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變頻器應(yīng)用 維護(hù)與維修 第五章變頻器故障的處理 第五章變頻器故障的處理 5 1通過(guò)修改參數(shù)碼排除故障當(dāng)變頻器工作中出現(xiàn)了故障跳閘 同時(shí)要伴隨著故障報(bào)警 操作面板上的顯示屏同時(shí)顯示出故障代碼 根據(jù)故障代碼 可確定故障的類別 參考變頻器使用說(shuō)明書 通過(guò)修改參數(shù)碼 可排除故障 第五章變頻器故障的處理 5 1 1參數(shù)設(shè)置變頻器操作面板是最重要的人機(jī)操作界面 它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)的輸入功能 還能實(shí)現(xiàn)頻率 電流 轉(zhuǎn)速 線速度 輸出功率 輸出轉(zhuǎn)矩 端子狀態(tài) 閉環(huán)參數(shù) 長(zhǎng)度等物理量的監(jiān)控 以及對(duì)這些物理量進(jìn)行存儲(chǔ)與修改 通過(guò)變頻器的故障報(bào)警顯示 對(duì)上述物理量進(jìn)行適當(dāng)修改 排除變頻器的有關(guān)故障 下圖所示為三菱和艾默生變頻器的操作面板 第五章變頻器故障的處理 變頻器一旦檢測(cè)到故障信號(hào) 即進(jìn)入故障報(bào)警顯示狀態(tài) 閃爍顯示故障代碼 如圖所示的E OC1加速過(guò)流故障和E008輸入側(cè)缺相故障 第五章變頻器故障的處理 艾默生操作面板 第五章 變頻器故障的處理 5 2過(guò)壓?jiǎn)栴}的處理1 過(guò)壓?jiǎn)栴}的提出變頻器過(guò)壓是由電壓輸入端和電動(dòng)機(jī)輸出端的外電壓超標(biāo)造成的 電源超壓多以雷擊 電網(wǎng)故障 自備發(fā)電機(jī)電壓超標(biāo)等原因造成的 故障鑒定容易 回饋電能造成的超壓判斷較困難 第五章 變頻器故障的處理 2 輸入端過(guò)壓輸入端過(guò)壓輕則跳閘 重則損壞變頻器內(nèi)部電路 第五章 變頻器故障的處理 案例1 變頻器防雷案例分析 雷擊分為直擊雷和感應(yīng)雷 直擊雷是雷電直接落在雷擊物上 產(chǎn)生的破壞最大 感應(yīng)雷是雷電產(chǎn)生的電磁波在導(dǎo)體上產(chǎn)生的感應(yīng)高壓 使連接到導(dǎo)體上的電器過(guò)壓而損壞 在電網(wǎng)上 已經(jīng)安裝了多級(jí)避雷器 但前級(jí)雷電的殘存電壓或變頻器附近的雷電感應(yīng)電壓仍然會(huì)對(duì)變頻器造成破壞 解決方案 在變頻器控制柜中安裝進(jìn)線避雷器 第五章 變頻器故障的處理 進(jìn)線避雷器可采用電源防雷模塊 滑道安裝 并聯(lián)接地 該避雷器模塊為間隙放電 沖擊放電電流15kA 10 350 s 工作電壓250V 也可以采用在電源線上并聯(lián)壓敏電阻防雷 第五章 變頻器故障的處理 2 輸出端過(guò)壓主要是電動(dòng)機(jī)發(fā)電效應(yīng)形成的過(guò)壓 第五章變頻器故障的處理 由上圖分析可知 只要是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速大于變頻器的輸出轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)就產(chǎn)生發(fā)電效應(yīng) 給變頻器充電 在工程上 變頻器過(guò)壓現(xiàn)象是復(fù)雜的 但我們循著電動(dòng)機(jī)只要出現(xiàn)了發(fā)電效應(yīng) 必然受到了外界能量干擾 只要找出外界對(duì)電動(dòng)機(jī)的干擾 問(wèn)題就解決了 第五章變頻器故障的處理 4 過(guò)壓案例分析案例2 茶葉機(jī)變頻器恒速運(yùn)行過(guò)壓某茶葉廠使用兩臺(tái)三菱變頻器FR E540 2 2K CH 2 2KW 變頻器 控制兩臺(tái)6CBC型八角炒干機(jī) 如圖所示 其中一臺(tái)變頻器一直運(yùn)行良好 另一臺(tái)變頻器運(yùn)行中偶爾出現(xiàn)EOV2恒速過(guò)壓故障 