变频器的常见故障原因及解决方案变频器的控制电路由以下电路组成:频率、电压的运算电路、主电路的电压、电流检测电路、电动机的速度检测电路、将运算电路的控制信号进行放大的驱动电路,以及逆变器和电动机的保护电路。
无速度检测电路为开环控制。在控制电路增加了速度检测电路,即增加速度指令,可以对异步电动机的速度进行控制更精确的闭环控制。
运算电路将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算,决定逆变器的输出电压、频率。
与主回路电位隔离检测电压、电流等。为驱动主电路器件的电路,它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。
为了变频器更好人机交互,变频器具有多种输入信号的输入 (比如运行、多段速度运行等)信号,还有各种内部参数的输出“比如电流、频率、保护动作驱动等)信号。
以装在异步电动轴机上的编码器的信号为速度信号,送入运算回路,根据指令和运算可使电动机按指令速度运转及定位控制等。
检测主电路的电压、电流等,当发生过载或过电压等异常时,为了防止逆变器和异步电动机损坏,使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。
逆变器控制电路中的保护电路,可分为逆变器保护和异步电动机保护两种,保护功能有以下几点:
①瞬时过电流保护由于逆变电流负载侧短路等,流过逆变器器件的电流超出允许峰值时,瞬时停止逆变器运转,切断电流。变流器的输出电流达到异常值,也同样停止逆变器运转。
逆变器输出电流超过额定值,且持续流通达规定的时间以上,为了防止逆变器器件、电线等损坏要停止运转。恰当的保护需要反时限特性,采用热继电器或者电子热保护(使用电子电路)。过载是由于负载的GD2(惯性)过大或因负载过大使电动机堵转而产生。
采用逆变器是电动机快速减速时,由于再生功率直流电路电压将升高,有时超过容许值。可以采取停止逆变器运转或停止快速减速的方法,防止过电压。
对于数毫秒以内的瞬时停电,控制电路工作正常。但瞬时停电如果达数 10ms以上时,通常不仅控制电路误动作,主电路也不能供电,所以检出后使逆变器停止运转。
逆变器负载接地时,为了保护逆变器有时要有接地过电流保护功能。但为了确保人身安全,需要装设漏电断路器。
有冷却风机的装置,当风机异常时装置内温度将上升,因此采用风机热继电器或器件散热片温度传感器,检出异常
后停止逆变器。在温度上升很小对运转无妨碍的场合,可以省略。变频器在正常运行当中由于风机散热等问题使功率组件温升过快或达到保护温度时常常会因此产生停车事故,因此对机房及变频器温度环境要求一般很高,如果检查变频器有过热或机房温度过高的情况下,建议最好增加降温装置或者考虑变频器本身降温措施,不要因此而影响正常运行。
过载检出装置与逆变器保护共用,但考虑低速运转的过热时,在异步电动机内埋入温度检出器,或者利用装在逆变器内的电子热保护来检出过热。动作频繁时,可以考虑减轻电动机负载、增加电动机及逆变器容量等。
逆变器的输出频率或者异步电动机的速度超过规定值时,停止逆变器运转。
其它保护
①防止失速过电流
急加速时,如果异步电动跟踪迟缓,则过电流保护电路动作,运转就不能继续进行 (失速)。所以,在负载电流减小之前要进行控制,抑制频率上升或使频率下降。对于恒速运转中的过电流,有时也进行同样的控制。
②防止失速再生过电压
减速时产生的再生能量使主电路直流电压上升,为了防止再生过电压电路保护动作,在直流电压下降之前要进行控制,抑制频率下降,防止不能运转 (失速)。
通用变频器一般为电压型变频器,采用交—直—交工作方式,即是输入为交流电源,交流电压三相整流桥整流后变为直流电压,然后直流电压经三相桥式逆变电路变换为调压调频的三相交流电输出到负载。当变频器刚上电时,由于直流侧的平波电容容量非常大,充电电流很大,通常采用一个起动电阻充电电流,常见的变频起动两种电路,充电完成后,控制电路通过继电器的触点或晶闸管将电阻短路,起动电路故障一般表现为起动电阻烧坏,变频器报警显示为直流母线电压故障,一般设计者在设计变频器的起动电路时,为了减少变频器的体积选择起动电阻,都选择小一些,电阻值在10~50Ω,功率为10~50W。
当变频器的交流输入电源频繁通断时,或者旁路接触器的触点接触不良时,以及旁路晶闸管的导通阻值变大时,都会导致起动电阻烧坏。如遇此情况,可购买同规格的电阻换之,同时必须找出引出电阻烧坏的原因。如果故障是由输入侧电源频率开合引起的,必须消除这种现象才能将变频器投入使用;如果故障是由旁路继电器触点或旁路晶闸管引起,则必须更换这些器件。
我厂一台变频器状态正常,但调不到高速运行,经检查,变频器并无故障,参数设置正确,调速输入信号正常,上电运行时测试出现变频器直流母线电压只有 450V左右,
正常值为580~600V,再测输入侧,发现缺了一相,故障原因是输入侧的一个空气开关的一相接触不良造成的,为什么变频器输入缺相不报警仍能在低频段工作呢?实际上变频器缺一相输入时,是可以工作的,多数变频器的母线电压下限为400V,即是当直流母线电压降至400V以下时,变频器才报告直流母线低电压故障。当两相输入时,直流母线电压为380*1.2=452V>400V。当变频器不运行时,由于平波电容的作用,直流电压也可达到正常值,新型的变频器都是采用PWM 控制技术,调压调频的工作在逆变桥完成,所以在低频段输入缺相仍可以正常工作,但因为输入电压低输出电压低,造成异步电机转矩低,频率上不去。
出现这种故障显示时,首先检查加速时间参数是否太短,力矩提升参数是否太大,然后检查负载是否太重。如果无这些现象,可以断开输出侧的电流互感器和直流侧的霍尔电流检测点,复位后运行,看是否出现过流现象,如果出现的话,很可能是 1PM模块出现故障,因为1PM模块内含有过压过流、欠压、过载、过热、缺相、短路等保护功能,而这些故障信号都是经模块控制引脚的输出Fn引脚传送到微控器的,微控器接收到故障信息后,一方面封锁脉冲输出,另一方面将故障信息显示在面板上,一般更换1PM模块。
变频器出现过压故障,一般是雷雨天气,由于变频器接地措施不良使雷电串入变频器的电源中,使变频器直流侧的
电压检测器动作而跳闸,在这种情况下,通常只须断开变频器电源 1min左右,再合上电源,即可复位,另外还要对变频器接地情况进行检测是否符合标准要求;另一种情况是变频器驱动大惯性负载,就出现过压现象,因为这种情况下,变频器的减速停止属于再生制动,在停止过程中,变频器的输出频率按线性下降,而负载电机的频率高于变频器的输出频率,负载电机处于发电状态,机械能转化为电能,并被变频器直流侧的平波电容吸收,当这种能量足够大时,就会产生所谓的“泵升现象”,变频器直流侧的电压会超过直流母线的最大电压而跳闸,对于这种故障,一是将减速时间参数设置长些(大概设置为30-60S)或增大制动电阻或增加制动单元;二是将变频器的停止方式设置为自由停车。
电机发热,变频器显示过载
对于已经投入运行的变频器如果出现这种故障,就必须检查负载的状况;对于新安装的变频器如果出现这种故障,很可能是 V/F曲线设置不当或电机参数设置有问题,如一台新装变频器,其驱动的是一台变频电机,电机额定参数为220V/50Hz,而变频器出厂时设置为380V/50Hz,由于安装人员没有正确设定变频器的V/F参数,导致电机运行一段时间后转子出现磁饱和,致使电机转速降低,发热而过载。所以在新变频器使用以前,必须设置好该参数,另外使用变频器的无速度传感器矢量控制方式时,没有正确的设置负载
电机的额定电压、电流、容量等参数,也会导致电机热过载,还有一种情形是设置的变频器载波率过高时,也会导致电机发热过载,最后一种情形是电气设计者设计变频器常常在低频段工作,而没有考虑到在低频段工作的电机散热变差的问题,致使电机工作一段时间后发热过载,对于这种,需加装散热装置。
我们维修不少三菱A240-22K变频器,都是坏模块!原因是保养不好,如散热器尘多堵塞、电路板太脏、散热硅脂失效等,这变频器的输出模块(PM100C***120)是一体化模块,就是坏一路也要整个换掉,维修价格高!好的模块也难找!如果你的变频器还没坏,则要多加小心保养!特别是这几天天气炎热!
在给变频器试机时发现变频器输出电压有1000多伏(输入380V),但变频器只会降压,不会升压!!如果是用数字万用表测量,由于变频器输出电压是高频载波,普通没防干扰的数字表在这里测量是很不准!
很多变频器因为供电公司是发电机发电,当发电机有故障时,输出高压电常把变频器及电子仪器烧坏!造成重大损失,工厂在发电机搞了很多保护方法可效果不太明显!后来我们想了一个被动的保护方法,就是在变频器或仪器的输入端的空气开关上加了压敏电阻(380V用821K,
220V471K),这样当有高压电时压敏就会短路,空气开关跳
闸,保护了变频器,变频器故障率大大减小,压敏电阻很便宜,这个方法可说是花小钱办大事!
