富士变频器中常见的检测与保护电路
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变频器检测电路例举故障检测电路的主体电路还是由由运算放大器构成,通常,运算放大器被接成以下几种类型的电路,完成着对信号模拟放大、比较输出和精密整流三种工作任务。
一、反相放大器电路:图6.19 运算放大器反相放大电路运算放大器,具有输入阻抗高(不取用信号源电流)、输出阻抗低(负载特性好)、放大差模信号(两输入端信号之差)、抑制共模信号(两输入端极性与大小相同)和交、直流信号都能提供线性放大的优良特性。
上图( 1 )、(2 )、(3 )、在电路形式上为反相放大器,输出信号与输入信号相位相反,又称为倒相放大器。
电路对输入电压信号有电压和电流的双重放大作用,但在小信号电路中,只注重对电压信号的放大和处理。
电路的电压放大倍数取决于R2 (反馈电阻)与R1 (输入电阻)两者的比值。
R3 为偏置电阻,其值为R1 、R2 的并联值。
因R2 、R1 的选值(比值)不同,可完成三种信号传输作用,即构成反相放大器、反相器和衰减器三路信号处理电路。
(1 )电路为反相放大器电路,电路放大倍数为 5 ;( 2 )电路为倒相器,对输入信号起到倒相输出作用,无放大倍数,不能称为放大器了。
或输入0 ∽5V 信号,则输出0 ∽-5V 倒相信号;( 3 )电路为衰减器电路,若输入0 ∽10V 信号,输出0 ∽-3 。
3V 倒相信号,为一个比例衰减器。
图(1 )、(2 ),(3 )电路,有两个特征: 1 、输入、输出信号反相; 2 、无论是放大或衰减或倒相电路,输出信号对输入信号维持一个比例输出关系,可以笼统地称为反相放大器,因为倒相器的放大倍数为 1 ,而衰减器恰恰也是利用了电路的放大作用。
有趣的是,此三种反相放大器,在电流、电压检测电路中,都有应用。
以电流检测电路为例:这是因为,串于三相输出端的电流互感器内置放大器,输出信号已达伏特级的电压幅度,而CPU 的输入信号幅度又须在5V 以下的电压幅度内,故反续电流信号处理电路,有的采用了有一定放大倍数的反相放大器;有的采用了倒相器电路,只是根据CPU 输入电压信号极性的要求,只对信号进入了倒相处理,并不须再进行放大;部分电路为适配后级电路的信号幅度范围,甚至采用了衰减器电路,对电流互感器来的电压信号衰减一下,再送入后级电路。
富士变频器故障代码大全:富士变频器常见故障及判断富士电机是一家历史比较悠久的电机制造商,产品线非常丰富,从大功率发电机到小型家用电机制造。
在变频器方面,富士电机也是国内市场的重要参与者之一。
富士变频器因其高性价比、可靠性强而广受市场欢迎。
然而,使用变频器也难免会碰到一些故障。
本文将列举富士变频器常见故障及对应的解决方法,帮助使用者更好的维护和保养变频器设备。
一、富士变频器故障代码大全E001问题描述:变频器控制电源电压过低。
可能原因:供电电源电压过低。
解决方法:提高供电电源电压E002问题描述:变频器控制电源电压过高。
可能原因:供电电源电压过高。
解决方法:降低供电电源电压。
E003问题描述:电流检出回路故障。
可能原因:电流检出回路中断或短路,电子组件故障。
解决方法:检查电流检出回路,修补中断或替换损坏的部件。
E004问题描述: AC变频器输出主电路相电压不平衡。
可能原因:栅极驱动线路或大功率模块故障。
解决方法:检查栅极驱动线路或替换大功率模块。
E005问题描述:电池已用完。
可能原因:电池寿命到期。
解决方法:更换电池。
E006问题描述: MCU内部通信故障。
可能原因:主CPU或子CPU通信线路故障,或内部软件故障。
解决方法:检查通信线路是否正常,或升级软件。
E007问题描述: EEPROM故障。
可能原因: EEPROM存储器故障。
解决方法:更换EEPROM存储器。
E008问题描述: CPU电源电压异常。
可能原因: CPU电压不稳定。
解决方法:检查电源线路稳定性。
E009问题描述:风扇停转故障。
可能原因:风扇故障或风扇控制线路故障。
解决方法:更换风扇或检查风扇控制线路。
E010问题描述:电机绝缘故障。
可能原因:电机绝缘损坏。
解决方法:更换电机或进行绝缘检查。
E011问题描述: CNC操作器具有故障。
可能原因: CNC操作器故障。
解决方法:更换CNC操作器。
E012问题描述:内部通信故障。
可能原因:主CPU或子CPU通信线路故障,或内部软件故障。
富士FRN200P11S-4CX变频器开关电源.驱动板检修分析1:拆下FRN200P11S-4CX变频器驱动板,测量DC+5V,时有时无,最高+1.8V至-2V,属于间歇震荡,换启动100UF/100V电容,查遍整个开关电源电路,未见异常。
后测量-13.5V输出电压发现升至—13.5后就保护停机,(以上说明开关电源芯片无问题)冷静后考虑可能是开变压器损坏。