后用戶將此變頻器功率換高一檔為3 7KW 變頻器仍然會(huì)出現(xiàn)EOV2故障 第五章變頻器故障的處理 案例分析 茶葉機(jī)變頻器恒速運(yùn)行過(guò)壓由于變頻器能在復(fù)位后正常運(yùn)行 所以應(yīng)重點(diǎn)檢查變頻器在運(yùn)行中的電壓變化情況 測(cè)量變頻器FR E540 2 2K CH的直流母線電壓UPN在恒速運(yùn)行過(guò)程中電壓偶爾有上升現(xiàn)象 當(dāng)電壓達(dá)到760V時(shí)變頻器報(bào)EOV2 恒速過(guò)壓故障 從此現(xiàn)象可以看出此臺(tái)八角炒干機(jī)在恒速運(yùn)行過(guò)程中 是由于機(jī)械部分重心不穩(wěn)而出現(xiàn)再生回饋 第五章變頻器故障的處理 案例分析 茶葉機(jī)變頻器恒速運(yùn)行過(guò)壓變頻器上電后 重新修改以下參數(shù) Pr 30 再生功能選擇為 1 該參數(shù)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定 即 0 為無(wú)能耗制動(dòng)組件或外接制動(dòng)單元的方式進(jìn)行能耗制動(dòng) 而 1 為有能耗制動(dòng)組件 Pr 70 制動(dòng)使用率為10 制動(dòng)使用率根據(jù)實(shí)際情況選擇為10 當(dāng)Pr 30為 0 時(shí) Pr 70沒(méi)有顯示 制動(dòng)使用率固定在3 另外 Pr 70必須設(shè)定在所使用的制動(dòng)電阻發(fā)熱功率內(nèi) 否則會(huì)有過(guò)熱的危險(xiǎn) 第五章變頻器故障的處理 案例3 工頻泵停機(jī)變頻泵過(guò)壓跳閘某水務(wù)局一臺(tái)100KW工頻泵和一臺(tái)160KW變頻泵并聯(lián)為市區(qū)供水 當(dāng)100KW工頻泵拉閘停機(jī)時(shí) 變頻泵報(bào)過(guò)壓跳閘 第五章變頻器故障的處理 案例分析 工頻泵工作時(shí) 水流在管道中高速流動(dòng) 形成很大的慣性 當(dāng)工頻泵突然停止 管道中產(chǎn)生負(fù)壓 形成空化現(xiàn)象 負(fù)壓將水從變頻泵中吸入 推動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng) 使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高于變頻器的輸出轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生發(fā)電效應(yīng) 解決方案 在變頻器上加裝制動(dòng)電阻 第五章變頻器故障的處理 5 4變頻器過(guò)流故障的排除5 4 1過(guò)流分析變頻器出現(xiàn)過(guò)流保護(hù)跳閘 是因?yàn)樽冾l器中電流的峰值超過(guò)了過(guò)流檢測(cè)值 約為額定電流的150 200 不同變頻器的保護(hù)值不一樣 變頻器則顯示 OC 表示過(guò)流 由于逆變器件的過(guò)載能力較差 所以變頻器的過(guò)流保護(hù)是至關(guān)重要的一環(huán) 過(guò)流的主要原因有 1 起動(dòng)過(guò)程中引起過(guò)流跳閘因?yàn)樨?fù)載的慣性較大 變頻器的加速時(shí)間設(shè)置的較短 引起起動(dòng)跳閘 負(fù)載的靜摩擦力較大 起動(dòng)力矩大 其他原因引起起動(dòng)跳閘 起動(dòng)過(guò)流跳閘的特征是 重新起動(dòng)時(shí)并不立即跳閘 而是在加速時(shí)跳閘 第五章變頻器故障的處理 起動(dòng)過(guò)程中跳閘一般可以通過(guò)參數(shù)設(shè)置就可以解決 2 頻率上升到一定值過(guò)流跳閘1 變頻器啟動(dòng)負(fù)載重設(shè)置低頻轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償 提高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩2 電動(dòng)機(jī)匝間短路 根據(jù)具體情況進(jìn)行區(qū)分 