怎样选购模块:维修变频器,判定模块的质量也是关键!首先你要看模块是否被拆开过(看外观痕迹),现在有很多模块是维修过的,参数正常但质量很差!耐压值是最重要的参数,可用耐压表测量,输入380V的变频器的输出模块耐压值要大于1000V,220V则要600V!电流则可用电容表来比较判定大小!IGBT模块还可以用指针式万用表10K档检测其是否能动作,用指针(黑—红)去触发模块的G—E,可使模块C—E导通,当G—E短接时则C—E关闭!这方法是最简单最基本的测量方法
不少人维修变频器更换的模块没几天又坏掉,弄不清原因就拿到我们这里来,原来是有的螺丝没拧紧!看起来好象是小事,但对变频器却是致命的!我们发现,有很多变频器当装在有震动的设备上(如工业洗衣机、机床等)运行一段时间后,其主回路的连接螺丝和模块的紧固螺丝容易松动,此时最先损坏一般是模块,如果换了模块后没有紧固其它螺丝,则模块很快坏掉!也特别强调不要把变频器装在有震动的设备上,不然多好的变频器可能很快就坏了!
富士G9变频器3.7KW-7.5KW有一个共同的问题:其散热风扇功率大,转速高,当在尘多的工作环境中寿命会比较
短!当风扇坏了以后变频器也不会马上跳“过热”保护(可
能是保护温度值设置太高),这时整个变频器的内部温度很高,使到驱动电路及电源电路的小电容容易老化,通常是开关电源最先停止工作!变频器没有显示!!这时候应把风扇及电源电路的二个小电容换掉就可以使变频器恢复正常!最好也把驱动电路的电容也换掉!!
有的人为了提高电机的转矩,常把变频器的转矩提升参数(或最低输出电压)调到很高!这样变频器的启动电流会很大,经常跳“过流”,也容易损坏模块!转矩提升应适当,可慢慢调上去并观察电流大小,负载大的最好用“矢量控制”,这时变频器能自动地输出最大转矩,变频器要进行“调谐(自学习)”,但真正有此功能的变频器并不多!更不能调低基本频率,国内电机设计基本频率是50HZ,当变频器的基本频率调小后,虽然可提高转矩,但电流急升,对变频器及电机都会造成伤害!
变频器维修总结:
过电流保护功能变频器中,过电流保护的对象主要指带有突变性质的、电流的峰值超过了变频器的容许值的情形. 由于逆变器件的过载能力较差,所以变频器的过电流保护是至关重要的一环,迄今为止,已发展得十分完善. (1) 过电流的原因1、工作中过电流即拖动系统在工作过程中出现过电流.其原因大致来自以下几方面: ①电动机遇到冲击负载,或传动机构出现“卡
住”现象,引起电动机电流的突然增加. ②变频器的
输出侧短路,如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路,或电动机内部发生短路等. ③变频器自身工作的不正常,如逆变桥中同一桥臂的两个逆变器件在不断交替的工作过程中出现异常。例如由于环境温度过高,或逆变器件本身老化等原因,使逆变器件的参数发生变化,导致在交替过程中,一个器件已经导通、而另一个器件却还未来得及关断,引起同一个桥臂的上、下两个器件的“直通”,使直流电压的正、负极间处于短路状态。2、升速时过电流当负载的惯性较大,而升速时间又设定得太短时,意味着在升速过程中,变频器的工作效率上升太快,电动机的同步转速迅速上升,而电动机转子的转速因负载惯性较大而跟不上去,结果是升速电流太大。3、降速中的过电流当负载的惯性较大,而降速时间设定得太短时,也会引起过电流。因为,降速时间太短,同步转速迅速下降,而电动机转子因负载的惯性大,仍维持较高的转速,这时同样可以是转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过电流。(2)处理方法1、起动时一升速就跳闸,这是过电流十分严重的现象,主要检查①工作机械有没有卡住②负载侧有没
有短路,用兆欧表检查对地有没有短路③变频器功率模块有没有损坏④电动机的起动转矩过小,拖动系统转不起来2、起动时不马上跳闸,而在运行过程中跳
闸,主要检查①升速时间设定太短,加长加速时间②减速时间设定太短,加长减速时间③转矩补偿(U/F比)设定太大,引起低频时空载电流过大④电子热继电器整定不当,动作电流设定得太小,引起变频器误动作这些是我们工作时的经验,希望我们的电工在平时多看看书,理论知识加上实践工作努力,那我们一定能做好每一件事情!祝你们工作愉快!电压保护功能
1、过电压保护产生过电压的原因及处理方法:
①电源电压太高②降速时间太短③降速过程中,再生制动的放电单元工作不理想,来不及放电,请增加外接制动电阻和制动单元;④请检查放电回路有没有发生故障,实际并不放电;对于小功率的变频器很有放电电阻损坏:2、欠电压保护产生欠电压的原因及处理方法:①电源电压太低②电源缺相;③整流桥故障:如果六个整流二极管中有部分因损坏而短路,整流后的电压将下降,对于整流器件和晶闸管的损坏,应注意检查,及时更换。以上内容对于刚刚接触变频器的朋友,希望你们好好的记牢;我们将会在以后写出更多变频器技术和大家一起学习。同时也欢迎各行各业同仁来电来函,或到我公司考察。逆变器件的介绍: 1.SCR和GTO晶闸管⑴普通晶闸管SCR 曾称可控硅,它有三个极:阳极,阴极和门极。SCR的工作特点是,当在门极与阴极
间加一个不大的正向电压(G为+,K为—)时,SCR即导通,负载Rl中就有电流流过。导通后,即使取消门极电压,SCR 仍保持导通状态。只有当阳极电路的电压为0或负值时,SCR 才关断。所以,只需要用一个脉冲信号,就可以控制其导通了,故它常用于可控整流。作为一种无触点的半导体开关器件,其允许反复导通和关断的次数几乎是无限的,并且导通的控制也十分方便。这是一般的“通-断开关”所望尘莫及的,从而使实现异步电动机的变频调速取得了突破。但由于变频器的逆变电路是在直流电压下工作的,而SCR在直流电压下又不能自行关断,因此,要实现逆变,还必须增加辅助器件和相应的电路来帮助它关断。所以,尽管当时的变频调速装置在个别领域(如风机和泵类负载)已经能够实用,但未能进入大范围的普及应用阶段。⑵门极关断(GTO)晶闸管 SCR在一段时间内,几乎是能够承受高电压和大电流的唯一半导体器件。因此,针对SCR的缺点,人们很自然地把努力方向引向了如何使晶闸管具有关断能力这
一点上,并因此而开发出了门极关断晶闸管。GTO晶闸管的基本结构和SCR类似,它的三个极也是:阳极(A)、阴极(K)和门极(G)。其图行符号也和SCR相似,只是在门极上加一短线,以示区别。GTO晶闸管的基本电路和工作特点是:①在门极G上加正电压或正脉冲(开关S 和至位置1)GTO晶闸管即导通。其后,即使撤消控制信号
(开关回到位置0),GTO晶闸管仍保持导通。可见,GTO晶闸管的导通过程和SCR的导通过程完全相同。②如在G、K间加入反向电压或较强的反向脉冲(开关和至位置2),可使GTO晶闸管关断。用GTO晶闸管作为逆变器件取得了较为满意的结果,但其关断控制较易失败,故仍较复杂,工作频率也不够高。而几乎是与此同时,大功率管(GTR)迅速发展了起来,使GTO晶闸管相形见绌。因此,在大量的中小容量变频器中,GTO晶闸管已基本不用。但其工作电流大,故在大容量变频器中,仍居主要地位。逆变器件的介绍:上次我们向大家介绍了普通晶闸管(SCR)和门极关断晶闸管(GTO),最重要是让大家了解变频器中逆变器件是如何工作的,它们起到什么作用!接下来我们讲:大功率晶体管(GTR)-大功率晶体管,也叫双极结型晶体管(BJT)。
1、变频器用的GTR一般都是达林顿晶体管(复合管)模块,其内部有三个极分别是集电极C、发射极E和基极B。根据变频器的工作特点,在晶体管旁还并联了一个反向连接的续流二极管。又根据逆变桥的特点,常做成双管模块,甚至可以做成6管模块。
2、工作时状态和普通晶体管一样,GTR也是一种放大器件,具有三种基本的工作状态:⑴放大状态起基本工作特点是集电极电流Ic的大小随基极电流Ib而变Ic=βIb 式中β------GTR的电流放大倍数。GTR处于放大状态时,其耗散功率Pc较大。设
Uc=200V,Rc=10Ω,β=50,Ib=200mA(0.2A)计算如下:Ic= βIb=50*0.2A=10A Uce=Uc-IcRc=(200-10*10)V=100V Pc=UceIc=100*10W=1000W=1KW ⑵饱和状态 Ib增大时,Ic
随之而增大的状态要受到欧姆定律的制约。当βIb>Uc/Rc 时,Ic=βIb的关系便不能再维持了,这时,GTR开始进入“饱和"状态。而当Ic的大小几乎完全由欧姆定律决定,即Ics≈Uc/Rc 时,GTR便处于深度饱和状态(Ics 为饱和电流)。这时,GTR的饱和压降Uces约为1-5V。GTR 处于饱和状态时的功耗是很小的。上例中,设Uces=2V,则Ics=Uc/Rc=200/10A=20A Pc=UcesIcs=2*20W=40W 可见,与放大状态相比,相差甚远。⑶截止状态即关断状态。这是基极电流Ib≤0的结果。在截止状态,GTR只有很微弱的漏电流流过,因此,其功耗是微不足道的。GTR 在逆变电路中是用来作为开关器件的,工作过程中,总是在饱和状态间进行交替。所以,逆变用的GTR的额定功耗通常是很小的。而如上述,如果GTR处于放大状态,其功耗将增大达百北以上。所以,逆变电路中的GTR是不允许在放大状态下小作停留的。 3.主要参数⑴在截止状态时
