变频器常见问题产生的原因分析及处理方法对变频器在运行过程中出现的过电压、过电流、高次谐波、振动与噪声、发热等问题,作了详细的原因分析,并提出了相应的对策或处理方法。
摘要:对变频器在运行过程中出现的过电压、过电流、高次谐波、振动与噪声、发热等问题,作了详细的原因分析,并提出了相应的对策或处理方法。
关键词:变频器;常见问题;原因分析:处理方法随着变频技术的提高,变频器的应用范围越来越广泛。运行中出现的问题也越来越多。主要表现为:过电压、过电流、高次谐波、振动与噪声、发热等。
本文针对上述常见问题的产生进行原因分析并提出相应的处理方法。
1 过电压产生的原因及处理方法
1.1 过电压产生的原因
(1)分断变压器出现的过电压按照截流过电压形成的理论,当断开变压器时,变压器电感中的电流不能突变,其中存储的磁场能量,在变压器励磁电感和对地电容间形成振荡,从而出现过电压。
(2)变压器带负载合闸产生的过电压在实际试验中,合空载变压器曾检测到数倍于电源电压的过电压,其物理原理为:空载变压器仍可等值于一个励磁电感与变压器本身的等效电容的并联,如果变压器的中性点不接地,开关又是非周期合闸(一相或两相先合),由于馈线电容、变压器对地电容,纵向电容与变压器电感产生振荡,结果产生较高的过电压,特别是变压器中性点过电压较高。虽然变压器基本上都是带负载合闸,但是变压器带上负载后合闸也会产生过电压,只是相对空载时要小些。在真实负载中有比较大的电容,由于电容的储能不会突然增加,再加上输送电缆在传输高频率的振荡电压时有分布对地电容,这些电容对过电压有吸收作用。这两者的共同作用使变压器在合闸过程中的过电压受到抑制,但是有时候其数值仍然很高,甚至有可能高出元件的耐压值,这是很危险的。
(3)整流元件的换向过电压整流元件在换向时,由于很高,所以换向过电压也很高。这不仅会损坏元件,而且还会产生电磁干扰。
1.2 过电压的处理方法
(1)对于变频器移相变压器的分断过电压,采用阻容吸收网络和氧化锌避雷器组成过电压吸收回路,取得较好效果。
(2)对于变压器带负载合闸产生的过电压,可以选用周期性能好的开关(开关长期操作后会出现不同期);采用良好的阻容吸收回路或者有源抑制器技术方案;采用带静电屏蔽
措施的变压器,也可以有效地抑制合闸过电压。但是大功率变压器在制作静电屏蔽层的难度将是相当大的。
(3)对整流元件换向产生的过电压,注意点是:整流元件的反向耐压值要足够,其次就是吸收回路和续流回路必须措施得当。否则整流器件就有可能被过电压击穿。
(4)由于变频器工作时的过电压基本上是变压器分闸合闸时产生,因此应该从变压器开始想办法抑制变频器的过电压。可以采用:①加大变压器励磁电感和对地电容,加大励磁电感即减小空载电流,这都会引起变压器成本的增加。②加大变压器对地电容:原理上容易分析,但是实际上由于变压器本身的结构和材料限制,要想做出任意绝缘方式或绝缘等级高的变压器是不太可能的,因此要想较大地增加变压器的对地电容C也是相当困难的。
2 过电流产生的原因及处理方法
2.1过电流产生的原因
(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。
2.2 过电流处理方法
(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:工作机械有没有卡住;负载侧有没有短路,用兆欧表检查对地有没有短路;变频器功率模块有没有损坏;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:升速时间设定太短,加长加速时间;减速时间设定太短,加长减速时间;转矩补偿(U/f比)设定太大,引起低频时空载电流过大;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。
3 谐波产生的原因及处理方法