如電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)中沒(méi)有過(guò)載情況 就要考慮電動(dòng)機(jī)是否有問(wèn)題 第五章變頻器故障的處理 3 正常工作中負(fù)載引起過(guò)流跳閘當(dāng)正常工作中變頻器經(jīng)常過(guò)流跳閘 一般為負(fù)載不穩(wěn)定 不管是沖擊負(fù)載還是非沖擊負(fù)載 只要是過(guò)流跳閘 首先要檢查變頻器的過(guò)流值是否達(dá)到了變頻器的容限電流 如果達(dá)到了容限電流 就要考慮更換高一級(jí)的變頻器 4 外電路短路造成過(guò)流跳閘電動(dòng)機(jī)繞組短路 接線短路 接線端子短路等引起的過(guò)流 是最危險(xiǎn)的一種過(guò)流 因?yàn)殡娏鞯亩付却?極易造成功率模塊的損壞 該種過(guò)流的特征是 變頻器運(yùn)行就跳閘 不能工作 遇此情況 不能屢試 要認(rèn)真檢查外電路是否有短路故障 5 內(nèi)部電路損壞過(guò)流跳閘特征為 一上電就跳閘 一般不能復(fù)位 主要原因是模塊壞 驅(qū)動(dòng)電路壞 電流檢測(cè)電路壞 第五章變頻器故障的處理 5 4 2故障案例案例4 變頻器過(guò)流跳閘故障現(xiàn)象 一金屬加工企業(yè)變頻器改造項(xiàng)目 用一臺(tái)75KW變頻器拖動(dòng)一臺(tái)75KW電動(dòng)機(jī) 變頻器一運(yùn)行就跳 OC 不能工作 故障檢查 根據(jù)變頻器跳OC現(xiàn)象分析 因?yàn)槭强蛰d起動(dòng) 不像是起動(dòng)過(guò)電流 懷疑電動(dòng)機(jī)有問(wèn)題 將電動(dòng)機(jī)接線斷開(kāi) 重新起動(dòng) 變頻器工作正常 測(cè)量電動(dòng)機(jī)繞組電阻 沒(méi)有短路現(xiàn)象 將電動(dòng)機(jī)接到工頻電路 工作正常 后將電動(dòng)機(jī)又接回變頻器 仍然跳OC 第五章變頻器故障的處理 故障原因分析 將電動(dòng)機(jī)分解 發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)繞組有短路燒痕 判斷為電動(dòng)機(jī)匝間短路 因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)為工作多年的老電機(jī) 絕緣程度大大下降 變頻器的輸出波形又為PWM波 造成電動(dòng)機(jī)匝間局部短路 重新?lián)Q一臺(tái)電動(dòng)機(jī) 故障排除 在設(shè)備改造時(shí) 要注意老電動(dòng)機(jī)的絕緣是否下降 如不能適應(yīng)變頻器的要求 就要采用變頻器專用電動(dòng)機(jī)或新電機(jī) 第五章變頻器故障的處理 案例5 電動(dòng)機(jī)過(guò)流案例現(xiàn)象 某水務(wù)局一臺(tái)變頻水泵 當(dāng)變頻器輸出頻率達(dá)到16Hz時(shí)變頻器過(guò)流跳閘 案例分析 因?yàn)樽冾l器驅(qū)動(dòng)的是水泵 水泵按平方率特性曲線輸出 不會(huì)在某頻率出現(xiàn)過(guò)載情況 那么變頻器過(guò)流另有原因 斷開(kāi)電動(dòng)機(jī) 空載運(yùn)行正常 該變頻器可以空載運(yùn)行 再接入電動(dòng)機(jī) 仍然在16Hz左右出現(xiàn)過(guò)流跳閘 換一臺(tái)電動(dòng)機(jī) 運(yùn)行正常 說(shuō)明過(guò)流是電動(dòng)機(jī)故障 案例處理 分解電動(dòng)機(jī) 發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)繞組有短路現(xiàn)象 原來(lái)變頻器的輸出頻率上升時(shí) 電壓也在上升 當(dāng)電壓上升到匝間擊穿電壓時(shí) 變頻器過(guò)流跳閘 第五章變頻器故障的處理 案例6 換熱加泵時(shí)變頻器過(guò)流某用戶用一臺(tái)西門子MM440系列22KW變頻器來(lái)控制紡織車間集中供熱換熱系統(tǒng) 如圖所示 