根据此思路用500型万用电表测量开关变压器各个线圈电阻值,其结果为:+13.5V-13.5V,+5V,3组线圈共用CM应在同一个点上,但是测量结果为不通,用放大镜仔细观察,其共用CM点铜箔通过穿心铜铆钉接至反面,开关变压器下面焊接面明显焊接不良,(原因该变频器在生产线上为自动流水线焊接)加上年久使用氧化,焊接点又在开关变压器下面,板纸反面焊接良好,又有防腐层,此故障难易被发现,只有认真分析后,才能找出问题所在。
将CM点用导线连接到+5V 滤波1000UF/25V负极上。
2:驱动板调试,在CN11用隔离变压器220V/380V300W,接入AC380V后,送电后开关电源工作正常,各路输出直流电压偏低,6路驱动栅极有-3.6V截止电压,考虑CPU主板可能未接上原因吧。
3:整机调试步骤:用一块新CPU主板换上,屏蔽掉保护信号。
具体为:CPU主板温度检测可用一只15K电阻代替,拆下原机温度电阻接入也行,不接上开机报OH1。
电压检测,在驱动板上找到3只风扇电机,将+24V短接风扇控制极上,因为富士变频器用的是3线+24V轴流风机,检测无风机信号,整机不能启动运行。
在驱动板找到CN15,1接直流530V负极,3.5并接到530V正极上。
这样就可观察到6路输出脉冲。
接入CPU主板,送电后观察开关电源一切正常,各路输出直流电压正常。
负压也升至负5V了,启动变频器面板有6路输出脉冲波形。
4:富士FRN200P11S-4CX变频器,CPU主板有明显烧焦痕迹,600A保险烧断,9块300A/1400VIGBT烧坏了3块,罪魁祸首是该机开关电源坏,(无负压)驱动电路无—5V加到IGBT 栅极,造成烧毁3块IGBT,原机IGBT为3块并联的一组,U相3块完好,V相坏一块,W相坏2块,(因损坏器件还没购到)所剩6块好的,按每组2块IGBT并接于 U V W 相中,虽然输出功率变小一点,但不影响启动试机,驱动无载55KW异步电机是没问题的。
变频器检测逆变电路的方法变频器逆变电路的检测方法:1. 直观检查法:通过目视检查逆变电路的元件和连接是否正常,主要包括电容、电感、晶体管、二极管等元件以及其连接点、焊接质量等。
2. 电路结构及参数检测法:(1)检查电路结构:通过查看变频器逆变电路的电路图、原理图等来确认逆变电路的结构是否符合设计要求。
(2)检查电路参数:通过使用万用表等测试仪器测量逆变电路中关键元件的参数,比如电容的电容值、电阻的电阻值、电感的电感值等,来确定是否与设计要求相符。
3. 特殊元件测量法:(1)检查IGBT(绝缘栅双极型晶体管):使用万用表的二极管测试功能测量IGBT的正向压降和反向电阻,判断其是否损坏。
(2)检查二极管:使用万用表的二极管测试功能测量二极管的正向压降和反向电阻,判断其是否损坏。
4. 驱动信号检测法:(1)检查输入信号:通过测试输入逆变电路的控制信号如PWM信号、保护信号、启动信号等,来判断是否正常工作。
可以使用示波器进行检测。
(2)检查输出信号:通过测试逆变电路的输出信号如输出电压、输出频率等,来判断是否正常工作。
可以使用示波器进行检测。
5. 故障判断法:(1)故障指示灯:变频器逆变电路通常会设置故障指示灯,通过观察指示灯状态来判断逆变电路是否存在故障。
(2)故障代码判断:变频器通常会将故障代码进行编码,并显示在控制面板上,通过查询相关故障代码对照表进行判断。
6. 经验法:(1)根据经验来判断常见问题:比如变频器逆变电路损坏时常见的烧焦味、冒烟等现象,根据这些现象可以初步判断逆变电路是否发生了故障。
(2)维修经验:对于经验丰富的维修人员来说,他们可以通过观察逆变电路的整体情况、听觉、嗅觉等来判断是否存在问题。
综上所述,变频器逆变电路的检测方法包括直观检查法、电路结构及参数检测法、特殊元件测量法、驱动信号检测法、故障判断法和经验法等。
在实际操作中,可以根据具体情况采用以上方法或结合使用多种方法对逆变电路进行全面的检测,以确保其正常工作。
1 引言本人在几年前曾接触过大量富士G/P9、G/P11系列低压通用变频器,在故障判断与处理上略有心得:由于当时没有及时形成详细日志,许多心得已被时间冲刷得干净,故有必要及时记下此小札,以飨业界广大从事工控的朋友。
无论是G/P9系列还是G/P11系列的低压通用变频器在发生保护动作时,作为工程师或技术人员,首先要参照该变频器的说明手册进行判断和处理,在问题依然不能解决的情况下,参考此文章会对大家有所帮助。
2 常见故障及判断(1)OC报警键盘面板LCD显示:加、减、恒速时过电流。
对于短时间大电流的OC报警,一般情况下是驱动板的电流检测回路出了问题,模块也可能已受到冲击(损坏),有可能复位后继续出现故障,产生的原因基本是以下几种情况:电机电缆过长、电缆选型临界造成的输出漏电流过大或输出电缆接头松动和电缆受损造成的负载电流升高时产生的电弧效应。
小容量(7.5G11以下)变频器的24V风扇电源短路时也会造成OC3报警,此时主板上的24V风扇电源会损坏,主板其它功能正常。
若出现“1、OC2"报警且不能复位或一上电就显示“OC3"报警,则可能是主板出了问题;若一按RUN键就显示“OC3”报警,则是驱动板坏了。
