岳嘉興

摘 要:自1960年世界首次批量變頻器在丹麥誕生,丹佛斯變頻器就以專業(yè)的高品質(zhì)形象廣泛應(yīng)用在食品飲料、紡織、煙草、電工機械、船舶行業(yè)與制冷行業(yè),其獨有的控制精度、防腐蝕、耐惡劣環(huán)境能力與可靠性是各類工程及機械設(shè)備配套變頻器的首選品牌。在丹佛斯fc300低壓變頻器的使用過程中有時可能會出現(xiàn)變頻器無故跳閘的問題,給企業(yè)生產(chǎn)造成嚴重影響。因此本文對丹佛斯fc300低壓變頻器工作原理和工作程序進行了簡要分析,初步了解了丹佛斯fc300的低壓變頻跳閘故障。

關(guān)鍵詞:丹佛斯fc300低壓變頻跳閘

中圖分類號:TM921.51 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(a)-0121-01

變頻器是交流電動機驅(qū)動器,它是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將三相工頻交流電轉(zhuǎn)變成頻率可調(diào)的三相交流電來驅(qū)動交流電動機,從而使電動機調(diào)速的。變頻調(diào)速被公認為是一種最理想、最有發(fā)展前途的交流調(diào)速方法,它具有節(jié)能、易于控制、能提高生產(chǎn)工藝水平等優(yōu)勢,應(yīng)用越來越廣泛。

1故障分析及處理

1.1 工作場所和環(huán)境問題

丹佛斯fc300低壓變頻器的工作場所和安裝環(huán)境要滿足干燥、無振動、少灰塵、無陽光直射等條件,環(huán)境溫度在－10°C～＋40°C之間,不能過高或過低。變頻器工作時應(yīng)盡量保持在合理安全的物理環(huán)境和電氣環(huán)境中。

物理環(huán)境中首先是工作溫度。變頻器使用的電子元件功率較大,受到工作溫度較大的影響,為了保證變頻器工作時安全、可靠的性能,應(yīng)該把溫度控制在40℃以下;另外變頻器一般安裝在控制箱體上部,絕不允許把易發(fā)熱的元件安裝在底部。其次是周圍的環(huán)境溫度。溫度太高或太低時,其絕緣性都會大大地降低,甚至可能短路出現(xiàn)事故,必要的時侯,可以在安裝箱中放置干燥劑。

在電氣環(huán)境中首先要防止電磁波的干擾。由于工作中的整流和變頻,變頻器的周圍會產(chǎn)生非常多的電磁波干擾,這些高頻的電磁波對附近的工作儀表和儀器會產(chǎn)生一定的影響。因此要選用有屏蔽功能控制電纜或安裝屏蔽金屬外殼,最大地減少變頻器對儀表儀器的干擾。其次還要防止輸入端過電壓問題。變頻器電源輸入端一般都會有過電壓保護,如果輸入端長時間的高電壓作用,就可能導(dǎo)致變頻器的輸入端損壞。在實際運用中,要核實輸入電壓的高低、單相或三相的額定電壓,特別是在電源電壓不穩(wěn)定的時侯,更要開啟穩(wěn)壓設(shè)備,否則可能會造成嚴重不良后果。

1.2 變頻器的散熱問題

變頻器工作時毫不例外會產(chǎn)生極多的熱量,要保證變頻器的正常運行,就要嚴肅對待它的通風(fēng)散熱問題。變頻器一般會垂直安裝在電控柜內(nèi),散熱多采用抽風(fēng)式冷卻風(fēng)扇,這種強制散熱的方式不易被阻塞,保證了散熱途徑的通暢。另外變頻器運行時會“過熱”現(xiàn)象,這也是變頻器頻繁跳閘的原因。

檢查變頻器的散熱問題應(yīng)該從以下幾個方面入手:第一,控制柜的風(fēng)道是否被阻塞,變頻器自身風(fēng)道是否因積灰而被阻塞,冷卻風(fēng)扇是否不轉(zhuǎn),從這些方面確定低壓變頻跳閘是否因為變頻器通風(fēng)不良,散熱不好而導(dǎo)致。第二,檢查是否為風(fēng)扇故障,變頻器的功率模塊是發(fā)熱最嚴重的器件,其連續(xù)工作所產(chǎn)生的熱量必須要及時排出,一般風(fēng)扇的壽命大約為20kh～40kh,按變頻器連續(xù)運行折算為3～5年就要更換一次風(fēng)扇,避免因散熱不良引發(fā)故障。

