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　　2、參數(shù)設(shè)置類故障的處理

　　

　　一旦發(fā)生了參數(shù)設(shè)置類故障后，變頻器都不能正常運(yùn)行，一般可根據(jù)說明書進(jìn)行修改參數(shù)。如果以上不行，最好是能夠把所有參數(shù)恢復(fù)出廠值，然后按上述步驟重新設(shè)置，對于每一個(gè)公司的變頻器其參數(shù)恢復(fù)方式也不相同。

　　

　　二、過壓類故障

　　

　　變頻器的過電壓集中表現(xiàn)在直流母線的支流電壓上。正常情況下，變頻器直流電為三相全波整流后的平均值。若以380V線電壓計(jì)算，則平均直流電壓Ud= 1.35 U線＝513V。在過電壓發(fā)生時(shí)，直流母線的儲能電容將被充電，當(dāng)電壓上至760V左右時(shí)，變頻器過電壓保護(hù)動作。因此，變頻器來說，都有一個(gè)正常的工作電壓范圍，當(dāng)電壓超過這個(gè)范圍時(shí)很可能損壞變頻器，常見的過電壓有兩類。

　　

　　1、輸入交流電源過壓

　　

　　這種情況是指輸入電壓超過正常范圍，一般發(fā)生在節(jié)假日負(fù)載較輕，電壓升高或降低而線路出現(xiàn)故障，此時(shí)最好斷開電源，檢查、處理。

　　

　　2、發(fā)電類過電壓

　　

　　這種情況出現(xiàn)的概率較高，主要是電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速比實(shí)際轉(zhuǎn)速還高，使電動機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，而變頻器又沒有安裝制動單元，有兩起情況可以引起這一故障。

　　

　?。?）當(dāng)變頻器拖動大慣性負(fù)載時(shí)，其減速時(shí)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(fù)載*本身阻力減速比較慢，使負(fù)載拖動電動機(jī)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(jī)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(hù)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(shí)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(gè)制動電阻，通過檢測直流母線電壓來控制功率管的通斷。并聯(lián)直流母線吸收型使用在多電機(jī)傳動系統(tǒng)，這種系統(tǒng)往往有一臺或幾臺電機(jī)經(jīng)常工作于發(fā)電狀態(tài)，產(chǎn)生再生能量，這些能量通過并聯(lián)母線被處于電動狀態(tài)的電機(jī)吸收。能量回饋型的變頻器網(wǎng)側(cè)變流器是可逆的，當(dāng)有再生能量產(chǎn)生時(shí)可逆變流器就將再生能量回饋給電網(wǎng)。

　　

　?。?）多個(gè)電動施動同一個(gè)負(fù)載時(shí)，也可能出現(xiàn)這一故障，主要由于沒有負(fù)荷分配引起的。以兩臺電動機(jī)拖動一個(gè)負(fù)載為例，當(dāng)一臺電動機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速大于另一臺電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速時(shí)，則轉(zhuǎn)速高的電動機(jī)相當(dāng)于原動機(jī)，轉(zhuǎn)速低的處于發(fā)電狀態(tài)，引起故障。在紙機(jī)經(jīng)常發(fā)生在榨部及網(wǎng)部，處理時(shí)需加負(fù)荷分配控制?？梢园烟幱诩垯C(jī)傳動速度鏈分支的變頻器特性調(diào)節(jié)軟一些。

　　

　　三、過流故障

　　

　　過流故障可分為加速、減速、恒速過電流。其可能是由于變頻器的加減速時(shí)間太短、負(fù)載發(fā)生突變、負(fù)荷分配不均，輸出短路等原因引起的。這時(shí)一般可通過延長加減速時(shí)間、減少負(fù)荷的突變、外加能耗制動元件、進(jìn)行負(fù)荷分配設(shè)計(jì)、對線路進(jìn)行檢查。如果斷開負(fù)載變頻器還是過流故障，說明變頻器逆變電路已環(huán)，需要更換變頻器。

　　

　　四、過載故障

　　

　　過載故障包括變頻過載和電機(jī)器過載。其可能是加速時(shí)間太短，直流制動量過大、電網(wǎng)電壓太低、負(fù)載過重等原因引起的。一般可通過延長加速時(shí)間、延長制動時(shí)間、檢查電網(wǎng)電壓等。負(fù)載過重，所選的電機(jī)和變頻器不能拖動該負(fù)載，也可能是由于機(jī)械潤滑不好引起。如前者則必須更換大功率的電機(jī)和變頻器；如后者則要對生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行檢修。

