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變頻器故障分析及維修

2018-01-09 11:31張世紅
農(nóng)家科技下旬刊 2017年11期
關(guān)鍵詞:維修變頻器故障

張世紅

摘 要:在實際工作中,變頻器往往由于使用方法不正確或設(shè)置環(huán)境不合理等原因,容易造成變頻器誤動作及發(fā)生故障,或者無法滿足預(yù)期的運行效果。本文對變頻器一些常見故障進行了分析,并探討了維修方法。

關(guān)鍵詞:變頻器;故障;維修

變頻器廣泛應(yīng)用于交流電動機的速度控制,其主要的特點是具有高效率的驅(qū)動性能及良好的控制特性。變頻器的問世,實現(xiàn)了交流調(diào)速取代直流調(diào)速,在許多工業(yè)應(yīng)用場合被作為首選的傳動方案。隨著通用變頻器應(yīng)用范圍的擴大,遇到的問題也越來越多。下面分析變頻器的一些常見故障,并探討維修方法。

一、變頻器常見故障

1.變頻器出現(xiàn)0VERCURRENT故障

變頻器出現(xiàn)0VERCURRENT故障,一是外部原因,二是變頻器本身。

(1)外部原因。電機負載突變,引起的沖擊過大造成過流。電機和電機電纜相間或每相對地的絕緣破壞,造成匝間或相間對地短路,因而導(dǎo)致過流。當裝有測速編碼器時,速度反饋信號丟失或非正常時,也會引起過流,檢查編碼器和電纜。

(2)變頻器本身原因。

①參數(shù)設(shè)定問題。例如加速時間太短,PI0調(diào)節(jié)器的比例P,積分時間I參數(shù)不合理,超調(diào)過大,造成變頻器輸出電流震蕩。

②變頻器硬件問題。電流互感器損壞,現(xiàn)象為:變頻器主回路送電,當變頻器未起功時,有電流顯示電流在變化,這樣可判斷互感器損壞。

主電路接口板電流、電壓、檢測通道損壞,也會出現(xiàn)過流。

當負載不穩(wěn)定時,適用DTC模式,因為DTC控制速度非常快,每隔25微秒產(chǎn)生一組精確的轉(zhuǎn)矩和磁通的實際值。另外,速度環(huán)的自適應(yīng)(AVTOTVNE)會自動調(diào)正PI0參數(shù),從而使變頻器輸出電機電流平穩(wěn)。

(3)故障判斷。

①電流模塊損壞:一般是由于電網(wǎng)電壓或內(nèi)部短路引起。

②送變模塊損壞:由于電機或電纜損壞及驅(qū)動電路故障引起。

③上電無顯示:由于開關(guān)電源損壞,或軟充電電路損壞,或面板損壞。

④上電顯示欠電壓:由于輸入缺相,電路老化及電路板受潮引起。

⑤上電顯示過流或接地故障:由于電流檢測電路損壞。

⑥啟動顯示過流:驅(qū)動電路或送變模塊損壞,電機繞線接地。

2.變頻器過壓

變頻器過壓,主要是電機的同步轉(zhuǎn)速比實際轉(zhuǎn)速過高,使電動機處于發(fā)電狀態(tài),而變頻器又沒有安裝制動單元,有兩種情況可以引起這一故障。

(1)當變頻器拖動大慣性負載時,其減速時間設(shè)的比較小,在減速過程中,變頻器輸出的速度比較快,而負載靠本身阻力減速比較慢,使負載拖動電機的轉(zhuǎn)速比變頻器輸出的頻率所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速還要高,電動機處于發(fā)電狀態(tài),而變頻器沒有能量回饋單元,因而變頻器支流直流回路電壓升高,超出保護值,出現(xiàn)故障。處理這種故障可以增加再生制動單元,或者修改變頻器參數(shù),把變頻器減速時間設(shè)的長一些,增加再生制動單元功能包括能量消耗型、并聯(lián)直流母線吸收型、能量回饋型。能量消耗型在變頻器直流回路中并聯(lián)一個制動電阻,通過檢測直流母線電壓來控制功率管的通斷。

(2)多個電動機拖動同一個負載時,也可能出現(xiàn)這一故障,主要由于沒有負荷分配引起的。以兩臺電動機拖動一個負載為例,當一臺電動機的實際轉(zhuǎn)速大于另一臺電動機的同步轉(zhuǎn)速時,則轉(zhuǎn)速高的電動機相當于原動機,轉(zhuǎn)速低的處于發(fā)電狀態(tài),引起故障。處理這類故障時需要加負荷分配控制,或把轉(zhuǎn)速高的變頻器特性調(diào)節(jié)軟一些。

3.過載故障

變頻器過載,可能是加速時間設(shè)的太短,直流制動量過大,電網(wǎng)電壓低,負載過重等原因引起,一般可以通過延長加速時間,延長制動時間,檢查電網(wǎng)電壓等加以解決。

4.過流故障

過流故障可分為加速、減速、恒速過流等,可能是由于變頻器加減速時間太短,負載發(fā)生突變,負載分配不均,輸出短路等原因引起的,這時可以通過延長加減速時間,減少負載的突變,外加能耗制動原件,對電機、線路進行檢查,如果斷開負載變頻器還是有過流故障,說明變頻器送變電路IGBT管已經(jīng)損壞,需要進行變頻器的修理。

5.欠壓

說明變頻器電源輸入部分有問題,需要檢查三相整流橋。

二、故障分析與維修

變頻器在使用中,是否能滿足傳動系統(tǒng)的要求,變頻器的參數(shù)設(shè)置非常重要,如果參數(shù)設(shè)置不正確,會導(dǎo)致變頻器不能正常工作。

變頻器一般出廠時,廠家對每一個參數(shù)都有一個默認值,這些參數(shù)叫工廠值,在這些參數(shù)值的情況下,我們能以面板操作方式正常運行的,但并不滿足大多數(shù)傳動系統(tǒng)的要求,所以在我們正確使用變頻器前,要對變頻器參數(shù)進行設(shè)置。

1.確認電機參數(shù):變頻器在參數(shù)設(shè)置中,設(shè)定電機的電壓、電流、功率、轉(zhuǎn)速、最大最下頻率。

2.變頻采取的控制方式,即轉(zhuǎn)矩控制、速度控制、PI0控制等方式,一般要根據(jù)控制精度,需要進行靜態(tài)或動態(tài)辨析。

3.設(shè)定變頻器的啟動方式,我們可以根據(jù)實際情況選擇啟動方式,可以用面板、外部端子、通訊方式等幾種。

4.給定信號的選擇。一般變頻器的頻率給定可以有多種方式,面板給定、外部給定、外部電壓或電流給定、通訊方式給定,可以是這幾種方式的一種或幾種方式之和。如果要獲得更好的控制效果,不能根據(jù)實際情況修改相關(guān)參數(shù)。

三、結(jié)語

在變頻器的實際應(yīng)用中,只有滿足變頻器運行工作的需求,才能長期穩(wěn)定運行,加強日常點檢維護工作,改善變頻器運作環(huán)境,減少負載波動大因素,才能確保變頻器發(fā)揮其應(yīng)有的性能,提高設(shè)備利用率,達到節(jié)約用電,降低設(shè)備維護費用。

參考文獻:

[1]馮然.變頻器的故障診斷與維修方法[J].科技資訊,2012,(33):126.

[2]廖裕中.試論變頻器過流故障原因與其解決措施[J].電子技術(shù)與軟件工程,2014,(09):168-169+208.endprint

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