第一篇:淺談港口安川變頻器常見故障分析及處理
淺談橋吊安川變頻器常見故障分析及處理
寧波港集團(tuán)北侖第三集裝箱有限公司 鄔勇勇 俞浩煥 張躍 陳旭融
摘 要:本文通過介紹港口橋吊上常用676H5安川變頻器結(jié)構(gòu)及工作原理的基礎(chǔ)上,對(duì)其常見故障進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)的排除措施及更換硬件設(shè)備注意事項(xiàng)。關(guān)鍵詞:橋吊 安川變頻器 故障 注意事項(xiàng)
1.序言
橋吊是集裝箱碼頭上最重要的港口設(shè)備,安川變頻器在橋吊上的使用廣泛,保養(yǎng)與故障處理是大家共同探討的話題。橋吊上的676H5安川變頻器由主回路和控制回路構(gòu)成:主回路是給異步電動(dòng)機(jī)提供調(diào)頻調(diào)壓電源的電力變換部分,主要由三相或單相整流橋、平波電抗器、濾波電容器、逆變器、限流電阻、接觸器等元器件組成;控制回路有主控制板、電壓電流檢測(cè)回路、驅(qū)動(dòng)板、轉(zhuǎn)速檢測(cè)回路等;保護(hù)回路又可分為變頻器保護(hù)和異步電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。
為更好使用676H5變頻器,首先得了解變頻器有哪些保護(hù)作用,如瞬時(shí)過電流保護(hù)、過載保護(hù)、再生過電壓保護(hù)、瞬時(shí)掉電保護(hù)等保護(hù)功能。676H5變頻器自身有完善的監(jiān)測(cè)保護(hù)程序,能根據(jù)電機(jī)參數(shù),判斷出電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中的異常,自動(dòng)記錄發(fā)生異常時(shí)電機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)及變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)(電流,電壓,頻率,功率,輸入輸出端子狀態(tài)等),便于維修人員判斷分析故障。
2.676H5安川變頻器調(diào)速結(jié)構(gòu)及其工作原理
圖1 676H5安川變頻器結(jié)構(gòu)圖
根據(jù)n=120f/p(其中n=電機(jī)轉(zhuǎn)速、f=電機(jī)定子側(cè)供電頻率、p=電機(jī)極對(duì)數(shù))可知,在異步電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)不變情況下,只要改變電源頻率f,就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。在橋吊上,給異步電動(dòng)機(jī)供電(電壓、頻率可調(diào))的主回路中包含有安川變頻器,該變頻器工作形式為交-直-交,而給變頻器提供各種控制信號(hào)的回路稱為控制回路,如圖1所示,其包括以下幾個(gè)部分:(1)整流橋:使三相交流電UAC經(jīng)過整流變成直流電UDC。
(2)充電抑制電阻R1:據(jù)公式i=(UAC-UDC)/r可知,因r為整流橋等值電阻很小,因此充電電流I變成很大。為了防止電解電容被擊穿,必須加裝充電抑制電阻R1與旁路接觸器MC,由此起限流作用。
(3)旁路接觸器MC:當(dāng)電容充電達(dá)到80%時(shí),MC閉合,將R1旁路,所以說該元件必須定期保養(yǎng)。
(4)濾波電容C:具有儲(chǔ)能功能,壽命可達(dá)5~8年,當(dāng)電網(wǎng)電壓跌落30%時(shí),可以維持電容兩端電壓UC達(dá)到10s供變頻器工作;當(dāng)電網(wǎng)電壓跌落50%時(shí),可以維持電容兩端電壓UC達(dá)到2s供變頻器工作。
(5)充電指示燈:當(dāng)充電電壓達(dá)到27V以上,該指示燈會(huì)亮,所以在切斷變頻器電源后,還應(yīng)等該指示燈完全熄滅時(shí),才可以維修變頻器內(nèi)部元件,以免觸電。
(6)逆變回路(橋)主器件(IGBT):全稱為大功率雙極性絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)館,包括柵極、源極、漏極,其特點(diǎn)為電壓控制器件,門極觸發(fā)功率低、開關(guān)頻率高、特性抑制性好,即通態(tài)壓降、斷開漏電流都很小,壽命可達(dá)20年。
(7)IGBT的兩端并聯(lián)一個(gè)阻容吸收回路,可以抑制高頻諧波,因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)是感性負(fù)載,di/dt不允許變化很快。
(8)電流互感器CT采集主電路電流,作為電流調(diào)節(jié)器ACR使用,當(dāng)發(fā)生過載等異常時(shí),為了防止異步電動(dòng)機(jī)和逆變器損壞,使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。
(9)主控板:為32位微處理器,將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測(cè)電路的電流、電壓信號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算,決定逆變器的輸出電壓、頻率。
(10)驅(qū)動(dòng)板:為驅(qū)動(dòng)逆變器主器件IGBT的電路,其與控制電路隔離,控制IGBT的導(dǎo)通、關(guān)斷,如果IGBT損壞了,一般說連帶的驅(qū)動(dòng)板也會(huì)損壞。
(11)速度檢測(cè)器PG:為脈沖編碼器,裝在異步電動(dòng)機(jī)輸出軸上,采集速度信號(hào),連接到變頻器內(nèi)部PG卡,把速度傳給運(yùn)算回路,使電動(dòng)機(jī)按給定指令運(yùn)轉(zhuǎn)。(12)通訊板:同PLC 216模塊通訊,交換各種信號(hào)。
3.676H5安川變頻器故障代碼及處理方式
676H5安川變頻器在電氣柜門上安裝有手操作器,會(huì)顯示各種參數(shù)值及發(fā)生的故障代碼,現(xiàn)根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)分析如下:
(1)OC故障即過流,其具有瞬間記憶功能,人為不可設(shè)定,主要用于逆變器負(fù)載側(cè)短路等,流過逆變器器件的電流達(dá)到額定電流2.7~3倍時(shí),瞬時(shí)停止逆變器運(yùn)轉(zhuǎn),并切斷電源;變流器的輸出電流達(dá)到異常值,也將同樣停止逆變器運(yùn)轉(zhuǎn)。具體處理可按以下逐項(xiàng)檢查: ① 加速時(shí)間是否太短;
② 力矩提升參數(shù)是否太大;
③ 負(fù)載外部是否短路、是否過重。比如起升機(jī)構(gòu)有兩臺(tái)電機(jī)拖動(dòng),其中一臺(tái)壞了,另一臺(tái)就可能出現(xiàn)過流;
④ PG檢測(cè)回路是否異常,包括PG卡及脈沖編碼器;
⑤ 電流互感器是否異常;
⑥ 主功率器件IGBT是否異常;
⑦ 如果以上都沒問題,可以斷開輸出側(cè)的電流負(fù)感器和直流檢測(cè)點(diǎn),復(fù)位后運(yùn)行,還出現(xiàn)過流,很可能是主控板或觸發(fā)板出現(xiàn)故障。
(2)OL故障即過載,主要用于逆變器輸出電流超過額定值,且持續(xù)流通超過規(guī)定的時(shí)間,為了防止逆變器器件、電線等損壞,要停止變頻器工作。具體分以下三種:
① 電流超過額定電流150%且持續(xù)60s,就報(bào)OL1故障,說明電機(jī)過載;
② 電流超過額定電流180%且持續(xù)10s,就報(bào)OL2故障,說明變頻器過載;
③ 電流超過額定電流200%且持續(xù)5s,就報(bào)OL3故障,說明系統(tǒng)過載,也就是鋼結(jié)構(gòu)力矩保護(hù)。
不管哪一種過載,都是由于負(fù)載的GD2(慣性)過大或因負(fù)載過大使電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)而產(chǎn)生,所以說對(duì)于已經(jīng)投入運(yùn)行的變頻器出現(xiàn)的故障,就必須檢查負(fù)載的狀況;對(duì)于新安裝的變頻器出現(xiàn)這種故障,很可能是V/F曲線設(shè)置不當(dāng)或電機(jī)參數(shù)設(shè)置有問題。比如一臺(tái)新安裝的變頻器,其驅(qū)動(dòng)的是一臺(tái)額定參數(shù)是220V/50Hz的變頻電機(jī),而變頻器出廠時(shí)設(shè)置為380V/50Hz,導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后出現(xiàn)磁飽和使電機(jī)轉(zhuǎn)速降低、發(fā)熱而過載。
(3)變頻器顯示GF即負(fù)載對(duì)地短路,其具有瞬態(tài)功能,也就是三相相電流偏差大于50%額定電流。具體原因有以下幾種:
① 電機(jī)絕緣不好或三相相間不平衡;
② 變頻器異常,主要為控制回路部分。接地故障也是平時(shí)會(huì)碰到的故障,在排除電機(jī)接地存在問題的原因外,最可能發(fā)生故障的部分就是霍爾傳感器了,霍爾傳感器由于受溫度,濕度等環(huán)境因數(shù)的影響,工作點(diǎn)很容易發(fā)生飄移,導(dǎo)致GF報(bào)警。
(4)OH故障即變頻器過熱,可分為OH1與OH2。原因分析如下:
① 變頻器柜內(nèi)部兩套風(fēng)機(jī)是否異常;
② 環(huán)境溫度過高否;
③ 頻繁過載否;
④ 熱敏檢測(cè)器件是否粉塵過多等異?,F(xiàn)象。
(5)OS故障即超速,分硬件與軟件超速,設(shè)定值分別為額定轉(zhuǎn)速的115%與110%,此時(shí)應(yīng)檢查PG反饋正常否。
(6)UV故障即欠壓,也就是說檢測(cè)出直流母線電壓故障。一般設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)變頻器的啟動(dòng)電路時(shí),為了減少變頻器的體積而選擇小限流電阻R1,其阻值在10~50Ω、功率為10~50W。當(dāng)變頻器的交流側(cè)輸入電源頻繁接通或者旁路接觸器MC的觸點(diǎn)接觸不良,都會(huì)導(dǎo)致限流電阻R1燒壞而出現(xiàn)欠壓故障。另外還有其它可能:
① 能量回饋裝置異常;
② 驅(qū)動(dòng)板檢測(cè)異常;
③ 若實(shí)際欠壓,可用參數(shù)U1-07中DC BUS來監(jiān)測(cè)。
(7)OV 故障即過壓,也就是直流母線DC BUS電壓超過容許值,具體原因分析如下:
如果變頻器驅(qū)動(dòng)大慣性負(fù)載,尤其重載下放,逆變器使電機(jī)快速減速時(shí),即再生制動(dòng)過程中,變頻器的輸出頻率按線性下降,而負(fù)載電機(jī)的頻率高于變頻器的輸出頻率,負(fù)載電機(jī)變頻器處于發(fā)電狀態(tài),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,并被變頻器直流側(cè)的平波電容吸收,當(dāng)這種能量足夠大時(shí),就會(huì)產(chǎn)生所謂的“泵升現(xiàn)象”,變頻器直流側(cè)會(huì)超過直流母線的最大電壓而跳閘。
其處理方法:可以采取停止變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)或停止快速減速方法,防止過電壓,此時(shí)應(yīng)將減速時(shí)間參數(shù)設(shè)置長些或增大制動(dòng)電阻或增加家制動(dòng)單元。當(dāng)然在QC中,還應(yīng)檢查能量回饋單元(CONVERTER);也有可能網(wǎng)側(cè)容量不夠,即高壓側(cè)變壓器容量不夠,容易產(chǎn)生系統(tǒng)諧振。(8)PGO故障即速度檢測(cè)開路,應(yīng)檢查脈沖編碼器及PG卡。
(9)變頻器無故障顯示,但不能高速運(yùn)行。一臺(tái)橋吊大車機(jī)構(gòu)變頻器運(yùn)行正常,就是電機(jī)無法達(dá)到高速運(yùn)行,經(jīng)檢查INVERT無故障,參數(shù)設(shè)置正確,調(diào)速輸入信號(hào)正常,經(jīng)上電運(yùn)行測(cè)試,INVERT直流母線電壓只有450V左右(正常值為580~600V),再測(cè)輸入側(cè),發(fā)現(xiàn)缺一相,故障原因是輸入側(cè)一相接觸不良造成。造成輸入缺相不報(bào)警仍然在低頻段工作,是因?yàn)樵撟冾l器母線電壓下限是400V,當(dāng)母線電壓降至400V以下時(shí),變頻器才報(bào)告直流母線低電壓故障。當(dāng)兩相輸入時(shí),直流母線電壓為380V×1.2=452V,大于400V,在變頻器不運(yùn)行時(shí),由于平波電容的作用,直流電壓也可達(dá)到正常值,所以變頻器不會(huì)報(bào)故障。而變頻器采用PWM控制技術(shù),調(diào)壓調(diào)頻的工作在逆變橋完成,因此在低頻段輸入缺相仍可以正常工作,但因輸入電壓、輸出電壓低,造成電機(jī)轉(zhuǎn)矩低,頻率上不去,就無法高速運(yùn)行。(10)SC故障
SC故障是安川變頻器較常見的故障。IGBT模塊損壞,這是引起SC故障報(bào)警的原因之一。此外驅(qū)動(dòng)電路損壞也容易導(dǎo)致SC故障報(bào)警。安川在驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)上,上橋使用了驅(qū)動(dòng)光耦PC923,這是專用于驅(qū)動(dòng)IGBT模塊的帶有放大電路的一款光耦,安川的下橋驅(qū)動(dòng)電路則是采用了光耦PC929,這是一款內(nèi)部帶有放大電路,及檢測(cè)電路的光耦。此外電機(jī)抖動(dòng),三相電流,電壓不平衡,有頻率顯示卻無電壓輸出,這些現(xiàn)象都有可能是IGBT模塊損壞。IGBT模塊損壞的原因有多種,首先是外部負(fù)載發(fā)生故障而導(dǎo)致IGBT模塊的損壞如負(fù)載發(fā)生短路,堵轉(zhuǎn)等。其次驅(qū)動(dòng)電路老化也有可能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)波形失真,或驅(qū)動(dòng)電壓波動(dòng)太大而導(dǎo)致IGBT損壞,從而導(dǎo)致SC故障報(bào)警
還有開關(guān)電源損壞是眾多變頻器最常見的故障,通常是由于開關(guān)電源的負(fù)載發(fā)生短路造成的,在眾多變頻器的開關(guān)電源線路設(shè)計(jì)上,安川變頻器應(yīng)該說是比較成功的。676H5變頻器采用了兩級(jí)的開關(guān)電源,有點(diǎn)類似于富士G5,先由第一級(jí)開關(guān)電源將直流母線側(cè)500多伏的直流電壓轉(zhuǎn)變成300多伏的直流電壓。然后再通過高頻脈沖變壓器的次級(jí)線圈輸出5V、12V、24V等較低電壓供變頻器的控制板,驅(qū)動(dòng)電路,檢測(cè)電路等做電源使用。在第二級(jí)開關(guān)電源的設(shè)計(jì)上安川變頻器使用了一個(gè)叫做TL431的可控穩(wěn)壓器件來調(diào)整開關(guān)管的占空比,從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。前幾期我們談到的LG變頻器也使用了類似的控制方式。用作開關(guān)管的QM5HL-24以及TL431都是較容易損壞的器件。此外當(dāng)我們?cè)谑褂弥腥缛袈牭酱潭募饨新?,這是由脈沖變壓器發(fā)出的,很有可能開關(guān)電源輸出側(cè)有短路現(xiàn)象。我們可以從輸出側(cè)查找故障。此外當(dāng)發(fā)生無顯示,控制端子無電壓,DC12V,24V風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)等現(xiàn)象時(shí)我們首先應(yīng)該考慮是否開關(guān)電源損壞了。
4.676H5變頻器硬件故障修理注意事項(xiàng)
(1)IGBT的更換。要測(cè)量各路阻值是否平衡。
(2)驅(qū)動(dòng)板的更換,需仔細(xì)核對(duì)插頭與插座的編號(hào)是否一致,是否有插座式的。
(3)主控板的更換。更換主控板后,需設(shè)置變頻器的應(yīng)用參數(shù)(E1),電機(jī)參數(shù)(E2),保護(hù)參數(shù)(L1、L6、L7)。
(4)PG卡的更換。需核對(duì)接線端子是否正常。如果換卡后電機(jī)啟動(dòng)有震動(dòng),不能正常旋轉(zhuǎn),則需將A、B相對(duì)調(diào)。
(5)通訊板的更換,需核對(duì)變頻器硬件站號(hào)設(shè)置的撥碼開關(guān)。檢查通訊指示燈是否正常。(6)676H5系列變頻器,通訊板是一單獨(dú)CPU,更換后,需上傳配置程序(無硬件站號(hào)開關(guān))。(7)由于安川變頻器內(nèi)部的螺栓材料材質(zhì)較軟,如果工具與之配合誤差較大就容易造成螺栓頭損壞,建議給變頻器維修人員配備進(jìn)口或合資品牌的專用工具。
(8)電解電容和散熱器為鋁合金材料,上螺栓時(shí)要注意手勢(shì)和力度,以免造成爛牙。如果電解電容發(fā)生爛牙一定要重新攻絲,否則會(huì)造成變頻器再次損壞。
(9)由于橋吊變頻器大多為現(xiàn)場(chǎng)維修,如不小心將螺栓掉落在變頻器內(nèi)或地溝內(nèi)就比較麻煩,所以螺絲刀頭必須帶磁性。
(10)安裝過程中一定要根據(jù)電路圖仔細(xì)核對(duì),并在通電前用萬用表二極管檔核對(duì)U、V、W三相輸出回路檢測(cè)值是否一致。
(11)在拆裝變頻器時(shí)清點(diǎn)螺栓數(shù)量是否一致,可以作為是否正確安裝的輔助依據(jù)。
5.結(jié)束語
采用676H5安川變頻器作為橋吊上異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,盡管其可靠性高,但如果使用不當(dāng)或偶發(fā)事件,也會(huì)造成變頻器損壞。要想使變頻器穩(wěn)定工作,首先熟悉變頻器的結(jié)構(gòu)原理,了解常見故障及其分析方法,其次日常的精心維護(hù),只要保養(yǎng)到位,也可降低變頻器的故障率,減少停機(jī)時(shí)間,使變頻器以最佳的工作狀態(tài)充分發(fā)揮效力。
參考文獻(xiàn)
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第二篇:變頻器常見故障及解決方案
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變頻器故障判斷及處理
1.1
逆變功率模塊的損壞
1.1.1
判斷
逆變功率模塊主要有IGBT、IPM
等,檢查外觀是否已炸開,端子與相連印制板是否有燒蝕痕跡。用萬用表查C-E、G-C、G-E
是否已通,或用萬用表測(cè)P
對(duì)U、V、W
和N
對(duì)U、V、W
電阻是否有不一致,以及各驅(qū)動(dòng)功率器件控制極對(duì)U、V、W、P、N的電阻是否有不一致,以此判斷是哪一功率器件損壞。
1.1.2
損壞的原因查找
(1)器件本身質(zhì)量不好。
(2)外部負(fù)載有嚴(yán)重過電流、不平衡,電動(dòng)機(jī)某相繞阻對(duì)地短路,有一相繞阻內(nèi)部短路,負(fù)載機(jī)械卡住,相間擊穿,輸出電線有短路或?qū)Φ囟搪贰?/p>
(3)負(fù)載上接了電容,或因布線不當(dāng)對(duì)地電容太大,使功率管有沖擊電流。
(4)用戶電網(wǎng)電壓太高,或有較強(qiáng)的瞬間過電壓,造成過電壓損壞。
(5)機(jī)內(nèi)功率開關(guān)管的過電壓吸收電路有損壞,造成不能有效吸收過電壓而使IGBT損壞,如圖1所示。
(6)濾波電容因日久老化,容量減少或內(nèi)部電感變大,對(duì)母線的過壓吸收能力下降,造成母線上過電壓太高而損壞IGBT。正常運(yùn)行時(shí)母線上的過電壓是逆變開關(guān)器件脈沖關(guān)斷時(shí),母線回路的電感儲(chǔ)能轉(zhuǎn)變而來的。
(7)IGBT或IPM功率器件的前級(jí)光電隔離器件因擊穿導(dǎo)致功率器件也擊穿,或因在印制板隔離器件部位有塵埃、潮濕造成打火擊穿,導(dǎo)致IGBT、IPM損壞。
(8)不適當(dāng)?shù)牟僮?,或產(chǎn)品設(shè)計(jì)軟件中有缺陷,在干擾和開機(jī)、關(guān)機(jī)等不穩(wěn)定情況下引起上下兩功率開關(guān)器件瞬間同時(shí)導(dǎo)通。
(9)雷擊、房屋漏水入侵,異物進(jìn)入、檢查人員誤碰等意外。
(10)經(jīng)維修更換了濾波電容器,因該電容質(zhì)量不好,或接到電容的線比原來長了,使電感量增加,造成母線過電壓幅度明顯升高。
(11)前級(jí)整流橋損壞,由于主電源前級(jí)進(jìn)入了交流電,造成IGBT、IPM損壞。
(12)修理更換功率模塊,因沒有靜電防護(hù)措施,在焊接操作時(shí)損壞了IGBT?;蛞蛐蘩碇猩?、緊固、絕緣等處理不好,導(dǎo)致短時(shí)使用而損壞。
(13)并聯(lián)使用IGBT,在更換時(shí)沒有考慮型號(hào)、批號(hào)的一致性,導(dǎo)致各并聯(lián)元件電流不均而損壞。
(14)變頻器內(nèi)部保護(hù)電路(過電壓、過電流保護(hù))的某元件損壞,失去保護(hù)功能。
(15)變頻器內(nèi)部某組電源,特別是IGBT驅(qū)動(dòng)級(jí)+、-電源損壞,改變了輸出值或兩組電源間絕緣被擊穿。
1.1.3
更換
只有查到損壞的根本原因,并首先消除再次損壞的可能,才能更換逆變模塊,否則換上去的新模塊會(huì)再損壞。
(1)IGBT
同絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管一樣要避免靜電損壞。在裝配焊接中防止損壞的根本措施是,把要修理的機(jī)器、IGBT
模塊、電烙鐵、人、操作工作臺(tái)墊板等全部用導(dǎo)線連接起來,使得在同一電場(chǎng)電位下進(jìn)行操作,全部連接的公共點(diǎn)如能接地就更好。特別是電烙鐵頭上不能帶有市電高電位,示波器電源要用隔離良好的變壓器隔離。IGBT模塊在未使用前要保持控制極G
與發(fā)射極E
接通,不得隨意去掉該器件出廠前的防靜電保護(hù)G-E
連通措施。
(2)功率模塊與散熱器之間涂導(dǎo)熱硅脂,保證涂層厚度0.1耀0.25
mm,接觸面80%以上,緊固力矩按緊固螺釘大小施加(M4
kg·cm,M5
kg·cm,M6
kg·cm),以確保模塊散熱良好。
(3)機(jī)器拆開時(shí),要對(duì)被拆件、線頭、零件做好筆記。再裝配時(shí)處理好原裝配上的各類技術(shù)措施,不得簡化、省略。例如,輸入的雙絞線、各電極連接的電阻阻值、絕緣件、吸收板或吸收電容都要維持原樣;要對(duì)作了修焊的驅(qū)動(dòng)印制板進(jìn)行清潔和防止爬電的涂漆處理,以及保證絕緣可靠,更不要少裝和錯(cuò)裝零部件。
(4)并聯(lián)模塊要求型號(hào)、編號(hào)一致,在編號(hào)無法一致時(shí),要確保被并聯(lián)的全部模塊性能相同。
(5)對(duì)因炸機(jī)造成銅件的缺損,要把毛刺修圓砂光,避免因過電壓發(fā)生尖端放電而再次損壞。
1.1.4
更換模塊后的通電
經(jīng)常會(huì)更換模塊后,一通電又燒毀了。為防止此類事故,一般在變頻器的直流主回路里串入一電阻,電阻阻值為1耀2
k贅,功率50
W以上,由于電阻的限流作用,即使故障開機(jī)也不會(huì)損壞模塊??蛰d時(shí)流過電阻的電流小,壓降也小,可做空載檢查。
一般只要空載運(yùn)行正常,去掉電阻大都會(huì)正常。
1.2
整流橋的損壞
1.2.1
判斷
用萬用表電阻擋即可判斷,對(duì)并聯(lián)的整流橋要松開連接件,找到壞的那一個(gè)。
1.2.2
損壞原因查找
(1)器件本身質(zhì)量不好。
(2)后級(jí)電路、逆變功率開關(guān)器件損壞,導(dǎo)致整流橋流過短路電流而損壞。
(3)電網(wǎng)電壓太高,電網(wǎng)遇雷擊和過電壓浪涌。電網(wǎng)內(nèi)阻小,過電壓保護(hù)的壓敏電阻已經(jīng)燒毀不起作用,導(dǎo)致全部過壓加到整流橋上。
(4)變頻器與電網(wǎng)的電源變壓器太近,中間的線路阻抗很小,變頻器沒有安裝直流電抗器和輸入側(cè)交流電抗器,使整流橋處于電容濾波的高幅度尖脈沖電流的沖擊狀態(tài)下,致使整流橋過早損壞。
(5)輸入缺相,使整流橋負(fù)擔(dān)加重而損壞。
1.2.3
更換
(1)找到引起整流橋損壞的根本原因,并消除,防止換上新整流橋又發(fā)生損壞。
(2)更換新整流橋,對(duì)焊接的整流橋需確保焊接可靠。確保與周邊元件的電氣安全間距,用螺釘聯(lián)接的要擰緊,防止接觸電阻大而發(fā)熱。與散熱器有傳導(dǎo)導(dǎo)熱的,要求涂好硅脂降低熱阻。
(3)對(duì)并聯(lián)整流橋要用同一型號(hào)、同一廠家的產(chǎn)品以避免電流不均勻而損壞。
1.3
濾波電解電容器損壞
1.3.1
判斷
出現(xiàn)外觀炸開、鋁殼鼓包、塑料外套管裂開,流出了電解液、保險(xiǎn)閥開啟或被壓出,小型電容器頂部分瓣開裂,接線柱嚴(yán)重銹蝕,蓋板變形、脫落,說明電解電容器已損壞。用萬用表測(cè)量開路或短路,容量明顯減小,漏電嚴(yán)重(用萬用表測(cè)最終穩(wěn)定后的阻值較?。?。