　　

　　五、其他故障

　　

　　1、欠壓

　　

　　說明變頻器電源輸入部分有問題，需檢查后才可以運(yùn)行。

　　

　　2、溫度過高

　　

　　如電動機(jī)有溫度檢測裝置，檢查電動機(jī)的散熱情況；變頻器溫度過高，檢查變頻器的通風(fēng)情況。

變頻器的故障處理實(shí)例



因變頻器和交流電機(jī)組成的交流調(diào)速系統(tǒng)具有的優(yōu)良的調(diào)速性能，在其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展的同時(shí)，也會使我們在工作中遇到各種原因造成的故障，借助于變頻器完善的保護(hù)功能，并通過積累經(jīng)驗(yàn)來提高處理變頻器故障的能力，會明顯地縮短設(shè)備的熱停工時(shí)間并對在舊系統(tǒng)的改造、新項(xiàng)目的應(yīng)用中應(yīng)注意的事項(xiàng)提供有益的參考。下面對數(shù)例變頻器故障原因的分析僅代表個(gè)人意見，供大家參考。

2 變頻器故障實(shí)例的處理


(1) AEG Multiverter122/150-400變頻器在啟動時(shí)直流回路過壓跳閘

這臺變頻器并非每次啟動都會過壓跳閘。檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)變頻器在上電但沒有合閘信號時(shí)，直流回路電壓即達(dá)360V，該型變頻器直流回路的正極串接1臺接觸器，在有合閘信號時(shí)經(jīng)過預(yù)充電過程后吸合，故懷疑預(yù)充電回路IGBT性能不良，斷開預(yù)充電回路IGBT，情況依舊。用萬用表檢查變頻器輸出端時(shí)其對地阻值很小，查至現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)電機(jī)接線盒被水淋濕，干燥處理后，變頻器工作正常。

由于電機(jī)接線盒被水淋濕直流回路負(fù)極的對地漏電流經(jīng)接線盒及變頻器逆變器中的續(xù)流二極管給直流回路的電容充電，這種情況合閘通常理解應(yīng)該為過流跳閘而實(shí)際為過壓跳閘。本人認(rèn)為，啟動時(shí)變頻器輸出電壓和頻率是逐漸上升的，電機(jī)被水淋濕后，會造成輸出電流的變化率很高，從而引起直流回路過壓。

(2) 控制輥道電機(jī)的AEG Maxiverter-170/380變頻器出現(xiàn)速度反饋值大于速度設(shè)定值經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn):

a) 在軋鋼過程中不存在這種情況，當(dāng)鋼離開輥道后，才出現(xiàn)這種情況;

b) 當(dāng)速度反饋值大于速度設(shè)定值時(shí)，直流回路電壓為額定電壓的125%，超過115%的極限設(shè)定值;

c) 變頻器的進(jìn)線電壓已超過上限;

在軋鋼過程中，該變頻器控制的輥道電機(jī)將升速，當(dāng)鋼離開輥道后輥道電機(jī)速度降至原來的速度，因這臺變頻器未裝設(shè)制動裝置，減速時(shí)是通過電壓調(diào)節(jié)器限制制動電流以保持直流回路電壓不超過115%的極限設(shè)定值(缺省值)，因進(jìn)線電壓過高，直流回路電壓超過了設(shè)定的極限值，在減速時(shí)電壓調(diào)節(jié)器起作用，造成制動電流很小，電機(jī)轉(zhuǎn)速降不下來，而在軋鋼時(shí)，電網(wǎng)的負(fù)載加重，直流回路電壓低于115%的極限設(shè)定值，制動功能恢復(fù)正常。在當(dāng)時(shí)無法降低電網(wǎng)電壓的情況下，將直流回路電壓極限設(shè)定值增至127% 后，變頻器工作正常。在停產(chǎn)檢修時(shí)，我們根據(jù)電網(wǎng)的情況改變了變壓器的檔位，使變頻器的進(jìn)線電壓在允許的范圍內(nèi)，此后變頻器工作正常。