在停機(jī)加泵時(shí)總是出現(xiàn)F001過(guò)流故障 第五章變頻器故障的處理 案例分析 用戶現(xiàn)場(chǎng)檢查參數(shù)發(fā)現(xiàn) 變頻器的停車方式為OFF1 即變頻器按照選定的斜坡下降速率減速并停止 這也就意味著變頻器在從運(yùn)行頻率減速到0Hz過(guò)程中 始終是有電流輸出的 并因負(fù)載過(guò)重而過(guò)流跳閘 第五章變頻器故障的處理 故障排除 因?yàn)槭峭＼囯A段過(guò)流 可采用兩種方法解決 一種是加長(zhǎng)變頻器的減速時(shí)間 一種是將變頻器設(shè)置為自由停車 本例為將變頻器修改為自由停車 將命令數(shù)據(jù)組參數(shù)P0701 1修改為P0701 3 當(dāng)停車命令到來(lái) 變頻器輸出為零 電動(dòng)機(jī)自由停車 第五章變頻器故障的處理 5 5過(guò)載的原因及處理電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中 運(yùn)行電流超過(guò)了額定值但又小于過(guò)流限定值 運(yùn)行時(shí)間又較長(zhǎng) 稱為過(guò)載 過(guò)載的基本特征是 電流雖然超過(guò)了額定值 但超過(guò)的幅度不大 一般也不形成較大的沖擊電流 否則就變成過(guò)流故障 過(guò)載的另一個(gè)顯著特征是有一個(gè)時(shí)間的積累過(guò)程 當(dāng)積累時(shí)間達(dá)到時(shí)才報(bào)過(guò)載故障 第五章變頻器故障的處理 5 5 1過(guò)載原因分析過(guò)載發(fā)生的主要原因有以下幾點(diǎn) 1 機(jī)械負(fù)荷過(guò)重其主要特征是電動(dòng)機(jī)發(fā)熱 用手觸及電動(dòng)機(jī)的外殼 明顯發(fā)燙 也可從變頻器顯示屏上讀取運(yùn)行電流 與電動(dòng)機(jī)的額定電流進(jìn)行比較 判斷過(guò)載情況 2 三相電壓不平衡引起某相的運(yùn)行電流過(guò)大 導(dǎo)致過(guò)載跳閘 其特點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)發(fā)熱不均衡 從顯示屏上讀取運(yùn)行電流時(shí)不一定能發(fā)現(xiàn) 因很多變頻器顯示屏只顯示一相電流 有效的方法是用電壓表測(cè)量變頻器的三相輸出電壓 以判斷變頻器是否缺相或電壓不平衡 第五章變頻器故障的處理 3 誤動(dòng)作變頻器內(nèi)部的電流檢測(cè)部分發(fā)生故障 檢測(cè)出的電流信號(hào)偏大 導(dǎo)致過(guò)載跳閘 5 5 2過(guò)載故障的解決對(duì)策1 檢查電動(dòng)機(jī)是否發(fā)熱如果電動(dòng)機(jī)的溫升不高 則首先應(yīng)檢查變頻器的電子熱保護(hù)功能預(yù)置得是否合理 如變頻器尚有余量 則應(yīng)放寬電子熱保護(hù)功能的預(yù)置值 如果電動(dòng)機(jī)的溫升過(guò)高 而所出現(xiàn)的過(guò)載又屬于正常過(guò)載 則說(shuō)明是電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷過(guò)重 這時(shí) 應(yīng)考慮能否適當(dāng)加大傳動(dòng)比 以減輕電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)荷 如能夠加大 則加大傳動(dòng)比 如果傳動(dòng)比無(wú)法加大 則應(yīng)加大電動(dòng)機(jī)的容量 第五章變頻器故障的處理 2 檢查電動(dòng)機(jī)側(cè)三相電壓是否平衡如果電動(dòng)機(jī)側(cè)的三相電壓不平衡 則應(yīng)再檢查變頻器輸出端的三相電壓是否平衡 如也不平衡 則問(wèn)題在變頻器內(nèi)部 如變頻器輸出端的電壓平衡 則問(wèn)題在從變頻器到電動(dòng)機(jī)之間的線路上 應(yīng)檢查所有接線端的螺釘是否都已擰緊 如果在變頻器和電動(dòng)機(jī)之間有接觸器或其它電器 則還應(yīng)檢查有關(guān)電器的接線端是否都已擰緊 