1.3 電壓原因跳閘

根據(jù)變頻器供電系統(tǒng),可以分為交-直-交電流型變頻器、交-交變頻器和交-直-交電壓型變頻器,因此要有效地控制變頻器的工作電壓。電源電壓過高時,其實際電壓會超過額定工電壓;而當(dāng)電壓過低時,實際電壓又會低于額定電壓;電源的不平衡缺相等等,這些不穩(wěn)定電壓狀況都有可能導(dǎo)致變頻器由于電壓原因跳閘。過壓故障產(chǎn)生的原因主要有:直流中間回路調(diào)節(jié)器被禁止、直流中間回路電壓、超過脫扣電平等,如果供電電源電壓過高或者電動機處于再生制動方式,則可能會引起過電壓。在快速斜坡下降或者電動機由一個大慣量負載帶動旋轉(zhuǎn)時,就可能會引起再生制動方式。

對于過電壓故障,一般采用兩種處理方法,一是回路多余能量及時處理;二是避免多余能量的回路饋送,使電壓限定在允許的范圍內(nèi)。解決辦法主要有以下幾種:(1)增加吸收裝置在電源的輸入側(cè),減少誘導(dǎo)因素;(2)重新校正已設(shè)定的參數(shù);(3)重新分析制作的工藝流程,從源頭上解決問題;(4)合理增加泄放電阻;(5)增加逆變電路在輸入側(cè);(6)增加適當(dāng)電容在直流回路上;(7)創(chuàng)造條件有效降低工頻電壓;(8)變頻器一起使用直流母線;(9)更新控制系統(tǒng),增加功能優(yōu)勢,徹底解決過電壓問題。值得注意的是,變頻器的中間直流過電壓故障多發(fā),是變頻器的一個致命的弱點,解決這個問題關(guān)鍵要搞起原因,結(jié)合其本身參數(shù)、工藝流程和控制系統(tǒng)狀況等,制定出相應(yīng)的解決對策。

1.4 負載跳閘

當(dāng)變頻器所帶的負荷過重或設(shè)備卡阻時,變頻器也可能會自動跳閘。對這一方面的原因,首先要對電機所帶的往復(fù)泵進行檢查,由于電機和機泵為密封狀態(tài),所以就要拆掉電機風(fēng)扇罩盤車看是否能夠靈活轉(zhuǎn)動。此外還可以使用一種更加合理經(jīng)濟的變頻器負載測試系統(tǒng),三相異步電動機負載測試系統(tǒng)采用共母線和電機拖動—— 反饋的原理,是目前節(jié)能率最高的負載測試系統(tǒng)之一。

1.5 過電流跳閘

若變頻器工作時所帶的負載較輕,也可能會因過電流而發(fā)生跳閘。在u/f控制模式下,大多數(shù)的變頻器都存在著一個突出問題:就是在工作時,由于u/f模式選擇失當(dāng),對u的補償過大,磁通過達到飽和,電動機電流瞬間增大,出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。若低頻工作,有時變頻器為了增加負載,常常需要提高u/f比,即轉(zhuǎn)矩提升。電動機磁路的飽和度隨負載輕重的變化而變化,這一類型的過電流跳閘,主要發(fā)生在變頻器的低頻、輕載時。解決這種問題,在實際操作中要反復(fù)調(diào)整u/f比,較新型的機器可以采用自動記憶、調(diào)整電位器或選擇u/f模式的方法,自動調(diào)整直到最佳。此外還有些生產(chǎn)機械在運行過程中產(chǎn)生問題,如負荷突然加重,有時甚至“卡住”,導(dǎo)致電動機的轉(zhuǎn)速大幅下降,電流瞬間急劇增加,出現(xiàn)過電流跳閘;還可能由于負荷波動,變頻器驅(qū)動的電機自動調(diào)整,進行電機啟動、停止,這種現(xiàn)象也經(jīng)常導(dǎo)致過流跳閘。

2結(jié)語

采用丹佛斯fc300的低壓變頻技術(shù),盡管其可靠性很高,但是如果使用不當(dāng)或偶然事件,也會造成變頻器的損壞,要想在生產(chǎn)過程中,使用好變頻器,熟悉變頻器的結(jié)構(gòu)原理,了解常見故障,對于技術(shù)人員尤為重要。

參考文獻

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