①击穿电压Uceo和Ucex:能使集电极C和发射极E之间击穿的最小电压。基极B开路是用Uceo表示,B、E间接入反向偏压时用Ucex 表示。在大多数情况下,这两个数据是相等的。②漏电流Iceo 和 Icex:截止状态下,从C
极流向E极的电流。B极开路时为 Iceo,B、E间反偏时为Icex。⑵在饱和状态时①集电极最大电流Icm:GTR饱和导通是的最大允许电流。②饱和压降Uces:当GTR饱和导通时,C、E间的电压降。⑶在开关过程中①开通时间Ton:从B极通入正向信号电流时起,到集电极电流上升到0.9 Ics 所需要的时间。②关断时间Toff:从基极电流撤消时起,至Ic下降至0.1 Ics 所需的时间开通时间和关断时间将直接影响到SPWM调制是的载波频率。通常,使用GTR做逆变管时的载波频率底于2KHz。 4.变频器用GTR的选用⑴Uceo 通常按电源线电压U峰值的2倍来选择。Uceo≥2厂2U 在电源电压为380V的变频器中,应有Uceo≥2厂
2U*380V=1074.8V,故选用 Uceo=1200V的GTR是适宜的。
⑵Icm 按额定电流In峰值的2倍来选择Icm≥2厂2 In GTR 是用电流信号进行驱动的,所需驱动功率较大,故基极驱动系统比较复杂,并使工作频率难以提高,这是其不足之处。今天我告诉大家的是MOSFET以及IGBT 1、功率场效应晶体管(POWER MOSFET)它的3个极分别是源极S、漏极D 和栅极G 其工作特点是,G、S间的控制信号是电压信号Ugs。改变Ugs的大小,主电路的漏极电流Id也跟着改变。由于G、S间的输入阻抗很大,故控制电流几乎为0,所需驱动功率很小。和GTR相比,其驱动系统比较简单,工作频率
也比较高。此外,MOSFET还具有热稳定性好、安全工作区大等优点。但是,功率场效应晶体管在提高击穿电压和增大电流方面进展较慢,故在变频器中的应用尚不能居主导地位。2、绝缘栅双极晶体管(IGBT) IGBT是MOSFET 和GTR相结合的产物,是栅极为绝缘栅结构(MOS结构)的晶体管,它的三个极分别是集电极C、发射极E和栅极G。工作特点是,控制部分与场效应晶体管相同,控制信号为电压信号Uge,输入阻抗很高,栅极电流I≈0,故驱动功率很小。而起主电路部分则与GTR相同,工作电流为集电极电流I。至今,IGBT的击穿电压也已做到1200V,集电极最大饱和电流已超过1500A,由IGBT作为逆变器件的变频器容量已达到250KVA以上。此外,其工作频率可达20KHZ。由IGBT作为逆变器件的变频器的载波频率一般都在10KHZ
以上,故电动机的电源波形比较平滑,基本无电磁噪声。
目前,在新系列的中小容量变频器中,IGBT已处于绝对优势的地位!最近市场出现智能性模块,模块中包含了过电流、过电压、低电压、过热等保护,我也相信在今后的发展中能和大家一起学习,共同维护好我们的使命! $如果要正确的使用变频器, 必须认真地考虑散热的问题. !!!变频器的故障率随温度升高而成指数的上升。使用寿命随温度升高而成指数的下降。环境温度升高10度,变频器使用寿命减半。因此,我们要重视散热问题啊!在变频器工
作时,流过变频器的电流是很大的, 变频器产生的热量也是非常大的,不能忽视其发热所产生的影响通常,变频器安装在控制柜中。我们要了解一台变频器的发热量大概是多少. 可以用以下公式估算: 发热量的近似值= 变频器容量(KW)×55 [W] 在这里, 如果变频器容量是以恒转矩负载为准的 (过流能力150% * 60s) 如果变频器带有直流电抗器或交流电抗器, 并且也在柜子里面, 这时发热量会更大一些。电抗器安装在变频器侧面或测上方比较好。这时可以用估算: 变频器容量(KW)×60 [W] 因为各变频器厂家的硬件都差不多, 所以上式可以针对各品牌的产品. 注意:如果有制动电阻的话,因为制动电阻的散热量很大,因此最好安装位置最好和变频器隔离开,如装在柜子上面或旁边等。$ 那么, 怎样采能降低控制柜内的发热量呢? 当变频器安装在控制机柜中时,要考虑变频器发热值的问题。根据机柜内产生热量值的增加,要适当地增加机柜的尺寸。因此,要使控制机柜的尺寸尽量减小,就必须要使机柜中产生的热量值尽可能地减少。如果在变频器安装时,把变频器的散热器部分放到控制机柜的外面,将会使变频器有70%的发热量释放到控制机柜的外面。由于大容量变频器有很大的发热量,所以对大容量变频器更加有效。还可以用隔离板把本体和散热器隔开, 使散热器的散热不影响到变频器
本体。这样效果也很好。注意:变频器散热设计中都是以垂直安装为基础的,横着放散热会变差的! 关于冷却风扇一般功率稍微大一点的变频器,都带有冷却风扇。同时,也建议在控制柜上出风口安装冷却风扇。进风口要加滤网以防止灰尘进入控制柜。注意控制柜和变频器上的风扇都是要的,不能谁替代谁。$其他关于散热的问题1。在海拔高于1000m的地方,因为空气密度降低,因此应加大柜子的冷却风量以改善冷却效果。理论上变频器也应考虑降容,1000m每-5%。但由于实际上因为设计上变频器的负载能力和散热能力一般比实际使用的要大,所以也要看具体应用。比方说在1500m的地方,但是周期性负载,如电梯,就不必要降容。2。开关频率:变频器的发热主要来自于IGBT, IGBT的发热有集中在开和关的瞬间。因此开关频率高时自然变频器的发热量就变大了。有的厂家宣称降低开关频率可以扩容,就是这个道理。过热保护主要有以下几点:⑴风扇运转保护变频器的内装风扇是箱体内部散热的主要手段,它将保证控制电路的正常工作。所以,如果风扇运转不正常,应立即进行保护。⑵逆变模块散热板的过热保护逆变模块是变频器内发生热量的主要部件,也是变频器中最重要而又最脆弱的部件。所以,各变频器都在散热板上配置了过热保护器件。⑶制动电阻过热保护制动电阻的标称功率是按短时运行选定的。
所以,一旦通电时间过长,就会过热。这时,应暂停使用,待冷却后再用。或选用较大一点功率电阻。⑷冷却风道的入口和出口不得堵塞,环境温度也可能高于变频器的允许值。如果还有问题,你可以打电话给我们!我就讲一讲脉宽调制和脉幅调制,至于芯片的资料你可以到中国电子网去查一查,我不方便登录在此处,它记载的数据有6页!在VVVF的实施,有两种基本的调制方法: 1.脉幅调制(PAM)逆变器所得交流电压的振幅值等于直流电压值(Um=Ud)。因此,实现变频也是变压的最容易想到的方法,便是在调节频率的同时,也调节直流电压。这种方法的特点是,变频器在改变输出频率的同时,也改变了电压的振幅值,故称为脉幅调制,常用PAM(Pulse Amplitude Modulation)表示。PAM需要同时调节两部分:整流部分和逆变部分,两者之间还必须满足Ku和Kf间的一定的关系,故其控制电路比较复杂。 2.脉宽调制(PWM)把每半个周期内,输出电压的波形分割成若干个脉冲波,每个脉冲的宽度为T1,每两个脉冲间的间隔宽度为T2,那么脉冲的占空比Υ=T1/(T1+T2)。这时,电压的平均值和占空比成正比,所以在调节频率时,不改变直流电压的幅值,而是改变输出电压脉冲的占空比,也同样可以实现变频也变压的效果。当电压周期增大(频率降低),电压脉冲的幅值不变,而占空比在减小,故平均电压降低。此法的特点
是,变频器在改变输出频率的同时,也改变输出电压的脉冲占空比(幅值不变)故称为脉宽调制,常用PWM(Pulse width modulation)表示。PWM只须控制逆变电路便可实现,与PAM相比,控制电路简化了许多。不论是PAM,还是PWM,其输出电压和电流的波形都是非正玄波,具有许多高次谐波成分。为了使输出电流的波形接近与正玄波,又提出了正玄波脉宽调制的方式。下次接着讲SPWM 各位朋友大家好,今天我要为大家讲的是:正弦波脉宽调制(SPWM) 1、QPWM的概念在进行脉宽调制时,使脉冲系列的占空比按正弦规律来安排。当正弦值为最大值时,脉冲的宽度也最大,而脉冲间的间隔则最小,反之,当正弦值较小时,脉冲的宽度也小,而脉冲间的间隔则较大,这样的电压脉冲系列可以使负载电流中的高次谐波成分大为减小,称为正弦波脉宽调制。SPWM脉冲系列中,各脉冲的宽度以及相互间的间隔宽度是由正弦波(基准波或调制波)和等腰三角波(载波)