以及觸點(diǎn)的接觸狀況是否良好等 第五章變頻器故障的處理 5 5 3過(guò)載案例分析案例7 一臺(tái)富士FR5000G11S 11KW變頻器拖動(dòng)一臺(tái)Y2 132S 6 7 5kW電動(dòng)機(jī) 投入運(yùn)行時(shí) 頻繁跳過(guò)載 顯示 OLU 故障檢查 現(xiàn)場(chǎng)檢查機(jī)械部分是否卡死 盤車輕松 無(wú)堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象 又參考變頻器使用說(shuō)明書 檢查變頻器的參數(shù) 經(jīng)檢查 偏置頻率原設(shè)定為3Hz 變頻器在接到運(yùn)行指令但未給出頻率控制信號(hào)之前 電動(dòng)機(jī)一直接收3Hz的低頻運(yùn)行指令而無(wú)法起動(dòng) 經(jīng)測(cè)定該電機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流達(dá)到50A 約為電動(dòng)機(jī)額定電流的3倍 變頻器過(guò)載保護(hù)動(dòng)作屬正常 修改變頻器的參數(shù) 將 偏置頻率 恢復(fù)為出廠值 0Hz 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)恢復(fù)正常 第五章變頻器故障的處理 故障分析 變頻器的頻率偏置設(shè)定如圖 屬于正偏置 當(dāng)給變頻器加上運(yùn)行信號(hào) 控制信號(hào)還沒(méi)有加上時(shí) 變頻器輸出3Hz頻率 Y2 132S 6額定轉(zhuǎn)速960r min 轉(zhuǎn)速差為40r min 此時(shí)電動(dòng)機(jī)沒(méi)有起動(dòng) 實(shí)際轉(zhuǎn)速差為3 60 180r min 說(shuō)明電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)頻率偏高 電動(dòng)機(jī)還沒(méi)有起動(dòng)時(shí)已經(jīng)形成過(guò)流 該變頻器的頻率偏置參數(shù)應(yīng)設(shè)置在1Hz以下 低于額定轉(zhuǎn)速差40r min 該變頻器沒(méi)有報(bào)過(guò)流的原因是因?yàn)樽冾l器的容量比電動(dòng)機(jī)的大 第五章變頻器故障的處理 案例8 水泵變頻器過(guò)載某供水單位使用艾默生TD2000 4T0300P 30KW 變頻器拖動(dòng)水泵負(fù)載 使用過(guò)程中變頻器經(jīng)常報(bào)E013故障 過(guò)載 檢查故障電流記錄58A 變頻器額定電流60A 經(jīng)查說(shuō)明書 風(fēng)機(jī) 水泵變頻器過(guò)載能力為 110 額定電流1分鐘 為什么該變頻器工作電流小于額定電流就報(bào)過(guò)載呢 第五章變頻器故障的處理 案例分析 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)了解和查看 發(fā)現(xiàn)水泵負(fù)載長(zhǎng)期工作在48Hz 電流長(zhǎng)期在58A左右 報(bào)E013的原因?yàn)樽冾l器帶載能力不夠 需要更換更高一級(jí)的變頻器 即更換為TD2000 4T0370P或EV2000 4T0370P 37KW 為什么會(huì)做出變頻器帶載能力不夠的結(jié)論呢 原來(lái)變頻器的過(guò)載保護(hù)按反時(shí)限曲線不同分為G型和P型 本例機(jī)型為P型機(jī) 其P型機(jī)反時(shí)限曲線如下圖 當(dāng)變頻器輸出電流達(dá)到95 持續(xù)時(shí)間達(dá)到1小時(shí)時(shí) 即報(bào) E013 當(dāng)變頻器輸出電流達(dá)到110 持續(xù)時(shí)間達(dá)到1分鐘也同樣報(bào)E013 第五章變頻器故障的處理 第五章變頻器故障的處理 5 6缺相故障的原因及處理5 6 1缺相故障的原因分析變頻器有單相220V和三相380V之分 輸入缺相只存在于三相產(chǎn)品中 圖所示為變頻器主電路 R S T為三相交流輸入 