(2)OLU报警键盘面板LCD显示:变频器过负载.当G/P9系列变频器出现此报警时可通过三种方法解决:首先修改一下“转矩提升”、“加减速时间”和“节能运行”的参数设置;其次用卡表测量变频器的输出是否真正过大;最后用示波器观察主板左上角检测点的输出来判断主板是否已经损坏。
(3)OU1报警键盘面板LCD显示:加速时过电压.当通用变频器出现“OU”报警时,首先应考虑电缆是否太长、绝缘是否老化,直流中间环节的电解电容是否损坏,同时针对大惯量负载可以考虑做一下电机的在线自整定.另外在启动时用万用表测量一下中间直流环节电压,若测量仪表显示电压与操作面板LCD显示电压不同,则主板的检测电路有故障,需更换主板.当直流母线电压高压780VDC时,变频器做OU报警;当低于350VDC时,变频器做欠压LU报警。
变频器故障检测常用方法维修变频器是一项理论知识、实践经验与操作水平的结合的工作,其技术水平决定着变频器的维修质量。
那么故障检测常用方法是什么呢?以下是店铺为您整理的有关故障检测常用方法资料,希望对你有帮助。
变频器故障检测方法静态测试1、测试整流电路找到变频器内部直流电源的P端和N端,将万用表调到电阻X10档,红表棒接到P,黑表棒分别依到R、S、T,正常时有几十欧的阻值,且基本平衡。
相反将黑表棒接到P端,红表棒依次接到R、S、T,有一个接近于无穷大的阻值。
将红表棒接到N端,重复以上步骤,都应得到相同结果。
如果有以下结果,可以判定电路已出现异常,A.阻值三相不平衡,说明整流桥有故障。
B.红表棒接P端时,电阻无穷大,可以断定整流桥故障或启动电阻出现故障。
2、测试逆变电路将红表棒接到P端,黑表棒分别接U、V、W上,应该有几十欧的阻值,且各相阻值基本相同,反相应该为无穷大。
将黑表棒N端,重复以上步骤应得到相同结果,否则可确定逆变模块有故障。
动态测试在表态测试结果正常以后,才可进行动态测试,即上电试机。
在上电前后必须注意以下几点:1、上电之前,须确认输入电压是否有误,将380V电源接入220V级变频器之中会出现炸机(炸电容、压敏电阻、模块等)。
2、检查变频器各接播口是否已正确连接,连接是否有松动,连接异常有时可能会导致变频器出现故障,严重时会出炸机等情况。
3、上电后检测故障显示内容,并初步断定故障及原因。
4、如未显示故障,首先检查参数是否有异常,如果查不出问题先把原来的参数记录起来,再将参数恢复原厂,在空载(不接电机)情况下启动变频器,并测试U、V、W三相输出电压值。
如出现缺相、三相不平衡等情况,则模块或驱动板等有故障。
5、在输出电压正常(无缺相、三相平衡)的情况下,负载测试,尽量是满负载测试。
故障判断1、整流模块损坏通常是由于电网电压或内部短路引起。
在排除内部短路情况下,更换整流桥。
在现场处理故障时,应重点检查用户电网情况,如电网电压,有无电焊机等对电网有污染的设备等。
富士变频器中常见的检测与保护电路标签:杂谈1 引言控制系统反馈量检测的精确程度,从某种意义上说,很大程度上决定了控制系统所能达到的控制品质。
检测电路是变频调速系统的重要组成部分,它相当于系统的“眼睛和触觉”。
检测与保护电路设计的合理与否,直接关系到系统运行的可靠性和控制精度。
2 变频器常用检测方法和器件2.1 电流检测方法图1 电流互感示意图电流信号检测的结果可以用于变频器转矩和电流控制以及过流保护信号。
电流信号的检测主要有以下几种方法。
(1) 直接串联取样电阻法这种方法简单、可靠、不失真、速度快,但是有损耗,不隔离,只适用于小电流并不需要隔离的情况,多用于只有几个kva的小容量变频器中。
(2) 电流互感器法这种方法损耗小,与主电路隔离,使用方便、灵活、便宜,但线性度较低,工作频带窄(主要用来测工频),且有一定滞后,多用于高压大电流的场合。
如图1所示。
图1中,r为取样电阻,取样信号为:us=i2r=i1r/m (1)式中,m为互感器绕组匝数。
电流互感器测量同相的脉冲电流ip时,副边也要用恢复二极管整流,以消除原边复位电流对取样信号的影响,如图2(a)所示。
在这种电路中,互感器磁芯单向磁化,剩磁大,限制了电流测量范围,可以在副边加上一个退磁回路,以扩展其测量范围,如图2(b)所示。
电流互感器检测后一般要通过整流后再用电阻取样,如图2(a)。
由于主回路电流会有尖峰,如图3(a),这种信号用于峰值电流控制和保护都会有问题。
图2 电流互感器及范围扩展随着脉宽的减小,前沿后斜坡峰值可能比前沿尖峰还低,就会造成保护电路误动作,所以要对电流尖峰进行处理。
处理的方法见图3(b),和rs并联一个不大的电容cs,再加一个合适的rc参数,就能有效地抑制电流尖峰。
如图3(c)所示。
图3 电流取样信号的处理(3) 霍尔传感器法它具有精度高、线性好、频带宽、响应快、过载能力强和不损失测量电路能量等优点。
其原理如图4所示。
图4中,ip为被测电流,这是一种磁场平衡测量方式,精度比较高,若lem的变流比为1:m,则取得电压us也符合式(1)。
变频器常见故障的检测与维修探析一、变频器常见故障的检测1. 电气故障电气故障是变频器常见故障的一种,主要表现为变频器无法正常启动、运行,或者运行中突然停止等现象。
电气故障的检测可以从以下几个方面进行:(1)检查电源线路及插头是否接触良好,有无烧焦或者断裂现象。
