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[摘 要]变频器由于集成度高,功能强大,故障的排除有一定程度的复杂性,但一般情况下,变频器的控制核心——微处理器系统与其他电路部分之间设有可靠的隔离措施,因此出现故障的机率很低。所以,当变频调速系统出现故障时,应将检修的重点放在主电路及微处理器以外的接口电路部分。
[关键词]变频器 微处理器 主回路 控制回路
中图分类号:TF576.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)11-0285-01
论文主题:
一、引言
用变频器对三相笼型异步电动机调速,只要平滑调节频率,就可得到转速的平滑调节,由于变频器调速时.电动机运行在固有特性上,所以在各种电机调速系统中效率最高,同时性能也最好,其调速范围相当宽,根据不同的变频电源,调速范围可在100:1上,甚至可从零频率开始运行,并保持其指标,是交流调速的主要发展方向,在现代工业中已广泛使用。
二、常见故障诊断
1 变频器无输出电压
故障原因为:
(1)主回路不通 重点检查主回路通道中所有开关、断路器、接触器及电力电子器件是否完好,导线接头有无接触不良或松脱。
(2)控制回路接线错误,变频器未正常起动以说明书为依据,认真核对控制回路接线,找出错误处并加以纠正。
2 电动机不能升速
主要原因为:
(1)交流电源或变频器输出缺相 电源缺相使变频器输出电压降低,变频器输出缺相造成三相电压不对称而产生负序转矩,都使电动机电磁转矩变小,不能驱动负载加速,应检查熔丝有无烧断,导线接头有无松脱断路。
(2)频率或电流设定值偏小 频率设定在低值点上使频率受到限制无法升高而不能加速。电流值设定偏小,则产生最大转矩的能力被限制,使电动机剩余转矩过小而不能加速。因此,应检查频率和电流设定值是否适当。若电流设定值已达变频器的最大值,这说明变频器容量偏小,应换较大容量变频器。
(3)调速电位器接触不良或相关元件损坏频率给定值不能升高。
3 转速不稳定或不能平滑调节
这种故障一般是受外界条件变化的影响,无规律且多为短暂性,主要影响源为:
(1)电源电压不稳定。
(2)负载有较大波动。
(3)外界噪声干扰使设定频率起变化,可通过检测找到故障点和采取相应的解决措施。
4 过电流故障
这是较常见的故障,可从电源负载,变频器振荡干扰等方面找原因。
(1)电源电压超限或缺相 电压超限而过高或过低,应按说明书规定的范围进行调整。无论电源缺相或变频器输出缺相,都导致电动机转矩减小而过流。
(2)负载过重或负载侧短路 重点检查机组无异声,振动和卡滞现象,是否因工艺条件或操作方法改变而造成超载。负载侧短路或接地.可用兆欧表进行检测。逆变器同一桥臂的两只晶体管同时导通也形成短路。
(3)变频器设定值不适当 一是电压频率特性曲线中电压提升大于频率提升,造成低频高压而过流。二是加速时间设定过短,需要加速转矩过大而造成过流。三是减速时间设定过短,机组迅速再生发电回馈给中间回路,造成中间回路电压过高和制动回路过流。
5 过电压故障
此故障常发生在机组减速制动时,过压原因大都与中间回路及制动环节有关,主要是:
(1)电源电压过高,一般超过10%以上。
(2)制动电阻值过大或损坏,无法及时释放回馈的能量而造成过电压。
(3)中间回路滤波电容失效(电容较小)或检测电路故障。应认真检查电容器有无异味、变色,安全阀是否胀出,箱体有无变形及漏液。此电容器一般五年应更换一次。
(4)减速时间设定过短。
6 低电压故障
主要问题在电源方面。
(1)交流电源电压过低或缺相。
(2)供電变压器容量过小,线路阻抗过大,带载后变压器及线路压降过大而造成变频器输入电压偏低。
(3)变频器整流桥二极管损坏使整流电压降低。
三、维修实例
1、富士变频器通电后各种显示正常,但无输出电压。查电源主回路通道完好,核对控制回路接线无错误,因显示正常,变频器内部应无故障。进一步检查控制回路,才发现FWD(正转)与CM(公共端)之间串联的接触器常开辅助触头未接通,使变频器不能正常启动。将触头修复好,故障排除。