1.3.2
找出電容損壞原因
(1)器件本身質(zhì)量不好(漏電流大、損耗大、耐壓不足、含有氯離子等雜質(zhì)、結(jié)構(gòu)不好、壽命短)。
(2)濾波前的整流橋損壞,有交流電直接進(jìn)入了電容。
(3)分壓電阻損壞,分壓不均造成某電容首先擊穿,隨后發(fā)生相關(guān)其他電容也擊穿。
(4)電容安裝不良,如外包絕緣損壞,外殼連到了不應(yīng)有的電位上,電氣連接處和焊接處不良,造成接觸不良發(fā)熱而損壞。
(5)散熱環(huán)境不好,使電容溫升太高,日久而損壞。
1.3.3
電容的更換
(1)更換濾波電解電容器最好選擇與原來相同的型號(hào),在一時(shí)不能獲得相同的型號(hào)時(shí),必須注意以下幾點(diǎn):耐壓、漏電流、容量、外形尺寸、極性、安裝方式應(yīng)相同,并選用能承受較大紋波電流,長壽命的品種。
(2)更換拆裝過程中注意電氣連接(螺釘聯(lián)接和焊接)牢固可靠,正、負(fù)極不得接錯(cuò),固定用卡箍要能牢固固定,并不得損壞電容器外絕緣包皮,分壓電阻照原樣接好,并測(cè)量一下電阻值,應(yīng)使分壓均勻。
(3)已放置一年以上的電解電容器,應(yīng)測(cè)量漏電流值,不得太大,裝上前先行加直流電老化,直流電先加低一些,當(dāng)漏電流減小時(shí),再升高電壓,最后在額定電壓時(shí),漏電流值不得超過標(biāo)準(zhǔn)值。
(4)因電容器的尺寸不合適,而修理替換的電容器只能裝在其他位置時(shí),必須注意從逆變模塊到電容的母線不能比原來的母線長,兩根+、-母線包圍的面積必須盡量小,最好用雙絞線方式。這是因?yàn)殡娙葸B接母線延長或+、-母線包圍面積大會(huì)造成母線電感增加,引起功率模塊上的脈沖過電壓上升,造成損壞功率模塊或過電壓吸收器件損壞。在不得已的情況下,另將高頻高壓的浪涌吸收電容器用短線加裝到逆變模塊上,幫助吸收母線的過電壓,彌補(bǔ)因電容器連接母線延長帶來的危害。
1.4
風(fēng)機(jī)的損壞
1.4.1
風(fēng)機(jī)的損壞判斷
(1)測(cè)量風(fēng)機(jī)電源電壓是否正常,如風(fēng)機(jī)電源不正常,首先要修好風(fēng)機(jī)電源。
(2)確認(rèn)風(fēng)機(jī)電源正常后風(fēng)機(jī)如不轉(zhuǎn)或慢轉(zhuǎn),則風(fēng)機(jī)已損壞,需更換。
1.4.2
損壞原因查找
(1)風(fēng)機(jī)本身質(zhì)量不好,線包燒毀、局部短路,直至風(fēng)機(jī)的電子線路損壞,或風(fēng)機(jī)引線斷路、機(jī)械卡死、含油軸承干涸、塑料老化變形卡死。
(2)環(huán)境不良,有水汽、結(jié)露、腐蝕性氣體、臟物堵塞、溫度太高使塑料變形。
1.4.3
風(fēng)機(jī)的更換
(1)更換新風(fēng)機(jī)最好選擇原型號(hào)或比原型號(hào)性能優(yōu)越的風(fēng)機(jī),同樣尺寸的風(fēng)機(jī)包含很多種風(fēng)量和風(fēng)壓品種。
(2)風(fēng)機(jī)的拆卸有很多情況要牽動(dòng)變頻器內(nèi)部機(jī)芯,在拆卸時(shí)要做好記錄和標(biāo)識(shí),防止裝回原樣時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤。有的設(shè)計(jì)已充分考慮到更換方便性,此時(shí)要看清楚,不要盲目大拆、大動(dòng)。
(3)風(fēng)機(jī)在安裝螺釘時(shí),力矩要合適,不要因過緊而使塑料件變形和斷裂,也不能太松而因振動(dòng)松脫。風(fēng)機(jī)的風(fēng)葉不得碰風(fēng)罩,更不得裝反風(fēng)機(jī)。
(4)選用風(fēng)機(jī)時(shí)注意風(fēng)機(jī)軸承是滾珠軸承的為好,含油軸承的機(jī)械壽命短。就單純軸承壽命而言,使用滾珠軸承時(shí)風(fēng)機(jī)壽命會(huì)高5耀10
倍。
(5)風(fēng)機(jī)裝在出風(fēng)口承受高溫氣流,其風(fēng)葉應(yīng)用金屬或耐溫塑料制成,不得使用劣質(zhì)塑料,以免變形。
(6)電源連接要正確良好,轉(zhuǎn)子風(fēng)葉不得與導(dǎo)線相摩擦,裝好后要通電試一下。
(7)清理風(fēng)道和散熱片的堵塞物很重要,不少變頻器因風(fēng)道堵塞而發(fā)生過熱保護(hù)或損壞。
1.5
開關(guān)電源的損壞
1.5.1
開關(guān)電源損壞的判斷
(1)有輸入電壓,而無開關(guān)電源輸出電壓,或輸出電壓明顯不對(duì)。
(2)開關(guān)電源的開關(guān)管、變壓器印制板周邊元件,特別是過電壓吸收元件有外觀上可見的燒黃、燒焦,用萬用表測(cè)開關(guān)管等元件已損壞。
(3)開關(guān)變壓器漆包線長期在高溫下使用,出現(xiàn)發(fā)黃、焦臭、變壓器繞阻間有擊穿、變壓器繞阻特別是高壓線包有斷線、骨架有變形和跳弧痕跡。
1.5.2
查找開關(guān)電源損壞原因
(1)開關(guān)電源變壓器本身漏感太大。運(yùn)行時(shí)一次繞阻的漏感造成大能量的過電壓,該能量被吸收的元件(阻容元件、穩(wěn)壓管、瞬時(shí)電壓抑制二極管)吸收時(shí)發(fā)生嚴(yán)重過載,時(shí)間一長吸收的元件就損壞了。
以上原因又會(huì)使開關(guān)電源效率下降、開關(guān)管和開關(guān)變壓器發(fā)熱嚴(yán)重,而且開關(guān)管上出現(xiàn)高的反峰電壓,促使開關(guān)管損壞及變壓器損壞,特別在密閉機(jī)箱里的變壓器、開關(guān)管、吸收用電阻、穩(wěn)壓管或瞬時(shí)電壓抑制二極管的溫度會(huì)很高。
(2)變壓器導(dǎo)線因氧化、助焊劑腐蝕而斷裂。
(3)元器件本身壽命問題,特別是開關(guān)管和或開關(guān)集成電路因電流電壓負(fù)擔(dān)大,更易損壞。
(4)環(huán)境惡劣,由灰塵、水汽等造成絕緣損壞。
1.5.3
開關(guān)電源的修理
(1)開關(guān)電源因局部高溫已使印制板深度發(fā)黃碳化或印制線損壞時(shí),印制板的絕緣和覆銅箔、導(dǎo)線已不能使用時(shí),只能整體更換該印制板。
(2)查出損壞的元件后更換新元件,元件型號(hào)應(yīng)與原型號(hào)一致,在不能一致時(shí),要確認(rèn)元件的功率、開關(guān)頻率、耐壓以及尺寸上能否安裝,并要與周邊元件保持絕緣間距。
(3)認(rèn)為已修好后,應(yīng)通電檢查。通電時(shí)不應(yīng)使整個(gè)變頻器通電而只對(duì)有開關(guān)變壓器的那一部分,即在開關(guān)變壓器的電源側(cè)通電,檢查工作是否正常、二次電壓是否正確,改變電源側(cè)的電壓在+15%耀-20豫變動(dòng)范圍內(nèi),輸出電壓應(yīng)基本不變。
1.6
接觸器的損壞
1.6.1
接觸器損壞判斷
(1)對(duì)于發(fā)生逆變橋模塊炸毀、濾波電解電容器發(fā)生爆炸等變頻器后級(jí)發(fā)生嚴(yán)重過電流短路的,都要檢查是否影響了接觸器。常見的損壞有觸頭燒蝕、燒結(jié),以及接觸器塑料件燒變形。
(2)少數(shù)接觸器會(huì)發(fā)生控制線包斷線和完全不動(dòng)作。
·
1.6.2
損壞原因
(1)后級(jí)有短路,過電流故障造成觸頭燒蝕。
(2)線包質(zhì)量不好,發(fā)生線包燒毀、燒斷線而不能吸合。
(3)對(duì)有電子線路的接觸器,會(huì)因電子線路損壞而不能動(dòng)作,因此最好不用此類接觸器。
(4)因炸機(jī)火焰損壞。
1.6.3
更換
(1)選同型號(hào)、同尺寸、線包電壓相同的產(chǎn)品更換,如型號(hào)不同,則性能、尺寸、電壓應(yīng)相同。
(2)如果有舊的接觸器,可以更換內(nèi)部零件而修好,但必須嚴(yán)格按原有內(nèi)部裝配正確裝配好。
(3)對(duì)燒蝕不嚴(yán)重的觸頭,可以用細(xì)砂布仔細(xì)砂光繼續(xù)使用。
(4)因觸頭要流過大電流,對(duì)螺釘聯(lián)接的銅條和導(dǎo)線必須切切實(shí)實(shí)擰緊以減少發(fā)熱。
1.7
印制電路板的損壞
1.7.1
印制電路板的損壞判斷
(1)排除了主回路器件的故障后,如還不能使變頻器正常工作,最為簡單有效的判斷是拆下印制板看一下正、反面有無明顯的元件變色、印制線變色、局部燒毀。
(2)一般變頻器上的印制板主要有驅(qū)動(dòng)板、主控板、顯示板,根據(jù)變頻器故障表現(xiàn)特征,使用換板方式判斷哪塊板有毛病。對(duì)其他印制板,如吸收板、GE
板、風(fēng)機(jī)電源板等,因電路簡單可用萬用表迅速查出故障。
(3)印制板在有電路圖時(shí)按圖檢查各電源電壓,用示波器檢查各點(diǎn)波形,先從后級(jí),逐漸往前級(jí)檢查;在沒有電路圖時(shí),采用比較法,對(duì)有幾路相同的部分進(jìn)行比較,將故障板與好板對(duì)照查出不同點(diǎn),再作分析即可找到損壞的器件。
1.7.2
印制板損壞原因
(1)元器件本身質(zhì)量和壽命造成損壞,特別是功率較大的器件,損壞的概率更大。
(2)元器件因過熱或過電壓損壞,變壓器斷線,電解電容器干枯、漏電,電阻長期高溫而變值。
(3)因環(huán)境溫度、濕度、水露、灰塵引起印制板腐蝕擊穿絕緣漏電等損壞。
(4)因模塊損壞導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)印制板上的元件和印制線損壞。
(5)因接插件接觸不良、單片機(jī)、存儲(chǔ)器受干擾晶振失效。
(6)原有程序因用戶自行調(diào)亂,不能工作。
1.7.3
印制板的維修
(1)對(duì)印制板維修需有電路圖、電源、萬用表、示波器、全套焊接拆裝工具,以及日積月累的經(jīng)驗(yàn),才會(huì)比較迅速地找到損壞之處。
(2)印制板表面有防護(hù)漆等涂層,檢測(cè)時(shí)要仔細(xì)用針狀測(cè)筆接觸到被測(cè)金屬,防止誤判。由于元件過熱和過電壓容易造成元件損壞,所以對(duì)于下列部位要求高度注意,首先檢查;
開關(guān)電源的開關(guān)管、開關(guān)變壓器、過電壓吸收元件、功率器件、脈沖變壓器、高壓隔離用的光耦合器、過電壓吸收或緩沖吸收板及所屬元件、充電電阻、場(chǎng)效應(yīng)管或IGBT管、穩(wěn)壓管或穩(wěn)壓集成電路。
(3)印制板的更換會(huì)因版本不同而帶來麻煩,因此若確定要換板,就要看版號(hào)標(biāo)識(shí)是否一致,如不一致而發(fā)生了障礙,就要向制造商了解清楚。
(4)單片機(jī)編號(hào)不一樣內(nèi)部的程序就不一樣,在使用中某些項(xiàng)目可能會(huì)表現(xiàn)不一樣,因此,使用中如確認(rèn)程序有問題,就應(yīng)向制造商詢問。
(5)由于干擾會(huì)導(dǎo)致變頻器工作不正?;虬l(fā)生保護(hù)。此時(shí),應(yīng)采取抗干擾措施,除了變頻器整體上考慮抗干擾外(如加裝輸入/輸出交流電抗器、無線電干擾抑制電抗器,輸出線加磁環(huán)等),還可以在印制板的電源端加裝由磁環(huán)和同相串繞的幾匝導(dǎo)線構(gòu)成的所謂共模抑制電抗器,對(duì)印制板上下位置作靜電隔離屏蔽,以及對(duì)外部控制線用屏蔽線或用雙絞線等措施。
(6)印制板維修后要通電檢查,此時(shí)不要直接給變頻器的主回路通電,而要使用輔助電源對(duì)印制板加電,并用萬用表檢查各電壓,用示波器觀察波形,確認(rèn)完全無誤后才可接到主回路一起調(diào)試。
1.8
變頻器內(nèi)部打火或燃燒
1.8.1
過電壓吸收不良造成打火
變頻器的逆變器在快速切換電流時(shí),發(fā)現(xiàn)某主器件被損壞,一般是由于切換電路上往往有電感存在,電感上儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量將迅速轉(zhuǎn)變?yōu)殡妶?chǎng)能量,即
特別當(dāng)被切換電流i
大,而電路分布電容C小的時(shí)刻,在電流切換器的端子上將出現(xiàn)極高的過電壓u,這個(gè)電壓有時(shí)高到幾百伏、幾千伏、甚至幾萬伏。
因此,在變頻器的功率開關(guān)器件(如IGBT)的C、E端、開關(guān)電源管的D端、電源進(jìn)線端等部位都設(shè)置了過電壓吸收電路或器件來作保護(hù)。但這些保護(hù)器件失效,或具有相同作用的其他器件性能變壞(如承擔(dān)部分過電壓吸收的濾波電容干枯)時(shí),都有可能出現(xiàn)過電壓,發(fā)生打火、擊穿或被保護(hù)的開關(guān)器件自身損壞。
常見過電壓吸收電路如圖2
所示。電源進(jìn)線端的過電壓吸收電路如圖3
所示。
當(dāng)這些吸收元件損壞及安裝它的印制板損壞時(shí),就會(huì)產(chǎn)生過電壓、跳火、燒蝕及主器件立即損壞。
更換這些元件時(shí)要求意識(shí)到型號(hào)的重要性,如二極管一定要用快恢復(fù)或超快恢復(fù)二極管,連接的接線要簡短,以減少分布電感量的危害。
1.8.2
主器件損壞造成打火
有些變頻器損壞的現(xiàn)象使人感到納悶,母線間的某個(gè)間距并不小,但有尖端放電可能的區(qū)域,出現(xiàn)打火電蝕的痕跡。仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)有某主器件被損壞,究竟是不是間距不夠造成的后果呢?不是的,這是因主回路有一定的電感,當(dāng)主器件因故障的短路大電流突然燒毀時(shí),就會(huì)造成母線間過電壓(見圖4)。逆變橋開關(guān)器件IGBT短路會(huì)造成正負(fù)母線間打火;整流橋短路或逆變IGBT
短路有可能造成進(jìn)線處打火或進(jìn)線保護(hù)用壓敏電阻損壞,因進(jìn)線也有電感,也會(huì)造成過電壓。
逆變橋開關(guān)器件IGBT
或整流橋燒毀造成自身炸裂,嚴(yán)重時(shí)殃及周圍器件,如燒毀驅(qū)動(dòng)電路板。
·
1.8.3
壓敏電阻問題
壓敏電阻本來是用于進(jìn)線側(cè)吸收進(jìn)線過電壓的保護(hù)器件,但當(dāng)進(jìn)線側(cè)電壓持續(xù)較高,壓敏電阻性能有變化時(shí),有可能使壓敏電阻爆炸燒毀,同樣有可能殃及周圍器件和導(dǎo)線絕緣。
1.8.4
電解電容器漏液、爆炸、燃燒
電解電容質(zhì)量不好的表現(xiàn)有:漏液、漏電流大、損耗大、發(fā)熱、鼓包、炸裂、由炸裂引起燃燒、容量下降,內(nèi)阻及電感增加。對(duì)于濾波用電解電容器因電壓高、容量大,所儲(chǔ)存的能量大,容易造成漏液、爆炸、燃燒。電解液是可燃物,可造成燃燒事故。因此要用質(zhì)量好的電解電容器,并在到達(dá)壽命前更換新的。
1.9
常見運(yùn)行中的故障
1.9.1
過電流跳閘
起動(dòng)時(shí),一升速就跳閘,說明過電流十分嚴(yán)重,應(yīng)查看有否負(fù)載短路、接地、工作機(jī)械卡堵、傳動(dòng)損壞、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩過小、以及根本起不動(dòng)、變頻器逆變橋已損壞。
運(yùn)行中跳閘引起的原因有升速設(shè)定時(shí)間過短、降速時(shí)間設(shè)定過短、轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償(V/f
比)設(shè)定太大,造成低速過電流、熱繼電器調(diào)整不當(dāng),動(dòng)作電流設(shè)定太小也可引起過電流動(dòng)作。
1.9.2
過電壓和欠電壓跳閘
(1)過電壓:電源電壓過高、降速時(shí)間設(shè)定過短、降速過程中制動(dòng)單元沒有工作或制動(dòng)單元放電太慢,即制動(dòng)電阻太大。變頻器內(nèi)部過電壓保護(hù)電路有故障會(huì)引起過電壓。
(2)欠電壓:電源電壓過低、電源缺相、整流橋有一相故障,變頻器內(nèi)部欠電壓保護(hù)電路故障也會(huì)引起欠電壓。
1.9.3
電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)
電動(dòng)機(jī)、導(dǎo)線、變頻器有損壞,線未接好,功能設(shè)置,如上限頻率、下限頻率、最高頻率設(shè)定時(shí)沒有注意,相互矛盾著。使用外控給定時(shí),沒有選項(xiàng)預(yù)置,以及其他不合理設(shè)置。
1.9.4
發(fā)生失速
變頻器在減速或停止過程中,由于設(shè)置的減速時(shí)間過短或制動(dòng)能力不夠,導(dǎo)致變頻器內(nèi)部母線電壓升高發(fā)生保護(hù)(也稱過電壓失速),造成變頻器失去對(duì)電動(dòng)機(jī)的速度控制。此時(shí),應(yīng)設(shè)置較長的減速時(shí)間,保持變壓器內(nèi)母線電壓不至于升得太高,實(shí)現(xiàn)正常減速控制。
變頻器在增速過程中,設(shè)置的加速時(shí)間過短或負(fù)載太重,電網(wǎng)電壓太低,導(dǎo)致變頻器過電流而發(fā)生保護(hù)(也稱過電流失速),變頻器失去對(duì)電動(dòng)機(jī)的速度控制。此時(shí),應(yīng)設(shè)置較長的增速時(shí)間,維持不會(huì)過電流,實(shí)現(xiàn)正常增速控制。
1.9.5
變頻器主器件自保護(hù)(FL保護(hù))
該保護(hù)是變頻器主器件工作不正常而發(fā)生的自我保護(hù),很多原因都會(huì)導(dǎo)致FL保護(hù)。FL發(fā)生時(shí),很多是變頻器逆變器部分已經(jīng)流過了不適當(dāng)?shù)拇箅娏?。這一電流在很短的時(shí)間內(nèi)被檢測(cè)出來,并在沒有使功率器件損壞前發(fā)出保護(hù)控制信號(hào),停止功率器件繼續(xù)被驅(qū)動(dòng)板激勵(lì)而繼續(xù)發(fā)生大電流,從而保護(hù)了功率器件。也有功率器件已壞,不適當(dāng)?shù)赝ㄟ^了大電流,被檢測(cè)后就停止了驅(qū)動(dòng)板對(duì)功率器件的激勵(lì)。也有因過熱使熱敏元件動(dòng)作,發(fā)生FL保護(hù)。
FL發(fā)生的現(xiàn)象一般有:一通電就FL保護(hù)、運(yùn)行一段時(shí)間發(fā)生FL保護(hù)、不定期出現(xiàn)EL保護(hù)。
FL發(fā)生時(shí)要檢查以下是否已損壞及作出處理。
(1)模塊(開關(guān)功率器件)已損壞。
(2)驅(qū)動(dòng)集成電路(驅(qū)動(dòng)片)、驅(qū)動(dòng)光耦合器已損壞。
(3)由功率開關(guān)器件IGBT集電極到驅(qū)動(dòng)光耦合器的傳遞電壓信號(hào)的高速二極管損壞。
(4)因逆變模塊過熱造成熱斷電器動(dòng)作。這類故障一般冷卻后可復(fù)位,即FL在冷卻時(shí)不發(fā)生,可再運(yùn)行。對(duì)此要改善冷卻通風(fēng),找到加熱根源。
(5)外部干擾和內(nèi)部干擾造成變頻器控制部位、芯片發(fā)生誤動(dòng)作。對(duì)此要采取內(nèi)部抗干擾措施,如加磁環(huán)、屏蔽線,更改外部布線、對(duì)干擾源隔離、加電抗器等。
1.10
康沃變頻器常見故障及處理方法
1.10.1
故障P.OFF
康沃變頻器上電顯示P.OFF,延時(shí)1耀2
s后顯示0,表示變頻器處于待機(jī)狀態(tài)。在應(yīng)用中若出現(xiàn)變頻器上電后一直顯示P.OFF
而不跳0
現(xiàn)象,主要原因有輸入電壓過低、輸入電源缺相及變頻器電壓檢測(cè)電路故障。處理時(shí)應(yīng)先測(cè)量電源三相輸入電壓,R、S、T端子正常電壓為三相380
V,如果輸入電壓低于320
V或輸入電源缺少,則應(yīng)排除外部電源故障。如果輸入電源正??膳袛酁樽冾l器內(nèi)部電壓檢測(cè)電路或缺相保護(hù)故障。對(duì)于康沃G1/P1
系列90
kW及以上機(jī)型變頻器,故障原因主要為內(nèi)部缺相檢測(cè)電路異常。缺相檢測(cè)電路由兩個(gè)單相380
V/18.5
V變壓器及整流電路構(gòu)成,故障原因大多為檢測(cè)變壓器故障,處理時(shí)可測(cè)量變壓器的輸出電壓是否正常。
1.10.2
故障ER08
康沃變頻器出現(xiàn)ER08
故障代碼表示變頻器處于欠電壓故障狀態(tài)。主要原因有輸入電源過低或缺相、變頻器內(nèi)部電壓檢測(cè)電路異常、變頻器主電路異常。通用變頻器電壓輸入范圍在320~460
V。
在實(shí)際應(yīng)用中變頻器滿載運(yùn)行時(shí),當(dāng)輸入電壓低于340
V時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)欠電壓保護(hù),這時(shí)應(yīng)提高電網(wǎng)輸入電壓或變頻器降額使用;若輸入電壓正常,變頻器在運(yùn)行中出現(xiàn)ER08
故障,則可判斷為變頻器內(nèi)部故障。若變頻器主回路正常,出現(xiàn)ER08
報(bào)警的原因大多為電壓檢測(cè)電路故障。一般變頻器的電壓檢測(cè)電路為開關(guān)電源的一組輸出,經(jīng)過取樣、比較電路后給CPU
處理器,當(dāng)超過設(shè)定值時(shí),CPU根據(jù)比較信號(hào)輸出故障封鎖信號(hào),封鎖IGBT,同時(shí)顯示故障代碼。
1.10.3
故障ER02/ER05
故障代碼ER02/ER05
表示變頻器在減速中出現(xiàn)過電流或過電壓故障,主要原因?yàn)闇p速時(shí)間過短、負(fù)載回饋能量過大未能及時(shí)被釋放。若電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)慣性較大的負(fù)載時(shí),當(dāng)變頻器頻率(即電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速)下降時(shí),電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速可能大于同步轉(zhuǎn)速,這時(shí)電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),此部分能量將通過變頻器的逆變電路返回到直流回路,從而使變頻器出現(xiàn)過壓或過流保護(hù)?,F(xiàn)場(chǎng)處理時(shí)在不影響生產(chǎn)工藝的情況下可延長變頻器的減速時(shí)間,若負(fù)載慣性較大,又要求在一定時(shí)間內(nèi)停機(jī)時(shí),則要加裝外部制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元,康沃G2/P2
系列變頻器22
kW
以下的機(jī)型均內(nèi)置制動(dòng)單元,只需加外部制動(dòng)電阻即可,電阻選配可根據(jù)產(chǎn)品說明中標(biāo)準(zhǔn)選用;對(duì)于功率22
kW以上的機(jī)型則要求外加制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻。
ER02/ER05故障一般只在變頻器減速停機(jī)過程中才會(huì)出現(xiàn),如果變頻器在其他運(yùn)行狀態(tài)下出現(xiàn)該故障,則可能是變頻器內(nèi)部的開關(guān)電源部分,如電壓檢測(cè)電路或電流檢測(cè)電路異常而引起的。
1.10.4
故障ER17
代碼ER17
表示電流檢測(cè)故障。通用變頻器電流檢測(cè)一般采用電流傳感器,如圖5
所示,通過檢測(cè)變頻器兩相輸出電流來實(shí)現(xiàn)變頻器運(yùn)行電流的檢測(cè)、顯示及保護(hù)功能。輸出電流經(jīng)電流傳感器(圖中的H1、H2)輸出線性電壓信號(hào),經(jīng)放大比較電路輸送給CPU
處理器,CPU
處理器根據(jù)不同信號(hào)判斷變頻器是否處于過電流狀態(tài),如果輸出電流超過保護(hù)值,則故障封鎖保護(hù)電路動(dòng)作,封鎖IGBT脈沖信號(hào),實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。
康沃變頻器出現(xiàn)ER17
故障的主要原因?yàn)殡娏鱾鞲衅鞴收匣螂娏鳈z測(cè)放大比較電路異常,前者可通過更換傳感器解決,后者大多為相關(guān)電流檢測(cè)IC
電路或IC
芯片工作電源異常,可通過更換相關(guān)IC或維修相關(guān)電源解決。
1.10.5
故障ER15
代碼ER15
表示逆變模塊IPM、IGBT故障,主要原因?yàn)檩敵鰧?duì)地短路、變頻器至電動(dòng)機(jī)的電纜線過長(超過50
m)、逆變模塊或其保護(hù)電路故障?,F(xiàn)場(chǎng)處理時(shí)先拆去電動(dòng)機(jī)接線,測(cè)量變頻器逆變模塊,觀察輸出是否存在短路,同時(shí)檢查電動(dòng)機(jī)是否對(duì)地短路及電動(dòng)機(jī)接線是否超過允許范圍,如上述均正常,則可能為變頻器內(nèi)部IGBT
模塊驅(qū)動(dòng)或保護(hù)電路異常。一般IGBT過電流保護(hù)是通過檢測(cè)IGBT導(dǎo)通時(shí)的管壓降動(dòng)作的,如圖6所示。