(2)检查变频器内部的电路板,是否有明显烧焦或者脱焊现象。
(3)使用万用表对主回路电路进行电阻、电压的检测,查明具体的故障点。
2. 过载故障过载是指变频器输出电流超过额定值,导致变频器保护动作,无法正常运行。
过载故障的检测可以从以下几个方面进行:(1)通过变频器面板上的参数显示,查看输出电流是否超过额定值。
(2)检查驱动电机的负载情况,是否存在异常情况导致过载。
(3)检查变频器内部的风扇散热情况,如风扇不转或转速较慢,会导致变频器内部温度过高而触发过载保护。
在出现变频器电气故障时,首先需要查明具体的故障点,然后进行维修。
一般来说,电气故障的维修步骤如下:(1)断开电源,对变频器内部电路板进行检查,查明烧坏或脱焊的元件。
(2)更换烧坏的元件,焊接脱焊的连接点,确保电路板完好。
(3)重新连接电源,对变频器进行启动测试,确保电气故障已经得到修复。
过载故障通常是由于驱动电机的负载过大或者变频器内部散热不良导致的。
在出现过载故障时,可以进行以下维修步骤:(1)检查驱动电机的负载情况,如有异常情况需要进行及时调整或更换。
(2)清洁变频器内部的散热风道和风扇,确保散热效果良好。
(3)如有必要,可以增加外部散热装置,提高整体散热效果。
3. 过压故障的维修除了上述常见的故障之外,变频器在使用过程中还会出现一些其他的故障,例如过载、短路、过流等。
对于这些故障,需要根据具体情况进行维修,重点在于查明故障原因,然后有针对性地进行修复。
富士变频器常见报警故障和显示故障及判断(1) 富士变频器OC报警键盘面板LCD显示:加、减、恒速时过电流。
对于短时间大电流的OC报警,一般情况下是驱动板的电流检测回路出了问题,模块也可能已受到冲击(损坏),有可能复位后继续出现故障,产生的原因基本是以下几种情况:电机电缆过长、电缆选型临界造成的输出漏电流过大或输出电缆接头松动和电缆受损造成的负载电流升高时产生的电弧效应。
小容量(7.5G11以下)变频器的24V风扇电源短路时也会造成OC3报警,此时主板上的24V风扇电源会损坏,主板其它功能正常。
若出现“1、OC2”报警且不能复位或一上电就显示“OC3”报警,则可能是主板出了问题;若一按RUN键就显示“OC3”报警,则是驱动板坏了。
(2) 富士变频器OLU报警键盘面板LCD显示:变频器过负载。
当G/P9系列变频器出现此报警时可通过三种方法解决:首先修改一下“转矩提升”、“加减速时间”和“节能运行”的参数设置;其次用卡表测量变频器的输出是否真正过大;最后用示波器观察主板左上角检测点的输出来判断主板是否已经损坏。
(3) 富士变频器OU1报警键盘面板LCD显示:加速时过电压。
当通用变频器出现“OU”报警时,首先应考虑电缆是否太长、绝缘是否老化,直流中间环节的电解电容是否损坏,同时针对大惯量负载可以考虑做一下电机的在线自整定。
另外在启动时用万用表测量一下中间直流环节电压,若测量仪表显示电压与操作面板LCD显示电压不同,则主板的检测电路有故障,需更换主板。
当直流母线电压高于780VDC时,变频器做OU报警;当低于350VDC 时,变频器做欠压LU报警。
(4) 富士变频器LU报警键盘面板LCD显示:欠电压。
如果设备经常“LU欠电压”报警,则可考虑将变频器的参数初始化(H03设成1后确认),然后提高变频器的载波频率(参数F26)。
若E9设备LU欠电压报警且不能复位,则是(电源)驱动板出了问题。
(5)富士变频器EF报警键盘面板LCD显示:对地短路故障。
1.外围线路配置1.1数字量输入:端子FWD正向运行C板:Y4F板:JP10.4端子REV反向运行C板:Y5F板:JP10.5端子X1E01=0多段速频率选择SS1F板:JP10.7端子X2E02=1多段速频率选择SS2F板:JP10.8端子X3E03=2多段速频率选择SS4F板:JP10.9端子CM公共端C板:COM2F板:JP10.101.2数字量输出(继电器):Y5C-Y5A变频器运行信号可编程E24=0C板:串入抱闸接触器线圈回路F板:JP2.1030A-30C变频器故障C板:X13F板:JP2.21.3模拟量输入:12-11(0~10V-0V)C板:V1-V0F板:JP6.3-JP6.22.一些重要参数说明:F01=1频率设定模拟量(电压型)F02=1运行操作外部信号(FWD/REV正反向运行)F07加速时间1O13S曲线1F08减速时间1O14S曲线2E10加减速时间3O15S曲线3bE11加减速时间4O16S曲线4E12加减速时间5O17S曲线5数字量可调节参数值E13加减速时间6O18S曲线6模拟量不用,都为0E14加减速时间7O19S曲线7E15加减速时间8O20S曲线8O21S曲线9O22S曲线10F03最高输出频率F04基本频率此四个参数值须根据电机铭牌设F05额定电压F06最高输出电压F17频率设定增益(模拟量)(模拟量)F18频率偏置F26载波频率15KHz一般不调,仅当电机动作正常,但声音尖锐异常时可调整(≤15KHz)报预E33=1过负载预报按输出电流150%**E34:OL预报值额定电流E37过负载预报额定电流150%**C07爬行速度C08检修速度数字量可调节参数值C09单层速度模拟量不用,都为0C10双层速度C11多层速度C33模拟量输入滤波时间0.04速)P01电机极数P=120f/N(f-电机额定频率;N-电机额定转一般情况,N>1000rpm,P=4极N≤1000rpm,P=6极设P02电机功率此两个参数值须根据电机铭牌P03电机额定电流P04电机空载电流初始值设为p04的40%,自整定后自动生成O01=1(闭环);0(开环)O03编码器脉冲数(分频在P