的交点来决定的。具体方法如后所述。2、单极性SPWM 法(1)调制波和载波:曲线①是正弦调制波,其周期决定于需要的调频比kf,振幅值决定于ku,曲线②是采用等腰三角波的载波,其周期决定于载波频率,振幅不变,等于ku=1时正弦调制波的振幅值,每半周期内所有三角波的极性均相同(即单极性)。调制波和载波的交点,决定了SPWM脉冲系列的宽度和脉冲音的间隔宽度,每半周期内的脉冲系列也
高压变频器的工作原理和常见故障分析贾瑟 摘要:随着现代科学技术的迅速发展,大量的发电企业正在使用着高压变频器。高压变频器在使用过程中具有显著的节能效果,但也存在一定的潜在安全隐患, 可能会对发电企业的生产活动造成严重影响。基于此,本文先对高压变频器工作 原理进行具体的分析,然后对高压变频器在运行中常见的故障及原因进深入的探讨,以供相关的工作人员参考,希望能给我国发电企业的发展带来一定的贡献。 关键词:高压变频器;工作原理;常见故障;分析 采用交流变频器调速技术对交流电机进行调速,具有节电效果好、调速方便、保护功能完善、组态灵活、可靠性强等很多优点。由于交流变频调速技术的众多 优越性,在发电领域也得到了非常广泛的应用,对电厂内的风机、水泵等大功率 耗能设备实现高压变频器调速改造,已成为公认的节能方案。随着变频器应用范 围的扩大,检修维护工作中遇到的问题也越来越多。因此,本文对此进行分析。 1高压变频器工作原理 高压变频器一般采用目前国际流行的功率单元串联多电平技术,系统为高-高 结构。高压电直接输入变频器,经过变频器内部功率系统整流、逆变后,变频器 直接高压输出至电机,不需要升压变压器等部件。每个功率单元都是一台三相输入、单相输出的脉宽调制型低压变频器,技术可靠,结构和性能完全一致,极大 的提高了高压变频器的可靠性与维护性;采用叠波技术,最大限度的消除了高压 变频器输出电压中的谐波含量,电压波形接近于标准的正弦波,大大改善了变频 器的输出性能,是真正的“无谐波”高压变频器。 变频器一般由以下几个部分组成:制动单元、微处理单元、滤波、整流、逆变、检测单元以及驱动单元等等。它能够按照电动机的具体需求为其提供所需的 电源电压,从而实现调速和节能。此外,大部分变频器都具备多种保护功能,如 过载保护、过电压保护以及过电流保护等。 对于不同电压等级的高压变频系统,一般采用每相5~8个功率单元串联方案。通过主电路图,可以更加直观的了解变压器的副边绕组与功率单元以及各功率单 元之间的电路连接方式:具有相同标号的3组副边绕组,分别向同一功率柜(同 一级)内的三个功率单元供电。第一级内每个功率单元的一个输出端连接在一起 形成星型连接点,另一个输出端则与下一级功率单元的输出端相连,依此方式, 将同一相的所有功率单元串联在一起,便形成了一个星型连接的三相高压电源, 驱动电动机运行。当电网电压为6kV时,变压器的副边输出电压即功率单元的输 入电压为690V,每个功率单元的最高输出电压也为690V,同一相的五个单元串 联后,相电压为690V×5=3450V,由于三相连接成星型,那么线电压便等于 1.732×3450V≈6000V,达到电网电压的水平。功率单元串联后得到的是阶梯正弦 的PWM波形,PWM控制,脉冲宽度调制技术,通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效地获得所需要形状和幅值的波形,这种波形正弦度好,du/dt小,可 减少对电机和电缆的绝缘损坏,无需输出滤波器就可以使输出电缆长度很长,电 动机也不需要降额使用,可直接用于旧设备的改造;同时,电机的谐波损耗也大 大减少,消除了由此引起的机械振动,减小了轴承和传动部分的机械应力。 通过本相上的5(8)个功率单元输出的SPWM波相叠加后,可得到正弦波形。这种波形正弦度好,dv/dt小,即使在低速下也能保持很好的波形。电机的谐波
变频器最常见的十大故障 一、过流(OC) 过流是变频器报警最为频繁的现象。 1.1现象 (1)重新启动时,一升速就跳闸。这是过电流十分严重的现象。主要原因有:负载短路,机械部位有卡住;逆变模块损坏;电动机的转矩过小等现象引起。 (2)上电就跳,这种现象一般不能复位,主要原因有:模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏。重新启动时并不立即跳闸而是在加速时,主要原因有:加速时间设置太短、电流上限设置太小、转矩补偿(V/F)设定较高。 1.2实例 (1)一台LG-IS3-43.7kW变频器一启动就跳“OC” 分析与维修:首先打开机盖没有发现任何烧坏的迹象,在线测量IGBT(7MBR25NF-120)基本判断没有问题,为进一步判断问题,把IGBT拆下后测量7个单元的大功率晶体管开通与关闭都很好。在测量上半桥的驱动电路时发现有一路与其他两路有明显区别,经仔细检查发现一只光耦A3120输出脚与电源负极短路,更换后三路基本一样。模块装上上电运行一切良好。 (2)一台BELTRO-VERT2kW变频通电就跳“OC”且不能复位。 分析与维修:首先检查逆变模块没有发现问题。其次检查驱动电路也没有异常现象,估计问题不在这一块,可能出在过流信号处理这一部位,再次将其电路传感器拆掉后上电,显示一切正常,故认为传感器已坏,找一新品换上后带负载实验一切正常。 二、过压(OU) 过电压报警一般是出现在停机的时候,其主要原因是减速时间太短或制动电阻及制动单元有问题。 (1)实例 一台台安N2系列3.kW变频器在停机时跳“OU”。
分析与维修:首先要搞清楚“OU”报警的原因何在,这是因为变频器在减速时,电动机转子绕组切割旋转磁场的速度加快,转子的电动势和电流增大,使电机处于发电状态,回馈的能量通过逆变环节中与大功率开关管并联二极管流向直流环节,使直流母线电压升高所致,所以我们应该着重检查制动回路,测量放电电阻没有问题,在测量制动管(ET191)时发现已击穿,更换后上电运行,且快速停车都没有问题。 三、欠压(Uu) 欠压也是我们在使用中经常碰到的问题。主要是因为主回路电压太低(220V系列低于200V,380V系列低于400V),主要原因:整流桥某一路损坏或可控硅三路中有工作不正常的都有可能导致欠压故障的出现,其次主回路接触器损坏,导致直流母线电压损耗在充电电阻上面有可能导致欠压。还有就是电压检测电路发生故障而出现欠压问题。 3.1举例 (1)变频器上电跳“Uu” 分析与维修:经检查这台变频器的整流桥充电电阻都是好的,但是上电后没有听到接触器动作,因为这台变频器的充电回路不是利用可控硅而是靠接触器的吸合来完成充电过程的,因此认为故障可能出在接触器或控制回路以及电源部分,拆掉接触器单独加24V直流电接触器工作正常。继而检查24V直流电源,经仔细检查该电压是经过LM7824稳压管稳压后输出的,测量该稳压管已损坏,找一新品更换后上电工作正常。 (2)一台DANFOSSVLT5004变频器,上电显示正常,但是加负载后跳“DCLINKUNDERVOLT”(直流回路电压低)。 分析与维修:这台变频器从现象上看比较特别,但是你如果仔细分析一下问题也就不是那么复杂,该变频器同样也是通过充电回路,接触器来完成充电过程的,上电时没有发现任何异常现象,估计是加负载时直流回路的电压下降所引起,而直流回路的电压又是通过整流桥全波整流,然后由电容平波后提供的,所以应着重检查整流桥,经测量发现该整流桥有一路桥臂开路,更换新品后问题解决。 四、过热(OH)。 过热也是一种比较常见的故障,主要原因:周围温度过高,风机堵转,温度传感器性能不良,马达过热。 举例:一台ABBACS50022kW变频器客户反映在运行半小时左右跳“OH”。 分析与维修:因为是在运行一段时间后才有故障,所以温度传感器坏的可能性不大,可能变频器的温度确实太高,通电后发现风机转动缓慢,防护罩里面堵满了很多棉絮(因该变频器是用在纺织行业),经打扫后开机风机运行良好,运行数小时后没有再跳此故障。