當(dāng)IGBT正常導(dǎo)通時(shí)其飽和壓降很低,當(dāng)IGBT過電流時(shí)管壓降VCE會(huì)隨著短路電流的增加而增大,增大到一定值時(shí),檢測(cè)二極管VDB將反向?qū)?,此時(shí)反向電流信號(hào)經(jīng)IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路送給CPU
處理器,CPU
封鎖IGBT
輸出,以達(dá)到保護(hù)作用。如果檢測(cè)二極管VDB損壞,則康沃變頻器會(huì)出現(xiàn)ER15
故障,現(xiàn)場(chǎng)處理時(shí)可更換檢測(cè)二極管以排除故障。
1.10.6
故障ER11
康沃變頻器出現(xiàn)ER11
故障表示變頻器過熱,可能的原因主要有:風(fēng)道阻塞、環(huán)境溫度過高、散熱風(fēng)扇損壞不轉(zhuǎn)及溫度檢測(cè)電路異?!,F(xiàn)場(chǎng)處理時(shí)先判斷變頻器是否確實(shí)存在溫度過高情況,如果溫度過高可先按以上原因排除故障;若變頻器溫度正常情況下出現(xiàn)ER11
報(bào)警,則故障原因?yàn)闇囟葯z測(cè)電路故障??滴?2
kW以下機(jī)型采用的七單元逆變模塊,內(nèi)部集成有溫度元件,如果模塊內(nèi)此部分電路也會(huì)出現(xiàn)ER11
報(bào)警,另處當(dāng)溫度檢測(cè)運(yùn)算電路異常時(shí)也會(huì)出現(xiàn)同樣故障現(xiàn)象。
2?變頻器驅(qū)動(dòng)電路常見問題及解決方案
近10
多年來,隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制理論向交流電氣傳動(dòng)領(lǐng)域的滲入,變頻交流調(diào)速已逐漸取代了過去的轉(zhuǎn)差率調(diào)速、變極調(diào)速、直流調(diào)速等調(diào)速技術(shù)。幾乎可以說,有交流電動(dòng)機(jī)的地方就有變頻器的使用。其最主要的特點(diǎn)是具有高效率的驅(qū)動(dòng)性能及良好的控制特性。
現(xiàn)在通用型的變頻器一般包括以下幾個(gè)部分:整流橋、逆變橋、中間直流電路、預(yù)充電電路、控制電路、驅(qū)動(dòng)電路等。一臺(tái)變頻器的好壞,驅(qū)動(dòng)電路起著至關(guān)重要的作用,現(xiàn)就來談?wù)勻?qū)動(dòng)電路常見的問題以及解決的辦法。
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,驅(qū)動(dòng)電路本身也經(jīng)歷了從插腳式元件的驅(qū)動(dòng)電路到光耦驅(qū)動(dòng)電路,再到厚膜驅(qū)動(dòng)電路,以及比較新的集成驅(qū)動(dòng)電路。目前后三種驅(qū)動(dòng)電路在維修中還是經(jīng)常能遇到的。
下面介紹幾種驅(qū)動(dòng)電路的維修方法。
2.1
驅(qū)動(dòng)電路損壞的原因及檢查
造成驅(qū)動(dòng)損壞的原因是各種各樣的,一般來說,出現(xiàn)的問題也無非是U、V、W三相無輸出或輸出不平衡,或輸出平衡但是在低頻時(shí)抖動(dòng),還有啟動(dòng)報(bào)警等。當(dāng)一臺(tái)變頻器大電容后的快速熔斷器斷開,或者是IGBT
逆變模塊損壞的情況下,驅(qū)動(dòng)電路基本都不可能完好無損,切不可換上好的快速熔斷器或IGBT逆變模塊,這樣很容易造成剛換上的新器件再次損壞。這時(shí)應(yīng)該著重檢查驅(qū)動(dòng)電路上是否有打火的印記。可以先將IGBT逆變模塊的驅(qū)動(dòng)腳連線拔掉,用萬用表電阻擋測(cè)量六路驅(qū)動(dòng)是否阻值都相同(但是極個(gè)別的變頻器驅(qū)動(dòng)電路不是六路阻值都相同的,如三菱、富士等變頻器)。如果六路阻值都基本相同也不能完全證明驅(qū)動(dòng)電路是完好的,接著需要使用電子示波器測(cè)量六路驅(qū)動(dòng)電路上電壓是否相同,當(dāng)給定一個(gè)起動(dòng)信號(hào)時(shí)六路驅(qū)動(dòng)電路的波形是否一致。如果沒有電子示波器,也可以嘗試使用數(shù)字式電子萬用表來測(cè)量驅(qū)動(dòng)電路六路的直流電壓。一般來說,未起動(dòng)時(shí)的每路驅(qū)動(dòng)電路上的直流電壓約為10
V,起動(dòng)后的直流電壓為2耀3
V,如果測(cè)量結(jié)果一切正常的話,基本可以判斷此變頻器的驅(qū)動(dòng)電路是好的。接著就將IGBT逆變模塊連接到驅(qū)動(dòng)電路上,但是記住在沒有100%把握的情況下,最穩(wěn)妥的方法還是將IGBT逆變模塊的P從直流母線上斷開,中間串聯(lián)一組燈泡或一個(gè)功率大一點(diǎn)的電阻,這樣能在電路出現(xiàn)大電流的情況下,保護(hù)IGBT逆變模塊不被大電容的放電電流燒壞。下面介紹幾個(gè)在維修變頻器時(shí)和驅(qū)動(dòng)電路有關(guān)的實(shí)例。
2.2
安川616G5,3.7
kW的變頻器
安川616G5,3.7
kW的變頻器,故障現(xiàn)象為三相輸出正常,但在低速時(shí)電動(dòng)機(jī)抖動(dòng),無法進(jìn)行正常運(yùn)行。首先估計(jì)多數(shù)為變頻器驅(qū)動(dòng)電路損壞,正確的解決辦法應(yīng)該是確定故障現(xiàn)象后將變頻器打開,將IGBT
逆變模塊從印制電路上卸下,使用電子示波器觀察六路驅(qū)動(dòng)電路打開時(shí)的波形是否一致,找出不一致的那一路驅(qū)動(dòng)電路,更換該驅(qū)動(dòng)電路上的光耦合器,一般為PC923
或PC怨圓怨。若變頻器使用年數(shù)超過3
年,推薦將驅(qū)動(dòng)電路的電解電容器全部更換,然后再用示波器觀察,待六路波形一致后,裝上IGBT逆變模塊,進(jìn)行負(fù)載實(shí)驗(yàn),抖動(dòng)現(xiàn)象消除。
2.3
富士G9變頻器
富士G9變頻器,故障現(xiàn)象為上電無顯示。估計(jì)可能是變頻器開關(guān)電源損壞,打開變頻器檢查開關(guān)電源線路,但是經(jīng)檢查,開關(guān)電源器件線路都無損壞,直流電壓也無顯示,這時(shí)要估計(jì)到可能是驅(qū)動(dòng)問題。將驅(qū)動(dòng)電路的所有電容拆下,發(fā)現(xiàn)有個(gè)別電容漏液,更換新的電解電容器,再次上電后正常工作。
2.4
臺(tái)達(dá)變頻器
臺(tái)達(dá)變頻器,故障現(xiàn)象是變頻器輸出端打火,拆開檢查后發(fā)現(xiàn)IGBT逆變模塊擊穿,驅(qū)動(dòng)電路印制電路板嚴(yán)重?fù)p壞。正確的解決辦法是先將損壞IGBT逆變模塊拆下,拆的時(shí)候主要應(yīng)盡量保護(hù)好印制電路板不受人為二次損壞,將驅(qū)動(dòng)電路上損壞的電子元器件逐一更換,將印制電路板上開路的線路用導(dǎo)線連起來(這里要注意要將燒毀的部分刮干凈,以防再次打火)。在六路驅(qū)動(dòng)電路阻值相同、電壓相同的情況下使用示波器測(cè)量波形,但變頻器一開就報(bào)OCC
故障(臺(tái)達(dá)變頻器無IGBT逆變模塊,開機(jī)會(huì)報(bào)警)使用燈泡將模塊的P1
和印制板連起來,其他的用導(dǎo)線連,再次起動(dòng)還報(bào)OCC,確定為驅(qū)動(dòng)電路還有問題;逐一更換光耦合器,后發(fā)現(xiàn)該驅(qū)動(dòng)電路的光耦合器帶檢測(cè)功能,其中一路光耦合器檢測(cè)功能損壞,更換新的后,起動(dòng)正常。
第三篇:變頻器常見故障處理和維修方法經(jīng)典教案
變頻器常見故障處理和維修方法經(jīng)典教案
本文主要介紹了變頻器的一些常見故障處理和維修方法,并簡述了其故障產(chǎn)生的原因及防治對(duì)策。
1、引言
隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,新型大功率電力電子元器件的誕生,集成電路和微機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,交流變頻調(diào)速技術(shù)已日趨完善和成熟。交流變頻調(diào)速系統(tǒng)以調(diào)速范圍寬、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、調(diào)速精度高、保護(hù)功能完善和操作簡單等優(yōu)點(diǎn),已在冶金、石化、電力、機(jī)械、民用電器等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。變頻器在正常使用6-10年后,就進(jìn)入故障的高發(fā)期,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)元器件燒壞、失效、保護(hù)功能頻繁動(dòng)作等故障現(xiàn)象,嚴(yán)重影響其正常運(yùn)行。在長期從事設(shè)備維修工作中,本人遇到過許多不同的變頻器故障,在對(duì)其處理過程中,發(fā)現(xiàn)其故障類別有一定的共性和規(guī)律。在實(shí)際維修中,只要抓住其特征,掌握故障處理的規(guī)律,就能做好變頻器的維修工作,使變頻器在實(shí)際中出現(xiàn)的各種故障得到及時(shí)處理和解決,并延長其使用壽命。首先,要根據(jù)變頻器的使用技術(shù)規(guī)范要求,制定完善的日常維護(hù)措施和檢修周期,使故障隱患在初期得到解決,尤其是在惡劣環(huán)境條件下使用的變頻器,這項(xiàng)措施更為重要。其次,專業(yè)維修人員必須全面了解其原理、結(jié)構(gòu)和控制方式等常識(shí)。此外,還要有豐富的實(shí)踐維修經(jīng)驗(yàn)和扎實(shí)的電氣理論知識(shí)。
2、變頻器應(yīng)用現(xiàn)狀
在實(shí)際設(shè)備維修中,遇到最多的是進(jìn)口變頻器。如富士、三星、ABB、AB、西門子等廠家。特別是在大、中型企業(yè)舊設(shè)備技術(shù)改造中,應(yīng)用最為廣泛。其原因是由于十多年前國內(nèi)生產(chǎn)變頻器的廠家很少,其產(chǎn)品功能簡單、性能低、質(zhì)量不高。而進(jìn)口變頻器機(jī)型多、技術(shù)成熟、功能齊全、性能優(yōu)越、質(zhì)量高、耐用的特點(diǎn),并且適合不同設(shè)備拖動(dòng)需求,故占據(jù)著國內(nèi)變頻器市場(chǎng)的主要部分。在多年的實(shí)際使用中,發(fā)現(xiàn)進(jìn)口變頻器也存在著一個(gè)很大的問題,就是國內(nèi)多數(shù)代理商和經(jīng)銷商在推銷進(jìn)口變頻器時(shí),一般是以國外已開始淘汰的機(jī)型為主,由于這類產(chǎn)品的價(jià)格不高,國內(nèi)企業(yè)普遍能夠接受。另外,國企在設(shè)備技術(shù)改造中,因改造資金不足、對(duì)方案設(shè)計(jì)不重視、審批專業(yè)性不強(qiáng)等其它原因,會(huì)自然選擇這種機(jī)型。故設(shè)備技術(shù)改造完成2-3年后,就出現(xiàn)變頻器維修配件或整機(jī)購買不到現(xiàn)象。代理商以這種產(chǎn)品淘汰,又推銷另外一種機(jī)型,結(jié)果出現(xiàn)了同一個(gè)設(shè)備改造項(xiàng)目,卻采用多種機(jī)型控制的情況。如我廠炭素一、二期焙燒4臺(tái)多功能天車變頻器改造,分別采用AB公司AC800-01、AC800-02兩種變頻器(2臺(tái)是2002年實(shí)施的改造;另2臺(tái)是2003年完成的)。又如我廠炭素凈化系統(tǒng)4臺(tái)200kW的排煙機(jī)2001年選用ABB公司ASC600(250kW)機(jī)型實(shí)施變頻器改造后,運(yùn)行3年多,就有2臺(tái)變頻器因無備件停用(因這種機(jī)型淘汰,已不生產(chǎn),無備件供應(yīng))。隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的迅速發(fā)展和進(jìn)步,近幾年國內(nèi)眾多廠家在變頻器研制和開發(fā)方面,已開始了大規(guī)模資金和人力的投入。目前國產(chǎn)變頻器在控制技術(shù)和功能上,已取得了顯著的進(jìn)步和成就。但由于過去的遺留的舊觀念和態(tài)度,人們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中,仍然對(duì)國產(chǎn)變頻器的性能和質(zhì)量有較深的懷疑和偏見,故目前制約著國產(chǎn)變頻器推廣和應(yīng)用。但國產(chǎn)變頻器以其低價(jià)格,維修方便、配件供應(yīng)及時(shí)等優(yōu)點(diǎn),正在逐漸被國內(nèi)企業(yè)技術(shù)人員認(rèn)可和接納。
3、變頻器的常見故障及維修對(duì)策
目前,大多數(shù)國內(nèi)企業(yè)中,由于維修人員素質(zhì)、能力、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及設(shè)備管理不到位等原因,在設(shè)備維修工作上,主要采取設(shè)備元部件整體更換的維修工作方式。對(duì)于設(shè)備中變頻器維修,也普遍采取整機(jī)報(bào)廢、更換(或更新)維修方式。故企業(yè)內(nèi)廢舊整機(jī)變頻器數(shù)量很多,每年要花費(fèi)大量資金購置新的變頻器,以維持實(shí)際設(shè)備運(yùn)行需要。另外,由于變頻器在使用中故障頻繁,從維修人員到管理層普遍認(rèn)為只有進(jìn)口機(jī)型,才有高質(zhì)量、低故障的保障。對(duì)變頻器使用環(huán)境、維護(hù)不重視,將各類異常故障歸結(jié)于質(zhì)量問題,故出現(xiàn)了設(shè)備完成變頻器
技術(shù)改造的幾年后,又提出了新的設(shè)備變頻器技改項(xiàng)目(這種技改其實(shí)是變頻器更新工作),使一臺(tái)設(shè)備多次實(shí)施技改,浪費(fèi)了大量資金,影響著企業(yè)生產(chǎn)成本降低和效益的提高。
3.1 變頻器故障分類
根據(jù)變頻器發(fā)生故障或損壞的特征,一般可分為兩類; 一種是在運(yùn)行中頻繁出現(xiàn)的自動(dòng)停機(jī)現(xiàn)象,并伴隨著一定的故障顯示代碼,其處理措施可根據(jù)隨機(jī)說明書上提供的指導(dǎo)方法,進(jìn)行處理和解決。這類故障一般是由于變頻器運(yùn)行參數(shù)設(shè)定不合適,或外部工況、條件不滿足變頻器使用要求所產(chǎn)生的一種保護(hù)動(dòng)作現(xiàn)象; 另一類是由于使用環(huán)境惡劣,高溫、導(dǎo)電粉塵引起的短路、潮濕引起的絕緣降低或擊穿等突發(fā)故障(嚴(yán)重時(shí),會(huì)出現(xiàn)打火、爆炸等異常現(xiàn)象)。這類故障發(fā)生后,一般會(huì)使變頻器無任何顯示,其處理方法是先對(duì)變頻器解體檢查,重點(diǎn)查找損壞件,根據(jù)故障發(fā)生區(qū),進(jìn)行清理、測(cè)量、更換,然后全面測(cè)試,再恢復(fù)系統(tǒng),空載試運(yùn)行,觀察觸發(fā)回路輸出側(cè)的波形,當(dāng)6組波形大小、相位差相等后,再加載運(yùn)行,達(dá)到解決故障的目的。本文主要闡述第二類故障的分析和處理方法。廣州科沃—工控維修的120
004km.cn 主電路故障
根據(jù)對(duì)變頻器實(shí)際故障發(fā)生次數(shù)和停機(jī)時(shí)間統(tǒng)計(jì),主電路的故障率占60%以上;運(yùn)行參數(shù)設(shè)定不當(dāng),導(dǎo)致的故障占20%左右;控制電路板出現(xiàn)的故障占15%;操作失誤和外部異常引起的故障占5%。從故障程度和處理困難性統(tǒng)計(jì),此類故障發(fā)生必然造成元器件的損壞和報(bào)廢。是變頻器維修費(fèi)用的主要消耗部分。
(1)整流塊的損壞 變頻器整流橋的損壞也是變頻器的常見故障之一,早期生產(chǎn)的變頻器整流塊均以二極管整流為主,目前部分整流塊采用晶閘管的整流方式(調(diào)壓調(diào)頻型變頻器)。中、大功率普通變頻器整流模塊一般為三相全波整流,承擔(dān)著變頻器所有輸出電能的整流,易過熱,也易擊穿,其損壞后一般會(huì)出現(xiàn)變頻器不能送電、保險(xiǎn)熔斷等現(xiàn)象,三相輸入或輸出端呈低阻值(正常時(shí)其阻值達(dá)到兆歐以上)或短路。在更換整流塊時(shí),要求其在與散熱片接觸面上均勻地涂上一層傳熱性能良好的硅導(dǎo)熱膏,再緊固螺絲。如果沒有同型號(hào)整流塊時(shí),可用同容量的其它類型的整流塊替代,其固定螺絲孔,必須重新鉆孔、攻絲,再安裝、接線。例如,一臺(tái)80年代中期西門子生產(chǎn)的變頻器(7.5kVA)整流模塊(橢圓形)擊穿后,因無同類整流塊配件,采用三墾生產(chǎn)的同容量整流塊(矩形)替代后,已運(yùn)行多年,目前仍然能正常使用。
(2)充電電阻易損壞 導(dǎo)致變頻器充電電阻損壞原因一般是:如主回路接觸器吸合不好時(shí),造成通流時(shí)間過長而燒壞;或充電電流太大而燒壞電阻;或由于重載啟動(dòng)時(shí),主回路通電和RUN信號(hào)同時(shí)接通,使充電電阻既要通過充電電流,同時(shí)又要通過負(fù)載逆變電流,故易被燒壞。其損壞的特征,一般表現(xiàn)為燒毀、外殼變黑、炸裂等損壞痕跡。也可根據(jù)萬用表測(cè)量其電阻(不同容量的機(jī)器,其阻值不同,可參考同一種機(jī)型的阻值大小確定)判斷。
(3)逆變器模塊燒壞
中、小型變頻器一般用三組IGTR(大功率晶體管模塊);大容量的機(jī)種均采用多組IGTR并聯(lián),故測(cè)量檢查時(shí)應(yīng)分別逐一進(jìn)行檢測(cè)。IGTR的損壞也可引起變頻器OC(+pA或+pd或+pn)保護(hù)功能動(dòng)作。逆變器模塊的損壞原因很多:如輸出負(fù)載發(fā)生短路;負(fù)載過大,大電流持續(xù)運(yùn)行;負(fù)載波動(dòng)很大,導(dǎo)致浪涌電流過大;冷卻風(fēng)扇效果差;致使模塊溫度過高,導(dǎo)致模塊燒壞、性能變差、參數(shù)變化等問題,引起逆變器輸出異常。
如一臺(tái)FRN22G11S-4CX變頻器,輸出電壓三相差為106V,解體在線檢查逆變模塊(6MBP100RS-120)外觀,沒發(fā)現(xiàn)異常,測(cè)量6路驅(qū)動(dòng)電路也沒發(fā)現(xiàn)故障,將逆變模塊拆下測(cè)量發(fā)現(xiàn)有一組模塊不能正常導(dǎo)通,該模塊參數(shù)變化很大(與其它兩組比較),更換之后,通電運(yùn)行正常。又如MF-30K-380變頻器在啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)直流回路過壓跳閘故障。這臺(tái)變頻器
并不是每次啟動(dòng)時(shí),都會(huì)過壓跳閘。檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)變頻器在通電(控制面板上無通電顯示信號(hào))后,測(cè)得直流回路電壓達(dá)到500V以上,由于該型變頻器直流回路的正極串接1只SK-25接觸器。在有合閘信號(hào)時(shí)經(jīng)過預(yù)充電過程后吸合,故懷疑預(yù)充電回路性能不良,斷開預(yù)充電回路,情況依舊。用電容表檢查濾波電容發(fā)現(xiàn)已失效,更換電容后,變頻器工作正常。
輔助控制電路故障
變頻器驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)信號(hào)檢測(cè)及處理電路、脈沖發(fā)生及信號(hào)處理電路等控制電路稱為輔助電路。輔助電路發(fā)生故障后,其故障原因較為復(fù)雜,除固化程序丟失或集成塊損壞(這類故障處理方法一般只能采用控制板整塊更換或集成塊更換)外,其他故障較易判斷和處理。(1)驅(qū)動(dòng)電路故障
廣州科沃—電梯維修的120
004km.cn 驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)逆變器IGTR,也易發(fā)生故障。一般有明顯的損壞痕跡,諸如器件(電容、電阻、三極管及印刷板等)爆裂、變色、斷線等異?,F(xiàn)象,但不會(huì)出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路全部損壞情況。處理方法一般是按照原理圖,每組驅(qū)動(dòng)電路逐級(jí)逆向檢查、測(cè)量、替代、比較等方法;或與另一塊正品(新的)驅(qū)動(dòng)板對(duì)照檢查、逐級(jí)尋找故障點(diǎn)。處理故障步驟:首先對(duì)整塊電路板清灰除污。如發(fā)現(xiàn)印刷電路斷線,則補(bǔ)線處理;查出損壞器件即更換;根據(jù)筆者實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析,對(duì)懷疑的元器件,進(jìn)行測(cè)量、對(duì)比、替代等方法判斷,有的器件需要離線測(cè)定。驅(qū)動(dòng)電路修復(fù)后,還要應(yīng)用示波器觀察各組驅(qū)動(dòng)電路信號(hào)的輸出波形,如果三相脈沖大小、相位不相等,則驅(qū)動(dòng)電路仍然有異常處(更換的元器件參數(shù)不匹配,也會(huì)引起這類現(xiàn)象),應(yīng)重復(fù)檢查、處理。大功率晶體管工作的驅(qū)動(dòng)電路的損壞也是導(dǎo)致過流保護(hù)功能動(dòng)作的原因之一。驅(qū)動(dòng)電路損壞表現(xiàn)出來最常見的現(xiàn)象是缺相,或三相輸出電壓不相等,三相電流不平衡等特征。
(2)開關(guān)電源損壞 開關(guān)電源損壞的一個(gè)比較明顯的特征就是變頻器通電后無顯示。如:富士G5S變頻器采用了兩級(jí)開關(guān)電源,其原理是主直流回路的直流電壓由500V以上降為300V左右,然后再經(jīng)過一級(jí)開關(guān)降壓,電源輸出5V,24V等多路電源。開關(guān)電源的損壞常見的有開關(guān)管擊穿,脈沖變壓器燒壞,以及次級(jí)輸出整流二極管損壞,濾波電容使用時(shí)間過長,導(dǎo)致電容特性變化(容量降低或漏電電流較大),穩(wěn)壓能力下降,也容易引起開關(guān)電源的損壞。富士G9S則使用了一片開關(guān)電源專用的波形發(fā)生芯片,由于受到主回路高電壓的竄入,經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致此芯片的損壞,由于此芯片市場(chǎng)很少能買到,引起的損壞較難修復(fù)。另外,變頻器通電后無顯示,也是較常見的故障現(xiàn)象之一,引起這類故障原因,多數(shù)也是由于開關(guān)電源的損壞所致。如MF系列變頻器的開關(guān)電源采用的是較常見的反激式開關(guān)電源控制方式,開關(guān)電源的輸出級(jí)電路發(fā)生短路也會(huì)引起開關(guān)電源損壞,從而導(dǎo)致變頻器無顯示。
(3)反饋、檢測(cè)電路故障 在使用變頻器過程中,經(jīng)常會(huì)碰到變頻器無輸出現(xiàn)象。驅(qū)動(dòng)電路損壞、逆變模塊損壞都有可能引起變頻器無輸出,此外輸出反饋電路出現(xiàn)故障也能引起此類故障現(xiàn)象。有時(shí)在實(shí)際中遇到變頻器有輸出頻率,沒有輸出電壓(實(shí)際輸出電壓非常小,可認(rèn)為無輸出),這時(shí)則應(yīng)考慮一下是否是反饋電路出現(xiàn)了故障所致。在反饋電路中用于降壓的反饋電阻是較容易出現(xiàn)故障的元件之一;檢測(cè)電路的損壞也是導(dǎo)致變頻器顯示OC(+pA或+pd或+pn)保護(hù)功能動(dòng)作的原因,檢測(cè)電流的霍爾傳感器由于受溫度,濕度等環(huán)境因素的影響,工作點(diǎn)容易發(fā)生飄移,導(dǎo)致OC報(bào)警。
總之,變頻器常見故障有過流、過壓、欠壓以及過熱保護(hù),并有相應(yīng)的故障代碼,不同的機(jī)型有不同的代碼,其代碼含義可查閱隨機(jī)使用說明書,參考處理措施進(jìn)行解決。過流經(jīng)常是由于GTR(或IGBT)功率模塊的損壞而導(dǎo)致的,在更換功率模塊的同時(shí),應(yīng)先檢查驅(qū)動(dòng)電路的工作狀態(tài),以免由于驅(qū)動(dòng)電路的損壞,導(dǎo)致GTR(或IGBT)功率模塊的重復(fù)損壞;欠壓故障發(fā)生的主要原因是快速熔斷器或整流模塊的損壞,以及電壓檢測(cè)電路的損壞,電壓檢測(cè)采樣信號(hào)是從主直流回路直接取樣,經(jīng)高阻值電阻降壓,并通過光耦隔離后送到CPU
處理,由高低電平判斷是欠壓還是過壓;過熱停機(jī),多數(shù)原因是由冷卻風(fēng)扇散熱不足引起的。如我廠鋁電解車間環(huán)境惡劣,高粉塵、高溫(夏季廠房上部氣溫高達(dá)56℃)、高氧化鋁粉塵、氟化氫腐蝕氣體使多功能天車上變頻器內(nèi)電路板易積塵、風(fēng)扇粘死、電子器件老化迅速、GTR(或IGBT模塊過熱燒壞,故經(jīng)常出現(xiàn)過熱保護(hù),特別是在夏季,這種現(xiàn)象更加頻繁,而且模塊燒壞率很高,即使進(jìn)口機(jī)型(如Siemens、senken、fuji等)情況也是如此。為解決這個(gè)問題,我們通過加大天車上使用變頻器容量,才初步降低了變頻器的故障率和報(bào)廢率,但效果并不理想。