G卡上实现)O04速度环P常数(高速时)O05速度环I常数0.5O06速度检测滤波常数0.003O07速度环P常数切换频率15O08速度环P常数切换频率210O09速度环P常数(低速时)H03数据初始化(一般不用)说明3.特殊参数调试3.1H03数据初始化(一般不用)这个参数用法可参考第一章“3.1A1-03=0初始化”,与之用法类似。
变频器电路图-整流、滤波、电源及电压检测电路以下仅仅对变频器电路图-整流、滤波、电源及电压检测电路的分析,好象论坛上发不了图纸.1. 整流滤波部分电路三相220V电压由端子J3的T、S、R引入,加至整流模块D55(SKD25-08)的交流输入端,在输出端得到直流电压,RV1是压敏电阻,当整流电压超过额定电压385V时,压敏电阻呈短路状态,短路的大电流会引起前级空开跳闸,从而保护后级电路不受高压损坏。
整流后的电压通过负温度系数热敏电阻RT5、RT6给滤波电容C133、C163充电。
负温度系数热敏电阻的特点是:自身温度超高,阻值赿低,因为这个特点,变频器刚上电瞬间,RT5、RT6处于冷态,阻值相对较大,限制了初始充电电流大小,从而避免了大电流对电路的冲击。
2. 直流电压检测部分电路电阻R81、R65、R51、R77、R71、R52、R62、R39、R40组成串联分压电路,从电阻上分得的电压分别加到U15(TL084)的三个运放组成的射极跟随器的同向输入端,在各自的输出端得到跟输入端相同的电压(输出电压的驱动能力得到加强)。
U13(LM339)是4个比较器芯片,因为是集电集开路输出形式,所以输出端都接有上接电阻,这几组比较器的比较参考电压由Q1(TL431)组成的高精度稳压电路提供,调整电位器R9可以调节参考电压的大小,此电路中参考电压是6.74V。
如果直流母线上的电压变化,势必使比较器的输入电压变化,当其变化到超过6.74V的比较值时,则各比较器输出电平翻转,母线电压过低则驱动光耦U1(TLP181)输出低电平,CPU接收这个信号后报电压低故障。
母线电压过高则U10(TL082)的第7脚输出高电平,通过模拟开关U73(DG418)从其第8脚输出高电平,从而驱动刹车电路,同时LED DS7点亮指示刹车电路动作。
由整流二极管D5、D6、D7、D18、D19、D20组成的整流电路输出脉动直流电,其后级的检测电路可对交流电压过低的情况进行实时检测,检测报警信号也通过光耦U1输出。
富士变频器常见故障及判断、富士变频器常见故障及判断1对于键盘面板显示报警加、减、恒速时过电流。
:(1)OC LCD一般情况下是驱动板的电流检测回路出报警短时间大电流的OC有可能复位后继续出现故损坏了问题模块也可能已受到冲击)(电机电缆过长、电缆选型临界产生的原因基本是以下几种情况障:造成的输出漏电流过大或输出电缆接头松动和电缆受损造成的负载变频器的电流升高时产生的电弧效应。
小容量以下24V)(7.5G11风扇电源会报警此时主板上的风扇电源短路时也会造成OC324V报警且不能复位或损坏主板其它功能正常。
若出现“、”12OC若一按报警”一上电就显示“则可能是主板出了问题;3OC则是驱动板坏了。
报警键就显示“”3RUN OC系列当键盘面板显示变频器过负载。
报警LCD OLU:G/P9(2)首先修改一下“转矩提升”变频器出现此报警时可通过三种方法解决:其次用卡表测量变频、“加减速时间”和“节能运行”的参数设置;最后用示波器观察主板左上角检测点的输出器的输出是否真正过大;来判断主板是否已经损坏。
当通用变频报警显示键盘面板加速时过电压。
:(3)OU1LCD首先应考虑电缆是否太长、绝缘是否老化器出现“”报警时OU同时针对大惯量负载可以考虑直流中间环节的电解电容是否损坏做一下电机的在线自整定。
另外在启动时用万用表测量一下中间直显示电压不同若测量仪表显示电压与操作面板流环节电压LCD需更换主板。
当直流母线电压高于则主板的检测电路有故障变频器做欠压报警当低于时时变频器做;350VDC780VDC OU 如果设欠电压。
键盘面板显示报警报警。
:LCD LU(4)LU则可考虑将变频器的参数初始化备经常“欠电压”报警(H03LU设备然后提高变频器的载波频率。
若设成参数后确认)(1F26)E9驱动板出了问题。
欠电压报警且不能复位则是电源)LU(系列变频键盘面板显示对地短路故障。
报警LCD:G/P9(5)EF器出现此报警时可能是主板或霍尔元件出现了故障。
富士变频器常见故障及解决方法变频器解决方案变频调速器作为一种高效节能的电机调速装置在黄哗港煤炭装卸设备中得到了广泛应用。