當(dāng)其中的一相因?yàn)槿蹟嗥骰驍嗦菲鞯墓收隙鴶嚅_(kāi)時(shí) 便發(fā)生了缺相故障 第五章變頻器故障的處理 1 正常情況當(dāng)變頻器正常工作時(shí) 直流母線上的電壓如圖所示 一個(gè)工頻周期內(nèi)將有6個(gè)波頭 此時(shí)直流電壓的最大值為537V 平均值為515V 最小值465V 對(duì)于一個(gè)7 5KW的變頻器 其濾波電容容量一般為900 當(dāng)滿載運(yùn)行時(shí) 電壓降落大約為40V 即平均電壓為500V左右 當(dāng)濾波電容容量下降 滿載時(shí)平均電壓會(huì)低于500V 第五章變頻器故障的處理 2 缺相情況當(dāng)輸入缺相時(shí) 一個(gè)周期內(nèi)只有2個(gè)電壓波頭 且整流電壓最低值為零 此時(shí)電壓的平均值為342V 比正常情況低了170V 但當(dāng)空載時(shí) 因?yàn)橛袨V波電容 仍可使直流母線上電壓達(dá)到500V以上 當(dāng)變頻器一帶載 電壓隨負(fù)載的增加迅速下降 當(dāng)頻率上升到十幾Hz 電壓下降到400V以下 最好的判斷方法是用電壓表測(cè)量開(kāi)機(jī)時(shí)直流母線電壓的下降情況 第五章變頻器故障的處理 變頻器缺相 分為外電路缺相和內(nèi)電路缺相 外電路缺相一般電工就可以處理 內(nèi)電路缺相就要進(jìn)行解體維修 技術(shù)難度較大 正確判斷變頻器內(nèi)部缺相或外部缺相是一項(xiàng)重要的工作 他可以區(qū)分缺相故障由誰(shuí)來(lái)處理 判斷缺相最簡(jiǎn)單的方法就是進(jìn)行交流輸入端子電壓的測(cè)量 測(cè)量方法第七章介紹 第五章變頻器故障的處理 5 6 2變頻器缺相案例分析案例9 變頻器起動(dòng)后跳 LU 案例現(xiàn)象 一臺(tái)富士FRN11G11S變頻器在頻率上升到15Hz以上時(shí) LU 欠電壓保護(hù)動(dòng)作 案例分析 變頻器欠壓故障是在使用中經(jīng)常碰到的問(wèn)題 主要是因?yàn)橹骰芈冯妷禾?220V系列低于200V 380V系列低于350V 或變頻器自身原因 變頻器自身的主要原因有 整流模塊某一路損壞 濾波電容容量不足 其次是主回路接觸器損壞 導(dǎo)致直流母線電壓損耗在充電電阻上而導(dǎo)致欠壓 再有就是電壓檢測(cè)電路發(fā)生故障而出現(xiàn)欠壓?jiǎn)栴} 第五章變頻器故障的處理 案例檢查 首先檢查輸入側(cè)電壓是否有問(wèn)題 然后檢查電壓檢測(cè)電路 從整流部分向變頻器電源輸入端檢查 發(fā)現(xiàn)電源輸入側(cè)缺相 由于電壓表從另外兩相取信號(hào) 電壓表指示正常 沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)變頻器輸入側(cè)電源缺相 輸入端缺相后 由于變頻器整流輸出電壓下降 在低頻區(qū) 因充電電容的作用還可調(diào)頻 但在頻率調(diào)至一定值后 整流電壓下降較快 造成變頻器 LU 跳閘 接通斷相電路 試機(jī)正常 第五章變頻器故障的處理 案例10 某塑料擠出機(jī) 采用艾默生TD2000 4T0550G變頻器作為主驅(qū)動(dòng) 在運(yùn)行過(guò)程中 聽(tīng)見(jiàn)變頻器內(nèi)有異響 但變頻器能繼續(xù)運(yùn)行 懷疑變頻器有問(wèn)題 但無(wú)任何故障代碼 停機(jī)后仍能繼續(xù)運(yùn)行 用鉗型電流表檢查輸入進(jìn)線電流 發(fā)現(xiàn)其中一相基本無(wú)電流 但變頻器未報(bào)E008輸入缺相故障 第五章變頻器故障的處理 電路檢查 檢查變頻器的所有故障代碼 均無(wú)輸入缺相E008故障 檢測(cè)變頻器主回路 發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)整流橋有炸裂痕跡 用萬(wàn)用表檢測(cè)D2 D5 發(fā)現(xiàn) 二極管正向不導(dǎo)通 反向也不導(dǎo)通 即變頻器缺相 第五章變頻器故障的處理 圖中 1 接觸器2 濾波電容3 整流電橋4 熱敏電阻5 整流橋風(fēng)扇6 IPM7 驅(qū)動(dòng)板8 