一般变频器常见故障及处理 目前人们所说的交流调速系统,主要指电子式电力变换器对交流电动机的变频调速系统。变频调速系统以其优越于直流传动的特点,在很多场合中都被作为首选的传动方案,现代变频调速基本都采用 16位或32位单片机作为控制核心,从而实现全数字化控制,调速性能与直流调速基本相近,但使用变频器时,其维护工作要比直流复杂,一旦发生故障,企业的普通电气人员就很难处理,这里就变频器常见的故障分析一下故障产生的原因及处理方法。 1.参数设置类故障 常用变频器在使用中,是否能满足传动系统的要求,变频器的参数设置非常重要,如果参数设置不正确,会导致变频器不能正常工作。 1.1参数设置 常用变频器,一般出厂时,厂家对每一个参数都有一个默认值,这些参数叫工厂值。在这些参数值的情况下,用户能以面板操作方式正常运行的,但以面板操作并不满足大多数传动系统的要求。所以,用户在正确使用变频器之前,要对变频器参数时从以下几个方面进行: 第一,确认电机参数,变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率,这些参数可以从电机铭牌中直接得到。 第二,变频器采取的控制方式,即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根据控制精度,需要进行静态或动态辨识。 第三,设定变频器的启动方式,一般变频器在出厂时设定从面板启动,用户可以根据实际情况选择启动方式,可以用面板、外部端子、通讯方式等几种。 第四,给定信号的选择,一般变频器的频率给定也可以有多种方式,面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定,当然对于变频器的频率给定也可以是这几种方式的一种或几种方式之和。正确设置以上参数之后,变频器基本上能正常工作,如要获得更好的控制效果则只能根据实际情况修改相关参数。 1.2参数设置类故障的处理 一旦发生了参数设置类故障后,变频器都不能正常运行,一般可根据说明书进行修改参数。如果以上不行,最好是能够把所有参数恢复出厂值,然后按上述步骤重新设置,对于每一个公司的变频器其参数恢复方式也不相同。 2.过压类故障 变频器的过电压集中表现在直流母线的支流电压上。正常情况下,变频器直流电为三相全波整流后的平均值。若以 380V线电压计算,则平均直流电压Ud= 1.35 U线=513V。在过电压发生时,直流母线的储能电容将被充电,当电压上至760V左右时,变频器过电压保护动作。因此,变频器来说,都有一个正常的工作电压范围,当电压超过这个范围时很可能损坏变频器,常见的过电压有两类。 2.1输入交流电源过压 这种情况是指输入电压超过正常范围,一般发生在节假日负载较轻,电压升高或降低而线路出现故障,此时最好断开电源,检查、处理。 2.2发电类过电压 这种情况出现的概率较高,主要是电机的同步转速比实际转速还高,使电动机处于发电状态,而变频器又没有安装制动单元,有两起情况可以引起这一故障。 第一,当变频器拖动大惯性负载时,其减速时间设的比较小,在减速过程中,变频器输出的速度比较快,而负载靠本身阻力减速比较慢,使负载拖动电动机的转速比变频器输出的频率所对应的转速还要高,电动机处于发电状态,而变频器没有能量回馈单元,因而变频器支流直流回路电压升高,超出保护值,出现故障,而纸机中经常发生在干燥部分,处理这种故障可以增加再生制动单元,或者修改变频器参数,把变频器减速时间设的长一些。增加再生制动单元功能包括能量消耗型,并联直流母线吸收型、能量回馈型。能量消耗型在变频器直流回路中并联一个制动电阻,通过检测直流母线电压来控制功率管的通断。并联直流母线吸收型使用在多电机传动系统,这种系统往往有一台或几台电机经常工作于发电状态,产生再生能量,这些能量通过并联母线被处于电动状态的电机吸收。能量回馈型的变频器网侧变流器是可逆的,当有再生能量产生时可逆变流器就将再生能量回馈给电网。
变频器常见故障 (1) 变频器驱动电机抖动 在接修一台安川616PC5-5、5kW变频器时,客户送修時标明电机行抖动,此时第一反应就是输出电压不平衡、在检查功率器件后发现无损坏,给变频器通电显示正常,运行变频器,测量三相输出电压确实不平衡,测试六路数出波形,发现W相下桥波形不正常,依次测量该路电阻,二极管,光耦。发现提供反压的一二极管击穿,更换后,重新上电运行,三相输出电压平衡,修复。 (2) 变频器频率上不去 在接修一台普传220V,单相,1、5kW变频器时,客户标明频率上不去,只能上到20Hz,此时第一想到的就是有可能参数设置不当,依次检查参数,发现最高频率,上限频率都为60Hz,可见不就是参数问题,又怀疑就是频率给定方式不对,后改成面板给定频率,变频器最高可运行到60Hz,由此瞧来,问提出在模拟量输入电路上,检查此电路时,发现一贴片电容损坏,更换后,变频器正常。 (3) 变频器跳过流 在接修一台台安N2系列,400V,3、7kW变频器时,客户标明在起动时显示过电流。在检查模块确认完好后,给变频器通电,在不带电机的情况下,启动一瞬间显示OC2,首先想到的就是电流检测电路损坏,依次更换检测电路,发现故障依然无法消除。于就是扩大检测范围,检查驱动电路,在检查驱动波形时发现有一路波形不正常,检查其周边器件,发现一贴片电容有短路,更换后,变频器运行良好。 (4) 变频器整流桥二次损坏 在接修一台LG SV030IH-4变频器时,检查时发现整流桥损坏,无其它不良之处,更换后,带负载运行良好。不到一个月,客户再次拿来。检查时发现整流桥再次损坏,此时怀疑变频器某处绝缘不好,单独检查电容,正常。单独检查逆变模块,无不良症状,检查各个端子与地之间也未发现绝缘不良问题,再仔细检查,发现直流母线回路端子P-P1与N之间的塑料绝缘端子有炭化迹象,拆开端子查瞧,果然发现端子碳化已相当严重,从安全角度考虑,更换损坏端子,变频器恢复正常运行,正常运行已有半年多。 (5) 变频器小电容炸裂 在接修一台三肯SVF7、5kW变频器时,检测时发现逆变模块损坏,更换模块后,变频器正常运行。由于该台机器运行环境较差,机器内部灰尘堆积严重,且该台机器使用年限较长,决定对它进行除尘及更换老化器件的维护。以提高其使用寿命,器件更换后,给变频器通电,上电一瞬
变频器的常见故障分析 1 引言 在现代工业中,采用变频器控制的电动机系统,有着节能效 果显著、调节控制方便、维护简单、可网络化集中、远程控制、可 与PLC组成自动控制系统等优点。变频器的这些特质使其在电力电 子系统、工业自动控制等领域的应用日益广泛。市场上不同型号规 格变频器的安装、接线、调试各有特点,但主要方法及注意事项基 本一致。本文阐述了变频器的常见故障,并对其进行分析。 2 变频器常见故障分析 2.1 维修的原则:先静后动 静是指不通电状态,动是指通电后的工作状态。检修开始时,要先静下来,不要盲目动手,应多问。例如: 问清是否违反操作规程、出现故障时的现象、是否更改过内部参数等,根据情况对故障 作客观的、大致的分析,再根据变频器显示的故障提示,判断故障 部位。检修时,应先仔细阅读变频器说明书,了解其检修注意事 项。 不要贸然通电,通过眼观、手摸、鼻嗅等先做必要的安全检查,以 免引发新的故障。 (1)检查快熔FU是否烧断; (2)检查线路板上元件引线间有无碰锡、碰线或细金属落在二线 间; (3)检查电容器、整流桥、逆变桥、集成电路等元件有无明显烧坏 的痕迹; (4)检查线路板上是否有水滴(尤其在潮湿环境中使用的变频 器); (5)检查线路板上是否有灰尘。 通过以上检查,可发现变频器是否有短路故障点及元件的炭化熏黑 部位。 2.2 参数设定不当时易碰到的问题 (1)变频器在电机空载时工作正常,但不能带负载启动 这种问题常常出现在恒转矩负载。遇到此类问题时应重点检 查加、减速时间设定或提升转矩设定值。 (2)变频器开始运行,但电机还未启动就过载跳停 如冶金厂一台725kW-6电机,投入运行时,跳停频繁。经检查,偏置频率原设定为3Hz,变频器在到运行指令但未给出调频信 号之前,电机将一直接收3Hz的低频运行指令而无法启动。经测定 该电机的堵转电流达到50A,约为电机额定电流的3倍;变频器过
变频器常见故障及处理
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变频器常见故障 (1)变频器驱动电机抖动 在接修一台安川616P C 5-5.5 k W变频器时,客户送修時标明电机行抖动,此时第一反应是 输出电压不平衡.在检查功率器件后发现无损坏,给变频器通电显示正常,运行变频器,测量三 相输出电压确实不平衡,测试六路数出波形,发现W相下桥波形不正常,依次测量该路电阻 二极管,光耦。发现提供反压的一二极管击穿,更换后,重新上电运行,三相输出电压平衡,修 复。 (2) 变频器频率上不去 在接修一台普传220V,单相,1. 5kW变频器时,客户标明频率上不去,只能上到2 0Hz,此 时第一想到的是有可能参数设置不当,依次检查参数,发现最高频率,上限频率都为60Hz,可见不是参数问题,又怀疑是频率给定方式不对,后改成面板给定频率,变频器最高可运行到 60Hz,由此看来,问提出在模拟量输入电路上,检查此电路时,发现一贴片电容损坏,更换后,变频器正常。 (3 )变频器跳过流 在接修一台台安N2系列,4 00V, 3 . 7 kW变频器时,客户标明在起动时显示过电流。在检 查模块确认完好后,给变频器通电,在不带电机的情况下,启动一瞬间显示O C 2,首先想到的是 电流检测电路损坏,依次更换检测电路,发现故障依然无法消除。于是扩大检测范围,检查驱 动电路,在检查驱动波形时发现有一路波形不正常,检查其周边器件,发现一贴片电容有短路, 更换后,变频器运行良好。 (4)变频器整流桥二次损坏 在接修一台LG SV030IH-4变频器时,检查时发现整流桥损坏,无其它不良之处,更换后, 带负载运行良好。不到一个月,客户再次拿来。检查时发现整流桥再次损坏,此时怀疑变频器某处绝缘不好,单独检查电容,正常。单独检查逆变模块,无不良症状,检查各个端子与地之间也 未发现绝缘不良问题,再仔细检查,发现直流母线回路端子P- P1与N之间的塑料绝缘端子 有炭化迹象,拆开端子查看,果然发现端子碳化已相当严重,从安全角度考虑,更换损坏端子,变频器恢复正常运行,正常运行已有半年多。 (5 )变频器小电容炸裂 在接修一台三肯S V F 7.5kW变频器时,检测时发现逆变模块损坏,更换模块后,变频器正