4、降低變頻器故障和延長使用壽命的措施 根據(jù)實(shí)驗(yàn)證明,變頻器的使用環(huán)境溫度每升高10℃,則其使用壽命減少一半。為此在日常使用中,應(yīng)根據(jù)變頻器的實(shí)際使用環(huán)境狀況和負(fù)載特點(diǎn),制定出合理的檢修周期和制度,在每個(gè)使用周期后,將變頻器整體解體、檢查、測(cè)量等全面維護(hù)一次,使故障隱患在初期被發(fā)現(xiàn)和處理。
4.1 作好檢修工作
(1)定期(根據(jù)實(shí)際環(huán)境確定其周期間隔長短)對(duì)變頻器進(jìn)行全面檢查維護(hù),必要時(shí)可將整流模塊、逆變模塊和控制柜內(nèi)的線路板進(jìn)行解體、檢查、測(cè)量、除塵和緊固。由于變頻器下進(jìn)風(fēng)口、上出風(fēng)口常會(huì)因積塵或因積塵過多而堵塞,其本身散熱量高,要求通風(fēng)量大,故運(yùn)行一定時(shí)間后,其電路板上(因靜電作用)有積塵,須清潔和檢查。
(2)對(duì)線路板、母排等維修后,要進(jìn)行必要的防腐處理,涂刷絕緣漆,對(duì)已出現(xiàn)局部放電、拉弧的母排須取除其毛刺,并進(jìn)行絕緣處理。對(duì)已絕緣擊穿的絕緣柱,須清除炭化或更換。
(3)對(duì)所有接線端檢查、緊固,防止松動(dòng)引起嚴(yán)重發(fā)熱現(xiàn)象的發(fā)生。
(4)對(duì)輸入(包括輸出)端、整流模塊、逆變模塊、直流電容和快熔等器件進(jìn)行全面檢查、參數(shù)測(cè)定,發(fā)現(xiàn)燒毀或參數(shù)變化大的器件應(yīng)及時(shí)更換。
(5)對(duì)變頻器內(nèi)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)狀況、要經(jīng)常仔細(xì)檢查,斷電后,用手轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)葉,觀察軸承有無卡死或轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活現(xiàn)象,必要時(shí)更換處理。
(6)仔細(xì)檢查控制電路板上電子元器件,檢查和處理脫焊、變色、鼓肚、開裂、斷線(印刷板線路)等異常現(xiàn)象,必要時(shí)對(duì)外表異常的元器件,可從電路板上脫焊測(cè)量檢查或更換。
(7)由于變頻器在設(shè)計(jì)時(shí)其電子元器件考慮了使用老化引起的容量降低問題,故在維修中,不必對(duì)容量降低小的電容立即更換。在實(shí)際中,電容容量降低高低與變頻器使用環(huán)境、負(fù)載大小、工作制等狀況有直接的關(guān)系,惡劣環(huán)境、負(fù)載越大、停啟頻繁等運(yùn)行狀況,會(huì)加速直流主電容老化。另外,定期維護(hù)時(shí),要詳細(xì)檢查主直流回路電容器有無漏液、外殼有無膨脹、鼓泡或變形,安全閥是否沖開,并對(duì)電容容量、漏電流(漏電流大,會(huì)使電容器過熱,引起安全閥沖開,甚至電容爆炸)、耐壓等進(jìn)行測(cè)試,對(duì)容量降低30%以上、漏電流超過70mA、耐壓低于650V的電容應(yīng)及時(shí)更換。對(duì)新電容或長期閑置未使用的電容,應(yīng)進(jìn)行性能測(cè)試,滿足使用要求后才可替換使用。
(8)對(duì)整流塊、逆變GTR(或IGBT)等大載流量的器件要用萬用表、電橋等儀器、工具進(jìn)行檢測(cè)和耐壓實(shí)驗(yàn),測(cè)定其正向、反向電阻值,并做表格記錄,對(duì)參數(shù)相差較大的模塊要更換。
(9)對(duì)主接觸器及其它輔助繼電器進(jìn)行檢查,仔細(xì)觀察各接觸器動(dòng)靜觸頭有無拉弧、毛刺或表面氧化、凹凸不平,發(fā)現(xiàn)此類問題應(yīng)對(duì)其相應(yīng)的動(dòng)靜觸頭進(jìn)行更換,確保其接觸安全可靠。
(10)經(jīng)常檢查電源電壓波動(dòng)程度。改善變頻器使用環(huán)境和負(fù)載波動(dòng)大的現(xiàn)象,避免大電流對(duì)變頻器沖擊的影響。
5、結(jié)束語
在變頻器的應(yīng)用中,只有滿足其設(shè)計(jì)工作要求和正常使用的各項(xiàng)條件,才能使其長期、安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。如果是在惡劣的工作環(huán)境下使用,就要加倍重視變頻器的日常維護(hù)和檢修工作,改善變頻器使用環(huán)境和負(fù)載波動(dòng)大的現(xiàn)象。才能保證變頻器可靠、平穩(wěn)、安全地發(fā)揮其各項(xiàng)性能,達(dá)到調(diào)速運(yùn)行、節(jié)約電能和降低維修費(fèi)用的目的。
第四篇:變頻器故障分析與處理
變頻器故障分析與處理
目前人們所說的交流調(diào)速系統(tǒng),主要指電子式電力變換器對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速系統(tǒng)。變頻調(diào)速系統(tǒng)以其優(yōu)越于直流傳動(dòng)的特點(diǎn),在很多場(chǎng)合中都被作為首選的傳動(dòng)方案,現(xiàn)代變頻調(diào)速基本都采用16位或32位單片機(jī)作為控制核心,從而實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化控制,調(diào)速性能與直流調(diào)速基本相近,但使用變頻器時(shí),其維護(hù)工作要比直流復(fù)雜,一旦發(fā)生故障,企業(yè)的普通電氣人員就很難處理,這里就變頻器常見的故障分析一下故障產(chǎn)生的原因及處理方法。
一、參數(shù)設(shè)置類故障
常用變頻器在使用中,是否能滿足傳動(dòng)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(huì)導(dǎo)致變頻器不能正常工作。
1、參數(shù)設(shè)置
常用變頻器,一般出廠時(shí),廠家對(duì)每一個(gè)參數(shù)都有一個(gè)默認(rèn)值,這些參數(shù)叫工廠值。在這些參數(shù)值的情況下,用戶能以面板操作方式正常運(yùn)行的,但以面板操作并不滿足大多數(shù)傳動(dòng)系統(tǒng)的要求。所以,用戶在正確使用變頻器之前,要對(duì)變頻器參數(shù)時(shí)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行:
(1)確認(rèn)電機(jī)參數(shù),變頻器在參數(shù)中設(shè)定電機(jī)的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、最大頻率,這些參數(shù)可以從電機(jī)銘牌中直接得到。
(2)變頻器采取的控制方式,即速度控制、轉(zhuǎn)距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根據(jù)控制精度,需要進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)辨識(shí)。
(3)設(shè)定變頻器的啟動(dòng)方式,一般變頻器在出廠時(shí)設(shè)定從面板啟動(dòng),用戶可以根據(jù)實(shí)際情況選擇啟動(dòng)方式,可以用面板、外部端子、通訊方式等幾種。
(4)給定信號(hào)的選擇,一般變頻器的頻率給定也可以有多種方式,面板給定、外部給定、外部電壓或電流給定、通訊方式給定,當(dāng)然對(duì)于變頻器的頻率給定也可以是這幾種方式的一種或幾種方式之和。正確設(shè)置以上參數(shù)之后,變頻器基本上能正常工作,如要獲得更好的控制效果則只能根據(jù)實(shí)際情況修改相關(guān)參數(shù)。
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(duì)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(chǔ)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(dòng)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(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),而變頻器又沒有安裝制動(dòng)單元,有兩起情況可以引起這一故障。
(1)當(dāng)變頻器拖動(dòng)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)載靠本身阻力減速比較慢,使負(fù)載拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速比變頻器輸出的頻率所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速還要高,電動(dòng)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,而紙機(jī)中經(jīng)常發(fā)生在干燥部分,處理這種故障可以增加再生制動(dòng)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(dòng)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(dòng)電阻,通過檢測(cè)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(dòng)系統(tǒng),這種系統(tǒng)往往有一臺(tái)或幾臺(tái)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(dòng)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)。
(2)多個(gè)電動(dòng)施動(dòng)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(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一個(gè)負(fù)載為例,當(dāng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速大于另一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速時(shí),則轉(zhuǎn)速高的電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于原動(dòng)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(dòng)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(dòng)元件、進(jìn)行負(fù)荷分配設(shè)計(jì)、對(duì)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(duì)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(dòng)機(jī)有溫度檢測(cè)裝置,檢查電動(dòng)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。
一、變頻器控制回路的抗干擾措施
由于主回路的非線性(進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作),變頻器本身就是諧波干擾源,而其周邊控制回路卻是小能量、弱信號(hào)回路,極易遭受其他裝置產(chǎn)生的干擾,造成變頻器自身和周邊設(shè)備無法正常的工作。因此,變頻器在安裝使用時(shí),必須對(duì)控制回路采取抗干擾措施。
1. 變頻器的基本控制回路
變頻器同外部進(jìn)行信號(hào)交流的基本回路有模擬與數(shù)字兩種:
①4~20mA電流信號(hào)回路(模擬);1~5V/0~5V電壓信號(hào)回路(模擬)。②開關(guān)信號(hào)回路,變頻器的開停指令、正反轉(zhuǎn)指令等(數(shù)字)。外部控制指令信號(hào)通過上述基本回路導(dǎo)入變頻器,同時(shí)干擾源也在其回路上產(chǎn)生干擾電勢(shì),以控制電纜為媒體入侵變頻器。
2. 干擾的基本類型及抗干擾措施
(1)靜電耦合干擾:指控制電纜與周圍電氣回路的靜電容耦合,在電纜中產(chǎn)生的電勢(shì)。
措施:加大與干擾源電纜的距離,達(dá)到導(dǎo)體直徑40倍以上時(shí),干擾程度就不大明顯。在兩電纜間設(shè)置屏蔽導(dǎo)體,再將屏蔽導(dǎo)體接地。
(2)靜電感應(yīng)干擾:指周圍電氣回路產(chǎn)生的磁通變化在電纜中感應(yīng)出的電勢(shì)。干擾的大小取決干擾源電纜產(chǎn)生的磁通大小,控制電纜形成的閉環(huán)面積和干擾電纜與控制電纜間的相對(duì)角度。
措施:一般將控制電纜與主回路電纜或其他動(dòng)力電纜分離鋪設(shè),分離距離通常在30cm以上(最低為10cm),分離困難時(shí),將控制電纜穿過鐵管鋪設(shè)。將控制導(dǎo)體絞合間距越小,鋪設(shè)的路線越短,抗干擾效果越好。
(3)電波干擾:指控制電纜成為天線,由外來電波在電纜中產(chǎn)生電勢(shì)。
措施:同(1)和(2)所述。必要時(shí)將變頻器放入鐵箱內(nèi)進(jìn)行電波屏蔽,屏蔽用鐵箱要接地。
(4)接觸不良干擾:指變頻器控制電纜的電接點(diǎn)及繼電器接觸不良,電阻發(fā)生變化在電纜中產(chǎn)生的干擾。
措施:對(duì)繼電器采用并聯(lián)觸點(diǎn)或鍍金觸點(diǎn)繼電器或選用密封式繼電器。對(duì)電纜應(yīng)定期做擰緊加固處理。
(5)電源線傳導(dǎo)干擾:指各種電氣設(shè)備從同一電源系統(tǒng)獲得供電時(shí),由其他設(shè)備在電源系統(tǒng)直接產(chǎn)生電勢(shì)。
措施:變頻器的控制電源由另外系統(tǒng)供電,在控制電源的輸入側(cè)裝設(shè)線路濾波器或隔離變壓器,且屏蔽接地。
(6)接地干擾:指機(jī)體接地和信號(hào)接地。對(duì)于弱電壓電流回路及任何不合理的接地均可誘發(fā)干擾,比如設(shè)置兩個(gè)以上接地點(diǎn),接地處會(huì)發(fā)生電位差,產(chǎn)生干擾。
措施:速度給定的控制電纜取一點(diǎn)接地,接地線一作為信號(hào)的通路使用。電纜的接地在變頻器側(cè)進(jìn)行,使用專設(shè)的接地端子,不與其他接地端子共用,并盡量減少接地端子引接點(diǎn)的電阻,一般不大于100ω。
3. 其他注意事項(xiàng)
(1)裝有變頻器的控制柜,應(yīng)盡量遠(yuǎn)離大容量變壓器和電動(dòng)機(jī)。其控制電纜線路也應(yīng)避開這些漏磁通大的設(shè)置。
(2)弱電壓電流控制電纜不要接近易產(chǎn)生電弧的斷路器和接觸器。(3)控制電纜建議采用1.25mm×2或2mm×2屏蔽絞合絕緣電纜。
(4)屏蔽電纜的屏蔽要連續(xù)到電纜導(dǎo)體同樣長。電纜在端子箱中連接時(shí),屏蔽端子要互相連接。
二、變頻器常見故障分析
1. 變頻器充電啟動(dòng)電路故障
通用變頻器一般為電壓型變頻器,采用交一直一交工作方式,即是輸入為交流電源,經(jīng)三相整流橋后變?yōu)橹绷麟妷?,然后再?jīng)三相橋式逆變電路變換為調(diào)壓調(diào)頻的三相交流電輸出到負(fù)載。當(dāng)變頻器剛上電時(shí),由于直流側(cè)的平波電容容量非常大,充電電流很大,通常采用一個(gè)啟動(dòng)電阻來限制充電電流,常見的變頻啟動(dòng)兩種電路,如圖1所示。充電完成后,控制電路通過繼電器的觸點(diǎn)或晶閘管將電阻短路,啟動(dòng)電路故障一般表現(xiàn)為啟動(dòng)電阻燒壞,變頻報(bào)警顯示為直流母線電壓故障,一般在設(shè)計(jì)變頻器時(shí),為了減少變頻器的體積,啟動(dòng)電阻值選擇在10~50ω,功率為10~50ω。
當(dāng)變頻器的交流輸入電源頻繁通斷,或者旁路接觸器的觸點(diǎn)接觸不良時(shí),以及旁路晶閘管導(dǎo)通阻值變大時(shí),都會(huì)導(dǎo)致啟動(dòng)電阻燒壞。如遇此情況,可購規(guī)格的電阻換屆之,同時(shí)必須找出引出電阻燒壞的原因,才能將變頻器投入使用。
2. 變頻器無故障顯示,但不能高速運(yùn)行
某廠一臺(tái)變頻器狀態(tài)正常,但調(diào)不到高速運(yùn)行,經(jīng)檢查,變頻器并無故障,參數(shù)設(shè)置正確,調(diào)速輸入信號(hào)正常,上電運(yùn)行時(shí)測(cè)試出現(xiàn)變頻器直流母線電壓只有450V左右,正常值為580~600V,再測(cè)輸入側(cè),發(fā)現(xiàn)缺了一相,原因是輸入側(cè)的一個(gè)空氣開關(guān)的一相接觸不良造成的。實(shí)際上變頻器缺一相輸入時(shí),是可以工作的,因多數(shù)變頻器的母線電壓下限為400V,只有當(dāng)直流母線電壓降至400V以下時(shí),變頻器才報(bào)告直流母線低電壓故障。當(dāng)兩相輸入時(shí),直流母線壓為380×1.2=456>400V。當(dāng)變頻器不運(yùn)行時(shí),由于平波電容的作用,直流電壓也可達(dá)到正常值。新型的變頻器都是采用PWM控制技術(shù),調(diào)壓調(diào)頻的工作在逆變橋完成,雖然在低頻段輸缺相時(shí)仍可以正常工作,但因?yàn)檩斎腚妷旱褪馆敵鲭妷旱?,造成異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩低,頻率上不去,所以不能高速運(yùn)行。
3. 變頻器顯示過流故障
出現(xiàn)這種故障顯示時(shí),首先檢查加速時(shí)間參數(shù)是否太短,力矩提升參數(shù)是否太大,然后檢查負(fù)載是否太重。如果無這些現(xiàn)象,可以斷開輸出側(cè)的電流互感器和直流側(cè)的霍爾電流檢測(cè)點(diǎn),復(fù)位后運(yùn)行,看是否出現(xiàn)過流現(xiàn)象,如果出現(xiàn)的話,很可能是含有過壓過流、欠壓、過載、過熱、缺相、短路等保護(hù)功能的IPM模塊出現(xiàn)故障,一般更換IPM模塊即可。
4.變頻器顯示過壓故障
這種故障一般是雷雨天氣出現(xiàn),由于雷電串入變頻器的電源中,使變頻器直流側(cè)的電壓檢測(cè)器動(dòng)作而跳閘,在這種情況下,通常只須斷開變頻器電源1min左右,再合上電源,即可復(fù)位;另一種情況是變頻器驅(qū)動(dòng)大慣性負(fù)載,就出現(xiàn)過壓現(xiàn)象,這時(shí)變頻器的減速停止屬于再制動(dòng),在停止過程中,變頻器的輸出頻率按線性下降,而負(fù)載電機(jī)的頻率高于變頻器的輸出頻率,負(fù)載電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,并被變頻器直流側(cè)的平波電容吸收,這種能量足夠大時(shí),就會(huì)產(chǎn)生所謂的“泵升現(xiàn)象”,變頻器直流側(cè)的電壓會(huì)超過直流母線的最大電壓而跳閘,對(duì)于這種故障,一是將減速時(shí)間參數(shù)設(shè)置長些或增大制動(dòng)電阻或增加制動(dòng)單元;二是將變頻器的停止方式設(shè)置為自由停車。
5.電機(jī)發(fā)熱,變頻器顯示過載
對(duì)于已經(jīng)投入運(yùn)行的變頻器如果出現(xiàn)這種故障,就必須檢查負(fù)載的狀況.新安裝的變頻器可能是V/F曲線設(shè)置不當(dāng)或電氣參數(shù)設(shè)置有問題,如一臺(tái)新裝變頻器,其驅(qū)動(dòng)的是一臺(tái)變頻電機(jī),電機(jī)額定參數(shù)為220V/50Hz,而變頻器出廠時(shí)設(shè)置為380V/50Hz,由于安裝人員沒有正確變頻器的V/F參數(shù),導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后轉(zhuǎn)子出現(xiàn)磁飽和,致使電機(jī)轉(zhuǎn)速降低,發(fā)熱而過載。在使用變頻器的無速度傳感器矢量控制方式時(shí),沒有正確的設(shè)置負(fù)載電機(jī)的額定電壓、電流、容量等參數(shù)及設(shè)置的變頻器載波率過高時(shí),均會(huì)導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱過載,另處設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)變頻器常常在低頻段工作,而沒有考慮到在低頻段工作的電機(jī)散熱變差的問題,致使電機(jī)工作一段時(shí)間后發(fā)熱過載,對(duì)于是種情況,需加裝散熱裝置。
交流變頻速以其節(jié)能顯著、保護(hù)完善、控制性能好、過載能力強(qiáng)、使用維護(hù)方便等特點(diǎn),迅速發(fā)展起來,已成為電動(dòng)機(jī)調(diào)速的主潮流。變頻調(diào)速在我國已進(jìn)入推廣應(yīng)用階段。然而由于認(rèn)識(shí)上的局限,人們?cè)赩VVF(變頻變壓)變頻器的實(shí)際應(yīng)用中還存在許多錯(cuò)誤。怎樣結(jié)合生產(chǎn)工藝要求正確使用變頻器并使其充分發(fā)揮效益,已成人們關(guān)注的焦點(diǎn)?,F(xiàn)結(jié)合工程應(yīng)用中的故障實(shí)例,對(duì)變頻器在應(yīng)用中普遍存在的問題進(jìn)行分析。
一、故障實(shí)例
1、誤操作故障
某水泥廠7#水泥回轉(zhuǎn)窯篦式冷卻機(jī)設(shè)計(jì)選用兩臺(tái)Y250M-830kW電動(dòng)機(jī)分別傳動(dòng)兩級(jí)篦床,變頻調(diào)速控制,其控制原理如圖1所示。圖中VVVF是日產(chǎn)富士FRNO37P7-4EX57kVA通用變頻頻器,裝于低壓配電室內(nèi),其電源接觸器及運(yùn)轉(zhuǎn)命令上冷卻機(jī)現(xiàn)場(chǎng)和控制室兩地操作,KA是篦冷機(jī)與破碎機(jī)聯(lián)鎖觸點(diǎn)。變頻器系統(tǒng)試車時(shí),因工藝需要,操作人員在主控室操作SB4斷開變頻器電源接觸器KM,使處于集中控制的篦冷機(jī)停車。重新開車時(shí),兩臺(tái)變頻器均進(jìn)入OH2(外部故障)閉鎖狀態(tài),故障歷史查詢顯示OH2和LU(低電壓),檢查端子THR隨聯(lián)接良好,電源電壓正常,按RESET鍵復(fù)位無效,測(cè)量主電路直流電壓為518V。經(jīng)分析故障前篦冷機(jī)工作于集中控制狀態(tài),參與系統(tǒng)聯(lián)鎖,操作員停變頻器電源實(shí)現(xiàn)停車時(shí),計(jì)算機(jī)進(jìn)行內(nèi)部數(shù)據(jù)讀操作并獲取正轉(zhuǎn)指令,但此時(shí)主回路直流電壓尚未建立,CPU檢測(cè)后封鎖輸出,發(fā)出OH2故障信號(hào),因此,導(dǎo)致故障的真正原因是錯(cuò)誤操作,而非現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員認(rèn)為的由電源接觸器頻繁起動(dòng)變頻器所致。故障原因明確以后,針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況規(guī)定了操作程序,開停車使用控制室內(nèi)的S2(集中控制時(shí))或SB5、SB6開停車按鈕,將集中控制室內(nèi)變頻器電源接觸器控制按鈕SB3、SB4用膠帶貼封,僅當(dāng)停機(jī)檢修時(shí)啟用,以避免誤操作現(xiàn)象出現(xiàn),系統(tǒng)運(yùn)行正常。圖1
2、使用條件造成的故障
一家油田某采區(qū)所用的九臺(tái)變頻器在短期內(nèi)燒毀三臺(tái),故障都是變頻器控制的變壓器燒毀導(dǎo)致主板等部件損壞。據(jù)了解,該地區(qū)電網(wǎng)電壓有時(shí)高達(dá)480V,遠(yuǎn)超過手冊(cè)規(guī)定的+10%的電壓上限,使絕緣裕度較小的控制變壓器燒毀。這是一個(gè)變頻器用于嚴(yán)重過壓條件下而損壞的曲型事例。因此,使用變頻器時(shí),應(yīng)對(duì)使用現(xiàn)場(chǎng)的電網(wǎng)質(zhì)量、環(huán)境溫度、粉塵、干擾等條件認(rèn)真調(diào)查,外部條件不能滿足要求時(shí)應(yīng)采取有效措施加以解決。
二、變頻器應(yīng)用中的常見問題及處理方法
1、變頻器電源開關(guān)的設(shè)置與控制