工頻變壓器9 限流電阻10 IPM風(fēng)扇 第五章變頻器故障的處理 5 8其他故障的排除5 8 1電磁干擾故障的排除1 變頻器干擾分析變頻器的干擾問(wèn)題一般分為 變頻器自身干擾 外界設(shè)備產(chǎn)生的電磁波對(duì)變頻器干擾 變頻器對(duì)其它弱電設(shè)備干擾3種情況 變頻器的干擾途徑為 傳導(dǎo)干擾 電磁波輻射干擾和磁場(chǎng)耦合干擾 在變頻器的外部控制設(shè)備上和控制信號(hào)線上產(chǎn)生干擾信號(hào) 這個(gè)干擾信號(hào)和控制信號(hào)相疊加 進(jìn)行變頻器的控制 因此 電磁干擾多反映在變頻器的運(yùn)行控制上 如電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中突然停機(jī) 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)快時(shí)慢 運(yùn)行速度不穩(wěn)定 電動(dòng)機(jī)停不下來(lái) 按鈕不起作用等等 這些都是變頻器可能受到干擾的具體體現(xiàn) 第五章變頻器故障的處理 干擾途徑 第五章變頻器故障的處理 變頻器受到電磁干擾的主要原因是變頻器的屏蔽不良 一是電源線屏蔽不良 PWM波輻射嚴(yán)重 二是控制設(shè)備 信號(hào)線屏蔽不良 感應(yīng)進(jìn)了干擾信號(hào) 三是沒(méi)有合理的接地 四是工頻電源的干擾諧波傳入了控制設(shè)備 從發(fā)生的電磁干擾案例分析 問(wèn)題主要出現(xiàn)在上述四個(gè)方面 當(dāng)判斷變頻器為電磁干擾 首先檢查變頻器的接地情況 信號(hào)線的屏蔽情況和走向 電源線是否進(jìn)行了屏蔽 是否套入共軛磁環(huán) 是否接入濾波器等 可用示波器進(jìn)行控制信號(hào)的觀察 從而發(fā)現(xiàn)干擾途徑 第五章變頻器故障的處理 案例11 變頻器儀表干擾不能正常工作案例現(xiàn)象 某公司進(jìn)行水泵節(jié)能改造項(xiàng)目 安裝了9臺(tái)ABBACS系列變頻器 其中8臺(tái)變頻器是ACS 510系列 功率范圍為45 110kW 另外一臺(tái)變頻器是ACS 800系列 功率為200kW 此臺(tái)變頻器和另外一臺(tái)45k變頻器安裝在一臺(tái)1000kV A車間變壓器供電的380V母線上 變頻器的4 20mA調(diào)速信號(hào)均來(lái)自PLC控制系統(tǒng) 第五章變頻器故障的處理 案例調(diào)試 在調(diào)試中ACS 510系列變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)正常 但ACS 800變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)了兩個(gè)問(wèn)題 1 兩線制儀表信號(hào)受到干擾 測(cè)量值出現(xiàn)波動(dòng) 波動(dòng)比較嚴(yán)重時(shí) 控制系統(tǒng)發(fā)出壓力高或者壓力低的信號(hào) 控制系統(tǒng)均誤認(rèn)為是壓力過(guò)低 而自動(dòng)關(guān)閉一些閥門 下圖曲線為變頻器工作和停止時(shí)儀表的記錄曲線 由圖可見(jiàn) 變頻器工作時(shí)儀表中感應(yīng)了較強(qiáng)的干擾信號(hào) 但是 除了兩線制以外的儀表 均正常工作 沒(méi)有受到干擾 第五章變頻器故障的處理 2 變頻器運(yùn)行后 車間變壓器保護(hù)裝置誤動(dòng)作 經(jīng)常發(fā)出過(guò)負(fù)荷報(bào)警 甚至發(fā)生誤動(dòng)作跳閘 而變壓器實(shí)際負(fù)荷才500kW 并沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷 故障分析 初步判斷是因?yàn)樽冾l器功率比較大 產(chǎn)生的電磁干擾也比較強(qiáng)烈 并且由于控制線與動(dòng)力線距離比較近造成的 其4 20mA調(diào)速信號(hào)電纜采用的是屏蔽雙絞線 穿鍍鋅鋼管后沿電纜橋架敷設(shè) 鋼管與電纜橋架的距離約為5cm 