其中接受较多的日本富士,使用多年后已渐入故障高发期。
下面就富士变频器的一些常见故障及判定解决方法介绍如下。
一、OC1、OC2、OC3故障故障显示OC1、OC2、OC3,是富士变频器常见的故障之一,它指变频器加速、减速和恒速中过电流,此故障产生的原因有以下几种。
1.加减速时间过短,这是常见的过电流现象。
可依据不同的负载情况相应调整加减速时间,就能除去此故障。
2.大功率晶体管损坏也可能引起OC报警。
从早期的用于G2(P2),G5(P5),G7(P7)系列的GTR模块,到G9(P9)系列的IGBT模块,以至IPM模块,无论从封装技术还是保护性能,都有了很大提高,高耐压、大电流、高频、低耗、静音、多保护功能已成为大功率晶体管模块的进展趋势。
大功率晶体管模块的损坏紧要有以下几种原因:(1)输出负载短路;(2)负载过大,大电流持续显现;(3)负载波动很大,导致浪涌电流过大。
3.大功率晶体管的驱动电路损坏导致过流报警。
富士G7S、G9S分别使用了PC922和PC923两种光祸作为驱动电路的核心部分。
由于内置放大电路设计简单,被包括富士变频器在内的多家变频器厂家广泛使用。
驱动电路损坏的常见现象就是缺相,或三相输出电压不平衡。
4.检测电路的损坏导致变频器显示OC报警。
检测电流的霍尔由于受温湿度等环境因素的影响,工作点很简单飘移,导致OC报警。
二、损坏开关电源损坏的特征是变频器上电无显示。
富士G5S接受两级开关电源,先把中心直流回路的直流电压由500V左右转换成300V 左右,然后再通过一级开关电源输出5V、24V等多路电源。
开关电源损坏常见的有开关管击穿、脉冲变压器烧坏以及次级输出整流损坏。
滤波使用时间过长,导致电容特性变化,带载本领下降,也很简单造成开关电源损坏。
富士G9S使用一片开关电源专用的波形发生芯片,由于主回路高电压的窜入,常常会导致此芯片损坏且较难修复。
1.外围线路配置1.1 数字量输入:端子FWD正向运行C板:Y 4 F板:JP 10.4端子REV反向运行C板:Y5 F板:JP10.5端子X1 E01=0 多段速频率选择SS1 F板:JP10.7端子X2 E02=1 多段速频率选择SS2 F板:JP10.8端子X3 E03=2 多段速频率选择SS4 F板:JP10.9端子CM 公共端C板:2 F板:JP10.101.2 数字量输出(继电器):Y5C-Y5A 变频器运行信号可编程E24=0C板:串入抱闸接触器线圈回路F板:JP2.1030A-30C 变频器故障C板:X13 F板:JP2.21.3 模拟量输入:12 - 11(0~10V -0V)C板:V1-V0 F板:JP6.3-JP6.22.一些重要参数说明:F01=1 频率设定模拟量(电压型)F02=1 运行操作外部信号(FWD/REV正反向运行)F07 加速时间1 O13 S曲线1F08 减速时间1 O14 S曲线2E10 加减速时间3 O15 S曲线3bE11 加减速时间4 O16 S曲线4E12 加减速时间5 O17 S曲线5 数字量可调节参数值E13 加减速时间6 O18 S曲线6 模拟量不用,都为0E14 加减速时间7 O19 S曲线7E15 加减速时间8 O20 S曲线8O21 S曲线9O22 S曲线10F03 最高输出频率F04 基本频率此四个参数值须根据电机铭牌设F05 额定电压F06 最高输出电压F17 频率设定增益(模拟量)F18 频率偏置(模拟量)F26 载波频率15KHz 一般不调,仅当电机动作正常,但声音尖锐异常时可调整(≤15KHz)E33=1 过负载预报按输出电流预报E34: OL预报值额定电流150%**E37 过负载预报额定电流150%**C07 爬行速度C08 检修速度数字量可调节参数值C09 单层速度模拟量不用,都为0C10 双层速度C11 多层速度C33 模拟量输入滤波时间0.04P01 电机极数P=120f/N (f-电机额定频率;N-电机额定转速)一般情况,N >1000rpm,P=4极N≤1000rpm,P=6极P02 电机功率此两个参数值须根据电机铭牌设P03 电机额定电流P04 电机空载电流初始值设为p04的40%,自整定后自动生成O01=1 (闭环);0(开环)O03 编码器脉冲数(分频在PG卡上实现)O04 速度环P常数(高速时)O05 速度环I常数0.5O06 速度检测滤波常数0.003O07 速度环P常数切换频率1 5O08 速度环P常数切换频率2 10O09 速度环P常数(低速时)H03 数据初始化(一般不用)3. 特殊参数调试说明3.1 H03 数据初始化(一般不用)这个参数用法可参考第一章“3.1 A1-03=0 初始化”,与之用法类似。
富士变频器中常见的检测与保护电路标签:杂谈1 引言控制系统反馈量检测的精确程度,从某种意义上说,很大程度上决定了控制系统所能达到的控制品质。
检测电路是变频调速系统的重要组成部分,它相当于系统的“眼睛和触觉”。
检测与保护电路设计的合理与否,直接关系到系统运行的可靠性和控制精度。