變頻器用戶手冊(cè)規(guī)定,在電源與主電路端子之間,一定要接一個(gè)開關(guān),這是為了確保檢修安全。對(duì)這一點(diǎn),一般用戶能夠按手冊(cè)要求做。但容易忽視的是手冊(cè)還建議在開關(guān)后裝設(shè)電磁接觸器,其目的是在變頻器進(jìn)入故障保護(hù)狀態(tài)時(shí)能及時(shí)切斷電源,防止故障擴(kuò)散。在實(shí)際使用中,有的用戶沒有安裝,有的使用不合理;如圖1方案中電源接觸器僅被用來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)地停送電及變頻器的過負(fù)荷保護(hù);有些方案則僅用于起、停電動(dòng)機(jī)。這都是不恰當(dāng)?shù)?。由于變頻器價(jià)格較高,使用時(shí)應(yīng)在電源接觸器控制回路中串接變頻器故障報(bào)警接觸器動(dòng)斷觸點(diǎn)控制回路中串接變頻器故障報(bào)警接鏈接觸器動(dòng)斷觸點(diǎn)(如富士P7/G7系列的B30、C30觸點(diǎn)),這對(duì)大容量變頻器尤為重要。
變頻器電源進(jìn)線端一定要裝設(shè)開關(guān),使用中宜優(yōu)選刀熔開關(guān),該開關(guān)有明顯的斷點(diǎn),集電源開關(guān)、隔離開關(guān)、應(yīng)急開關(guān)和是路保護(hù)于一體,性能優(yōu)于目前采用較多的單一熔斷器、刀開關(guān)或自動(dòng)空氣開關(guān)等方案。對(duì)大容量變頻器應(yīng)選配快速熔斷器以保護(hù)整流模塊。
變頻器電源側(cè)設(shè)置接觸器應(yīng)選配快速熔斷器以保護(hù)整流模塊。
變頻器電源側(cè)設(shè)置接觸器并參與故障聯(lián)鎖時(shí),應(yīng)將控制電源輔助輸入端子接于接觸器前,以保證變頻器主電路斷電后,故障顯示和集中報(bào)警輸出信號(hào)得以保持,便于實(shí)現(xiàn)故障檢索及診斷。
2、不應(yīng)用電源側(cè)接觸器頻繁起、停電動(dòng)機(jī)
實(shí)際應(yīng)用中,有許多控制方案設(shè)置外圍電路控制電源側(cè)接觸器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)軟起動(dòng)特性,圖2是某雜志一篇文章推薦的日產(chǎn)三墾(SANKEK)變頻器的控制方案。由圖可知,該方案電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)按SB2,其觸點(diǎn)閉合,KA1得電,其動(dòng)合觸點(diǎn)分別發(fā)出變頻器運(yùn)行和時(shí)間繼電器KT的激勵(lì)命令,KT延時(shí)斷開動(dòng)合觸點(diǎn)提供繼電器KA2激勵(lì)命令,KA2動(dòng)合觸點(diǎn)控制KM吸合,變頻器得電起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。停車時(shí)按SB1發(fā)出停車命令,KA1斷電,其動(dòng)合觸點(diǎn)復(fù)位,取消運(yùn)行命令并使KT斷電,KT動(dòng)合觸點(diǎn)延時(shí)20s復(fù)位,電源接觸器KM斷電,實(shí)現(xiàn)當(dāng)KM起動(dòng)時(shí),先閉合KA1,停止時(shí)先斷開KA1的辦法,可達(dá)到起動(dòng)、停止軟特性,從而避免電動(dòng)機(jī)反饋電壓侵入變頻器。圖2 上述方案建議利用電源接觸器直接起動(dòng)變頻器來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、停止的軟特性是錯(cuò)誤的。由圖3可知,當(dāng)電壓型交-直-交變頻器通電時(shí),主電路將產(chǎn)生較大充電電流,頻繁重復(fù)通斷電,將產(chǎn)生熱積累效應(yīng),引起元件的熱疲勞,縮短設(shè)備壽命。因此上述方案不適用于頻繁起動(dòng)的設(shè)備。對(duì)不頻繁起動(dòng)的設(shè)備也無優(yōu)越性(某些大容量變頻器根本無法起動(dòng),如例1所述),因?yàn)樽冾l器本身具有優(yōu)越的控制性能,實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)特性應(yīng)優(yōu)先考慮利用正、反轉(zhuǎn)命令和通過加、減速速時(shí)間設(shè)定實(shí)現(xiàn),無謂地增加許多外圍電路器件,不但浪費(fèi)資金而且降低了系統(tǒng)的可靠性,大大降低了響應(yīng)速度,加大維護(hù)工作量,增加損耗,是不足取的。圖3
3、電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)宜優(yōu)先選擇電子熱繼電器
一部分專業(yè)人員認(rèn)為,變頻器內(nèi)部的過載保護(hù)只是為保護(hù)其自身而設(shè),對(duì)電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)不適用,為了保護(hù)電動(dòng)機(jī),必須另設(shè)熱繼電器。在實(shí)際應(yīng)用中,筆者所見各種變頻調(diào)速控制方案也絕大多數(shù)在電路的不同位置設(shè)置了熱繼電器,以完成所控單臺(tái)電動(dòng)機(jī)的過負(fù)荷保護(hù),這顯然又是一種誤解。對(duì)一臺(tái)變頻器控制一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)四極電動(dòng)機(jī)的控制方案而言,使用變頻器電子熱過載繼電器保護(hù)電動(dòng)機(jī)過載,無疑要優(yōu)于外加熱繼電器,對(duì)普通電動(dòng)機(jī)可利用其矯正特性解決低速運(yùn)行時(shí)冷卻條件惡化的問題,使保護(hù)性能更可靠。尤其是新型高機(jī)能變頻器(如富士9S系列)現(xiàn)已在用戶手冊(cè)中給出設(shè)定曲線,用戶可根據(jù)工藝條件設(shè)定。通常,考慮到變頻器與電動(dòng)機(jī)的匹配,電子熱過載繼電器可在50%~105%額定電流范圍內(nèi)選擇設(shè)定。
只有在下列情況時(shí),才用常規(guī)熱繼電器代替電子熱繼電器:
所用電動(dòng)機(jī)不是四極電動(dòng)機(jī)。
使用特殊電動(dòng)機(jī)(非標(biāo)準(zhǔn)通用電動(dòng)機(jī))
一臺(tái)變頻器控制多臺(tái)電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)。
但是,如果用戶有豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)時(shí),筆者仍建議通過電子熱繼電器的合理設(shè)定(引入校正系數(shù))來完成單臺(tái)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的過載保護(hù)。
當(dāng)變步器選用外部熱繼電器進(jìn)行電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)時(shí),熱繼電器應(yīng)裝設(shè)于變頻器輸出側(cè),常見的裝于輸入側(cè)的方案起不到保護(hù)作用(變頻器的變頻變壓特性使 其低頻時(shí)輸入電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于輸出電流)。過載保護(hù)應(yīng)根據(jù)設(shè)備工藝要求情況,采用變頻器停止命令(斷開CM)或空轉(zhuǎn)停車(斷開BX)命令實(shí)現(xiàn)停車,不宜通過電源接觸器實(shí)現(xiàn)。
4、變頻器與電動(dòng)機(jī)間不宜裝設(shè)接觸器
裝設(shè)于變頻器和電動(dòng)機(jī)間的接觸器在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)通斷,將產(chǎn)生操作過電壓,對(duì)變頻器造成損害,因此,用戶手冊(cè)要求原則上不要在變頻器與電動(dòng)機(jī)之間裝設(shè)接觸器。但是,當(dāng)變頻器用于下列情況時(shí),仍有必要設(shè)置:
當(dāng)用于節(jié)能控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)時(shí)常工作于額定轉(zhuǎn)速,為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需切除變頻器時(shí)。
參與重要工藝流程,不能長時(shí)間停運(yùn),需切換備用控制系統(tǒng)以提高系統(tǒng)可靠性時(shí)。
一臺(tái)變頻器控制多臺(tái)電動(dòng)機(jī)(包括互為備用的電動(dòng)機(jī))時(shí)。變頻器輸出側(cè)設(shè)置電磁時(shí),設(shè)計(jì)外圍電路應(yīng)避免接觸器在變頻器有輸出時(shí)動(dòng)作,任何時(shí)候嚴(yán)禁將電源接入變頻器輸出端。
目前,有些用戶為了方便測(cè)試負(fù)荷電纜和電動(dòng)機(jī)絕緣,在變頻器輸出側(cè)設(shè)置自動(dòng)空氣開關(guān),用以在測(cè)試時(shí)切除變頻器,該法弊大于利。由于變頻器輸出電纜(線)要求選用屏蔽電纜或穿管敷設(shè),纜線故障幾率很小,通常情況下測(cè)量電動(dòng)機(jī)及電纜絕緣時(shí),可選用鉛絲或軟銅線將變頻器輸入、輸出、直流電抗器和制動(dòng)單元聯(lián)接端子可靠短接后進(jìn)行測(cè)試,僅在需要測(cè)量電纜相間絕緣時(shí)拆線檢測(cè),確無必要增加投資,否則還要采取可靠措施,防止在運(yùn)行中誤操作。
5、電流檢測(cè)時(shí)電漢互感器的設(shè)置及電流表的選擇
由于設(shè)計(jì)人員或用戶容易忽視變頻器輸出頻率的變化特性,在電流檢測(cè)及儀表選型上經(jīng)學(xué)出現(xiàn)錯(cuò)誤。變頻器輸出側(cè)電流測(cè)量應(yīng)使用電磁經(jīng)系儀表,以獲得所需的測(cè)量精度。例如,某雜志刊登的《一起變頻器不能復(fù)位的故障處理》一文,提出變頻器輸出側(cè)不能使用普通電流互感器,這是錯(cuò)誤的論點(diǎn)。在變頻器輸出側(cè)使用普通電流互感器是可以完成輸出電流檢測(cè)的。由電流互感器鐵心磁通密度計(jì)算公式Bmake=K2/4.44fSmW2可知,鐵心的磁通密度與交流電流頻率的變化成反比,忽略次要因素時(shí),其電流誤差(即變化誤差)和相位誤差可看作與電流頻率變化成反比,只是當(dāng)電流頻率超過1kHz時(shí),鐵心溫度會(huì)增高。但是,由于互感器正常運(yùn)行時(shí)激磁電流設(shè)計(jì)得很?。ㄖ饕獮榱藴p小誤差),因此,普通電流互感器用于50Hz頻率附近時(shí),其電流誤差是很小的。通過實(shí)際校驗(yàn)對(duì)比可知,當(dāng)變頻器輸出頻率在10~50Hz之間變化時(shí),電磁系電流表指示誤差很小,實(shí)測(cè)誤差在1.27%以下,并與電流頻率變化成反比(以變頻器輸出電流指示為基準(zhǔn)),能夠滿足輸出電流監(jiān)視的要求。此外,尤其是當(dāng)變頻調(diào)速系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)負(fù)載變化不太大的往復(fù)運(yùn)動(dòng)設(shè)備時(shí),由于設(shè)備傳動(dòng)力矩的周期性變化,使變頻器輸出電流產(chǎn)生一定波動(dòng),變頻器的LED數(shù)碼顯示電流值跳字嚴(yán)重,造成觀察讀數(shù)困難,采用模擬電流表可有效地解決這個(gè)問題。
應(yīng)當(dāng)注意的是,使用指針式電流表測(cè)量變頻器輸出側(cè)電流時(shí),必須選擇電磁經(jīng)系儀表(手冊(cè)通常稱作動(dòng)鐵式),使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按用戶手冊(cè)的規(guī)定選擇安裝,以保證應(yīng)有的精度。如選用整流系儀表(該錯(cuò)誤非常普遍)時(shí),經(jīng)實(shí)測(cè)在19~50Hz區(qū)間,指示誤差為69.7%~16.66%,且為負(fù)偏差。
此外,由于變頻器的輸入電流一般不大于輸出電流,因此,輸入側(cè)設(shè)置電流監(jiān)視意義不大,一般有信號(hào)燈指示電源即可,如電壓不穩(wěn)時(shí)可設(shè)電壓表監(jiān)視。大容量變頻器低頻運(yùn)行時(shí),其輸入側(cè)電流表可能無指示。
如今,變頻器已具有很強(qiáng)的功能,但是,國內(nèi)的應(yīng)用情況在很大程度上與錄像機(jī)一樣,其功能的開發(fā)與正確應(yīng)用十分有限,許多地方僅限于能夠開停車和調(diào)速的應(yīng)用。因此,迅速提高技術(shù)人員的應(yīng)用水平,對(duì)發(fā)揮變頻器的節(jié)能和優(yōu)良的控制性能是十分重要的。
1、加速時(shí):
外部原因可能有:輸出回路有接地或相間短路現(xiàn)象。若是則排除之。若是矢量控制變頻器,則可能是參數(shù)沒有辨識(shí)或辨識(shí)不準(zhǔn)確,需重新進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)。
若是V/F控制方式,則可能有如下原因: A、加速時(shí)間過短,使變頻器的輸出電壓上升太快,解除辦法是延長加速時(shí)間, 若工藝要求快速起動(dòng)則需選用大一檔的型號(hào)。B、手動(dòng)提升轉(zhuǎn)矩設(shè)置不合適。另外還可能和下列因素相關(guān):
A、電壓是否偏低?若是則將電壓調(diào)至正常范圍。
B、是否對(duì)正在運(yùn)行的電機(jī)起動(dòng)?若是則選擇轉(zhuǎn)速跟蹤再起動(dòng)或等電機(jī)停止后起動(dòng)
C、起動(dòng)過程是否有突加負(fù)載?若是則取消突加負(fù)載。D、變頻器型號(hào)是否選???若是則選擇合適型號(hào)。
2、減速時(shí):
變頻器減速時(shí)過電流一般都是由電機(jī)慣性負(fù)載造成,當(dāng)電機(jī)一下子從高速變?yōu)榈退贂r(shí),由于負(fù)載存在慣性,電機(jī)變成發(fā)電機(jī)向變頻器回饋電能所致,解除辦法是延長減速時(shí)間,或増加制動(dòng)單元。? fhdjf(2007-6-06 12:37:32)在變頻器日常維護(hù)過程中,經(jīng)常遇到各種各樣的問題,如外圍線路問題,參數(shù)設(shè)定不良或機(jī)械故障。如果是變頻器出現(xiàn)故障,如何去判斷是哪一部分問題,在這里略作介紹。
一、靜態(tài)測(cè)試
1、測(cè)試整流電路
找到變頻器內(nèi)部直流電源的P端和N端,將萬用表調(diào)到電阻X10檔,紅表棒接到P,黑表棒分別依到R、S、T,應(yīng)該有大約幾十歐的阻值,且基本平衡。相反將黑表棒接到P 端,紅表棒依次接到R、S、T,有一個(gè)接近于無窮大的阻值。將紅表棒接到N端,重復(fù) 以上步驟,都應(yīng)得到相同結(jié)果。如果有以下結(jié)果,可以判定電路已出現(xiàn)異常,A.阻值 三相不平衡,可以說明整流橋故障。B.紅表棒接P端時(shí),電阻無窮大,可以斷定整流橋 故障或起動(dòng)電阻出現(xiàn)故障。
2、測(cè)試逆變電路
將紅表棒接到P端,黑表棒分別接U、V、W上,應(yīng)該有幾十歐的阻值,且各相阻值基 本相同,反相應(yīng)該為無窮大。將黑表棒接到N端,重復(fù)以上步驟應(yīng)得到相同結(jié)果,否則 可確定逆變模塊故障
二、動(dòng)態(tài)測(cè)試
在靜態(tài)測(cè)試結(jié)果正常以后,才可進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試,即上電試機(jī)。在上電前后必須注意 以下幾點(diǎn):
1、上電之前,須確認(rèn)輸入電壓是否有誤,將380V電源接入220V級(jí)變頻器之中會(huì)出現(xiàn)炸機(jī)(炸電容、壓敏電阻、模塊等)。
2、檢查變頻器各接播口是否已正確連接,連接是否有松動(dòng),連接異常有時(shí)可能導(dǎo)致變頻器出現(xiàn)故障,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)炸機(jī)等情況。
3、上電后檢測(cè)故障顯示內(nèi)容,并初步斷定故障及原因。
4、如未顯示故障,首先檢查參數(shù)是否有異常,并將參數(shù)復(fù)歸后,進(jìn)行空載(不接電機(jī))情況下啟動(dòng)變頻器,并測(cè)試U、V、W三相輸出電壓值。如出現(xiàn)缺相、三相不平衡等情況,則模塊或驅(qū)動(dòng)板等有故障
5、在輸出電壓正常(無缺相、三相平衡)的情況下,帶載測(cè)試。測(cè)試時(shí),最好是滿負(fù)載測(cè)試。
三、故障判斷
1、整流模塊損壞
一般是由于電網(wǎng)電壓或內(nèi)部短路引起。在排除內(nèi)部短路情況下,更換整流橋。在現(xiàn)場(chǎng)處理故障時(shí),應(yīng)重點(diǎn)檢查用戶電網(wǎng)情況,如電網(wǎng)電壓,有無電焊機(jī)等對(duì)電網(wǎng)有污染 的設(shè)備等。
2、逆變模塊損壞
一般是由于電機(jī)或電纜損壞及驅(qū)動(dòng)電路故障引起。在修復(fù)驅(qū)動(dòng)電路之后,測(cè)驅(qū)動(dòng)波
形良好狀態(tài)下,更換模塊。在現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)中更換驅(qū)動(dòng)板之后,還必須注意檢查馬達(dá)及連接電纜。在確定無任何故障下,運(yùn)行變頻器。
3、上電無顯示
一般是由于開關(guān)電源損壞或軟充電電路損壞使直流電路無直流電引起,如啟動(dòng)電阻損壞,也有可能是面板損壞。
4、上電后顯示過電壓或欠電壓
一般由于輸入缺相,電路老化及電路板受潮引起。找出其電壓檢測(cè)電路及檢測(cè)點(diǎn),更換損壞的器件。
5、上電后顯示過電流或接地短路
一般是由于電流檢測(cè)電路損壞。如霍爾元件、運(yùn)放等。
6、啟動(dòng)顯示過電流
一般是由于驅(qū)動(dòng)電路或逆變模塊損壞引起。
7、空載輸出電壓正常,帶載后顯示過載或過電流
該種情況一般是由于參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或驅(qū)動(dòng)電路老化,模塊損傷引起.?
一、變頻器的空載通電
1.1 將變頻器的接地端子接地。
1.2 將變頻器的電源輸入端子經(jīng)過漏電保護(hù)開關(guān)接到電源上。
1.3 檢查變頻器顯示窗的出廠顯示是否正常,如果不正確,應(yīng)復(fù)位,否則要求退換。
1.4 熟悉變頻器的操作鍵。
一般的變頻器均有運(yùn)行(RUN)、停止(STOP)、編程(PROG)、數(shù)據(jù)P確認(rèn)(DATAPENTER)、增加(UP、▲)、減少(DOWN、“)等6個(gè)鍵,不同變頻器操作鍵的定義基本相同。此外有的變頻器還
有監(jiān)視(MONITORPDISPLAY)、復(fù)位(RESET)、寸動(dòng)(JOG)、移位(SHIFT)等功能鍵。
二、變頻器帶電機(jī)空載運(yùn)行
2.1 設(shè)置電機(jī)的功率、極數(shù),要綜合考慮變頻器的工作電流。
2.2 設(shè)定變頻器的最大輸出頻率、基頻、設(shè)置轉(zhuǎn)矩特性。VPf類型的選擇包括最高頻率、基本頻率和轉(zhuǎn)矩類型等項(xiàng)目。最高頻率是變頻器—電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可以運(yùn)行的最高頻率,由于變頻器自身的最高頻率可能較高,當(dāng)電動(dòng)機(jī)容許的最高頻率低于變頻器的最高頻率時(shí),應(yīng)按電動(dòng)機(jī)及其負(fù)載的要求進(jìn)行設(shè)定?;绢l率是變頻器對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行恒功率控制和恒轉(zhuǎn)矩控制的分界線,應(yīng)按電動(dòng)機(jī)的額定電壓進(jìn)行設(shè)定。轉(zhuǎn)矩類型指的是負(fù)載是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載還是變轉(zhuǎn)矩負(fù)載。用戶根據(jù)變頻器使用說明書中的
VPf 類型圖和負(fù)載特點(diǎn),選擇其中的一種類型。通用變頻器均備有多條VPf 曲線供用戶選擇,用戶在使用時(shí)應(yīng)根據(jù)負(fù)載的性質(zhì)選擇合適的VPf 曲線。如果是風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載,要將變頻器的轉(zhuǎn)矩運(yùn)行代碼設(shè)置成變轉(zhuǎn)矩和降轉(zhuǎn)矩運(yùn)行特性。為了改善變頻器啟動(dòng)時(shí)的低速性能,使電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩能滿足生產(chǎn)負(fù)載啟動(dòng)的要求,要調(diào)整啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。在異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)中,轉(zhuǎn)矩的控制較復(fù)雜。在低頻段,由于電阻、漏電抗的影響不容忽略,若仍保持VPf 為常數(shù),則磁通將減小,進(jìn)而減小了電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。為此,在低頻段要對(duì)電壓進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)償以提升轉(zhuǎn)矩。一般變頻器均由用戶進(jìn)行人工設(shè)定補(bǔ)償。日立J300 變頻器則為用戶提供兩種選擇:自行設(shè)定和自動(dòng)轉(zhuǎn)矩提升。
2.3 將變頻器設(shè)置為自帶的鍵盤操作模式,按運(yùn)行鍵、停止鍵,觀察電機(jī)是否能正常地啟動(dòng)、停止。
2.4 熟悉變頻器運(yùn)行發(fā)生故障時(shí)的保護(hù)代碼,觀察熱保護(hù)繼電器的出廠值,觀察過載保護(hù)的設(shè)定值,需要時(shí)可以修改。變頻器的使用人員可以按變頻器的使用說明書對(duì)變頻器的電子熱繼電器功能進(jìn)行設(shè)定。電子熱繼電器的門限值定義為電動(dòng)機(jī)和變頻器兩者的額定電流的比值,通常用百分?jǐn)?shù)表示。當(dāng)變頻器的輸出電流超過其容許電流時(shí),變頻器的過電流保護(hù)將切斷變頻器的輸出。因此,變頻器電子熱繼電器的門限最大值不超過變頻器的最大容許輸出電流。
三、帶載試運(yùn)行
3.1 手動(dòng)操作變頻器面板的運(yùn)行停止鍵,觀察電機(jī)運(yùn)行停止過程及變頻器的顯示窗,看是否有異常現(xiàn)象。
3.2 如果啟動(dòng)P停止電機(jī)過程中變頻器出現(xiàn)過流保護(hù)動(dòng)作,應(yīng)重新設(shè)定加速P減速時(shí)間。電機(jī)在加、減速時(shí)的加速度取決于加速轉(zhuǎn)矩,而變頻器在啟、制動(dòng)過程中的頻率變化率是用戶設(shè)定的。若電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量或電機(jī)負(fù)載變化,按預(yù)先設(shè)定的頻率變化率升速或減速時(shí),有可能出現(xiàn)加速轉(zhuǎn)矩不夠,從而造成電機(jī)失速,即電機(jī)轉(zhuǎn)速與變頻器輸出頻率不協(xié)調(diào),從而造成過電流或過電壓。因此,需要根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和負(fù)載合理設(shè)定加、減速時(shí)間,使變頻器的頻率變化率能與電機(jī)轉(zhuǎn)速變化率相協(xié)調(diào)。檢查此項(xiàng)設(shè)定是否合理的方法是先按經(jīng)驗(yàn)選定加、減速時(shí)間進(jìn)行設(shè)定,若在啟動(dòng)過程中出現(xiàn)過流,則可適當(dāng)延長加速時(shí)間;若在制動(dòng)過程中出現(xiàn)過流,則適當(dāng)延長減速時(shí)間。另一方面,加、減速時(shí)間不宜設(shè)定太長,時(shí)間太長將影響生產(chǎn)效率,特別是頻繁啟、制動(dòng)時(shí)。
3.3 如果變頻器在限定的時(shí)間內(nèi)仍然保護(hù),應(yīng)改變啟動(dòng)P停止的運(yùn)行曲線,從直線改為S 形、U 形線或反S 形、反U 形線。電機(jī)負(fù)載慣性較大時(shí),應(yīng)該采用更長的啟動(dòng)停止時(shí)間,并且根據(jù)其負(fù)載特性設(shè)置運(yùn)行曲線類型。