3.1 谐波产生的原因[/b] 从结构上看,变频器可分为直接变频和间接变频两大类。间接变频将工频电流通过整流器变成直流,然后再经过逆变器将直流变换成可控频率的交流。直接变频器则将工频交流变换成可控频率的交流,没有中间环节。它的每相都是一个两相晶闸管整流装置反并联的可逆线路。正反两组按一定周期相互切换,在负荷上就获得了交变输出电压,其幅值决定于各整流装置的控制角,频率决定于两相整流装置的切换频率目前应用较多的还是间接变频器。间接变频器有三种不同的结构形式:(1)用可控整流器变压,用逆变器变频调压调频分别是在两个环节上进行,两者要在控制电路上协调配合。(2)用不控整流器整流斩波器变压、逆变器变频,这种变频器整流环节用斩波器,用脉宽调压。(3)用下控整流器整流,PWM(PulseWidthModulation.脉冲宽度调制)逆变器同时变频,这种变频器只有采用可控关断的全控武器件(如绝缘栅双极晶体管IGBT等)输出波形才会非常逼真的正弦波。无论是哪一种的变频器,都大量使用了晶闸管等非线性电力电子元件,不管采用哪种整流方式,变频器从电网中吸取能量的方式均不是连续的正弦波,而是以脉动的断续方式向电网索取电流,这种脉动电流和电网的阻抗共同形成脉动电压降叠加在电网的电压上,使电压发生畸变,经傅里叶级数分析可知,这种非周期正弦波电流是由频率相同的基波和频率大于基波频率的谐波组成。
3.2 谐波的处理方法为了消除谐波,主要采用以下对策:
(1)通常情况下,电源设备的内阻抗可以起到缓冲变频器直流滤波电容的无功功率的作用。这种内阻抗就是变压器的短路阻抗。当电源容量相对变频器容量越小,内阻抗值相对越大,谐波含量越小;电源容量相对变频器容量越大,则内阻抗值相对越小,谐波含量越大。所以选择变频器供电电源变压器时,最好选择短路阻抗大的变压器。
(2)菇鬯扰安装电抗器实际是从外部增加变频器供电电源的内阻抗。在变频器的交流侧或变频器的直流侧安装电抗器或同时安装,可抑制谐波电流。
(3)芟压器多相运行通常变频器的整流部分是6脉波整流器,所以产生的谐波较大。应用变压器的多相运行,如使相位角互差30。的Y一△、△一△组合的2台变压器构成相当于12脉波整流器,则可减小谐波电流,起到谐波抑制作用。
(4)器裁提高变频器载波比,可有效抑制低次谐波。(5)应用器滤波器可检测变频器谐波电流的幅值和相位,并产生与谐波电流幅值相同、相位相反的电流,从而有效地吸收和消除谐波电流。
4 振动与噪声产生的原因与处理方法
4.1 振动与噪声产生的原因
变频器工作时,输出波形中的高次谐波引起的磁场对许多机械部件产生电磁策动力,策动力的频率总能与某些机械部件的固有频率相近或重合,导致共振。对振动影响大的高次谐波主要是较低次的谐波分量,在PAM(PulseAmplitudeModulation,脉冲幅度调制)方式和方波PWM方式时有较大的影响。但采用正弦波PWM方式时,低次的谐波分量小,影响变小。用变频器传动电动机时,由于输出电压电流中含有高次谐波分量,气隙的高次谐波磁通增加,故噪声增大。电磁噪声有以下特征:由于变频器输出中的低次谐波分量与转子固有机械频率谐振,则转子固有频率附近的噪声增大。变频器输出中的高次谐波分量与铁心机壳轴承架等谐振,在这些部件的各自固有频率附近处的噪声增大。变频器传动电动机产生的噪声特别是刺耳的噪声与PWM控制的开关频率有关,尤其在低频区更为显著。采用变频器调速,将产生噪声和振动,这是变频器输出波形中含有高次谐波分量所产生的影响。随着运转频率的变化,基波分量、高次谐波分量都在大范围内变化,很可能引起与电动机的各个部分产生谐振等。
4.2 振动与噪声的处理方法减弱或消除振动的方法,可以在变频器输出侧接入交流电抗器以吸收变频器输出电流中的高次谐波电流成分。使用PAM方式或方波PWM方式变频器时,可改用正弦波PWM方式变频器,以减小脉动转矩。为防止电动机与负载相连而成的机械系统振动,必须使整个系统不与电动机产生的电磁力谐振。一般采用以下措施抑制和减小噪声:在变频器输出侧连接交流电抗器。如果电磁转矩有余量,可将U/f定小些。采用特殊电动机如在较低频的噪声音量较严重时,则要检查与轴系统(含负载)固有频率的谐振。[b]5 变频器发热产生的原因与处理方法5.1变频器发热产生的原因[/b] 变频器发热是由于内部的损耗而产生的,以主电路为主,约占98%,控制电路占2%。