(3) AEG Multiverter22/27-400變頻器上電后，操作面板上的液晶顯示屏顯示正常，但ready指示燈不亮，變頻器不能合閘

查看變頻器菜單中的故障記錄時(shí)未發(fā)現(xiàn)有故障，而對操作面板上各按鍵的操作在事件記錄中則有記錄。檢查變頻器內(nèi)A10主板、A22電源板上的LED指示燈均正常，用試電筆測變頻器的進(jìn)線電源，發(fā)現(xiàn)有一相顯示不正常，用萬用表測量三相結(jié)果為:Vab=390V，Vac=190V，Vbc=190V。經(jīng)檢查系進(jìn)線端子排處接觸不良。

ready指示燈是變頻器內(nèi)各種狀態(tài)信息的綜合反映，當(dāng)它不亮?xí)r可提示維護(hù)人員注意變頻器尚未就緒 。此時(shí)在進(jìn)線電源不正常時(shí)變頻器的故障記錄中未能反映未就緒的原因，可能與電路的設(shè)計(jì)有關(guān)。

(4) 調(diào)試過程中西門子MIDIMASTER Vector(22kW)變頻器啟動后即過流跳閘

變頻器供貨方與被控設(shè)備的供貨方因溝通上的原因，在容量上不匹配(電機(jī)功率為30kW)。將變頻器的控制模式選為矢量控制，在輸入電機(jī)參數(shù)時(shí)，變頻器自動將電機(jī)的額定電流60A限定在45A，電機(jī)銘牌上無功率因數(shù)的大小，按變頻器手冊的要求，將其設(shè)定為0，在作自動辨識(P088=1)后啟動電機(jī)時(shí)，變頻器過流跳閘。考慮到匹配上的原因，將控制模式改為V/F控制，情況依舊。后檢查電機(jī)參數(shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)功率因數(shù)為1.1，將其改為0.85后，變頻器工作正常。

因容量不匹配，變頻器依據(jù)輸入的電機(jī)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算時(shí)會產(chǎn)生不正確的結(jié)果，在遇到這種情況而暫時(shí)無法解決匹配問題時(shí)，一定要在自動辨識后檢查是否存在不合適的參數(shù)。

(5) 西門子6SE70系列變頻器的PMU面板液晶顯示屏上顯示字母“E”

出現(xiàn)這種情況時(shí)，變頻器不能工作，按P鍵及重新停送電均無效，查操作手冊又無相關(guān)的介紹，在檢查外接DC24V電源時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓較低，解決后，變頻器工作正常。

變頻器操作手冊上的故障對策表中介紹的皆為較常見的故障，在出現(xiàn)未涉及的一些的代碼時(shí)應(yīng)對變頻器作全面檢查。

(6) 西門子MM420/MM440變頻器的AOP面板僅能存儲一組參數(shù)

變頻器選型手冊中介紹AOP面板中能存儲10組參數(shù)，但在用AOP面板作第二臺變頻器參數(shù)的備份時(shí)，顯“存儲容量不足”。解決辦法如下:

a) 在菜單中選擇“語言”項(xiàng);

b) 在“語言”項(xiàng)中選擇一種不使用的語言;

c) 按Fn+Δ鍵選擇刪除，經(jīng)提示后按P鍵確認(rèn);

這樣，AOP面板就可存儲10組參數(shù)。造成這種現(xiàn)象的原因可能是設(shè)計(jì)時(shí)AOP面板中的內(nèi)存不夠。

(7) ABB ACS600變頻器在運(yùn)行時(shí)直流回路過壓跳閘

該變頻器配置有制動斬波器和制動電阻，但外方調(diào)試人員在調(diào)試時(shí)將電壓控制器選擇為ON而未使用制動斬波器和制動電阻。在直流回路過壓跳閘后將斬波器和制動電阻投入，結(jié)果跳閘更加頻繁。變頻器操作手冊上對直流回路過壓原因的解釋通常有2點(diǎn):

a) 進(jìn)線電壓過高;

b) 減速時(shí)間太短;