2 变频器常用检测方法和器件2.1 电流检测方法图1 电流互感示意图电流信号检测的结果可以用于变频器转矩和电流控制以及过流保护信号。
电流信号的检测主要有以下几种方法。
(1) 直接串联取样电阻法这种方法简单、可靠、不失真、速度快,但是有损耗,不隔离,只适用于小电流并不需要隔离的情况,多用于只有几个kva的小容量变频器中。
(2) 电流互感器法这种方法损耗小,与主电路隔离,使用方便、灵活、便宜,但线性度较低,工作频带窄(主要用来测工频),且有一定滞后,多用于高压大电流的场合。
如图1所示。
图1中,r为取样电阻,取样信号为:us=i2r=i1r/m (1)式中,m为互感器绕组匝数。
电流互感器测量同相的脉冲电流ip时,副边也要用恢复二极管整流,以消除原边复位电流对取样信号的影响,如图2(a)所示。
在这种电路中,互感器磁芯单向磁化,剩磁大,限制了电流测量范围,可以在副边加上一个退磁回路,以扩展其测量范围,如图2(b)所示。
电流互感器检测后一般要通过整流后再用电阻取样,如图2(a)。
由于主回路电流会有尖峰,如图3(a),这种信号用于峰值电流控制和保护都会有问题。
图2 电流互感器及范围扩展随着脉宽的减小,前沿后斜坡峰值可能比前沿尖峰还低,就会造成保护电路误动作,所以要对电流尖峰进行处理。
处理的方法见图3(b),和rs并联一个不大的电容cs,再加一个合适的rc参数,就能有效地抑制电流尖峰。
如图3(c)所示。
图3 电流取样信号的处理(3) 霍尔传感器法它具有精度高、线性好、频带宽、响应快、过载能力强和不损失测量电路能量等优点。
其原理如图4所示。
图4中,ip为被测电流,这是一种磁场平衡测量方式,精度比较高,若lem的变流比为1:m,则取得电压us也符合式(1)。
在通用变频器中霍尔传感器已成为电流检测的主力。
2.2 电压检测方法电压信号检测的结果可以用于变频器输出转矩和电压控制以及过压、欠压保护信号。
电压信号的检测可用电阻分压、线性光耦、电压互感器或霍尔传感器等方法。
3) 霍尔电压传感器法:原理与霍尔电流传感器类似,如图5所示。
(4) 线性光耦法: 霍尔电压传感器具有反应速度快和精度高的特点,但是在小功率的变频器中,采用霍尔传感器的成本昂贵,而采用高性能的光耦则可降低成本。
像hp公司生产的线性光耦hcnr200/201等具有很高的线性度和灵敏度,可精确地传送电压信号。
图6是一个用hcnr200/201测量电压的实际电路,光耦实际上起直流变压器的作用。
图6中,原边运放采用的是单电源供电的lm2904,副边运放采用精密运放op07。
在测量直流高压时,应先采用电阻分压降压,以得到一个未经隔离的低压直流信号,然后经过线性光耦隔离将其变换成与之成正比的直流电压送入a/d转换测量。
另外,完全可以利用光耦的线性和隔离功能结合直接串联分流器测量电流。
2.3 转速检测方法图5 霍尔电压检测方法图6 高压直流电压线性光耦测量电路变频调速系统的主要应用领域是电气传动系统,为实现诸如矢量控制等一类的高性能控制。
系统中常常需要检测电机的转速,主要有2种方法:(1) 测速发电机:测速发电机工作可靠,价格低廉,但存在非线性和死区的问题,且精度较差。
(2) 光电编码器:光电编码器与传动轴连接,它每转一周便发出一定数量的脉冲,用微处理器对脉冲的频率或周期进行测量,即可求得电机转速。
光电编码器可以达到很高的精度,且不受外部的影响,可以用于高精度的控制中。
采用光电脉冲编码器检测转速,通常有3种方法:a) m法:即测频法。
在一定时间t内,对编码器输出的脉冲计数,从而得到与转速成正比的脉冲数m,若光电脉冲编码器一周输出p个脉冲,则转速为n=60m/(pt),n的单位为r/min。
该法适用于中高速检测,因为转速越高,一定时间内的脉冲数就越多,分辨率和精度就越高。
b) t法:即测周期法,通过测量编码器发出脉冲的周期来计算电机转速。
脉冲周期的测量是借助某一时钟频率确定的时钟脉冲来间接获得。
若时钟频率为fc,测得的时钟脉冲数为m,则转速为n=60fc/(mp),n的单位为r/min。
该法与测频法相反,适用于较低转速。
c) m/t法:结合了m法和t法各自的特点,由定时器确定采样周期t,定时器的定时开始时刻总与编码器的第一个计数脉冲前沿保持一致,在t时间内得到脉冲数m1,同时,另一个计数器对标准的时钟脉冲进行计数,当t定时结束时,只停止对编码器的计数,而t结束后光电脉冲编码器输出第一个脉冲前沿时,才停止对标准时钟脉冲的计数,并得到计数值m2,其持续时间为td=t+δt。
其时序如图7所示。
可以推导出此时转速可表示为n=60fsm1/(pm2)。
m/t法是转速检测的较为理想的手段,可在宽的转速范围内实现高精度的测量,但其硬件和数据处理的软件相对复杂。
图7 m / t法的时序3 电流检测与保护电路3.1 电流传感器检测的过流保护电路变频器驱动的负载―电动机不同于其它负载(如电热炉、电解、电镀等),它是将电能转换为机械能的装置,既有电气行为又有机械旋转运动,电机启动带来的电气和机械冲击问题历来是工程师们关注的焦点,无论是电气绝缘破损还是机械故障都可能使变频器因过电流而损坏,过电流故障从来就是变频器最常见的故障,也是损坏变频器最主要的原因。