2、国产上海晓磊变频器,上电后变频器LED显示器无显示,冷却风扇不运转,电机不能运行。重新安装同型号变频器,进行现场试验和检查发现,变频器工作过程中,经常出现“upOC”(加速时过电流)。对变频器功能参数的“Fn006”(第一加速时间)进行调整,将其数值由原来的10S调整为15S,调整后,测试结果又出现“upOC”及“dbOC”(减速中过流,停车中过流),于是对变频器功能参数的“Fn007”(第一减速时间)进行调整,数值由原来的10S调整为15S,并按STOP/R(故障复位)键复位,再次进行试验,仍然出现类似故障,难于解决问题,随后检查电动机,电动机电源引出线和供电电源,确认正常,排除这三部分存在问题的可能,仍将检查重点集中在变频器,再次对变频器功能参数进行相应的调整,反复测试仍不能解决,调试中,出现次数最多的故障显示是“upOC”,遂停止调试。
3、富士变频器运行中电动机不工作,变频器无故障输出,查可编程控制器输入点有变频器运行输出。变频器面板显示频率1~3Hz,调速电位器失控,查调速电位器线路无错误,查电源主回路通道完好,核对控制回路接线无错误,设备检查发现减速器卡死,更换减速器后设备正常运行,但为何变频器无过载报警,经检查发现无过载报警的原因系变频器转矩提升量设定过小,按照负载惯量重新设定后故障排除。
4、三菱变频器带负荷时调速易过载,经检查发现变频器设定加、减速时间过短,将加、减速时间延长(符合设备要求),故障排除。
四、结束语
变频器由于集成度高,功能强大,在现代工业中广泛应用,其运行的好坏,跟安装的合理与否,系统设计的好坏和维护保养有很大关系。用户在使用时应注意观察,操作人员发现问题要及时,详细汇报,并要保护好故障的“现场”,维修技术人员认真地对故障原因进行分析和检查,这样可以最快找出故障原因,并避免事故扩大化。需要特别说明的是,现在变频器的厂家众多,厂家不同,变频器的功能及参数都不一样,所以维修前一定要细读说明书,才能“对症下药,药到病除”。
参考文献
1、曾毅,王效良.调速控制系统的设计与维护.山东科学技术出版社,2003年
2、唐云岐.电力拖动控制线路与技能训练.中国劳动社会保障出版社,2005年
3、陈伯时.电力拖动自动控制系统.北京机械工业出版社,1992年
[关键词]变频器 微处理器 主回路 控制回路
中图分类号:TF576.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)11-0285-01
论文主题:
一、引言
用变频器对三相笼型异步电动机调速,只要平滑调节频率,就可得到转速的平滑调节,由于变频器调速时.电动机运行在固有特性上,所以在各种电机调速系统中效率最高,同时性能也最好,其调速范围相当宽,根据不同的变频电源,调速范围可在100:1上,甚至可从零频率开始运行,并保持其指标,是交流调速的主要发展方向,在现代工业中已广泛使用。
二、常见故障诊断
1 变频器无输出电压
故障原因为:
(1)主回路不通 重点检查主回路通道中所有开关、断路器、接触器及电力电子器件是否完好,导线接头有无接触不良或松脱。
(2)控制回路接线错误,变频器未正常起动以说明书为依据,认真核对控制回路接线,找出错误处并加以纠正。
2 电动机不能升速
主要原因为:
(1)交流电源或变频器输出缺相 电源缺相使变频器输出电压降低,变频器输出缺相造成三相电压不对称而产生负序转矩,都使电动机电磁转矩变小,不能驱动负载加速,应检查熔丝有无烧断,导线接头有无松脱断路。
(2)频率或电流设定值偏小 频率设定在低值点上使频率受到限制无法升高而不能加速。电流值设定偏小,则产生最大转矩的能力被限制,使电动机剩余转矩过小而不能加速。因此,应检查频率和电流设定值是否适当。若电流设定值已达变频器的最大值,这说明变频器容量偏小,应换较大容量变频器。
(3)调速电位器接触不良或相关元件损坏频率给定值不能升高。
3 转速不稳定或不能平滑调节
这种故障一般是受外界条件变化的影响,无规律且多为短暂性,主要影响源为:
(1)电源电压不稳定。
(2)负载有较大波动。