3.4 如果變頻器仍然存在運(yùn)行故障,應(yīng)嘗試增加最大電流的保護(hù)值,但是不能取消保護(hù),應(yīng)留有至少10 %~20 %的保護(hù)余量。
3.5 如果變頻器運(yùn)行故障還是發(fā)生,應(yīng)更換更大一級(jí)功率的變頻器。
3.6如果變頻器帶動(dòng)電機(jī)在啟動(dòng)過程中達(dá)不到預(yù)設(shè)速度,可能有兩種情況:
(1)系統(tǒng)發(fā)生機(jī)電共振,可以從電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音進(jìn)行判斷。
采用設(shè)置頻率跳躍值的方法,可以避開共振點(diǎn)。一般變頻器能設(shè)定三級(jí)跳躍點(diǎn)。VPf 控制的變頻器驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)時(shí),在某些頻率段,電機(jī)的電流、轉(zhuǎn)速會(huì)發(fā)生振蕩,嚴(yán)重時(shí)系統(tǒng)無法運(yùn)行,甚至在加速過程中出現(xiàn)過電流保護(hù)使得電機(jī)不能正常啟動(dòng),在電機(jī)輕載或轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小時(shí)更為嚴(yán)重。普通變頻器均備有頻率跨跳功能,用戶可以根據(jù)系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩的頻率點(diǎn),在VPf 曲線上設(shè)置跨跳點(diǎn)及跨跳寬度。當(dāng)電機(jī)加速時(shí)可以自動(dòng)跳過這些頻率段,保證系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。
(2)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出能力不夠,不同品牌的變頻器出廠參數(shù)設(shè)置不同,在相同的條件下,帶載能力不同,也可能因變頻器控制方法不同,造成電機(jī)的帶載能力不同;或因系統(tǒng)的輸出效率不同,造成帶載能力會(huì)有所差異。對(duì)于這種情況,可以增加轉(zhuǎn)矩提升量的值。如果達(dá)不到,可用手動(dòng)轉(zhuǎn)矩提升功能,不要設(shè)定過大,電機(jī)這時(shí)的溫升會(huì)增加。如果仍然不行,應(yīng)改用新的控制方法,比如日立變頻器采用VPf 比值恒定的方法,啟動(dòng)達(dá)不到要求時(shí),改用無速度傳感器空間矢量控制方法,它具有更大的轉(zhuǎn)矩輸出能力。對(duì)于風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載,應(yīng)減少降轉(zhuǎn)矩的曲線值。
四、變頻器與上位機(jī)相連進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試
在手動(dòng)的基本設(shè)定完成后,如果系統(tǒng)中有上位機(jī),將變頻器的控制線直接與上位機(jī)控制線相連,并將變頻器的操作模式改為端子控制。根據(jù)上位機(jī)系統(tǒng)的需要,調(diào)定變頻器接收頻率信號(hào)端子的量程0~5V 或0~10V ,以及變頻器對(duì)模擬頻率信號(hào)采樣的響應(yīng)速度。如果需要另外的監(jiān)視表頭,應(yīng)選擇模擬輸出的監(jiān)視量,并調(diào)整變頻器輸出監(jiān)視量端子的量程。? 1過流(OC)
過流是變頻器報(bào)警最為頻繁的現(xiàn)象。1.1現(xiàn)象
(1)重新啟動(dòng)時(shí),一升速就跳閘。這是過電流十分嚴(yán)重的現(xiàn)象。主要原因有:負(fù)載短路,機(jī)械部位有卡住;逆變模塊損壞;電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩過小等現(xiàn)象引起。(2)上電就跳,這種現(xiàn)象一般不能復(fù)位,主要原因有:模塊壞、驅(qū)動(dòng)電路壞、電流檢測(cè)電路壞。
(3)重新啟動(dòng)時(shí)并不立即跳閘而是在加速時(shí),主要原因有:加速時(shí)間設(shè)置太短、電流上限設(shè)置太小、轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償(V/F)設(shè)定較高。1.2 實(shí)例
(1)一臺(tái)LG-IS3-4 3.7kW變頻器一啟動(dòng)就跳“OC”
分析與維修:打開機(jī)蓋沒有發(fā)現(xiàn)任何燒壞的跡象,在線測(cè)量IGBT(7MBR25NF-120)基本判斷沒有問題,為進(jìn)一步判斷問題,把IGBT拆下后測(cè)量7個(gè)單元的大功率晶體管開通與關(guān)閉都很好。在測(cè)量上半橋的驅(qū)動(dòng)電路時(shí)發(fā)現(xiàn)有一路與其他兩路有明顯區(qū)別,經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)一只光耦A(yù)3120輸出腳與電源負(fù)極短路,更換后三路基本一樣。模塊裝上上電運(yùn)行一切良好。(2)一臺(tái)BELTRO-VERT 2.2kW變頻通電就跳“OC”且不能復(fù)位。
分析與維修:首先檢查逆變模塊沒有發(fā)現(xiàn)問題。其次檢查驅(qū)動(dòng)電路也沒有異?,F(xiàn)象,估計(jì)問題不在這一塊,可能出在過流信號(hào)處理這一部位,將其電路傳感器拆掉后上電,顯示一切正常,故認(rèn)為傳感器已壞,找一新品換上后帶負(fù)載實(shí)驗(yàn)一切正常。
二、過壓(OU)
過電壓報(bào)警一般是出現(xiàn)在停機(jī)的時(shí)候,其主要原因是減速時(shí)間太短或制動(dòng)電阻及制動(dòng)單元有問題。(1)實(shí)例
一臺(tái)臺(tái)安N2系列3.7kW變頻器在停機(jī)時(shí)跳“OU”。
分析與維修:在修這臺(tái)機(jī)器之前,首先要搞清楚“OU”報(bào)警的原因何在,這是因?yàn)樽冾l器在減速時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度加快,轉(zhuǎn)子的電動(dòng)勢(shì)和電流增大,使電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),回饋的能量通過逆變環(huán)節(jié)中與大功率開關(guān)管并聯(lián)的二極管流向直流環(huán)節(jié),使直流母線電壓升高所致,所以我們應(yīng)該著重檢查制動(dòng)回路,測(cè)量放電電阻沒有問題,在測(cè)量制動(dòng)管(ET191)時(shí)發(fā)現(xiàn)已擊穿,更換后上電運(yùn)行,且快速停車都沒有問題。
三、欠壓(Uu)欠壓也是我們?cè)谑褂弥薪?jīng)常碰到的問題。主要是因?yàn)橹骰芈冯妷禾?220V系列低于200V,380V系列低于400V),主要原因:整流橋某一路損壞或可控硅三路中有工作不正常的都有可能導(dǎo)致欠壓故障的出現(xiàn),其次主回路接觸器損壞,導(dǎo)致直流母線電壓損耗在充電電阻上面有可能導(dǎo)致欠壓.還有就是電壓檢測(cè)電路發(fā)生故障而出現(xiàn)欠壓問題。3.1 舉例
(1)一臺(tái)CT 18.5kW變頻器上電跳“Uu”。
分析與維修:經(jīng)檢查這臺(tái)變頻器的整流橋充電電阻都是好的,但是上電后沒有聽到接觸器動(dòng)作,因?yàn)檫@臺(tái)變頻器的充電回路不是利用可控硅而是靠接觸器的吸合來完成充電過程的,因此認(rèn)為故障可能出在接觸器或控制回路以及電源部分,拆掉接觸器單獨(dú)加24V直流電接觸器工作正常。繼而檢查24V直流電源,經(jīng)仔細(xì)檢查該電壓是經(jīng)過LM7824穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后輸出的,測(cè)量該穩(wěn)壓管已損壞,找一新品更換后上電工作正常。
(2)一臺(tái)DANFOSS VLT5004變頻器,上電顯示正常,但是加負(fù)載后跳“ DC LINK UNDERVOLT”(直流回路電壓低)。
分析與維修:這臺(tái)變頻器從現(xiàn)象上看比較特別,但是你如果仔細(xì)分析一下問題也就不是那么復(fù)雜,該變頻器同樣也是通過充電回路,接觸器來完成充電過程的,上電時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)任何異?,F(xiàn)象,估計(jì)是加負(fù)載時(shí)直流回路的電壓下降所引起,而直流回路的電壓又是通過整流橋全波整流,然后由電容平波后提供的,所以應(yīng)著重檢查整流橋,經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)該整流橋有一路橋臂開路,更換新品后問題解決。
四、過熱(OH)
過熱也是一種比較常見的故障,主要原因:周圍溫度過高,風(fēng)機(jī)堵轉(zhuǎn),溫度傳感器性能不良,馬達(dá)過熱。舉例
一臺(tái)ABB ACS500 22kW變頻器客戶反映在運(yùn)行半小時(shí)左右跳“OH”。分析與維修:因?yàn)槭窃谶\(yùn)行一段時(shí)間后才有故障,所以溫度傳感器壞的可能性不大,可能變頻器的溫度確實(shí)太高,通電后發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)緩慢,防護(hù)罩里面堵滿了很多棉絮(因該變頻器是用在紡織行業(yè)),經(jīng)打掃后開機(jī)風(fēng)機(jī)運(yùn)行良好,運(yùn)行數(shù)小時(shí)后沒有再跳此故障。
五、輸出不平衡
輸出不平衡一般表現(xiàn)為馬達(dá)抖動(dòng),轉(zhuǎn)速不穩(wěn),主要原因:模塊壞,驅(qū)動(dòng)電路壞,電抗器壞等。5.1舉例
一臺(tái)富士 G9S 11KW變頻器,輸出電壓相差100V左右。
分析與維修:打開機(jī)器初步在線檢查逆變模塊(6MBI50N-120)沒發(fā)現(xiàn)問題,測(cè)量6路驅(qū)動(dòng)電路也沒發(fā)現(xiàn)故障,將其模塊拆下測(cè)量發(fā)現(xiàn)有一路上橋大功率晶體管不能正常導(dǎo)通和關(guān)閉,該模塊已經(jīng)損壞,經(jīng)確認(rèn)驅(qū)動(dòng)電路無故障后更換新品后一切正常。
六、過載
過載也是變頻器跳動(dòng)比較頻繁的故障之一,平時(shí)看到過載現(xiàn)象我們其實(shí)首先應(yīng)該分析一下到底是馬達(dá)過載還是變頻器自身過載,一般來講馬達(dá)由于過載能力較強(qiáng),只要變頻器參數(shù)表的電機(jī)參數(shù)設(shè)置得當(dāng),一般不大會(huì)出現(xiàn)馬達(dá)過載.而變頻器本身由于過載能力較差很容易出現(xiàn)過載報(bào)警.我們可以檢測(cè)變頻器輸出電壓。
七、開關(guān)電源損壞
這是眾多變頻器最常見的故障,通常是由于開關(guān)電源的負(fù)載發(fā)生短路造成的,丹佛斯變頻器采用了新型脈寬集成控制器UC2844來調(diào)整開關(guān)電源的輸出,同時(shí)UC2844還帶有電流檢測(cè),電壓反饋等功能,當(dāng)發(fā)生無顯示,控制端子無電壓,DC12V,24V風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)等現(xiàn)象時(shí)我們首先應(yīng)該考慮是否開關(guān)電源損壞了。
八、SC故障
SC故障是安川變頻器較常見的故障。IGBT模塊損壞,這是引起SC故障報(bào)警的原因之一。此外驅(qū)動(dòng)電路損壞也容易導(dǎo)致SC故障報(bào)警。安川在驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)上,上橋使用了驅(qū)動(dòng)光耦PC923,這是專用于驅(qū)動(dòng)IGBT模塊的帶有放大電路的一款光耦,安川的下橋驅(qū)動(dòng)電路則是采用了光耦PC929,這是一款內(nèi)部帶有放大電路,及檢測(cè)電路的光耦。此外電機(jī)抖動(dòng),三相電流,電壓不平衡,有頻率顯示卻無電壓輸出,這些現(xiàn)象都有可能是IGBT模塊損壞。IGBT模塊損壞的原因有多種,首先是外部負(fù)載發(fā)生故障而導(dǎo)致IGBT模塊的損壞如負(fù)載發(fā)生短路,堵轉(zhuǎn)等。其次驅(qū)動(dòng)電路老化也有可能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)波形失真,或驅(qū)動(dòng)電壓波動(dòng)太大而導(dǎo)致IGBT損壞,從而導(dǎo)致SC故障報(bào)警。
九、GF—接地故障
接地故障也是平時(shí)會(huì)碰到的故障,在排除電機(jī)接地存在問題的原因外,最可能發(fā)生故障的部分就是霍爾傳感器了,霍爾傳感器由于受溫度,濕度等環(huán)境因數(shù)的影響,工作點(diǎn)很容易發(fā)生飄移,導(dǎo)致GF報(bào)警。
十、限流運(yùn)行
在平時(shí)運(yùn)行中我們可能會(huì)碰到變頻器提示電流極限。對(duì)于一般的變頻器在限流報(bào)警出現(xiàn)時(shí)不能正常平滑的工作,電壓(頻率)首先要降下來,直到電流下降到允許的范圍,一旦電流低于允許值,電壓(頻率)會(huì)再次上升,從而導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。丹佛斯變頻器采用內(nèi)部斜率控制,在不超過預(yù)定限流值的情況下尋找工作點(diǎn),并控制電機(jī)平穩(wěn)地運(yùn)行在工作點(diǎn),并將警告信號(hào)反饋客戶,依據(jù)警告信息我們?cè)偃z查負(fù)載和電機(jī)是否有問題。? 過電流跳閘的原因分析
(1)重新起動(dòng)時(shí),一升速就跳閘。這是過電流十分嚴(yán)重的表現(xiàn)。
主要原因有:
1)負(fù)載側(cè)短路
2)工作機(jī)械卡住
3)逆變管損壞
4)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩過小,拖動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)不起來
(2)重新起動(dòng)時(shí)并不立即跳閘,而是在運(yùn)行過程中跳閘
可能的原因有:
1)升速時(shí)間設(shè)定太短
2)降速時(shí)間設(shè)定太短
3)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償設(shè)定較大,引起低速時(shí)空載電流過大
4)電子熱繼電器整定不當(dāng),動(dòng)作電流設(shè)定得太小,引起誤動(dòng)作
電壓跳閘的原因分析
(1)過電壓跳閘,主要原因有:
1)電源電壓過高
2)降速時(shí)間設(shè)定太短
3)降速過程中,再生制動(dòng)的放電單元工作不理想
a.來不及放電,應(yīng)增加外接制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元
b.放電支路發(fā)生故障,實(shí)際并不放電
(2)欠電壓跳閘,可能的原因有:
1)電源電壓過低
2)電源斷相
3)整流橋故障 電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)的原因分析
(1)功能預(yù)置不當(dāng)
1)上限頻率與最高頻率或基本頻率和最高頻率設(shè)定矛盾
2)使用外接給定時(shí),未對(duì)”鍵盤給定/外接給定“的選擇進(jìn)行預(yù)置
3)其他的不合理預(yù)置
(2)在使用外接給定時(shí),無”起動(dòng)"信號(hào)
(3)其它原因:
1)機(jī)械有卡住現(xiàn)象
2)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不夠
3)變頻器的電路故障
? 在變頻器的使用中,由于對(duì)變頻器的選型及使用不當(dāng),往往會(huì)引起變頻器不能正常運(yùn)行、甚至引發(fā)設(shè)備故障,導(dǎo)致生產(chǎn)中斷,帶來不必要的經(jīng)濟(jì)損失。本文以富士FRNP7/G7變頻器為例,講述變頻器使用應(yīng)注意的幾個(gè)問題。1選型
一臺(tái)喂料油隔泵采用變頻控制,電機(jī)型號(hào)為JR127_
10、115kW,Ue=380V,Ie=231A,使用FRNll0P7-4EX變頻器。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)有時(shí)雖然給定頻率高,但實(shí)際頻率調(diào)不上去、變頻器跳閘頻繁,故障指示為“OLl”,即變頻器過載。經(jīng)檢查,變頻器的額定電流為210A,而油隔泵電機(jī)在高下料量時(shí)運(yùn)行電流在220A左右波動(dòng),驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩達(dá)到極限設(shè)定,使頻率不能上調(diào),運(yùn)行電流大于變頻器額定電流,變頻器過流跳停。分析認(rèn)為其原因是變頻器容量選擇偏小。變頻器的選型應(yīng)滿足以下條件:(1)電壓等級(jí)與控制電機(jī)相符。
(2)額定電流為控制電機(jī)額定電流的1.1~1.5倍。(3)根據(jù)被控設(shè)備的負(fù)載特性選擇變頻器的類型。
油隔泵為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,最好選用驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩極限范圍寬的G7變頻器。選擇FRNl60G7_4EX,變頻器額定電壓為400V,額定輸出電流為304A,驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩極限為150%,改用FRNl60G7。4EX后,上述問題再也沒有發(fā)生。2安裝環(huán)境
由于變頻器集成度高,整體結(jié)構(gòu)緊湊,自身散熱量較大,因此對(duì)安裝環(huán)境的溫度、濕度和粉塵含量要求高。山西鋁廠的變頻器安裝于操作室內(nèi),因安裝車間屬于干法車間,變頻器運(yùn)行環(huán)境差,操作室粉塵多,夏季室內(nèi)溫度高,曾多次發(fā)生變頻器故障。在對(duì)操作室進(jìn)行密封和加冷卻設(shè)施后,情況大為改善。后來因操作室集中空調(diào)冷凝水較多,距離柜子太近,發(fā)生了一起變頻器控制板元件損壞的故障。可見在安裝變頻器的同時(shí),必須為變頻器提供一個(gè)好的運(yùn)行環(huán)境。3參數(shù)設(shè)定
變頻器的設(shè)定參數(shù)多,每個(gè)參數(shù)均有一定的選擇范圍,使用中常常遇到因個(gè)別參數(shù)設(shè)置不當(dāng),導(dǎo)致變頻器不能正常工作的現(xiàn)象。
(1)外加起停按鈕及電位器調(diào)頻無效。變頻器出廠時(shí)設(shè)定為通過鍵盤面板操作,外部控制無效,端子FWD_CM用短接片短接。選擇外部起停及調(diào)頻控制時(shí),必須將該短接片去掉。出現(xiàn)上面問題,可能是FWD,CM短接片未取掉,操作方式和調(diào)頻方式參數(shù)選擇錯(cuò)誤所致,應(yīng)重點(diǎn)對(duì)該部分進(jìn)行檢查。
(2)變頻器在電機(jī)空載時(shí)工作正常,但不能帶載起動(dòng)。這種問題常常出現(xiàn)在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。山西鋁廠一臺(tái)FRNl60P7。4EX變頻器在試車時(shí)電機(jī)空試正常、但一帶負(fù)荷即跳閘,提高了加減速時(shí)間后仍無法帶載。繼續(xù)檢查轉(zhuǎn)矩提升值,將轉(zhuǎn)矩提升值由“2”改為“7”后,提高了低頻時(shí)的電壓輸出。改善了低頻時(shí)的帶載特性,電機(jī)帶載正常。遇到上述問題時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查加、減速時(shí)間設(shè)定及轉(zhuǎn)矩提升設(shè)定值。(3)變頻器投入運(yùn)行、電機(jī)還未起動(dòng)就過載跳停。山西鋁廠一臺(tái)7.5kW_6極電機(jī)采用變頻控制,變頻器在投入運(yùn)行起動(dòng)時(shí)、頻繁跳停。經(jīng)查原設(shè)定時(shí)將偏置頻率設(shè)定為2H2、變頻器在接到運(yùn)行指令但未給出調(diào)頻信號(hào)之前、受控電機(jī)將一直接收2H2的低頻運(yùn)行指令而無法起動(dòng)。經(jīng)測(cè)定該電機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流達(dá)到47A,約為電機(jī)額定電流3倍,變頻器過載保護(hù)動(dòng)作屬正常。改偏置頻率為0Hz,電機(jī)起動(dòng)正常。
(4)頻率已經(jīng)達(dá)到較大值,但電機(jī)轉(zhuǎn)速仍不高。一臺(tái)新投用的變頻器頻率設(shè)置顯示已經(jīng)很大,但電機(jī)轉(zhuǎn)速明顯較同頻率下其它電機(jī)低。檢查頻率增益設(shè)定值為150%。由頻率設(shè)定信號(hào)增益定義可知:設(shè)定增益為設(shè)定模擬頻率信號(hào)對(duì)輸出頻率的比率,假設(shè)設(shè)定頻率為30Hz,實(shí)際輸出頻率僅為20H2。將設(shè)定增益改為100%后,問題得到解決。
(5)頻率上升到一定數(shù)值,繼續(xù)向上調(diào)節(jié)時(shí),頻率保持在一定值不斷跳躍,轉(zhuǎn)速不能提高。變頻器工作時(shí),將自動(dòng)計(jì)算輸出轉(zhuǎn)矩,并將輸出轉(zhuǎn)矩限制在設(shè)定值內(nèi)。如果驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩設(shè)定值偏小,將可能因輸出轉(zhuǎn)矩受到限制,使變頻器輸出頻率達(dá)不到給定頻率。遇到上面的問題,應(yīng)檢查驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩設(shè)定值是否偏小,變頻器的容量是否偏小,再設(shè)法解決。4故障診斷
變頻器擁有較強(qiáng)的故障診斷功能,對(duì)變頻器內(nèi)部整流、逆變部分,CPU及外圍通訊與電動(dòng)機(jī)等故障進(jìn)行保護(hù)。變頻器在保護(hù)跳閘后故障復(fù)位前,將一直顯示故障代碼。根據(jù)故障指示代碼確定故障原因,可縮小故障查找范圍,大大減少故障查找時(shí)間。
(1)一臺(tái)變頻器在清掃后啟動(dòng)時(shí),顯示“OH2”故障指示跳停,OH2指變頻器外部故障。出廠時(shí)連接外部故障信號(hào)的端子“THR”與“CM”之間用短接片短接,因這臺(tái)變頻器沒有加裝外保護(hù),THR_CM仍應(yīng)短接。經(jīng)檢查,由于66THR”與“CM’之間的短接片松動(dòng),在清掃時(shí)掉下?;謴?fù)短接片后變頻器運(yùn)行正常。
(2)變頻器一啟動(dòng)就跳停,故障指示為“OCl”、OCl為加速時(shí)過電流,懷疑為電機(jī)故障,將變頻器與電機(jī)連接線斷開,檢查電機(jī)繞組匝間短路。更換電機(jī)后變頻器運(yùn)行正常。
(3)夏季如果變頻器操作室的制冷、通風(fēng)效果不良,環(huán)境溫度升高,則經(jīng)常發(fā)生“OHl”、“OH3”過熱保護(hù)跳停。這時(shí)應(yīng)檢查變頻器內(nèi)部的風(fēng)扇是否損壞,操作室溫度是否偏高,應(yīng)采取措施進(jìn)行強(qiáng)制冷卻,保證變頻器安全過夏。
(4)變頻器在頻率調(diào)到15Hz以上時(shí),“LU”欠電壓保護(hù)動(dòng)作?!癓U”保護(hù)信號(hào)指整流電壓不足。我們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。5維護(hù)
變頻器運(yùn)行過程中,可以從設(shè)備外部目視檢查運(yùn)行狀況有無異常,專職點(diǎn)檢員可以通過鍵盤面板轉(zhuǎn)換鍵查閱變頻器的運(yùn)行參數(shù),如輸出電壓、輸出電流、輸出轉(zhuǎn)矩、電機(jī)轉(zhuǎn)速等,掌握變頻器日常運(yùn)行值的范圍,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)變頻器及電機(jī)問題。此外,還要注意以下幾點(diǎn):
(1)設(shè)專人定期對(duì)變頻器進(jìn)行清掃、吹灰,保持變頻器內(nèi)部的清潔及風(fēng)道的暢通。(2)保持變頻器周圍環(huán)境清潔、干燥。嚴(yán)禁在變頻器附近放置雜物.