第五章變頻器故障的處理 故障處理 將控制電纜和動(dòng)力電纜之間的距離調(diào)整到30cm以上再次試驗(yàn) 發(fā)現(xiàn)干擾現(xiàn)象仍然存在 為了再次確認(rèn)是否是電磁干擾沿控制線路引入PLC控制系統(tǒng) 將控制電纜從PLC控制柜去除 變頻器控制柜現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)調(diào)速 發(fā)現(xiàn)兩線制儀表信號(hào)受到的干擾現(xiàn)象仍然存在 所以基本排除了是電磁干擾信號(hào)沿控制線路引入PLC控制系統(tǒng) 隨后采用專用電能質(zhì)量測(cè)試儀對(duì)變頻器供電回路進(jìn)行諧波測(cè)試 測(cè)試諧波數(shù)據(jù)如表2所列 諧波電流波形和諧波含量如圖3 圖4所示 第五章變頻器故障的處理 變頻器諧波測(cè)量數(shù)據(jù) 第五章變頻器故障的處理 從測(cè)試的諧波數(shù)據(jù)可知 變頻器產(chǎn)生了大量諧波 主要以5次 7次 11次諧波居多 從變頻器電壓曲線可以明顯的看出 諧波電流使正常的電壓曲線不再是正弦曲線 諧波含量柱形圖所顯示的情形和所測(cè)得的諧波數(shù)值相吻合 證實(shí)了是變頻器諧波以電磁傳導(dǎo)方式傳播到供電網(wǎng)絡(luò)中去 從而影響到儀表變壓器繼電保護(hù)裝置不能正常工作 根據(jù)以上測(cè)試結(jié)果 仔細(xì)分析了ACS 510系列變頻器和ACS 800變頻器的結(jié)構(gòu)區(qū)別 從ABB變頻器使用手冊(cè)和其他技術(shù)資料中發(fā)現(xiàn) 兩種變頻器在其附件配置上稍微有點(diǎn)區(qū)別 第五章變頻器故障的處理 ACS 510系列變頻器輸入端內(nèi)置了一臺(tái)變感式交流輸入電抗器和RFI濾波器 交流電抗器和RFI濾波器是標(biāo)準(zhǔn)配置 在實(shí)際使用中不需要額外的濾波器 而ACS 800變頻器在輸入端只內(nèi)置了一臺(tái)交流輸入電抗器 EMC濾波器是可選設(shè)備 如果在設(shè)備訂貨時(shí)沒(méi)有要求強(qiáng)調(diào)安裝EMC濾波器 ABB廠家只在輸入端內(nèi)置一臺(tái)交流輸入電抗器 經(jīng)核實(shí) 這臺(tái)變頻器訂貨時(shí)確實(shí)沒(méi)有要求配置EMC濾波器 于是在變頻器輸入端增加了一臺(tái)變頻器專用FT330 400型輸入濾波器 然后再開(kāi)機(jī)試驗(yàn) 儀表信號(hào)受干擾現(xiàn)象消除 并且變壓器繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)作事故也不再發(fā)生 第五章變頻器故障的處理 總結(jié) 1 變頻器的信號(hào)線必須進(jìn)行良好屏蔽 當(dāng)信號(hào)線大于5m以上時(shí) 要用鍍鋅鐵管屏蔽 2 變頻器的容量大于50kW以上時(shí) 要在輸入端加電磁濾波器 以濾除變頻器諧波對(duì)電網(wǎng)的干擾 如果變頻器的容量很大 對(duì)電網(wǎng)的傳導(dǎo)干擾是很嚴(yán)重的 使工作在電網(wǎng)上的電器都受到不同程度的干擾 甚至使控制系統(tǒng)癱瘓 第五章變頻器故障的處理 5 8 2變頻器的軟件故障變頻器由單片機(jī)控制 可進(jìn)行程序預(yù)置 通過(guò)內(nèi)部程序運(yùn)行 控制變頻器按照預(yù)置設(shè)定進(jìn)行工作 變頻器的硬件是由半導(dǎo)體電路組成的 易受溫度 強(qiáng)光照射 電磁輻射等的影響 當(dāng)硬件受到了干擾 不能處于正常的開(kāi)關(guān)狀態(tài) 則運(yùn)行程序就受到干擾 不能按設(shè)定值運(yùn)行 變頻器的原始程序是由人工編制的 總有考慮不周的地方 當(dāng)遇到一些突發(fā)因素 就有可能造成死機(jī) 失控等現(xiàn)象 有的失控現(xiàn)象和電磁干擾混在一起 不好區(qū)分 往往有這種情況 變頻器失控 將參數(shù)恢復(fù)為出廠設(shè)置 再重新預(yù)置 變頻器工作正常 敬請(qǐng)?zhí)岢鼋ㄗh 謝謝