速度傳感器故障可采用硬件法和軟件法兩種進行診斷。硬件法又分為直接硬件檢測法和基于脈沖分析的故障診斷法。硬件法檢測速度快,但會增加系統(tǒng)成本,更致命的是只能檢測電壓輸出類型的速度傳感器。
直接硬件檢測法需要速度傳感器內(nèi)部電路的支撐,根據(jù)斷線前后信號接入點的電位來診斷SSF,輸出端子輸出低電平可以診斷出SSF,若為高電平則表示速度傳感器沒有發(fā)生SSF故障。
除了直接用硬件電路檢測速度傳感器故障外還可以通過文獻[1]所提出的脈沖信號檢測速度傳感器故障。
軟件法診斷速度傳感器的故障有基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法,也有基于小波變換的方法,還有基于狀態(tài)觀測器的方法。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和小波變換復(fù)雜,計算量大,在實際應(yīng)用中并不合適。因此,有必要繼續(xù)研究變頻器速度傳感器故障診斷方法。
2.2變頻器IGBT開路故障診斷
變頻器中IGBT開路故障是一種出現(xiàn)頻率較高的硬件故障,這種故障多發(fā)生于操作不當或意外過流,硬件沒能及時保護變頻器而導(dǎo)致,除此外IGBT開路故障還包括驅(qū)動開路故障。無論是發(fā)生那種類型的故障,只能停機維修或者更換變頻器,嚴重影響設(shè)備的正常運行。
IGBT開路故障診斷也有硬件法和軟件法之分,硬件法診斷速度快,能及時隔離故障。但硬件法需要測定逆變器特定點的電位,并結(jié)合PWM控制,來進行故障診斷。顯然硬件法會增加系統(tǒng)成本,且由于逆變器死區(qū)時間的存在,使得用硬件診斷IGBT開路故障的方法可靠度降低,在死區(qū)調(diào)整后,又無法很好的配合故障診斷方法,因此這種方法的通用性較差。
軟件診斷法且較易實現(xiàn),目前有多種軟件診斷IGBT開路故障的方法,其中三相電流平均值法較為簡潔,其是基于計算電機電流平均值的診斷方法。利用三相電流平均值法診斷IGBT開路故障時,鑒于系統(tǒng)噪聲的存在,必須設(shè)定一個合適的閾值才能較好的診斷IGBT開路故障。閾值的大小關(guān)系到故障診斷的靈敏度,其值如較大則不易判斷出故障;如較小則該方法較靈敏,因此,需要合理取值。
3.變頻器三類故障診斷
第三類故障為有損且不易控制的故障。此類故障不但對變頻器造成重大硬件損壞,且在出現(xiàn)故障后不易修復(fù),需要更換,如整流橋燒毀,母線電容損壞,控制電路和驅(qū)動電路內(nèi)部短路,及開關(guān)器件短路等故障。此類故障的診斷時,首先應(yīng)切斷,作電阻特性參數(shù)測試,找出故障部位,加以更換。