(3)每次維護(hù)變頻器后,要認(rèn)真檢查有無遺漏的螺絲及導(dǎo)線等,防止小金屬物品造成變頻器短路事故。
(4)測(cè)量變頻器(含電機(jī))絕緣時(shí),應(yīng)當(dāng)使用500V兆歐表。如僅對(duì)變頻器進(jìn)行檢測(cè),要拆去所有與變頻器端子連接的外部接線。清潔器件后,將主回路端子全部用導(dǎo)線短接起來,將其與地用兆歐表試驗(yàn),如果兆歐表指示在5M歐以上,說明是正常的,這樣做的目的是減少搖測(cè)次數(shù)。
? 自80年代通用變頻器進(jìn)入中國市場(chǎng)以來,在短短的十幾年時(shí)間里得到了非常廣泛的應(yīng)用。目前,通用變頻器以其智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化等優(yōu)點(diǎn)越來越受到人們的青睞。隨著通用變頻器應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,暴露出來的問題也越來越多,主要有以下幾方面: ① 諧波問題
② 變頻器負(fù)載匹配問題 ③ 發(fā)熱問題
以上這些問題已經(jīng)引起了有關(guān)管理部門和廠礦的注意并制定了相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。如諧波問題,我國于1984年和1993年通過了“電力系統(tǒng)諧波管理暫行規(guī)定”及GB/T-14549-93標(biāo)準(zhǔn),用以限制供電系統(tǒng)及用電設(shè)備的諧波污染。針對(duì)上述問題,本文進(jìn)行了分析并提出了解決方案及對(duì)策。2 諧波問題及其對(duì)策
通用變頻器的主電路形式一般由三部分組成:整流部分、逆變部分和濾波部分。整流部分為三相橋式不可控整流器,逆變器部分為IGBT三相橋式逆變器,且輸出為PWM波形。對(duì)于雙極性調(diào)制的變頻器,其輸出電壓波形展開式為:(1)式中:n—諧波的次數(shù)n=1,3,5??;a1—開關(guān)角,i=1,2,3??N/2;Ed—變頻器直流側(cè)電壓;N—載波比。
由(1)式可見,各項(xiàng)諧波的幅值為(2)令n=1,則得出變頻器輸出電壓的基波幅值為:(3)從(1)、(2)、(3)式可以看出,通用變頻器的輸出電壓中確實(shí)含有除基波以外的其他諧波。較低次諧波通常對(duì)電機(jī)負(fù)載影響較大,引起轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),而較高的諧波又使變頻器輸出電纜的漏電流增加,使電機(jī)出力不足,故變頻器輸出的高低次諧波都必須抑制。
如前所述,由于通用變頻器的整流部分采用二極管不可控橋式整流電路,中間濾波部分采用大電容作為濾波器,所以整流器的輸入電流實(shí)際上是電容器的充電電流,呈較為陡峻的脈沖波,其諧波分量較大。為了消除諧波,可采用以下對(duì)策: ① 增加變頻器供電電源內(nèi)阻抗
通常情況下,電源設(shè)備的內(nèi)阻抗可以起到緩沖變頻器直流濾波電容的無功功率的作用。這種內(nèi)阻抗就是變壓器的短路阻抗。當(dāng)電源容量相對(duì)變頻器容量越小時(shí),則內(nèi)阻抗值相對(duì)越大,諧波含量越??;電源容量相對(duì)變頻器容量越大時(shí),則內(nèi)阻抗值相對(duì)越大,諧波含量越大。對(duì)于三菱FR-F540系列變頻器,當(dāng)電源內(nèi)阻為4%時(shí),可以起到很好的諧波抑制作用。所以選擇變頻器供電電源變壓器時(shí),最好選擇短路阻抗大的變壓器。② 安裝電抗器
安裝電抗器實(shí)際上從外部增加變頻器供電電源的內(nèi)阻抗。在變頻器的交流側(cè)安裝交流電抗器或在變頻器的直流側(cè)安裝直流電抗器,或同時(shí)安裝,抑制諧波電流。表一列出了三菱FR-A540變頻器安裝電抗器和不安裝電抗器的含量對(duì)照表。③ 變壓器多相運(yùn)行
通用變頻器的整流部分是六脈波整流器,所以產(chǎn)生的諧波較大。如果應(yīng)用變壓器的多相運(yùn)行,使相位角互差30°如Y-△、△-△組合的兩個(gè)變壓器構(gòu)成相當(dāng)于12脈波的效果則可減小低次諧波電流28%,起到了很好的諧波抑制作用。④ 調(diào)節(jié)變頻器的載波比
從(1)、(2)、(3)式可以看出,只要載波比足夠大,較低次諧波就可以被有效地抑制,特別是參考波幅值與載波幅值小于1時(shí),13次以下的奇數(shù)諧波不再出現(xiàn)。⑤ 專用濾波器
該專用濾波器用于檢測(cè)變頻器諧波電流的幅值和相位,并產(chǎn)生一個(gè)與諧波電流幅值相同且相位正好相反的電流,通到變頻器中,從而可以非常有效地吸收諧波電流。負(fù)載匹配問題及其對(duì)策
生產(chǎn)機(jī)械的種類繁多,性能和工藝要求各異,其轉(zhuǎn)矩特性是復(fù)雜的,大體分為三種類型:恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載和恒功率負(fù)載。針對(duì)不同的負(fù)載類型,應(yīng)選擇不同類型的變頻器。① 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載
恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載是指負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速無關(guān),任何轉(zhuǎn)速下,轉(zhuǎn)矩均保持恒定。恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載又分為摩擦類負(fù)載和位能式負(fù)載。
摩擦類負(fù)載的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩一般要求額定轉(zhuǎn)矩的150%左右,制動(dòng)轉(zhuǎn)矩一般要求額定轉(zhuǎn)矩的100%左右,所以變頻器應(yīng)選擇那些具有恒定轉(zhuǎn)矩特性,并且起動(dòng)和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩都比較大,過載時(shí)間長和過載能力大的變頻器。如三菱變頻器FR-A540系列。位能式負(fù)載一般要求大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和能量回饋功能,能夠快速實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn),變頻器應(yīng)選擇具有四象限運(yùn)行能力的變頻器。如三菱變頻器FR-A241系列。② 風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載
風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載是目前工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用最多的設(shè)備,雖然泵和風(fēng)機(jī)的特性多種多樣,但是主要以離心泵和離心風(fēng)機(jī)應(yīng)用為主,通用變頻器在這類負(fù)載上的應(yīng)用最多。風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載是一種平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載,其轉(zhuǎn)速n與流量Q,轉(zhuǎn)矩T與泵的軸功率N有如下關(guān)系式:(4)這類負(fù)載對(duì)變頻器的性能要求不高,只要求經(jīng)濟(jì)性和可靠性,所以選擇具有U/f=const控制模式的變頻器即可。如三菱變頻器FR-F540(L)系列。風(fēng)機(jī)負(fù)載在實(shí)際運(yùn)行過程中,由于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比較大,所以變頻器的加速時(shí)間和減速時(shí)間是一個(gè)非常重要的問題,可按下列公式進(jìn)行計(jì)算:(5)(6)式中:tACC—加速時(shí)間(s);tDEC—減速時(shí)間(s);GD2—折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(N·m2);g—重力加速度,g=9.81(m/s2);TM—電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩(N.m);TL—負(fù)載轉(zhuǎn)矩(N.m);nAS—系統(tǒng)加速時(shí)的初始速度(r/min);nAE—系統(tǒng)加速時(shí)的終止速度(r/min);nDS—系統(tǒng)減速時(shí)的初始速度(r/min);nDE—系統(tǒng)減速時(shí)的終止速度(r/min)。
從上式可以看出,風(fēng)機(jī)負(fù)載的系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算是非常重要的。變頻器具體設(shè)計(jì)時(shí),按上式計(jì)算結(jié)果,進(jìn)行適當(dāng)修正,在變頻器起動(dòng)時(shí)不發(fā)生過流跳閘和變頻器減速時(shí)不發(fā)生過電壓跳閘的情況下,選擇最短時(shí)間。
泵類負(fù)載在實(shí)際運(yùn)行過程中,容易發(fā)生喘振、憋壓和水垂效應(yīng),所以變頻器選型時(shí),要選擇適于泵類負(fù)載的變頻器且變頻器在功能設(shè)定時(shí)要針對(duì)上述問題進(jìn)行單獨(dú)設(shè)定: 喘振:測(cè)量易發(fā)生喘振的頻率點(diǎn),通過設(shè)定跳躍頻率點(diǎn)和寬度,避免系統(tǒng)發(fā)生共振現(xiàn)象。
憋壓:泵類負(fù)載在低速運(yùn)行時(shí),由于系統(tǒng)憋壓而導(dǎo)致流量為零,從而造成泵燒壞。在變頻器功能設(shè)定時(shí),通過限定變頻器的最低頻率,而限定了泵流量的臨界點(diǎn)處的系統(tǒng)最低轉(zhuǎn)速,這就避免了此類現(xiàn)象的發(fā)生。水垂效應(yīng):泵類負(fù)載在突然斷電時(shí),由于泵管道中的液體重力而倒流。若逆止閥不嚴(yán)或沒有逆止閥,將導(dǎo)致電機(jī)反轉(zhuǎn),因電機(jī)發(fā)電而使變頻器發(fā)生故障報(bào)警燒壞。在變頻器系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)使變頻器按減速曲線停止,在電機(jī)完全停止后再斷開主電路電,或者設(shè)定“斷電減速停止”功能,這樣就避免了該現(xiàn)象的發(fā)生。③ 恒功率負(fù)載
恒功率負(fù)載是指轉(zhuǎn)矩大體與轉(zhuǎn)速成反比的負(fù)載,如卷取機(jī)、開卷機(jī)等。利用變頻器驅(qū)動(dòng)恒功率負(fù)載時(shí),應(yīng)該是就一定的速度變化范圍而言的,通??紤]在某個(gè)轉(zhuǎn)速點(diǎn)以下采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式,而在高于該轉(zhuǎn)速點(diǎn)時(shí)才采用恒功率調(diào)速方式。我們通常將該轉(zhuǎn)速點(diǎn)稱為基頻,該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓為變頻器輸出額定電壓。從理論上講,要想實(shí)現(xiàn)真正意義上的恒功率控制,變頻器的輸出頻率f和輸出電壓U必須遵循U2/f=const協(xié)調(diào)控制,但這在實(shí)際變頻器運(yùn)行過程中是不允許的,因?yàn)樵诨l以上,變頻器的輸出電壓不能隨著其輸出頻率增加,只能保持額定電壓,所以只能是一種近似意義上的恒功率控制。4 發(fā)熱問題及其對(duì)策
變頻器的發(fā)熱是由內(nèi)部的損耗產(chǎn)生的。在變頻器中各部分損耗中主要以主電路為主,約占98%,控制電路占2%。為了保證變頻器正??煽窟\(yùn)行,必須對(duì)變頻器進(jìn)行散熱,通常采用以下方法: ① 采用風(fēng)扇散熱:變頻器的內(nèi)裝風(fēng)扇可將變頻器的箱體內(nèi)部散熱帶走,若風(fēng)扇不能正常工作,應(yīng)立即停止變頻器運(yùn)行。
② 降低安裝環(huán)境溫度:由于變頻器是電子裝置,內(nèi)含電子元、電解電容等,所以溫度對(duì)其壽命影響比較大。通用變頻器的環(huán)境運(yùn)行溫度一般要求-10℃~-50℃,如果能夠采取措施盡可能降低變頻器運(yùn)行溫度,那么變頻器的使用壽命就延長,性能也比較穩(wěn)定。
我們采取兩種方法:一種方法是建造單獨(dú)的變頻器低壓間,內(nèi)部安裝空調(diào),保持低壓間溫度在+15℃~+20℃之間。另一種方法是變頻器的安裝空間要滿足變頻器使用說明書的要求。
以上所談到的變頻器發(fā)熱是指變頻器在額定范圍之內(nèi)正常運(yùn)行的損耗。當(dāng)變頻器發(fā)生非正常運(yùn)行(如過流,過壓,過載等)產(chǎn)生的損耗必須通過正常的選型來避免此類現(xiàn)象的發(fā)生。對(duì)于風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載,當(dāng)我們選擇三菱變頻器FR-F540時(shí),其過載能為120%/60秒,其過載周期為300秒,也就是說,當(dāng)變頻器相對(duì)于其額定負(fù)載的120%過載時(shí),其持續(xù)時(shí)間為60秒,并且在300秒之內(nèi)不允許出現(xiàn)第二次過載。當(dāng)變頻器出現(xiàn)過載時(shí),功率單元因其流過的過載電流而升溫,導(dǎo)致變頻器過熱,這時(shí)必須盡快使其降溫以使變頻器的過熱保護(hù)動(dòng)作消除,這個(gè)冷卻過程就是變頻器的過載周期。不同的變頻器,其過載倍數(shù)、過載時(shí)間和過載周期均不相同,并且其過載倍數(shù)越大,過載時(shí)間越短,請(qǐng)見表2所示: 對(duì)于變頻器所驅(qū)動(dòng)的電機(jī),按其工作情況可分為兩類:長期工作制和重復(fù)短時(shí)工作制。長期工作制的電機(jī)可以按其名牌規(guī)定的數(shù)據(jù)長期運(yùn)行。針對(duì)該類負(fù)載,變頻器可根據(jù)電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)進(jìn)行選型,如連續(xù)運(yùn)行的油泵,若其電機(jī)功率為22kW時(shí),可選擇FR-F540-22k變頻器即可。重復(fù)短時(shí)工作制電機(jī),其特點(diǎn)是重復(fù)性和短時(shí)性,即電機(jī)的工作時(shí)間和停歇時(shí)間交替進(jìn)行,而且都比較短,二者之和,按國家規(guī)定不得超過60秒。重復(fù)短時(shí)工作制電機(jī)允許其過載且有一定的溫升。此時(shí),若根據(jù)電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)來選擇變頻器,勢(shì)必造成變頻器的損壞。針對(duì)該類負(fù)載,變頻器在參考電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)的情況下要根據(jù)電機(jī)負(fù)載圖和變頻器的過載倍數(shù)、過載時(shí)間、過載周期來選型。如重復(fù)短時(shí)運(yùn)行的升降機(jī),其電機(jī)功率為18.5kW,可選擇FR-A540-22k變頻器。
? 變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要電磁干擾源及途徑 2.1 主要電磁干擾源
電磁干擾也稱電磁騷擾(EMI),是以外部噪聲和無用信號(hào)在接收中所造成的電磁干擾,通常是通過電路傳導(dǎo)和以場(chǎng)的形式傳播的。變頻器的整流橋?qū)﹄娋W(wǎng)來說是非線性負(fù)載,它所產(chǎn)生的諧波會(huì)對(duì)同一電網(wǎng)的其他電子、電氣設(shè)備產(chǎn)生諧波干擾。另外,變頻器的逆變器大多采用PWM技術(shù),當(dāng)其工作于開關(guān)模式并作高速切換時(shí),產(chǎn)生大量耦合性噪聲。因此,變頻器對(duì)系統(tǒng)內(nèi)其他的電子、電氣設(shè)備來說是一個(gè)電磁干擾源。另一方面,電網(wǎng)中的諧波干擾主要通過變頻器的供電電源干擾變頻器。電網(wǎng)中存在大量諧波源,如各種整流設(shè)備、交直流互換設(shè)備、電子電壓調(diào)整設(shè)備、非線性負(fù)載及照明設(shè)備等。這些負(fù)荷都使電網(wǎng)中的電壓、電流產(chǎn)生波形畸變,從而對(duì)電網(wǎng)中其他設(shè)備產(chǎn)生危害的干擾。變頻器的供電電源受到來自被污染的交流電網(wǎng)的干擾后,若不加以處理,電網(wǎng)噪聲就會(huì)通過電網(wǎng)電源電路干擾變頻器。供電電源對(duì)變頻器的干擾主要有過壓、欠壓、瞬時(shí)掉電;浪涌、跌落;尖峰電壓脈沖;射頻干擾。其次,共模干擾通過變頻器的控制信號(hào)線也會(huì)干擾變頻器的正常工作。2.2 電磁干擾的途徑
變頻器能產(chǎn)生功率較大的諧波,對(duì)系統(tǒng)其他設(shè)備干擾性較強(qiáng)。其干擾途徑與一般電磁干擾途徑是一致的,主要分電磁輻射、傳導(dǎo)、感應(yīng)耦合。具體為:①對(duì)周圍的電子、電氣設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射;②對(duì)直接驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生電磁噪聲,使得電動(dòng)機(jī)鐵耗和銅耗增加,并傳導(dǎo)干擾到電源,通過配電網(wǎng)絡(luò)傳導(dǎo)給系統(tǒng)其他設(shè)備;③變頻器對(duì)相鄰的其他線路產(chǎn)生感應(yīng)耦合,感應(yīng)出干擾電壓或電流。同樣,系統(tǒng)內(nèi)的干擾信號(hào)通過相同的途徑干擾變頻器的正常工作。下面分別加以分析。(1)電磁輻射
變頻器如果不是處在一個(gè)全封閉的金屬外殼內(nèi),它就可以通過空間向外輻射電磁波。其輻射場(chǎng)強(qiáng)取決于干擾源的電流強(qiáng)度、裝置的等效輻射阻抗以及干擾源的發(fā)射頻率。變頻器的整流橋?qū)﹄娋W(wǎng)來說是非線性負(fù)載,它所產(chǎn)生的諧波對(duì)接入同一電網(wǎng)的其它電子、電氣設(shè)備產(chǎn)生諧波干擾。變頻器的逆變橋大多采用PWM技術(shù),當(dāng)根據(jù)給定頻率和幅值指令產(chǎn)生預(yù)期的和重復(fù)的開關(guān)模式時(shí),其輸出的電壓和電流的功率譜是離散的,并且?guī)в信c開關(guān)頻率相應(yīng)的高次諧波群。高載波頻率和場(chǎng)控開關(guān)器件的高速切換(dv/dt可達(dá)1kV/μs以上)所引起的輻射干擾問題相當(dāng)突出。
當(dāng)變頻器的金屬外殼帶有縫隙或孔洞,則輻射強(qiáng)度與干擾信號(hào)的波長有關(guān),當(dāng)孔洞的大小與電磁波的波長接近時(shí),會(huì)形成干擾輻射源向四周輻射。而輻射場(chǎng)中的金屬物體還可能形成二次輻射。同樣,變頻器外部的輻射也會(huì)干擾變頻器的正常工作。(2)傳導(dǎo)
上述的電磁干擾除了通過與其相連的導(dǎo)線向外部發(fā)射,也可以通過阻抗耦合或接地回路耦合將干擾帶入其它電路。與輻射干擾相比,其傳播的路程可以很遠(yuǎn)。比較典型的傳播途徑是:接自工業(yè)低壓網(wǎng)絡(luò)的變頻器所產(chǎn)生的干擾信號(hào)將沿著配電變壓器進(jìn)入中壓網(wǎng)絡(luò),并沿著其它的配電變壓器最終又進(jìn)入民用低壓配電網(wǎng)絡(luò),使接自民用配電母線的電氣設(shè)備成為遠(yuǎn)程的受害者。(3)感應(yīng)耦合
感應(yīng)耦合是介于輻射與傳導(dǎo)之間的第三條傳播途徑。當(dāng)干擾源的頻率較低時(shí),干擾的電磁波輻射能力相當(dāng)有限,而該干擾源又不直接與其它導(dǎo)體連接,但此時(shí)的電磁干擾能量可以通過變頻器的輸入、輸出導(dǎo)線與其相鄰的其他導(dǎo)線或?qū)w產(chǎn)生感應(yīng)耦合,在鄰近導(dǎo)線或?qū)w內(nèi)感應(yīng)出干擾電流或電壓。感應(yīng)耦合可以由導(dǎo)體間的電容耦合的形式出現(xiàn),也可以由電感耦合的形式或電容、電感混合的形式出現(xiàn),這與干擾源的頻率以及與相鄰導(dǎo)體的距離等因素有關(guān)。3 抗電磁干擾的措施
據(jù)電磁性的基本原理,形成電磁干擾(EMI)須具備電磁干擾源、電磁干擾途徑、對(duì)電磁干擾敏感的系統(tǒng)等三個(gè)要素。為防止干擾,可采用硬件和軟件的抗干擾措施。其中,硬件抗干擾是最基本和最重要的抗干擾措施,一般從抗和防兩方面入手來抑制干擾,其總原則是抑制和消除干擾源、切斷干擾對(duì)系統(tǒng)的耦合通道、降低系統(tǒng)對(duì)干擾信號(hào)的敏感性。具體措施在工程上可采用隔離、濾波、屏蔽、接地等方法。(1)隔離
所謂干擾的隔離是指從電路上把干擾源和易受干擾的部分隔離開來,使它們不發(fā)生電的聯(lián)系。在變頻調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)中,通常是在電源和放大器電路之間的電源線上采用隔離變壓器以免傳導(dǎo)干擾,電源隔離變壓器可應(yīng)用噪聲隔離變壓器。(2)濾波
設(shè)置濾波器的作用是為了抑制干擾信號(hào)從變頻器通過電源線傳導(dǎo)干擾到電源及電動(dòng)機(jī)。為減少電磁噪聲和損耗,在變頻器輸出側(cè)可設(shè)置輸出濾波器。為減少對(duì)電源的干擾,可在變頻器輸入側(cè)設(shè)置輸入濾波器。若線路中有敏感電子設(shè)備,可在電源線上設(shè)置電源噪聲濾波器,以免傳導(dǎo)干擾。(3)屏蔽
屏蔽干擾源是抑制干擾的最有效的方法。通常變頻器本身用鐵殼屏蔽,不讓其電磁干擾泄漏。輸出線最好用鋼管屏蔽,特別是以外部信號(hào)控制變頻器時(shí),要求信號(hào)線盡可能短(一般為20m以內(nèi)),且信號(hào)線采用雙芯屏蔽,并與主電路及控制回路完全分離,不能放于同一配管或線槽內(nèi),周圍電子敏感設(shè)備線路也要求屏蔽。為使屏蔽有效,屏蔽罩必須可靠接地。(4)接地
實(shí)踐證明,接地往往是抑制噪聲和防止干擾的重要手段。良好的接地方式可在很大程度上抑制內(nèi)部噪聲的耦合,防止外部干擾的侵入,提高系統(tǒng)的抗干擾能力。變頻器的接地方式有多點(diǎn)接地、一點(diǎn)接地及經(jīng)母線接地等幾種形式,要根據(jù)具體情況采用,要注意不要因?yàn)榻拥夭涣级鴮?duì)設(shè)備產(chǎn)生干擾。
單點(diǎn)接地指在一個(gè)電路或裝置中,只有一個(gè)物理點(diǎn)定義為接地點(diǎn)。在低頻下的性能好;多點(diǎn)接地是指裝置中的各個(gè)接地點(diǎn)都直接接到距它最近的接地點(diǎn)。在高頻下的性能好;混合接地是根據(jù)信號(hào)頻率和接地線長度,系統(tǒng)采用單點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地共用的方式。變頻器本身有專用接地端子PE端,從安全和降低噪聲的需要出發(fā),必須接地。既不能將地線接在電器設(shè)備的外殼上,也不能接在零線上??捎幂^粗的短線一端接到接地端子PE端,另一端與接地極相連,接地電阻取值<100Ω,接地線長度在20m以內(nèi),并注意合理選擇接地極的位置。當(dāng)系統(tǒng)的抗干擾能力要求較高時(shí),為減少對(duì)電源的干擾,在電源輸入端可加裝電源濾波器。為抑制變頻器輸入側(cè)的諧波電流,改善功率因數(shù),可在變頻器輸入端加裝交流電抗器,選用與否可視電源變壓器與變頻器容量的匹配情況及電網(wǎng)允許的畸變程度而定,一般情況下采用為好。為改善變頻器輸出電流,減少電動(dòng)機(jī)噪聲,可在變頻器輸出端加裝交流電抗器。圖1為一般變頻調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)抗干擾所采取措施。以上抗干擾措施可根據(jù)系統(tǒng)的抗干擾要求來合理選擇使用。若系統(tǒng)中含控制單元如微機(jī)等,還須在軟件上采取抗干擾措施。(5)正確安裝
由于變頻器屬于精密的功率電力電子產(chǎn)品,其現(xiàn)場(chǎng)安裝工藝的好壞也影響著變頻器的正常工作。正確的安裝可以確保變頻器安全和無故障運(yùn)行。變頻器對(duì)安裝環(huán)境要求較高。一般變頻器使用手冊(cè)規(guī)定溫度范圍為最低溫度-10℃,最高溫度不超過50℃;變頻器的安裝海拔高度應(yīng)小于1000m,超過此規(guī)定應(yīng)降容使用;變頻器不能安裝在經(jīng)常發(fā)生振動(dòng)的地方,對(duì)振動(dòng)沖擊較大的場(chǎng)合,應(yīng)采用加橡膠墊等防振措施;不能安裝在電磁干擾源附近;不能安裝在有灰塵、腐蝕性氣體等空氣污染的環(huán)境;不能安裝在潮濕環(huán)境中,如潮濕管道下面,應(yīng)盡量采用密封柜式結(jié)構(gòu),并且要確保變頻器通風(fēng)暢通,確??刂乒裼凶銐虻睦鋮s風(fēng)量,其典型的損耗數(shù)一般按變頻器功率的3%來計(jì)算柜中允許的溫升值。安裝工藝要求如下: ① 確保控制柜中的所有設(shè)備接地良好,應(yīng)該使用短、粗的接地線(最好采用扁平導(dǎo)體或金屬網(wǎng),因其在高頻時(shí)阻抗較低)連接到公共地線上。按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,其接地電阻應(yīng)小于4歐姆。另外與變頻器相連的控制設(shè)備(如PLC或PID控制儀)要與其共地。
② 安裝布線時(shí)將電源線和控制電纜分開,例如使用獨(dú)立的線槽等。如果控制電路連接線必須和電源電纜交叉,應(yīng)成90°交叉布線。
③ 使用屏蔽導(dǎo)線或雙絞線連接控制電路時(shí),確保未屏蔽之處盡可能短,條件允許時(shí)應(yīng)采用電纜套管。
④ 確??刂乒裰械慕佑|器有滅弧功能,交流接觸器采用R-C抑制器,也可采用壓敏電阻抑制器,如果接觸器是通過變頻器的繼電器控制的,這一點(diǎn)特別重要。⑤ 用屏蔽和鎧裝電纜作為電機(jī)接線時(shí),要將屏蔽層雙端接地。
⑥ 如果變頻器運(yùn)行在對(duì)噪聲敏感的環(huán)境中,可以采用RFI濾波器減小來自變頻器的傳導(dǎo)和輻射干擾。為達(dá)到最優(yōu)效果,濾波器與安裝金屬板之間應(yīng)有良好的導(dǎo)電性。變頻控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的其他問題
除了前面討論的幾點(diǎn)以外,在變頻器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用中還要注意以下幾個(gè)方面的問題。
(1)在設(shè)備排列布置時(shí),應(yīng)該注意將變頻器單獨(dú)布置,盡量減少可能產(chǎn)生的電磁輻射干擾。在實(shí)際工程中,由于受到房屋面積的限制往往不可能有單獨(dú)布置的位置,應(yīng)盡量將容易受干擾的弱電控制設(shè)備與變頻器分開,比如將動(dòng)力配電柜放在變頻器與控制設(shè)備之間。
(2)變頻器電源輸入側(cè)可采用容量適宜的空氣開關(guān)作為短路保護(hù),但切記不可頻繁操作。由于變頻器內(nèi)部有大電容,其放電過程較為緩慢,頻繁操作將造成過電壓而損壞內(nèi)部元件。
(3)控制變頻調(diào)速電機(jī)啟/停通常由變頻器自帶的控制功能來實(shí)現(xiàn),不要通過接觸器實(shí)現(xiàn)啟/停。否則,頻繁的操作可能損壞內(nèi)部元件。
(4)盡量減少變頻器與控制系統(tǒng)不必要的連線,以避免傳導(dǎo)干擾。除了控制系統(tǒng)與變頻器之間必須的控制線外,其它如控制電源等應(yīng)分開。由于控制系統(tǒng)及變頻器均需要24V直流電源,而生產(chǎn)廠家為了節(jié)省一個(gè)直流電源,往往用一個(gè)直流電源分兩路分別對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)供電,有時(shí)變頻器會(huì)通過直流電源對(duì)控制系統(tǒng)產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾,所以在設(shè)計(jì)中或訂貨時(shí)要特別加以說明,要求用兩個(gè)直流電源分別對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)供電。
(5)注意變頻器對(duì)電網(wǎng)的干擾。變頻器在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的高次諧波會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生影響,使電網(wǎng)波型嚴(yán)重畸變,可能造成電網(wǎng)電壓降很大、電網(wǎng)功率因數(shù)很低,大功率變頻器應(yīng)特別注意。解決的方法主要有采用無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置以調(diào)節(jié)功率因數(shù),同時(shí)可以根據(jù)具體情況在變頻器電源進(jìn)線側(cè)加電抗器以減少對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的影響,而進(jìn)線電抗器可以由變頻器供應(yīng)商配套提供,但在訂貨時(shí)要加以說明。(6)變頻器柜內(nèi)除本機(jī)專用的空氣開關(guān)外,不宜安置其它操作性開關(guān)電器,以免開關(guān)噪聲入侵變頻器,造成誤動(dòng)作。