一般来说,当你拿到一台有故障的变频器,再上电之前首先要用万用表检查一下整流桥和IGBT模块有没有烧,线路板上有没有明显烧损的痕迹。 具体方法是:用万用表(最好是用模拟表)的电阻1K档,黑表棒接变频器的直流端(-)极,用红表棒分别测量变频器的三相输入端和三相输出端的电阻,其阻值应该在5K-10K之间,三相阻值要一样,输出端的阻值比输入端略小一些,并且没有充放电现象。然后,反过来将红表棒接变频器的直流端(+)极,黑表棒分别测量变频器三相输入端和三相输出端的电阻,其阻值应该在5K-10K之间,三相阻值要一样,输出端的阻值比输入端略小一些,并且没有充放电现象。否则,说明模块损坏。这时候不能盲目上电,特别是整流桥损坏或线路板上有明显的烧损痕迹的情况下尤其禁止上电,以免造成更大的损失。 如果以上测量结果表明模块基本没问题,可以上电观察。 1)上电后面板显示[F231]或[F002](MM3变频器),这种故障一般有两种可能。常见的是由于电源驱动板有问题,也有少部分是因为主控板造成的,可以先换一块主控板试一试,否则问题肯定在电源驱动板部分了。 2)上电后面板无显示(MM4变频器),面板下的指示灯[绿灯不亮,黄灯快闪],这种现象说明整流和开关电源工作基本正常,问题出在开关电源的某一路不正常(整流二极管击穿或开路,可以用万用表测量开关电源的几路整流二极管,很容易发现问题。 换一个相应的整流二极管问题就解决了。这种问题一般是二极管的耐压偏低,电源脉动冲击造成的。 3)有时显示[F0022,F0001,A0501]不定(MM4),敲击机壳或动一动面板和主板时而能正常,一般属于接插件的问题,检查一下各部位接插件。也发现有个别机器是因为线路板上的阻容元件质量问题或焊接不良所致。 4)上电后显示[-----](MM4),一般是主控板问题。多数情况下换一块主控板问题就解决了,一般是因为外围控制线路有强电干扰造成主控板某些元件(如帖片电容、电阻等)损坏所至,我分析与主控板散热不好也有一定的关系。 但也有个别问题出在电源板上。 例如:重庆某水泥厂回转窑驱动用的一台MM440-200kW变频器,由于负载惯量较大,启动转距大,设备启动时频率只能上升到5Hz左右就再也上不去,并且报警[F0001]。客户要求到现场服务,我当时考虑认为:作为变频器本身是没有问题的,问题是客户参数设置不当,用矢量控制方式,再正确设定电机的参数/模型就可以解决问题。又过了两天客户来电告诉我变频器已经坏了,故障现象是上电显示[-----]。经现场检查分析,这种故障是因为主控板出问题造成的,因为用户在安装的过程中没有严格遵循EMC规范,强弱电没有分开布线、接地不良并且没有使用屏蔽线,致使主控板的I/O口被烧毁。后来,我申请了维修服务,SFAE 的工程师去现场维修,更换了一块主控板问题解决了。 5)上电后显示正常,一运行即显示过流。[F0001](MM4)[F002](MM3)即使空载也一样,一般这种现象说明IGBT模块损坏或驱动板有问题,需更换IGBT模块并仔细检查驱动部分后才能再次上电,不然可能因为驱动板的问题造成IGBT模块再次损坏!这种问题的出现,一般是因为变频器多次过载或电源电压波动较大(特别是偏低)使得变频器脉动电流过大主控板CPU来不及反映并采取保护措施所造成的。 还有一些特殊故障(不常见但有一些普遍意义,可以举一反三,希望达到抛砖引玉的效果),例如:
变频器常见故障分析与处理 本系列变频器具有过流、过热、过载、欠压多种保护功能。当发生故障时,变频器就会立即报警跳开,LED监视器上显示相应的故障类型,并且电动机自动停止转动。当排除故障后,按“STOP”键或输入控制电路端子复位命令,即能解除报警跳开状态。 故障代码表: 一过压:分别为加速时过电压(E002)、定速时过电压(E003)、停止时过电压(E00A)、减速时过电压(E00B) 分析:E002、E003、E00A、E00B故障出现的直接原因就是变频器本身检测到的电压过高。
而出现E002、E003、E00A根本原因有三个:1)外部实际电网电压过高,处理方法:降低电网电压(可采用稳压电源)。2)变频器检测到的电压(U)比外部实际的高,处理方法:重新检测电压(进入内部参数b123)。3)能量反馈,电机实际转速高于变频器输出(即电机被拖动);处理方法:去除电机拖动现象或加能耗电阻。4)变频器内部电压检测电路有故障,与办事处联系维修。 出现E00B则与下列几个因素有关:减速时间、制动器(制动电阻或制动单元)、负载惯性 减速时间过短会使变频器在减速过程中产生反馈电压(减速时间越短同样的负载产生的反馈电压越大),如果没有制动器或制动器过小,那就无法消耗这部分多余的电压,当电压高到一定值时(460)就会跳E00B报警,而负载惯性越大同样的减速时间产生的反馈电压就越高。所以,应适当的加长减速时间。 二欠压:E001 出现E001故障报警的原因有: 1)外部电网电压异常(缺相、三相不平衡、电压过低); 2)有大容量负载在同一线运行,处理方法:另选电源; 3)变频器检测到的电压(U)比实际低,处理方法:重新检测电压(进入内部参数b123); 4)变频器内部故障,继电器没吸合(现象是带负载时跳)。处理方法:检查继电器接口是否接触良好;否,则为变频器内部电压检测电路故障,与办事处联系。 三过流:分别为加速时过电流(E004)、定速时过电流(E005)、减速时过电流(E006)出现这三类故障的原因有: 1)电机连接端子相间短路,处理方法:检查输出线路及负载; 2)负载突变或过重,处理方法:减小线路负载,检查变频器与电机搭配是否适当; 3)加速时间过短,处理方法:加长加速时间;
AB变频器常见故障一、电动机不能启动 原因:没有输出电压送给电动机。 补救措施:检查电源电路,如电源电压、所有熔断器以及断路装置,检查电动机票,核查电动机连接是否正确,控制输入信号,起动信号是否存在。I/O端子01是否激活,核查P036与组态是否匹配。核查A095是否没有禁止转动。 AB变频器常见故障二、变频器不能从端子排连接线所送入的启动或运行输入启动 原因: 变频器存在故障。这类原因补救措施主要是清除故障,按停止键,重新上点,将A100设置为选项1“清除故障”。若A051—A052被设置为选项7“清除故障”,则重新送入数字量输入信号。 编程不正确。补救措施为检查参数设置。 输入接线不正确。补救措施:正确接线并/或安装跳线。 AB变频器常见故障三、变频器不能从集成式键盘启动 原因: 集成式键盘没被使能。将参数P036设置为选项0,将参数A051—A052设置为选项5,并激活输入。 I/O端子01的“停止”输入信号不存在。正确接线并/或安装跳线。 AB变频器常见故障四、变频器对速度命令不作响应 原因: 速度命令源中没有给定速度。检查参数D012,看控制信号来源是否正确。如果是模拟量输入,则检查接线并用表计检查信号是否存在。检查参数D002,核查命令是否正确。 通过远程设备或数字量输入选择了不正确的基准信号源。检查参数D012,检查参数D014,看输入是否选择交流电源。核查A051—A052的设置。检查P038中的速度基准来源。如果有必要就重新编程。