(3)外界噪声干扰使设定频率起变化,可通过检测找到故障点和采取相应的解决措施。
4 过电流故障
这是较常见的故障,可从电源负载,变频器振荡干扰等方面找原因。
(1)电源电压超限或缺相 电压超限而过高或过低,应按说明书规定的范围进行调整。无论电源缺相或变频器输出缺相,都导致电动机转矩减小而过流。
(2)负载过重或负载侧短路 重点检查机组无异声,振动和卡滞现象,是否因工艺条件或操作方法改变而造成超载。负载侧短路或接地.可用兆欧表进行检测。逆变器同一桥臂的两只晶体管同时导通也形成短路。
(3)变频器设定值不适当 一是电压频率特性曲线中电压提升大于频率提升,造成低频高压而过流。二是加速时间设定过短,需要加速转矩过大而造成过流。三是减速时间设定过短,机组迅速再生发电回馈给中间回路,造成中间回路电压过高和制动回路过流。
5 过电压故障
此故障常发生在机组减速制动时,过压原因大都与中间回路及制动环节有关,主要是:
(1)电源电压过高,一般超过10%以上。
(2)制动电阻值过大或损坏,无法及时释放回馈的能量而造成过电压。
(3)中间回路滤波电容失效(电容较小)或检测电路故障。应认真检查电容器有无异味、变色,安全阀是否胀出,箱体有无变形及漏液。此电容器一般五年应更换一次。
(4)减速时间设定过短。
6 低电压故障
主要问题在电源方面。
(1)交流电源电压过低或缺相。
(2)供電变压器容量过小,线路阻抗过大,带载后变压器及线路压降过大而造成变频器输入电压偏低。
(3)变频器整流桥二极管损坏使整流电压降低。
三、维修实例
1、富士变频器通电后各种显示正常,但无输出电压。查电源主回路通道完好,核对控制回路接线无错误,因显示正常,变频器内部应无故障。进一步检查控制回路,才发现FWD(正转)与CM(公共端)之间串联的接触器常开辅助触头未接通,使变频器不能正常启动。将触头修复好,故障排除。
2、国产上海晓磊变频器,上电后变频器LED显示器无显示,冷却风扇不运转,电机不能运行。重新安装同型号变频器,进行现场试验和检查发现,变频器工作过程中,经常出现“upOC”(加速时过电流)。对变频器功能参数的“Fn006”(第一加速时间)进行调整,将其数值由原来的10S调整为15S,调整后,测试结果又出现“upOC”及“dbOC”(减速中过流,停车中过流),于是对变频器功能参数的“Fn007”(第一减速时间)进行调整,数值由原来的10S调整为15S,并按STOP/R(故障复位)键复位,再次进行试验,仍然出现类似故障,难于解决问题,随后检查电动机,电动机电源引出线和供电电源,确认正常,排除这三部分存在问题的可能,仍将检查重点集中在变频器,再次对变频器功能参数进行相应的调整,反复测试仍不能解决,调试中,出现次数最多的故障显示是“upOC”,遂停止调试。
3、富士变频器运行中电动机不工作,变频器无故障输出,查可编程控制器输入点有变频器运行输出。变频器面板显示频率1~3Hz,调速电位器失控,查调速电位器线路无错误,查电源主回路通道完好,核对控制回路接线无错误,设备检查发现减速器卡死,更换减速器后设备正常运行,但为何变频器无过载报警,经检查发现无过载报警的原因系变频器转矩提升量设定过小,按照负载惯量重新设定后故障排除。
4、三菱变频器带负荷时调速易过载,经检查发现变频器设定加、减速时间过短,将加、减速时间延长(符合设备要求),故障排除。
四、结束语
变频器由于集成度高,功能强大,在现代工业中广泛应用,其运行的好坏,跟安装的合理与否,系统设计的好坏和维护保养有很大关系。用户在使用时应注意观察,操作人员发现问题要及时,详细汇报,并要保护好故障的“现场”,维修技术人员认真地对故障原因进行分析和检查,这样可以最快找出故障原因,并避免事故扩大化。需要特别说明的是,现在变频器的厂家众多,厂家不同,变频器的功能及参数都不一样,所以维修前一定要细读说明书,才能“对症下药,药到病除”。
参考文献
1、曾毅,王效良.调速控制系统的设计与维护.山东科学技术出版社,2003年
2、唐云岐.电力拖动控制线路与技能训练.中国劳动社会保障出版社,2005年
3、陈伯时.电力拖动自动控制系统.北京机械工业出版社,1992年