(7)應(yīng)注意限制最低轉(zhuǎn)速。在低轉(zhuǎn)速時(shí),電機(jī)噪聲增大,電機(jī)冷卻能力下降,若負(fù)載轉(zhuǎn)矩較大或滿載,可能燒毀電機(jī)。確需低速運(yùn)轉(zhuǎn)的高負(fù)荷變頻電機(jī),應(yīng)考慮加大額定功率,或增加輔助的強(qiáng)風(fēng)冷卻。
(8)注意防止發(fā)生共振現(xiàn)象。由于定子電流中含有高次諧波成分,電機(jī)轉(zhuǎn)矩中含有脈動(dòng)分量,有可能造成電機(jī)的振動(dòng)與機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生共振,使設(shè)備出現(xiàn)故障。應(yīng)在預(yù)先找到負(fù)載固有的共振頻率后,利用變頻器頻率跳躍功能設(shè)置,躲開共振頻率點(diǎn)。
? 變頻器故障分類
根據(jù)變頻器發(fā)生故障或損壞的特征,一般可分為兩類;一種是在運(yùn)行中頻繁出現(xiàn) 的自動(dòng)停機(jī)現(xiàn)象,并伴隨著一定的故障顯示代碼,其處理措施可根據(jù)隨機(jī)說明書 上提供的指導(dǎo)方法,進(jìn)行處理和解決。這類故障一般是由于變頻器運(yùn)行參數(shù)設(shè)定不合適,或外部工況、條件不滿足變頻器使用要求所產(chǎn)生的一種保護(hù)動(dòng)作現(xiàn)象; 另一類是由于使用環(huán)境惡劣,高溫、導(dǎo)電粉塵引起的短路、潮濕引起的絕緣降低或擊穿等突發(fā)故障(嚴(yán)重時(shí),會(huì)出現(xiàn)打火、爆炸等異常現(xiàn)象)。這類故障發(fā)生后,一般會(huì)使變頻器無任何顯示,其處理方法是先對(duì)變頻器解體檢查,重點(diǎn)查找損 壞件,根據(jù)故障發(fā)生區(qū),進(jìn)行清理、測(cè)量、更換,然后全面測(cè)試,再恢復(fù)系統(tǒng),空載試運(yùn)行,觀察觸發(fā)回路輸出側(cè)的波形,當(dāng)6組波形大小、相位差相等后,再加 載運(yùn)行,達(dá)到解決故障的目的。本文主要闡述第二類故障的分析和處理方法。3.1.1 主電路故障
根據(jù)對(duì)變頻器實(shí)際故障發(fā)生次數(shù)和停機(jī)時(shí)間統(tǒng)計(jì),主電路的故障率占60%以上;運(yùn) 行參數(shù)設(shè)定不當(dāng),導(dǎo)致的故障占20%左右;控制電路板出現(xiàn)的故障占15%;操作失 誤和外部異常引起的故障占5%。從故障程度和處理困難性統(tǒng)計(jì),此類故障發(fā)生必 然造成元器件的損壞和報(bào)廢。是變頻器維修費(fèi)用的主要消耗部分。(1)整流塊的損壞
變頻器整流橋的損壞也是變頻器的常見故障之一,早期生產(chǎn)的變頻器整流塊均以 二極管整流為主,目前部分整流塊采用晶閘管的整流方式(調(diào)壓調(diào)頻型變頻器)。中、大功率普通變頻器整流模塊一般為三相全波整流,承擔(dān)著變頻器所有輸出 電能的整流,易過熱,也易擊穿,其損壞后一般會(huì)出現(xiàn)變頻器不能送電、保險(xiǎn)熔 斷等現(xiàn)象,三相輸入或輸出端呈低阻值(正常時(shí)其阻值達(dá)到兆歐以上)或短路。在更換整流塊時(shí),要求其在與散熱片接觸面上均勻地涂上一層傳熱性能良好的硅導(dǎo)熱膏,再緊固螺絲。如果沒有同型號(hào)整流塊時(shí),可用同容量的其它類型的整流 塊替代,其固定螺絲孔,必須重新鉆孔、攻絲,再安裝、接線。例如,一臺(tái)80年代中期西門子生產(chǎn)的變頻器(7.5kVA)整流模塊(橢圓形)擊穿后,因無同類整流塊配件,采用三墾生產(chǎn)的同容量整流塊(矩形)替代后,已運(yùn)行多年,目前仍然能正常使用。(2)充電電阻易損壞
導(dǎo)致變頻器充電電阻損壞原因一般是:如主回路接觸器吸合不好時(shí),造成通流時(shí) 間過長而燒壞;或充電電流太大而燒壞電阻;或由于重載啟動(dòng)時(shí),主回路通電和 RUN信號(hào)同時(shí)接通,使充電電阻既要通過充電電流,同時(shí)又要通過負(fù)載逆變電流,故易被燒壞。其損壞的特征,一般表現(xiàn)為燒毀、外殼變黑、炸裂等損壞痕跡。也 可根據(jù)萬用表測(cè)量其電阻(不同容量的機(jī)器,其阻值不同,可參考同一種機(jī)型的 阻值大小確定)判斷。(3)逆變器模塊燒壞
中、小型變頻器一般用三組IGTR(大功率晶體管模塊);大容量的機(jī)種均采用多 組IGTR并聯(lián),故測(cè)量檢查時(shí)應(yīng)分別逐一進(jìn)行檢測(cè)。IGTR的損壞也可引起變頻器OC(+pA或+pd或+pn)保護(hù)功能動(dòng)作。逆變器模塊的損壞原因很多:如輸出負(fù)載發(fā)生 短路;負(fù)載過大,大電流持續(xù)運(yùn)行;負(fù)載波動(dòng)很大,導(dǎo)致浪涌電流過大;冷卻風(fēng) 扇效果差;致使模塊溫度過高,導(dǎo)致模塊燒壞、性能變差、參數(shù)變化等問題,引 起逆變器輸出異常。如一臺(tái)FRN22G11S-4CX變頻器,輸出電壓三相差為106V,解體 在線檢查逆變模塊(6MBP100RS-120)外觀,沒發(fā)現(xiàn)異常,測(cè)量6路驅(qū)動(dòng)電路也沒 發(fā)現(xiàn)故障,將逆變模塊拆下測(cè)量發(fā)現(xiàn)有一組模塊不能正常導(dǎo)通,該模塊參數(shù)變化 很大(與其它兩組比較),更換之后,通電運(yùn)行正常。又如MF-30K-380變頻器在 啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)直流回路過壓跳閘故障。這臺(tái)變頻器并不是每次啟動(dòng)時(shí),都會(huì)過壓跳 閘。檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)變頻器在通電(控制面板上無通電顯示信號(hào))后,測(cè)得直流回路電壓達(dá)到500V以上,由于該型變頻器直流回路的正極串接1只SK-25接觸器。在有合閘信號(hào)時(shí)經(jīng)過預(yù)充電過程后吸合,故懷疑預(yù)充電回路性能不良,斷開預(yù)充電回 路,情況依舊。用電容表檢查濾波電容發(fā)現(xiàn)已失效,更換電容后,變頻器工作正常。3.1.2 輔助控制電路故障
變頻器驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)信號(hào)檢測(cè)及處理電路、脈沖發(fā)生及信號(hào)處理電路等控制電 路稱為輔助電路。輔助電路發(fā)生故障后,其故障原因較為復(fù)雜,除固化程序丟失 或集成塊損壞(這類故障處理方法一般只能采用控制板整塊更換或集成塊更換)外,其他故障較易判斷和處理。(1)驅(qū)動(dòng)電路故障
驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)逆變器IGTR,也易發(fā)生故障。一般有明顯的損壞痕跡,諸如器 件(電容、電阻、三極管及印刷板等)爆裂、變色、斷線等異?,F(xiàn)象,但不會(huì)出 現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路全部損壞情況。處理方法一般是按照原理圖,每組驅(qū)動(dòng)電路逐級(jí)逆向 檢查、測(cè)量、替代、比較等方法;或與另一塊正品(新的)驅(qū)動(dòng)板對(duì)照檢查、逐 級(jí)尋找故障點(diǎn)。處理故障步驟:首先對(duì)整塊電路板清灰除污。如發(fā)現(xiàn)印刷電路斷線,則補(bǔ)線處理;查出損壞器件即更換;根據(jù)筆者實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析,對(duì)懷疑的元器 件,進(jìn)行測(cè)量、對(duì)比、替代等方法判斷,有的器件需要離線測(cè)定。驅(qū)動(dòng)電路修復(fù) 后,還要應(yīng)用示波器觀察各組驅(qū)動(dòng)電路信號(hào)的輸出波形,如果三相脈沖大小、相 位不相等,則驅(qū)動(dòng)電路仍然有異常處(更換的元器件參數(shù)不匹配,也會(huì)引起這類 現(xiàn)象),應(yīng)重復(fù)檢查、處理。大功率晶體管工作的驅(qū)動(dòng)電路的損壞也是導(dǎo)致過流 保護(hù)功能動(dòng)作的原因之一。驅(qū)動(dòng)電路損壞表現(xiàn)出來最常見的現(xiàn)象是缺相,或三相 輸出電壓不相等,三相電流不平衡等特征。(2)開關(guān)電源損壞
開關(guān)電源損壞的一個(gè)比較明顯的特征就是變頻器通電后無顯示。如:富士G5S變頻 器采用了兩級(jí)開關(guān)電源,其原理是主直流回路的直流電壓由500V以上降為300V左 右,然后再經(jīng)過一級(jí)開關(guān)降壓,電源輸出5V,24V等多路電源。開關(guān)電源的損壞常 見的有開關(guān)管擊穿,脈沖變壓器燒壞,以及次級(jí)輸出整流二極管損壞,濾波電容 使用時(shí)間過長,導(dǎo)致電容特性變化(容量降低或漏電電流較大),穩(wěn)壓能力下降,也容易引起開關(guān)電源的損壞。富士G9S則使用了一片開關(guān)電源專用的波形發(fā)生芯 片,由于受到主回路高電壓的竄入,經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致此芯片的損壞,由于此芯片市場(chǎng) 很少能買到,引起的損壞較難修復(fù)。另外,變頻器通電后無顯示,也是較常見的故障現(xiàn)象之一,引起這類故障原因,多數(shù)也是由于開關(guān)電源的損壞所致。如MF系列變頻器的開關(guān)電源采用的是較常見 的反激式開關(guān)電源控制方式,開關(guān)電源的輸出級(jí)電路發(fā)生短路也會(huì)引起開關(guān)電源 損壞,從而導(dǎo)致變頻器無顯示。(3)反饋、檢測(cè)電路故障
在使用變頻器過程中,經(jīng)常會(huì)碰到變頻器無輸出現(xiàn)象。驅(qū)動(dòng)電路損壞、逆變模塊 損壞都有可能引起變頻器無輸出,此外輸出反饋電路出現(xiàn)故障也能引起此類故障 現(xiàn)象。有時(shí)在實(shí)際中遇到變頻器有輸出頻率,沒有輸出電壓(實(shí)際輸出電壓非常 小,可認(rèn)為無輸出),這時(shí)則應(yīng)考慮一下是否是反饋電路出現(xiàn)了故障所致。在反 饋電路中用于降壓的反饋電阻是較容易出現(xiàn)故障的元件之一;檢測(cè)電路的損壞也 是導(dǎo)致變頻器顯示OC(+pA或+pd或+pn)保護(hù)功能動(dòng)作的原因,檢測(cè)電流的霍爾傳 感器由于受溫度,濕度等環(huán)境因素的影響,工作點(diǎn)容易發(fā)生飄移,導(dǎo)致OC報(bào)警??傊冾l器常見故障有過流、過壓、欠壓以及過熱保護(hù),并有相應(yīng)的故障代碼,不同的機(jī)型有不同的代碼,其代碼含義可查閱隨機(jī)使用說明書,參考處理措施 進(jìn)行解決。過流經(jīng)常是由于GTR(或IGBT)功率模塊的損壞而導(dǎo)致的,在更換功率 模塊的同時(shí),應(yīng)先檢查驅(qū)動(dòng)電路的工作狀態(tài),以免由于驅(qū)動(dòng)電路的損壞,導(dǎo)致GTR(或IGBT)功率模塊的重復(fù)損壞;欠壓故障發(fā)生的主要原因是快速熔斷器或整流 模塊的損壞,以及電壓檢測(cè)電路的損壞,電壓檢測(cè)采樣信號(hào)是從主直流回路直接 取樣,經(jīng)高阻值電阻降壓,并通過光耦隔離后送到CPU處理,由高低電平判斷是欠 壓還是過壓;過熱停機(jī),多數(shù)原因是由冷卻風(fēng)扇散熱不足引起的。如我廠鋁電解 車間環(huán)境惡劣,高粉塵、高溫(夏季廠房上部氣溫高達(dá)56℃)、高氧化鋁粉塵、氟化氫腐蝕氣體使多功能天車上變頻器內(nèi)電路板易積塵、風(fēng)扇粘死、電子器件老 化迅速、GTR(或IGBT模塊過熱燒壞,故經(jīng)常出現(xiàn)過熱保護(hù),特別是在夏季,這種現(xiàn)象更加頻繁,而且模塊燒壞率很高,即使進(jìn)口機(jī)型(如Siemens、senken、fuji 等)情況也是如此。為解決這個(gè)問題,我們通過加大天車上使用變頻器容量,才 初步降低了變頻器的故障率和報(bào)廢率,但效果并不理想。4 降低變頻器故障和延長使用壽命的措施
根據(jù)實(shí)驗(yàn)證明,變頻器的使用環(huán)境溫度每升高10℃,則其使用壽命減少一半。為此在日常使用中,應(yīng)根據(jù)變頻器的實(shí)際使用環(huán)境狀況和負(fù)載特點(diǎn),制定出合理的檢修周期和制度,在每個(gè)使用周期后,將變頻器整體解體、檢查、測(cè)量等全面維護(hù)一次,使故障隱患在初期被發(fā)現(xiàn)和處理。4.1 作好檢修工作
(1)定期(根據(jù)實(shí)際環(huán)境確定其周期間隔長短)對(duì)變頻器進(jìn)行全面檢查維護(hù),必要時(shí)可將整流模塊、逆變模塊和控制柜內(nèi)的線路板進(jìn)行解體、檢查、測(cè)量、除塵和緊固。由于變頻器下進(jìn)風(fēng)口、上出風(fēng)口常會(huì)因積塵或因積塵過多而堵塞,其本身散熱量高,要求通風(fēng)量大,故運(yùn)行一定時(shí)間后,其電路板上(因靜電作用)有積塵,須清潔和檢查。
(2)對(duì)線路板、母排等維修后,要進(jìn)行必要的防腐處理,涂刷絕緣漆,對(duì)已出現(xiàn)局部放電、拉弧的母排須去除其毛刺,并進(jìn)行絕緣處理。對(duì)已絕緣擊穿的絕緣柱,須清除碳化或更換。
(3)對(duì)所有接線端檢查、緊固,防止松動(dòng)引起嚴(yán)重發(fā)熱現(xiàn)象的發(fā)生。(4)對(duì)輸入(包括輸出)端、整流模塊、逆變模塊、直流電容和快熔等器件進(jìn)行全面檢查、參數(shù)測(cè)定,發(fā)現(xiàn)燒毀或參數(shù)變化大的器件應(yīng)及時(shí)更換。(5)對(duì)變頻器內(nèi)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)狀況、要經(jīng)常仔細(xì)檢查,斷電后,用手轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)葉,觀察是否卡住或缺油,以確保風(fēng)扇能夠正常工作。
第五篇:通信常見故障分析處理辦法
通信施工中常見故障分析處理辦法
—— 李 智
一、站與站之間光通道不通故障
在設(shè)備開站調(diào)試的時(shí)候,站與站之間出現(xiàn)會(huì)出現(xiàn)不通的情況。
1、利用紅光筆和OTDR確認(rèn)光纜是否中斷,若之間有斷點(diǎn),根據(jù)OTDR測(cè)算的長度和隱蔽記錄資料判斷故障點(diǎn)并處理;
2、利用光源光功率計(jì)測(cè)量纖芯的衰耗是否合格,不合格的故障點(diǎn)多半是ODF的法蘭,可能未安裝好也可能是法蘭本身問題;
備注:按照施工規(guī)范光纜成端后是需要進(jìn)行測(cè)試的,如果施工前按照要求進(jìn)行測(cè)試,能夠?yàn)樵O(shè)備調(diào)試節(jié)省不少時(shí)間。
3、線路通但是設(shè)備還是不通,先確保物理鏈路不存在問題,比如尾纖、光模塊(長距、短距、型號(hào))等,咨詢廠家是否需要加裝光衰。不出意外,光看設(shè)備指示燈,應(yīng)該是連接成功。
4、光太強(qiáng),造成過載,加裝光衰
注:1)建議以后ODF多采用LC適配器,減少人為接纖造成的故障.2)一對(duì)光纖兩端收光要平衡,一般相差不大于2dB,同一徑路的 1+1兩對(duì)纖也是。
在聯(lián)接光纖時(shí)要注意這點(diǎn)。
二、傳輸設(shè)備2M通道故障
2M通道故障一般為存在誤碼和不通。
1、誤碼:導(dǎo)致的原因較多,如焊接質(zhì)量、2M頭質(zhì)量(氧化)、2M線長度及損傷(為其他專業(yè)提供通道的長度不宜過長,一般控制在100米以下)、接地等,在確保鏈路上無問題后基本能解決;
2、2M通道不通(一般為LOS告警)常見處理方式2M端口收發(fā)倒換,用戶側(cè)(這樣可以判斷2M線是否有故障)2M環(huán)回網(wǎng)管上查看告警情況,告警消失說明通道無問題,若未消失,DDF側(cè)環(huán)回判斷2M線是否有問題,2M線可能出現(xiàn)線序、虛焊、斷裂的情況導(dǎo)致不通。
3、光路有光過低或過高,也會(huì)影起誤碼。
4、相連的設(shè)備接地沒有接入位同一等電位或地線沒接好也會(huì)影起誤碼。
三、傳輸設(shè)備一FE通道故障 如:
如圖,在連鎮(zhèn)進(jìn)行遠(yuǎn)動(dòng)調(diào)試的時(shí)候出現(xiàn)A站通,B站、C站(不具備調(diào)試條件)、D站調(diào)試不通的情況。
1、檢查物理鏈路,IP設(shè)置等,確保無問題;
2、網(wǎng)管檢查數(shù)據(jù)配置是否存在問題,根據(jù)這個(gè)組網(wǎng)圖,通道數(shù)據(jù)是分為好幾條的,中心―A站、A站―B站、B站―C站、C站―D站,網(wǎng)管可能是未仔細(xì)檢查,未發(fā)現(xiàn)B站―C站這條數(shù)據(jù)未做導(dǎo)致不通的。這個(gè)只是列舉的例子,當(dāng)時(shí)站點(diǎn)較多,通道數(shù)量多,容易導(dǎo)致遺漏。
備注:這個(gè)是上海局利用傳輸網(wǎng)提供的通道,與哈局利用數(shù)據(jù)網(wǎng)提供方式的不一樣。
3、端口不匹配,傳輸出的常用接口有ACCESS、TRUNK兩種,ACCESS 接一臺(tái)電腦,ACCESS允許一個(gè)vlan通過;TRUNK用于匯聚口接交換或路由器,TRUNK允許多個(gè)vlan通過。網(wǎng)管仔細(xì)檢查,不能用錯(cuò)。(還有華為有 Hybrid混合接口用得較少)
(注:為什么,PC無法訪問Server?默認(rèn)情況下設(shè)置端口為trunk時(shí),pvid自動(dòng)設(shè)為1,而設(shè)為access時(shí),pvid自動(dòng)設(shè)置為vlan號(hào)。因?yàn)镻C發(fā)出的數(shù)據(jù)包沒有vid標(biāo)簽,端口1接受后,打上vid=1的標(biāo)簽,這樣相當(dāng)于PC和Server分屬于不同的vlan,無法訪問。)
4、vlan標(biāo)識(shí)不對(duì)。
5、電路時(shí)隙用錯(cuò)或時(shí)隙對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤,特別是不同廠家傳輸對(duì)接時(shí)容易出錯(cuò),甚至出現(xiàn)過沒有通道時(shí)隙。
6、因兩個(gè)設(shè)備軟件兼容性問題:造成電力、電氣化SCADA通道不通問題原因:漢十SCADA組網(wǎng)方式為區(qū)間傳輸設(shè)備匯聚至相鄰兩個(gè)車站,由車站傳輸設(shè)備傳至車站交換機(jī),采用傳輸+數(shù)據(jù)網(wǎng)方式組網(wǎng),因兩個(gè)設(shè)備軟件兼容性問題,經(jīng)常性出現(xiàn)丟包或通道中斷問題。
解決方式:廠家工作人員,按傳輸順序逐一排查丟包位置,查找原因后,由廠家負(fù)責(zé)優(yōu)化相關(guān)軟件。
四、傳輸設(shè)備托管故障
在調(diào)試期間,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)某站托管的情況:一般從電和光纖2方面考慮:
1、站與站之間還是屬于鏈狀,出現(xiàn)托管的原因2種可能都有;
2、傳輸網(wǎng)已形成環(huán)網(wǎng)(網(wǎng)管---A站---B站---C站---A站),出現(xiàn)B站托管的原因基本判斷是斷電,A站與B站和B站與C站間的光纜同時(shí)中斷的可能性較小。
備注:提前判斷下有利于人員安排和攜帶的工具。
五、ONU傳輸通道圖及故障處理
端口狀態(tài)使用“ONU與OLT設(shè)備端口狀態(tài)查詢”文本文檔中的命令查看
---------------------------------------------↓ONU機(jī)房
ONU設(shè)備
↓ ↑
↓ ↑
傳輸DDF子架
↓ ↑--------環(huán)回(從傳輸DDF子架向傳輸設(shè)備端環(huán)回,可以查看DDF子架到OLT端口是否正常,正常則ONU至子架2M有問題,故障則繼續(xù)向前查看)
↓ ↑
傳輸設(shè)備
↓ ↑--------外環(huán)回(從ONU機(jī)房傳輸設(shè)備上向OLT機(jī)房傳輸設(shè)備環(huán)回,可以查看ONU機(jī)房傳輸設(shè)備到OLT端口是否正常,正常則ONU至傳輸設(shè)備之間2M有問題,故障則繼續(xù)向前查看)
----------------------------------↑ONU機(jī)房
↓ ↑
室外光路
↓ ↑
----------------------------------↓OLT機(jī)房
↓ ↑
傳輸設(shè)備
↓ ↑---------外環(huán)回(從OLT機(jī)房傳輸設(shè)備上向OLT設(shè)備環(huán)回,可以查看OLT機(jī)房傳輸設(shè)備到OLT端口是否正常,正常則ONU至OLT機(jī)房傳輸設(shè)備之間2M或傳輸業(yè)務(wù)有問題,故障則繼續(xù)向前查看)
↓ ↑
傳輸DDF子架
↓ ↑--------環(huán)回(從OLT機(jī)房傳輸DDF子架向OLT設(shè)備環(huán)回,可以查看OLT機(jī)房傳輸DDF子架到OLT端口是否正常,正常則ONU至OLT機(jī)房傳輸DDF子架之間2M或傳輸業(yè)務(wù)有問題,故障則繼續(xù)向前查看)
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OLT-DDF子架
↓ ↑--------環(huán)回(從OLT機(jī)房OLT-DDF子架向OLT設(shè)備環(huán)回,可以查看OLT機(jī)房OLT-DDF子架到OLT端口是否正常,正常則ONU至OLT機(jī)房OLT-DDF子架之間2M或傳輸業(yè)務(wù)有問題,故障則是OLT-DDF子架至OLT設(shè)備之間有故障需檢查)
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OLT設(shè)備
----------------------------------------------↑OLT機(jī)房
六、自動(dòng)電話通話故障
以已開通的自動(dòng)電話故障為例:判斷自動(dòng)電話故障是個(gè)別還是整棟樓。
1、整棟樓:ONU設(shè)備故障,從2方面查找原因,通道和供電,最極端(較少)的一種可能是ONU設(shè)備本身出現(xiàn)故障;
2、個(gè)別:一般就是纜線故障,檢查卡線端子及墻壁接口等容易出現(xiàn)故障的地方。還有一個(gè)特別難以處理的情況,自動(dòng)電話雜音多,一般就是纜線出現(xiàn)受潮、氧化,目前哈爾濱站采用地插的電話已出現(xiàn)幾例了,無法解決,除非換線。
3、L3地址,V5標(biāo)識(shí)電話號(hào)碼不對(duì),同時(shí)和程控交換機(jī)側(cè)對(duì)應(yīng),七、調(diào)度電話通話質(zhì)量故障
1、以中軟的調(diào)度臺(tái)為例:哈站改開通的機(jī)務(wù)候班樓的2M數(shù)字話機(jī)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)通話質(zhì)量不好、雜音較多的情況(有時(shí)候重啟能恢復(fù)正常),用了多種方法來嘗試解決,換線、換端口、換備用話機(jī)等方式,而且把這一情況告知廠家也未分析出原因,最后我們猜測(cè)是因?yàn)榫嚯x接觸網(wǎng)較近(不足20米)導(dǎo)致的干擾。把話機(jī)換成按鍵式調(diào)度臺(tái)得以解決此故障。
從這個(gè)故障中,以后需要注意距離接觸網(wǎng)近的地方盡量不要使用話機(jī),話機(jī)雖說便宜但是穩(wěn)定性不如按鍵式調(diào)度臺(tái)。
2、調(diào)度電話分機(jī)(電調(diào))通話故障
3、調(diào)度電話供電不足故障
調(diào)度電話還有一個(gè)常見的故障:調(diào)度臺(tái)與調(diào)度分系統(tǒng)距離較遠(yuǎn),一般大于500米,需要加裝遠(yuǎn)供模塊,確保電壓充足。
哈站改二候搬遷時(shí),站臺(tái)的調(diào)度電話纜線割接后,未能立刻接通,新敷設(shè)纜線也無誤,但是還是忽視一個(gè)問題,新敷設(shè)的纜線與既有的纜線線徑不一致,既有的粗,纜線割接后在末端測(cè)量的電壓無法達(dá)到工作電壓,由于線徑不足采用并線解決。
八、數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備通信故障
數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備技術(shù)成熟,設(shè)備穩(wěn)定,一般不會(huì)出現(xiàn)故障,目前遇到過的就是光模塊故障。供貨商所供的光模塊質(zhì)量不一定會(huì)好,當(dāng)出現(xiàn)故障了更換就行(有出現(xiàn)過好幾次,萬兆的光模塊)
九、GSM-R移動(dòng)數(shù)字通信系統(tǒng)故障
1、GSM-R移動(dòng)數(shù)學(xué)通信系統(tǒng)設(shè)備本身也不容易出現(xiàn)故障,一般在開通的時(shí)候經(jīng)常會(huì)有駐波比告警,這個(gè)在饋纜本身質(zhì)量沒問題的情況下一般就重新做接頭就行。
在施工過程中,需要注意幾點(diǎn)就是防水和接地。
2、另外也有一個(gè)特別需要注意的地方開通C3的線路,2M通道需要進(jìn)行接口監(jiān)測(cè),施工時(shí)不要遺漏。
G網(wǎng)需要4個(gè)2M通道的站點(diǎn)需要等2M端口明確后再成端,避免像連鎮(zhèn)全線返工的情況。
3、天線駐波比較大,駐波比測(cè)試儀顯示無問題,基站網(wǎng)管顯示異常
問題原因:駐波比顯示儀無法測(cè)量靠近儀器處的駐波異常。
解決方式:駐波比測(cè)試儀測(cè)試時(shí),將功分器代入測(cè)量,增加測(cè)量距離,可顯示機(jī)房側(cè)饋線頭故障。
4、分布式基站BUA與BUB天線位置,設(shè)計(jì)懸掛高度不明確,導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)安裝位置不滿足現(xiàn)場(chǎng)覆蓋要求。
問題原因:網(wǎng)管顯示與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備不相符,導(dǎo)致多次調(diào)整天線角度。
解決方式:明確BUA及BUB天線懸掛位置及切換區(qū)。
5、過江(湖)大橋場(chǎng)強(qiáng)覆蓋較差,易造成水面衍射,導(dǎo)致反復(fù)調(diào)整天線方位角及俯仰角。
問題原因:水面無線信號(hào)衍射,導(dǎo)致切換區(qū)乒乓切換。解決方式:切換區(qū)盡量避開干擾區(qū)。
十、攝像頭調(diào)試故障
通信專業(yè)的攝像頭在調(diào)試的過程中發(fā)現(xiàn)有不少網(wǎng)線頭施工質(zhì)量不好導(dǎo)致的攝像頭不通,處理這種故障需要把安裝完成的攝像頭拆開處理,比較麻煩,這種麻煩在今后的施工中盡量避免,網(wǎng)線成端質(zhì)量必須保證過硬,提高調(diào)試效率。
攝像頭的命名需要和接管單位溝通好,避免重新修改。IP地址分配好不能沖突,密碼設(shè)置也要統(tǒng)一。
十一、UPS設(shè)備調(diào)試故障
1、相序有誤:哈站改通信綜合樓在UPS加電時(shí)出現(xiàn)告警,告警信息相序有誤。在告知電力專業(yè)后由于時(shí)間緊迫協(xié)調(diào)解決時(shí)間較長,通過調(diào)整線序UPS正常工作。
在施工中,電力專業(yè)經(jīng)常會(huì)與我們共同確認(rèn)某某站已供電,需要注意的是在確認(rèn)的時(shí)候相序也要確認(rèn),確保通信設(shè)備正常加電,較少麻煩。
2、UPS設(shè)備調(diào)試時(shí)一定要有(設(shè)置)斷電又以來電后自動(dòng)重起功能,不管接沒接電池都要有這功能(招標(biāo)時(shí)要求)
十二、各種通道調(diào)試不通故障
信號(hào)、電力、信息等其他專業(yè)通道在調(diào)試經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不通的情況,遇到此類問題無非就是網(wǎng)管數(shù)據(jù)不對(duì)或者物理鏈路的問題。
在處理這類問題,在確保尾纖、纜線、端口、物理接口等無誤后與網(wǎng)管溝通一般都能解決。
在施工過程中,故障的發(fā)生一般是施工、材料設(shè)備質(zhì)量引起的,因此只有把好質(zhì)量關(guān)才能減少故障的發(fā)生,把一些重點(diǎn)、注意點(diǎn)提前注意了,才能避免不少故障,減少人工材料成本,也能為開通節(jié)省不少時(shí)間。
在設(shè)備招標(biāo)時(shí)對(duì)ODF、DDF、EDF、VDF(MDF)的質(zhì)量一定要注意不能圖價(jià)低購買質(zhì)量差的,對(duì)ODF及光中間配線柜強(qiáng)烈建議采用LC適配器,減少人為接纖造成的故障.。特別是光衰耗不平衡故障由FC適配器造成的太多。
2021年6月16日