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一、过流(OC) 过流是变频器报警最为频繁的现象。 1.1现象 (1) 重新启动时,一升速就跳闸。这是过电流十分严重的现象。主要原因有:负载短路,机械部位有卡住;逆变模块损坏;电动机的转矩过小等现象引起。 (2) 上电就跳,这种现象一般不能复位,主要原因有:模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏。 (3) 重新启动时并不立即跳闸而是在加速时,主要原因有:加速时间设置太短、电流上限设置太小、转矩补偿(V/F)设定较高。 1.2 实例 (1) 一台LG-IS3-4 3.7kW变频器一启动就跳“OC” 分析与维修:打开机盖没有发现任何烧坏的迹象,在线测量IGBT(7MBR25NF-120)基本判断没有问题,为进一步判断问题,把IGBT拆下后测量7个单元的大功率晶体管开通与关闭都很好。在测量上半桥的驱动电路时发现有一路与其他两路有明显区别,经仔细检查发现一只光耦A3120输出脚与电源负极短路,更换后三路基本一样。模块装上上电运行一切良好。 (2) 一台BELTRO-VERT 2.2kW变频通电就跳“OC”且不能复位。 分析与维修:首先检查逆变模块没有发现问题。其次检查驱动电路也没有异常现象,估计问题不在这一块,可能出在过流信号处理这一部位,将其电路传感器拆掉后上电,显示一切正常,故认为传感器已坏,找一新品换上后带负载实验一切正常。 二、过压(OU) 过电压报警一般是出现在停机的时候,其主要原因是减速时间太短或制动电阻及制动单元有问题。 2.1 实例 一台台安N2系列3.7kW变频器在停机时跳“OU”。 分析与维修:在修这台机器之前,首先要搞清楚“OU”报警的原因何在,这是因为变频器在减速时,电动机转子绕组切割旋转磁场的速度加快,转子的电动势和电流增大,使电机处于发电状态,回馈的能量通过逆变环节中与大功率开关管并联的二极管流向直流环节,使直流母线电压升高所致,所以我们应该着重检查制动回路,测量放电电阻没有问题,在测量制动管(ET191)时发现已击穿,更换后上电运行,且快速停车都没有问题。 三、欠压(Uu) 欠压也是我们在使用中经常碰到的问题。主要是因为主回路电压太低(220V系列低于200V,380V系列低于400V),主要原因:整流桥某一路损坏或可控硅三路中有工作不正常的都有可能导致欠压故障的出现,其次主回路接触器损坏,导致直流母线电压损耗在充电电阻上面有可能导致欠压.还有就是电压检测电路发生故障而出现欠压问题。 3.1 举例 (1) 一台CT 18.5kW变频器上电跳“Uu”。 分析与维修:经检查这台变频器的整流桥充电电阻都是好的,但是上电后没有听到接触
一、过流(OC) 令狐采学 过流是变频器报警最为频繁的现象。 1.1现象 (1) 重新启动时,一升速就跳闸。这是过电流十分严重的现象。主要原因有:负载短路,机械部位有卡住;逆变模块损坏;电动机的转矩过小等现象引起。 (2) 上电就跳,这种现象一般不能复位,主要原因有:模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏。 (3) 重新启动时并不立即跳闸而是在加速时,主要原因有:加速时间设置太短、电流上限设置太小、转矩补偿(V/F)设定较高。 1.2 实例 (1) 一台LG-IS3-4 3.7kW变频器一启动就跳“OC” 分析与维修:打开机盖没有发现任何烧坏的迹象,在线测量IGBT(7MBR25NF-120)基本判断没有问题,为进一步判断问题,把IGBT拆下后测量7个单元的大功率晶体管开通与关闭都很好。在测量上半桥的驱动电路时发现有一路与其他两路有明显区别,经仔细检查发现一只光耦A3120输出脚与电源负极短路,
更换后三路基本一样。模块装上上电运行一切良好。 (2) 一台BELTRO-VERT 2.2kW变频通电就跳“OC”且不能复位。 分析与维修:首先检查逆变模块没有发现问题。其次检查驱动电路也没有异常现象,估计问题不在这一块,可能出在过流信号处理这一部位,将其电路传感器拆掉后上电,显示一切正常,故认为传感器已坏,找一新品换上后带负载实验一切正常。二、过压(OU) 过电压报警一般是出现在停机的时候,其主要原因是减速时间太短或制动电阻及制动单元有问题。 2.1 实例 一台台安N2系列3.7kW变频器在停机时跳“OU”。 分析与维修:在修这台机器之前,首先要搞清楚“OU”报警的原因何在,这是因为变频器在减速时,电动机转子绕组切割旋转磁场的速度加快,转子的电动势和电流增大,使电机处于发电状态,回馈的能量通过逆变环节中与大功率开关管并联的二极管流向直流环节,使直流母线电压升高所致,所以我们应该着重检查制动回路,测量放电电阻没有问题,在测量制动管(ET191)时发现已击穿,更换后上电运行,且快速停车都没有问题。三、欠压(Uu)
In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.变频器常见故障分析和预防措施正式版
变频器常见故障分析和预防措施正式 版 下载提示:此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中,详细说明各阶段的时间和项目内容完成的进度,而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力,尽力让实施的时间进度与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用。 一、变频器的主要故障原因及预防措施 由于使用方法不正确或设置环境不合理,将容易造成变频器误动作及发生故障,或者无法满足预期的运行效果。为防患于未然,事先对故障原因进行认真分析显得尤为重要。 1、外部的电磁感应干扰 如果变频器周围存在干扰源,它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部,引起控制回路误动作,造成工作不正常或停
机,严重时甚至损坏变频器。提高变频器自身的抗干扰能力固然重要,但由于受装置成本限制,在外部采取噪声抑制措施,消除干扰源显得更合理、更必要。以下几项措施是对噪声干扰实行“三不”原则的具体方法:变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上需加装防止冲击电压的吸收装置,如RC吸收器;尽量缩短控制回路的配线距离,并使其与主线路分离;指定采用屏蔽线回路,须按规定进行,若线路较长,应采用合理的中继方式;变频器接地端子应按规定进行,不能同电焊、动力接地混用;变频器输入端安装噪声滤波器,避免由电源进线引入干扰。 2、安装环境
变频器常见故障及处理方法 1 引言 IGBT变频调速器,自研制开发投入市场以来,以其优越的调速性能,可观的节能量已为广大的电机用户所接受,正以每年大规模的销售量走向社会,为电力、建材、石油、化工、煤矿等各行业的发展提供了优质的服务,其用户群已遍布生产的各行各业,成为广大用户所喜爱的产品。 这里笔者结合自己在长期的售后服务工作中经历的一些常见故障及处理方法,提出来与广大的用户及维修工作者进行探讨,以期把该产品使用得更好,更切实的为顾客服务。 2 变频器运行中有故障代码显示的故障 在变频器的使用说明书中,有一栏具体阐述了变频器有故障代码显示的故障,具体如表1所示。 注:表1中Io、Vo分别是输出额定电流、输入额定电压;Vin是输入电压。 现就这几种情况作一下分析。 表1 故障代码显示的故障
2.1 短路保护 若变频器运行当中出现短路保护,停机后显示“0”,说明是变频器内部或外部出现了短路因素。这有以下几方面的原因: (1) 负载出现短路 这种情况下如果把负载甩开,即将变频器与负载断开,空开变频器,变频器应工作正常。这时我们用兆欧表(或称摇表)测量一下电机绝缘,电机绕组将对地短路,或电机线及接线端子板绝缘变差,此时应检查电机及附属设施。 (2) 变频器内部问题 如果上述检测后负载无问题,变频器空开仍出现短路保护,这是变频器内部出现问题,应予以排除。如图1所示。
图1 变频器主电路示意图 在逆变桥的模块当中,若IGBT的某一个结击穿,都会形成短路保护,严重的可使桥臂击穿,甚至于送不上电,前面的断路器将跳闸。这种情况一般只允许再送一次电,以免故障扩大,造成更大的损失,应联系厂家进行维修。 (3) 变频器内部干扰或检测电路有问题 有些机子内部干扰也易造成此类问题,此时变频器并无太大的问题,只是不间断的、无规律的出现短路保护,即所谓的误保护,这就是干扰造成的。 变频器的短路保护一般是从主回路的正负母线上分流取样,用电流传感器经主控板的检测传至主控芯片进行保护的,因此这些环节上任何一处出现问题,都可能造成故障停机。 对于干扰问题,现低压大功率的及中高压变频器都加了光电隔离,但也有出现干扰的,主要是电流传感器的控制线走线不合理,可将该线单独走线,远离电源线、强电压、大电流线及其他电磁辐射较强的线,或采用屏蔽线,以增强抗干扰能力,避免出现误保护。