5.2变频器发热的处理方法(1)采用风扇散热变频器内装风扇可将变频器箱体内的热量带走。(2)降低运行环境温度变频器是电子装置,内含电子元件、电解电容等,所以温度对其寿命影响较大。通用变频器的环境运行温度一般要求-10℃~+50℃,如果能降低变频器运行温度,就延长了变频器的使用寿命,性能也稳定。
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。
ABB ACS510系列变频器常见故障分析?? 提问者:唐喜锐2013-10-26 满意回答 一、变频器的常见报警分析 1.1变频器充电起动电路报警 ACS510系列变频器一般为电压型变频器,采用交—直—交工作方式。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来限制充电电流。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,ACS510系列变频器报警显示为OVERVOLTAGE过电压报警。为了减小变频器的体积而选择较小起动电阻,其值多为10—50Ω,功率为10—50W;当变频器的交流输入电源频繁接通,或者旁路的触点接触不良时,都会导致起动电阻烧坏。因此在替换电阻的同时,必须找出原因,如果故障是由输入侧电源频率开始引起的,必须消除这种现象才能将变频器投入使用,如果故障只由旁路接触器元件引起,则必须更换这些器件。 1.2变频器无故障报警,却不能高速运行 经检查ACS510系列变频器参数设置正确,调速输入信号正常,经上电运行测试,变频器直流母线电压只有450V左右(正常应在580V-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一相接触不良造成的。造成变频器输入缺相不报警,仍能在低频段工作,是因为多数变频器的母线电压下限为400V,只有当母线电压降至400V以下时,变频器才报告故障。而`当两相输入时,直流母线电压为380V×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时仍可以正常工作,但因输入电压,
变频器如何抗干扰 怎样减少变频器对PLC与外围设备通讯的干扰?plC应用中需要注意的问题 PLC是一种用于工业生产自动化控制的设备,一般不需要采取什么措施,就可以直接在工业环境中使用。然而,尽管有如上所述的可靠性较高,抗干扰能力较强,但当生产环境过于恶劣,电磁干扰特别强烈,或安装使用不当,就可能造成程序错误或运算错误,从而产生误输入并引起误输出,这将会造成设备的失控和误动作,从而不能保证PLC的正常运行,要提高PLC控制系统可靠性,一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力;另一方面,要求设计、安装和使用维护中引起高度重视,多方配合才能完善解决问题,有效地增强系统的抗干扰性能。因此在使用中应注意以下问题: 1.工作环境 (1)温度 PLC要求环境温度在0~55oC,安装时不能放在发热量大的元件下面,四周通风散热的空间应足够大。