因該變頻器已投入運(yùn)行2個(gè)月，且跳閘時(shí)進(jìn)線電壓在允許的范圍之內(nèi)，其它變頻器工作正常，結(jié)合以前處理變頻器故障時(shí)對直流回路過壓的認(rèn)識，認(rèn)為在使用電壓控制器調(diào)節(jié)回饋電流防止直流回路過壓的情況下，負(fù)載電流的變化率過大是引起過壓的一個(gè)重要原因，到現(xiàn)場查看被控設(shè)備時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一塊物料卡在傳送帶的間隙中，清除后，變頻器工作正常。拆開變頻器外殼檢查，發(fā)現(xiàn)制動斬波器上設(shè)有三檔進(jìn)線電壓選擇裝置(400V、500V、690V)以適應(yīng)不同的進(jìn)線電壓，其中短接環(huán)插在690V檔上，這樣就造成制動斬波器和制動電阻投入工作的門檻值過高而在進(jìn)線電壓為400V的ACS600變頻器中未起作用，將短接環(huán)移至400V檔，通過減少減速時(shí)間試驗(yàn)，制動斬波器和制動電阻工作正常。

3 結(jié)束語


在變頻器的常見故障中，由其外圍電路引起的故障所占比例較大，在日常維護(hù)時(shí)，應(yīng)注意檢查電網(wǎng)電壓，改善變頻器、電機(jī)及線路的周邊環(huán)境，定期清除變頻器內(nèi)部灰塵，通過加強(qiáng)設(shè)備管理最大限度地降低變頻器的故障率。

變頻調(diào)速技術(shù)是現(xiàn)代電力傳動技術(shù)重要發(fā)展的方向，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，交流變頻技術(shù)從理論到實(shí)際逐漸走向成熟。變頻器不僅調(diào)速平滑，范圍大，效率高，啟動電流小，運(yùn)動平穩(wěn)，而且節(jié)能效果明顯。因此，交流變頻調(diào)速已逐漸取代了過去的傳統(tǒng)滑差調(diào)速、變極調(diào)速、直流調(diào)速等調(diào)速系統(tǒng)，越來越廣泛的應(yīng)用于冶金、紡織、印染、煙機(jī)生產(chǎn)線及樓宇、供水等領(lǐng)域。但是由于受到環(huán)境，使用年限以及人為操作等因素，影響變頻器的使用壽命大為降低，同時(shí)使用中也出現(xiàn)了各種各樣的故障。下面我們就變頻器的組成與常見故障及對策和大家一起探討。一般分為整流電路、平波電路、控制電路、逆變電路等幾大部分。


2 整流電路


整流電路的功能是把交流電源轉(zhuǎn)換成直流電源。整流電路一般都是單獨(dú)的一塊整流塊，但不少整流電路與逆變電路二者合一的模塊如富士7MBI。


整流模塊損壞是變頻器常見故障，在靜態(tài)中通過萬用表電阻擋正反向的測量來判斷整流模塊是否損壞，當(dāng)然我們還可以用電壓表來測試。


有的品牌變頻器整流電路，上半橋?yàn)榫чl管，下半橋?yàn)槎O管。如大功率的丹佛斯、臺達(dá)等變頻器。判斷晶閘管好壞的簡易方法，可在控制極加上直流電壓（10V左右）看它正向能否導(dǎo)通。這樣基本大致能判斷出晶閘管的好壞。


另外，富士變頻器G9S(P9S)11KW以下的整流模塊的特點(diǎn)為該模塊集中成五種功能。整流，預(yù)充電晶閘管，制動管，電源開關(guān)管，熱敏電阻。如CVM40CD120整流模塊引腳及功能的名稱。


整流：R、S、T、A（+） N-（-）


充電晶閘管：A1、P1、G+n（觸發(fā)）


制動管：DS、N_、G7（觸發(fā)）DB1 B+是其續(xù)流二極管


電源開關(guān)管：D8、S8、G8


熱敏電阻：Th1 Th2


G9S(P9S)15KW~22KW整流模塊（VM100BB160）它的功能除整流外還有預(yù)充電晶閘管。功率在30KW以上的整流模塊為單一整流功能。功率75KW以上為多組并聯(lián)整流模塊。


3 平波電路


平波電路在整流器、整流后的直流電壓中含有電源6倍頻率脈動電壓，此外逆變器產(chǎn)生的脈動電流也使直流電壓變動，為了抑制電壓波動采用電感和電容吸收脈動電壓（電源），一般通用變頻器電源的直流部分對主電路而言有余量，故省去電感而采用簡單電容濾波平波電路...........