变频器故障诊断与维修_变频器常见故障维修_变频器故障处理方法变频器常见故障维修_变频器故障处理方法一、参数设置类故障常用变频器在使用中,是否能满足传动系统的要求,变频器的参数设置非常重要,如果参数设置不正确,会导致变频器不能正常工作。 1、参数设置 常用变频器,一般出厂时,厂家对每一个参数都有一个默认值,这些参数叫工厂值。在这些参数值的情况下,用户能以面板操作方式正常运行的,但以面板操作并不满足大多数传动系统的要求。所以,用户在正确使用变频器之前,要对变频器参数时从以下几个方面进行: (1)确认电机参数,变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率,这些参数可以从电机铭牌中直接得到。 (2)变频器采取的控制方式,即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根据控制精度,需要进行静态或动态辨识。 (3)设定变频器的启动方式,一般变频器在出厂时设定从面板启动,用户可以根据实际情况选择启动方式,可以用面板、外部端子、通讯方式等几种。 (4)给定信号的选择,一般变频器的频率给定也可以有多种方式,面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定,当然对于变频器的频率给定也可以是这几种方式的一种或几种方式之和。正确设置以上参数之后,变频器基本上能正常工作,如要获得更好的控制效果则只能根据实际情况修改相关参数。 2、参数设置类故障的处理 一旦发生了参数设置类故障后,变频器都不能正常运行,一般可根据说明书进行修改参数。如果以上不行,最好是能够把所有参数恢复出厂值,然后按上述步骤重新设置,对于每一个公司的变频器其参数恢复方式也不相同。 二、过压类故障变频器的过电压集中表现在直流母线的支流电压上。正常情况下,变频器
编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 变频器常见故障分析和预防措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号:KG-AO-8745-86 变频器常见故障分析和预防措施(正 式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、变频器的主要故障原因及预防措施 由于使用方法不正确或设置环境不合理,将容易造成变频器误动作及发生故障,或者无法满足预期的运行效果。为防患于未然,事先对故障原因进行认真分析显得尤为重要。 1、外部的电磁感应干扰 如果变频器周围存在干扰源,它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部,引起控制回路误动作,造成工作不正常或停机,严重时甚至损坏变频器。提高变频器自身的抗干扰能力固然重要,但由于受装置成本限制,在外部采取噪声抑制措施,消除干扰源显得更合理、更必要。以下几项措施是对噪声干扰实行“三
不”原则的具体方法:变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上需加装防止冲击电压的吸收装置,如RC吸收器;尽量缩短控制回路的配线距离,并使其与主线路分离;指定采用屏蔽线回路,须按规定进行,若线路较长,应采用合理的中继方式;变频器接地端子应按规定进行,不能同电焊、动力接地混用;变频器输入端安装噪声滤波器,避免由电源进线引入干扰。 2、安装环境 变频器属于电子器件装置,在其规格书中有详细安装使用环境的要求。在特殊情况下,若确实无法满足这些要求,必须尽量采用相应抑制措施:振动是对电子器件造成机械损伤的主要原因,对于振动冲击较大的场合,应采用橡胶等避振措施;潮湿、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件生锈、接触不良、绝缘降低而形成短路,作为防范措施,应对控制板进行防腐防尘处理,并采用封闭式结构;温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因素,特别是半导体器件,应根据装置要求的环境条件安装空调或避免日光直射。
高压变频器32个常见故障及处理 1、如何区分重故障和轻故障? 轻故障时,系统发出报警信号,故障指示灯闪烁。重故障发生时,系统发出故障指示,故障指示灯常亮。同时发出指令去分断高压、合闸禁止,并对故障信息、高压分断指令作记忆处理。重故障状态不消除,故障指示、高压分断指令依然有效。 2、轻故障都有哪些? 轻故障包括:变压器超温报警、柜温超温报警、柜门打开、单元旁路,系统对轻故障不作记忆处理,仅有故障指示,故障消失后报警自动消除。变频器运行中出现轻故障报警,系统不会停机。停机时出现轻故障报警,变频器可以继续启动运行。 3、重故障具体都有哪些? 系统发生下列故障时,按照重故障处理,并在监视器左上角显示重故障类型:外部故障、变压器过热、柜温过热、单元故障、变频器过流、高压失电、接口板故障、控制器不通讯、接口板不通讯、电机过载、参数错误、主控板故障。单元故障包括:熔断器故障、单元过热、驱动故障、光纤故障、单元过压。外部故障必须先解除高压分断(柜门按钮或外部接点)状态再系统复位,才能使系统恢复到正常状态;除外部故障以外的重故障发生后,直接系统复位即可使系统恢复到正常状态,但在再次上电前一定要找出故障原因。单元故障发生后,只有再次上高压电源方能检测到单元状态。若故障较难分析且无法确定能否二次上高压时,请向厂商咨询。注意:切忌在未查明故障原因前贸然二次上电,否则可能严重损坏变频器! 4、变压器超温报警当变压器温控仪测量温度大于其设置的报警温度(默认设置为100℃)时,温控仪超温报警触点闭合;
检查变压器柜顶风机或柜底风机是否工作正常(如果柜底风机工作不正常,可能出现三相温度相差较大);测温电阻是否正常(有无断线、线路插头接触不良,如果接触不良,温度值将偏高);过滤网是否堵塞(拿一张A4纸置于过滤网上,看是否能吸附,否则需要清洁过滤网);变频器是否长期工作于过载状态;环境温度是否过高(环境温度应低于45℃,否则需要加强通风);安装于变压器柜内正面底部的风机开关和接触器是否断开;变压器柜风机控制和保护电路是否正常。 5、柜温超温报警单元柜测温点的温度大于55℃时,系统会发出柜温超温轻故障报警。 检查单元柜柜顶风机是否工作正常,安装于二次室内的风机开关是否跳闸;过滤网是否堵塞(拿一张A4纸置于过滤网上,看是否能吸附,否则需要清洁过滤网);变频器是否长期工作于过载状态;环境温度是否过高(环境温度应低于45℃,否则需要加强通风(墙上安装通风机或柜顶安装风道)或安装制冷设备);变压器柜风机控制和保护电路是否正常。 6、变压器过热变压器温控仪测量温度大于其设置的跳闸温度 (默认设置为130℃)时,温控仪跳闸触点闭合,系统会报变压器过热重故障。温控仪显示的温度是否在130度以上,若不是则检查温控仪的超温报警值是否设定为130度;其余检查项见变压器超温报警。 7、柜温过热 单元柜测温点的温度大于60℃时,系统会报柜温过热重故障。检查项见柜温超温报警。 8、柜门联锁报警行程开关是否与柜门顶碰件压实; 行程开关的“预行程”和“过行程”是否合适;行程开关电气功能是否工作正常;否则更换接口板。 9、控制器不通讯确认监视器控制板到主控板的通讯线是否连接无误
变频器常见故障 (1)变频器驱动电机抖动 在接修一台安川616PC5-5.5kW变频器时,客户送修時标明电机行抖动,此时第一反应是输出电压不平衡.在检查功率器件后发现无损坏,给变频器通电显示正常,运行变频器,测量三相 输出电压确实不平衡,测试六路数出波形,发现W相下桥波形不正常,依次测量该路电阻,二极管,光耦。发现提供反压的一二极管击穿,更换后,重新上电运行,三相输出电压平衡,修复。 (2)变频器频率上不去 在接修一台普传220V,单相,1.5kW变频器时,客户标明频率上不去,只能上到20Hz,此时第一想到的是有可能参数设置不当,依次检查参数,发现最高频率,上限频率都为60Hz,可见不是参数问题,又怀疑是频率给定方式不对,后改成面板给定频率,变频器最高可运行到60Hz,由此看来,问提出在模拟量输入电路上,检查此电路时,发现一贴片电容损坏,更换后,变频器正常。 (3)变频器跳过流 在接修一台台安N2系列,400V,3.7kW变频器时,客户标明在起动时显示过电流。在检查模块确认完好后,给变频器通电,在不带电机的情况下,启动一瞬间显示OC2,首先想到的是电流检测电路损坏,依次更换检测电路,发现故障依然无法消除。于是扩大检测范围,检查驱动电路,在检查驱动波形时发现有一路波形不正常,检查其周边器件,发现一贴片电容有短路,更换后,变频器运行良好。 (4)变频器整流桥二次损坏 在接修一台LGSV030IH-4变频器时,检查时发现整流桥损坏,无其它不良之处,更换后,带负载运行良好。不到一个月,客户再次拿来。检查时发现整流桥再次损坏,此时怀疑变频器某处绝缘不好,单独检查电容,正常。单独检查逆变模块,无不良症状,检查各个端子与地之间也未发现绝缘不良问题,再仔细检查,发现直流母线回路端子P-P1与N之间的塑料绝缘端子有炭化迹象,拆开端子查看,果然发现端子碳化已相当严重,从安全角度考虑,更换损坏端子,变频器恢复正常运行,正常运行已有半年多。 (5)变频器小电容炸裂 在接修一台三肯SVF7.5kW变频器时,检测时发现逆变模块损坏,更换模块后,变频器正常运行。由于该台机器运行环境较差,机器内部灰尘堆积严重,且该台机器使用年限较长,决