(2)湿度 为了保证PLC的绝缘性能,空气的相对湿度应小于85%(无凝露)。 (3)震动 应使PLC远离强烈的震动源,防止振动频率为10~55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时,必须采取减震措施,如采用减震胶等。 (4)空气 避免有腐蚀和易燃的气体,例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境,可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。 (5)电源 PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中,可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰。一般PLC都有直流24V输出提供给输入端,当输入端使用外接直流电源时,应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源,由于纹波的影响,容易使PLC接收到错误信息。 2.控制系统中干扰及其来源 现场电磁干扰是PLC控制系统中最常见也是最易影响系统可靠性的因素之一,所谓治标先治本,找出问题所在,才能提出解决问题的办法。因此必
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
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
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展,高压大功率变频调速装置不断地成熟起来。下面就让艾驰商城小编对变频器干扰的主要种类及来源来一一为大家做介绍吧。 首先是来自外部电网的干扰。电网中的谐波干扰主要通过变频器的供电电源干扰变频器。电网中存在大量谐波源如各种整流设备、交直流互换设备、电子电压调整设备,非线性负载及照明设备等。这些负荷都使电网中的电压、电流产生波形畸变,从而对电网中其它设备产生危害的干扰。变频器的供电电源受到来自被污染的交流电网的干扰后若不加处理,电网噪声就会通过电网电源电路干扰变频器。供电电源的干扰对变频器主要有(1)过压、欠压、瞬时掉电(2)浪涌、跌落(3)尖峰电压脉冲(4)射频干扰。 1、晶闸管换流设备对变频器的干扰 当供电网络内有容量较大的晶闸管换流设备时,由于晶闸管总是在每相半周期内的部分时间内导通,容易使网络电压出现凹口,波形严重失真。它使变频器输入侧的整流电路有可能因出现较大的反向回复电压而受到损害,从而导致输入回路击穿而烧毁。 2、电力补偿电容对变频器的干扰 电力部门对用电单位的功率因数有一定的要求,为此,许多用户都在变电所采用集中电容补偿的方法来提高功率因数。在补偿电容投入或切出的暂态过程中,网络电压有可能出现很高的峰值,其结果是可能使变频器的整流二极管因承受过高的反向电压而击穿。 其次是变频器自身对外部的干扰。变频器的整流桥对电网来说是非线性负载,它所产生的谐波对同一电网的其它电子、电气设备产生谐波干扰。另外变频器的逆变器大多采用PWM技术,当工作于开关模式且作高速切换时,产生大量耦合性噪声。因此变频器对系统内其它的电子、电气设备来说是一电磁干扰源。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解台达变频器、三菱变频器、西门子变频器、安川变频器、艾
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。
变频器的常见故障及处理方法介绍 在变频器维修时我们需要根据变频器的故障来判断,一般发生的故障和损坏的特征一般可分为:一种是在运行中频繁出现的自动停机现象,并伴随着一定的故障显示代码,其处理措施可根据随机说明书上提供的指导方法,进行处理和解决。这类故障一般是由于变频器运行参数设定不合适,或外部工况、条件不满足变频器使用要求所产生的一种保护动作现象。另一类是由于使用环境恶劣,高温、导电粉尘引起的短路、潮湿引起的绝缘降低或击穿等突发故障(严重时,会出现打火、爆炸等异常现象)。这类故障发生后,一般会使变频器无任何显示,其处理方法是先对变频器解体检查,重点查找损坏件,根据故障发生区,进行清理、测量、更换,然后全面测试,再恢复系统,空载试运行,观察触发回路输出侧的波形,当6组波形大小、相位差相等后,再加载运行,达到解决故障的目的。 