變頻器損壞后的維修過程

我公司車間外包工序輸送帶的兩臺變頻器燒壞，變頻器型號為SIEMENS系列，后經(jīng)設(shè)備制造商（東莞奕群機(jī)電有限公司）工程師診斷：變頻器內(nèi)部模塊燒壞，維修需700元/臺，并建議更換新的變頻器。經(jīng)維修車間負(fù)責(zé)人分析并建議，與其給人家維修，不如讓公司維修人員自己嘗試維修。為此，我們懷著試試看的心態(tài)開始了維修變頻器的漫長歷程。

故障現(xiàn)象：開機(jī)無反應(yīng)，輸出電壓沒有輸出。


維修過程：拆開變頻器內(nèi)部，發(fā)現(xiàn)，出入部分有一個(gè)元件爆炸了，面目全非，附近的元件也黑了，其中有一臺變頻器的整個(gè)元件都炸飛了，只剩下兩只腳。


面對這種情況，我們首先從更換被炸元件開始著手，但因?yàn)椴磺宄男吞柡鸵?guī)格，通過上網(wǎng)查閱大量資料后，我們初步診斷被炸元件為壓敏電阻。因此我們向五金倉申購了壓敏電阻兩個(gè)。三天后，壓敏電阻買回來并更換到兩臺被損壞的變頻器上，懷著一種不是很自信的態(tài)度，我們決定上電試機(jī)。就在我們剛插上電的那一瞬間，砰的一聲，剛換去的壓敏電阻又爆炸。


重新把變頻器插下檢測，難道變頻器整流模塊出了問題，造成壓敏電阻突然沖擊高壓，把壓敏電阻燒壞？我們把其中一臺的整流模塊插了出來檢測，整流模塊不像有損壞的跡象。


難道燒化的不是壓敏電阻，而是電容，因?yàn)橐嘤须娙莸耐庑秃秃蛪好綦娮璧耐庑拖嗨啤?


在我們分不出燒壞的元件究竟是什么元件的時(shí)候，我們決定把未燒壞的變頻器拆下來，并把好的元件拆下來，親自到西湖電子城購買。到電子城后，我們發(fā)現(xiàn)這里根本買不到我們所需的元件，型號為：S14 K275的元件（此時(shí)我們?nèi)詿o法確定這個(gè)元件是電容還是電阻），因?yàn)檫@個(gè)元件是SIEMENS原裝的，在國內(nèi)很少見有這類元件。面對這種情況，我們做出一個(gè)大膽的嘗試，再次診斷燒壞的元件最大可能仍是壓敏電阻！因?yàn)橘I不到一模一樣的元件，我們決定買一個(gè)壓敏電阻回去再試試，但該買什么型號和規(guī)格的壓敏電阻呢？在石龍國際電子城的現(xiàn)場，我們通過查閱壓敏電阻的相關(guān)手冊之后，決定買兩個(gè)型號為14D431K的壓敏電阻回去試試。


因?yàn)槭謨灾姓f明14D431K壓敏電阻的耐壓值為AC275V，而我們燒壞的元件型號里面又有一個(gè)K275，我們就覺得有可能是國外和國內(nèi)的標(biāo)注不一樣。買回新的壓敏電阻后，我們先焊到其中一臺變頻器電路板上，通電。變頻器顯示屏出現(xiàn)開機(jī)提示，測輸出端，一切正常。究竟能不能拖動電機(jī)呢？帶著疑問，我們把變頻器裝到輸送帶上，上電，重新設(shè)定參數(shù)，輸送帶運(yùn)行正常，一切OK。經(jīng)歷兩個(gè)星期來反反復(fù)復(fù)的實(shí)踐和嘗試，終于把兩個(gè)壞的變頻器維修好。


故障原因：由于變頻器內(nèi)部電路中，燒壞的為輸入段電源模塊，因此，我們一致診斷為：是輸入電壓過大，超過壓敏電阻的耐壓值，從而造成變頻器的電源部分損壞。


維修體會：在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，我們不要緊張，而應(yīng)懷著膽大心細(xì)的態(tài)度去處理每一次故障，我們在戰(zhàn)略上要藐視故障，在戰(zhàn)術(shù)上要重視故障的每一個(gè)環(huán)節(jié)。對所有可能是故障產(chǎn)生的原因逐個(gè)分析，逐個(gè)排除，同時(shí)遇到不甚清楚的，應(yīng)多查閱相關(guān)技術(shù)資料和手冊。