那么变频器过电流的原因是什么呢?其实,输出短路、电机绕组破损、机械负载堵转、电机加速过快、逆变主开关器件失效、干扰造成的误导通(即直通)等都能导致变频器过电流。
过流保护最简单的方法是熔断器保护法,但这种保护动作慢,不足以实现快速保护,尤其是不能直接保护igbt、mosfet等熔通达时间小的高性能器件。
图8所示的检测电路中,有一些能检测各种过流信号,经处理后可送到ic控制芯片的保护端(shot down or close),或直接封锁开关管的驱动脉冲,如图8(b)所示。
图8 过流保护电路图8中的过流保护都是可以自恢复的,也就是说,当过流现象消失后,也就不再保护。
在实际电路中,过流一般都是不正常现象,或者说是故障。
所以,过流保护应该是不可以自恢复的,需要停电排除故障后人工恢复逆变电路的工作。
这种不可以自恢复的电路可以用反馈自锁或者用可控硅电路实现,如图9所示。
图9 不可恢复的过流保护电路3.2 开关管过流状态自识别保护我们知道,开关管的导通压降是和导通电流有关的,当开关管过流时,其导通压降会明显上升。
因此,我们可以通过检测开关管的导通压降,与正常值比较,并与截止状态相区别,从而识别出开关管的过流状态,以gto为例,实际电路如图10所示。
图10 gto门极驱动和过流状态自识别保护电路图10中,要开通gto时,○a 点电位由低变高,0 点出现一个正脉冲,t4导通,○d 点变低,○e 点变高,○f 点变低,t5截止,t6导通,gto导通。
gto导通后,○d 点保持低电平。
当发生过流时,○d 点变高,当高于○e 点时(设置的过流点),○f 变高,t5导通,t6截止,t7导通,gto关断,实现过流保护。
在许多开关管驱动芯片或厚膜电路中都设置了这一项功能。
例如,exb841型igbt厚膜驱动电路中,6号端就是通过二极管d来识别igbt开关管过流状态并通过保护电路来保护的。
而且,这种保护电路还可以实现软关断功能。
3.3 变频器实用电流检测及过流保护电路举例如图11所示为日本fuji公司设计的变频器常用的电流检测及过流保护电路。
其设计思路和原理如下。
图11 变频器常用的电流检测及过流保护电路电流检测信号来自逆变器u、v两相输出端的霍尔电流传感器,霍尔元件通过插座cn2获得15v电源。
u、v两相电流检测信号经首级运放a6和a5放大20倍后送入二级运放a8和a7。
调整二级运放的放大倍数即可整定过流保护动作值。
u、v两相电流通过反相加法器a9叠加获得w相电流信号。
u、v、w各相电流分别同时送入两个比较器的正、反相输入端。
比较器正、反相输入端的参考电压分别为+10v和-10v。
当三相电流正常时其对应的电压在±10v 之间,六个比较器相与后输出为1,此信号经三极管反相后送入由多谐振荡器d4528组成的单稳态触发器,-q输出为0,比较器a17、a18输出信号也应为0,保护电路不动作。
一旦过流,比较器相与后输出信号为0,d4528 的输入信号(5脚)为1,其输出经单稳延时后才变为1,通过三极管vt2放大后去关闭igbt的驱动信号并通知cpu发出过电流报警信号。
单稳态触发器的作用是这样的:在延时期间若电流恢复正常,则d4528的输出信号不改变,这就避免了一些干扰信号或瞬间尖峰电流造成的保护电路误动作,保证了变频器正常工作。
4 电压检测与保护电路4.1 变频器直流侧电压检测与保护电路尽管我们在分析spwm变频器原理的时候经常假设变频器直流侧电压是不变的,但事实上它一直是波动的。
交流电网电压的波动、负载瞬变、整流器功率器件的断续导电、或者输入电源缺相等等都会引起直流电压变化。
实际上,无论是对主电路器件及电动机的保护,还是对直流侧和交流输出电压的计量和显示,乃至高性能控制策略的实施都经常需要直流电压的瞬时值或有效值。
例如近年来人们已经发现性能优越的矢量控制对直流中间环节电压和负载的扰动十分灵敏,当装置运行在弱磁条件下时,中间直流电压的降低可能导致电流失控和失去磁场的方位,几乎所有的解决方案都需要精密检测直流环节的电压,因此合理设计直流测电压检测电路显得非常重要。
变频器主电路中间环节的电压信号的检测可采用电阻分压、线性光耦、电压互感器或霍尔传感器等。
图12 直流电压检测与控制及保护电路(1) 基于线性光耦的电压检测与保护电路图12所示为常用的基于线性光耦的电压检测与保护电路,它具有直流电压实时检测、直流过压保护、欠压保护及制动单元启停等功能,并为控制电路和显示电路提供信号。
直流侧电压采用电阻进行分压降压,经过线性光耦tlp559后分压变为弱电电压信号。
然后经逻辑比较和线性运算电路处理输出与上述四种功能对应的信号。
(a) 直流电压检测电路直流电压经r501和r502分压转变弱电信号,经线性光耦tlp559变换和隔离后再通过r186调节,送入电压跟随器,以增强带载能力。
电路由ic120,ic121a,ic121b,ic121c及电阻组成。
由于直流侧电压很高,测量范围上限一般定为850v,若测量范围定为0~850v,因受a/d转换器位数的限制,则测量和显示分辨率低,影响控制和显示精度。