关于变频器的常见故障以及维修方法详解 1.维修变频器整流块损坏 变频器整流桥的损坏也是变频器的常见故障之一,早期生产的变频器整流块均以二极管整流为主,目前部分整流块采用晶闸管的整流方式(调压调频型变频器)。 中、大功率普通变频器整流模块一般为三相全波整流,承担着变频器所有输出电能的整流,易过热,也易击穿,其损坏后一般会出现变频器不能送电、保险熔断等现象,三相输入或输出端呈低阻值(正常时其阻值达到兆欧以上)或短路。 在更换整流块时,要求其在与散热片接触面上均匀地涂上一层传热性能良好的硅导热膏,再紧固螺丝。如果没有同型号整流块时,可用同容量的其它类型的整流块替代,其固定螺丝孔,必须重新钻孔、攻丝,再安装、接线。 2.变频器充电电阻易损坏维修 导致变频器充电电阻损坏原因一般是:如主回路接触器吸合不好时,造成通流时间过长而烧坏;或充电电流太大而烧坏电阻;或由于重载启动时,主回路通电和RUN信号同时接通,使充电电阻既要通过充电电流,同时又要通过负载逆变电流,故易被烧坏。 其损坏的特征,一般表现为烧毁、外壳变黑、炸裂等损坏痕迹。也可根据万用表测量其电阻(不同容量的机器,其阻值不同,可参考同一种机型的阻值大小确定)判断。
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;
变频器产生的干扰及解决方案 一、前言 采用变频器驱动的电动机系统因其节能效果明显、调节方便、维护简单、网络化等优点而被越来越多的应用。但是,由于变频器特殊的工作方式带来的干扰越来越不容忽视。变频器干扰主要有:一是变频器中普遍使用了晶闸管或者整流二极管等非线性整流器件,其产生的谐波对电网将产生传导干扰,引起电网电压畸变(电压畸变率用THDv表示,变频器产生谐波引起的THDv在10~40%左右),影响电网的供电质量;二是变频器的输出部分一般采用的是IGBT等开关器件,在输出能量的同时将在输出线上产生较强的电磁辐射干扰,影响周边电器的正常工作。 二、谐波和电磁辐射对电网及其它系统的危害 1.谐波使电网中的电器元件产生了附加的谐波损耗,降低了输变电及用电设备的效率。 2.谐波可以通过电网传导到其它的用电器,影响了许多电气设备的正常运行,比如谐波会使变压器产生机械振动,使其局部过热,绝缘老化,寿命缩短,以至于损坏;还有传导来的谐波会干扰电器设备内部软件或硬件的正常运转。 3.谐波会引起电网中局部的串联或并联谐振,从而使谐波放大。 4.谐波或电磁辐射干扰会导致继电器保护装置的误动作,使电气仪表计量不准确,甚至无法正常工作。 5.电磁辐射干扰使经过变频器输出导线附近的控制信号、检测信号等弱电信号受到干扰,严重时使系统无法得到正确的检测信号,或使控制系统紊乱。 一般来讲,变频器对电网容量大的系统影响不十分明显,这也就是谐波不被大多数用户重视的原因。但对系统容量小的系统,谐波产生的干扰就不能忽视。 三、有关谐波的国际及国家标准 现行的有关标准主要有:国际标准IEC61000-2-2,IEC61000-2-4,欧洲标准 EN61000-3-2,EN61000-3-12,国际电工学会的建议标准IEEE519-1992,中国国家标准 GB/T14549-93《电能质量共用电网谐波》。下面分别做简要介绍: 1.国际标准 IEC61000-2-2标准适用于公用电网,IEC61000-2-4标准适用于厂级电网,这两个标准规定了不给电网造成损害所允许的谐波程度,它们规定了最大允许的电压畸变率THDv. IEC61000-2-2标准规定了电网公共接入点处的各次谐波电压含有的THDv约为8%. IEC61000-2-4标准分三级。第一类对谐波敏感场合(如计算机、实验室等)THDv为5%;第二类针对电网公共接入点和一部分厂内接入点THDv为8%;第三类主要针对厂内接入点THDv为10%. 以上两个标准还规定了电器设备所允许产生谐波电流的幅值,前者主要针对16A以下,后者主要针对16A到64A.
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:
艾默生变频器故障及处理方法 艾默生变频器故障及处理方法故障代码故障类型 故障代码故障类型 POFF 输入欠压E008 输入缺相 E001 加速过流E009 输出缺相 E002 减速过流E010 模块保护 E003 恒速过流E011 逆变过热 E004 加速过压E012 整流过热 E005 减速过压E016 读写故障 E006 恒速过压E018 接触器未吸合 E007 控制电源过压E019 电流检测电路 故障 1、电流检测故障 (如报E019,E001): (1)控制板Q1(15050026)坏。 (2)7840坏:在变频器通电时,用直流档,黑接5脚,红分别接6,7,8脚,值为 2.5,2.5,5为正常,否则7840坏。 (3)小板坏:在变频器通电时,用直流档,黑接7840的5脚,红分别接小板的脚从左到右应为 2.5,2.5,2.5,3.4 1.5 ,0,1.6。
如值不对,小板坏:此时可更换小板坏中的三个小 IC(39030024 LMV393),如还不好,更换小板。 2、显示POFF: 驱动板上电POFF,测CVD电压正常应为 2.6-2.7,如测得1.9,可能R51,R52,C36,C37,排线中的某一个坏,其中的电解电容坏的最多。只在带电机运行时报POFF,驱动板变压器也有可能坏。 3、缓冲电阻坏: 缓冲电阻和滤波大电容是成对的。如果其一坏,另一个 很可能也坏。缓冲电阻坏也有可能是继电器不吸合(继电器坏或控制板坏,或与二者相连的电路上元件坏)引起。单相输入(220V)的变频器, 特别要注意:如果无显示或炸机,很可能是用户接入了 三相电(380V)引起的(可察控制板的故障记录:母线电压是否由310变为了540)。此时不断IPM的整流桥已坏,滤波大电容也坏(或炸裂或顶面凸起变硬)。如果只更换IPM后就上电,会听到“啪,啪”的响声(电容内的声音),应立即掉电,否则IPM的整流桥又会坏。发现一个大电容坏,最 好都换新的。因电容是易坏易老化的器件。 4、显示不稳: 先有显示,然后没有,风扇停下,电压只有12,此种现
变频器最常见的十大故障 一、过流(0C) 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“ 0C” 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BELTR0-VERT2kW 变频通电就跳“ 0C ”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(0U ) 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“ 0U”。
分析与维修:首先要搞清楚“ 0U ”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。 五、输出不平衡
变频器产生的干扰及解决方案 摘要:变频器具有很多的优越性,但它对电网的谐波干扰和电磁辐射干扰也越来越受到人们的关注,本文主要介绍谐波、电磁辐射的标准和危害及其减弱或消除的方法。 1 引言 采用变频器驱动的电动机系统因其节能效果明显、调节方便、维护简单、网络化等优点而得到越来越多的应用。但是,由于变频器特殊的工作方式带来的干扰越来越不容忽视。变频器干扰主要有:一是变频器中普遍使用了晶闸管或者整流二极管等非线性整流器件,其产生的谐波对电网将产生传导干扰,引起电网电压畸变(电压畸变率用THDv表示,变频器产生谐波引起的THDv在10~40%左右),影响电网的供电质量;二是变频器的输出部分一般采用的是IGBT等开关器件,在输出能量的同时将在输出线上产生较强的电磁辐射干扰,影响周边电器的正常工作。 2 谐波和电磁辐射对电网及其它系统的危害 (1)谐波使电网中的电器元件产生了附加的谐波损耗,降低了输变电及用电设备的效率。 (2)谐波可以通过电网传导到其它的用电器,影响了许多电气设备的正常运行,比如谐波会使变压器产生机械振动,使其局部过热,绝缘老化,寿命缩短,以至于损坏;还有传导来的谐波会干扰电器设备内部软件或硬件的正常运转。 (3)谐波会引起电网中局部的串联或并联谐振,从而使谐波放大。
(4)谐波或电磁辐射干扰会导致继电保护装置的误动作,使电气仪表计量不准确,甚至无法正常工作。 (5)电磁辐射干扰使经过变频器输出导线附近的控制信号、检测信号等弱电信号受到干扰,严重时使系统无法得到正确的检测信号,或使控制系统紊乱。 一般来讲,变频器对电网容量大的系统影响不十分明显,这也就是谐波不被大多数用户重视的原因。但对系统容量小的系统,谐波产生的干扰就不能忽视。 3 有关谐波的国际及国家标准 现行的有关标准主要有:国际标准IEC61000-2-2,IEC61000-2-4,欧洲标准EN61000-3-2,EN61000-3-12,国际电工学会的建议标准IEEE519-1992,中国国家标准GB/T14549-93《电能质量共用电网谐波》。下面分别做简要介绍。 国际标准 IEC61000-2-2标准适用于公用电网,IEC61000-2-4标准适用于厂级电网,这两个标准规定了不给电网造成损害所允许的谐波程度,它们规定了最大允许的电压畸变率THDv。 IEC61000-2-2标准规定了电网公共接入点处的各次谐波电压含有的THDv约为8%。 IEC61000-2-4标准分三级。第一类对谐波敏感场合(如计算机、实验室等)THDv为5%;第二类针对电网公共接入点和一部分厂内接入点THDv为8%;第三类主要针对厂内接入点THDv为10%。
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。
关于变频器干扰案例分析及其处理方案 1引言交流感应异步电动机变频器调速是20世纪电气传动领域划时代的技术 进步。随着变频器的广泛应用,变频器日益成为工厂自动化领域最大的电磁污染源。可以经常的看到在一间设备密集型工厂装机几十台上百台变频器。变频器直—交逆变器的非线性等效负荷使得变频器在许多系统集成工程中不仅污染工厂 供电系统,还直接对自动化工程项目干扰,引起测控系统失准失灵,严重破坏大系统的稳定性,甚至变频器自身受到干扰引发“自举”式的调速故障。尽管国际标准对电气设备E M C(I E C61000系列电磁兼容设计)有严格的规范,并且国家质量技术监督局已决定在国内“等同”采用,同时,中国国家标准电能质量公用电网谐波G B/T14549-93已经生效14年之久,但是国家经济技术的飞速发展使得功率电子开关器件的污染控制已经刻不容缓。 在近年的客服中经常遇到变频器的干扰问题,造成设备误动作,使得工厂的生产 线不能运行,而且这一类问题的原因查找起来也比较困难,经过查阅有关资料,再 结合工作中处理问题的一些经验来具体谈一下变频器干扰的来源,传播方式以及一些针对实际应用中遇到干扰问题的不同情况的处理,希望不同于教科书的教条说教。 2变频器干扰分析 变频器的干扰问题一般分为变频器自身干扰;外界设备产生的电磁波对变频器干扰;变频器对其它弱电设备干扰3类情况。变频器本身就是一个干扰源,众所周知,变频器由主回路和控制回路两大部分组成,变频器主回路主要由整流电路,逆变电路,控制电路组成,其中整流电路和逆变电路由电力电子器件组成,电力、电子器件具有非线性特性,当变频器运行时,它要进行快速开关动作,因而产生高次谐波,这样变频器输出波形除基波外还含有大量高次谐波。无论是哪一种干扰类型,高次谐波是变频器产生干扰的主要原因。变频器本身就是谐波干扰源,所以对电源侧和输出侧的设备会产生影响。与主回路相比,变频器的控制回路却是小能量、弱信号回路,极易遭受其它装置产生的干扰。因此,变频器在安装使用时,必须对控制回路采取抗干扰措施。 3变频器干扰案例问题分析及其处理 3.1怎样来判定变频器出现干扰问题 变频器的干扰问题主要体现在电机的运行情况上。例如电机在运行过程中突然停机,电机运行时快时慢,运行速度不稳定.电机停不下来,按钮不起任何作用等等, 这些都是变频器受到干扰情况的体现。 3.2第三种方式接地 干扰问题的一般处理方法是要保证良好的接地,接地端子的一般要求为:接地端 子以“第三种方式”接地(单独接地),接地线愈短愈好,而且必须接地良好;控制回