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SFS2800系列變頻器故障分析與處理
 
SFS2800系列變頻器故障分析與處理
 
目前人們所說的交流調速系統,主要指電子式電力變換器對交流電動機的變頻調速系統。變頻調速系統以其優越于直流傳動的特點,在很多場合中都被作為首選的傳動方案,現代變頻調速基本都采用16位或32位單片機作為控制核心,從而實現全數字化控制,調速性能與直流調速基本相近,但使用變頻器時,其維護工作要比直流復雜,一旦發生故障,企業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生的原因及處理方法。
一、 參數設置類故障
   常用變頻器在使用中,是否能滿足傳動系統的要求,變頻器的參數設置非常重要,如果參數設置不正確,會導致變頻器不能正常工作。
   · 參數設置
    常用變頻器,一般出廠時,廠家對每一個參數都有一個默認值,這些參數叫出廠值。在這些參數值的情況下,用戶能以面板操作方式正常運行的,但以面板操作并不滿足大多數傳動系統的要求。所以,用戶在正確使用變頻器之前,要對變頻器參數時從以下幾個方面進行:
(1) 確認電機參數,變頻器在參數中設定電機的功率、電流、電壓、轉速、最大頻率,這些參數可以從電機銘牌中直接得到。
(2) 變頻器采取的控制方式,即速度控制、轉距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根據控制精度,需要進行靜態或動態辨識。
(3) 設定變頻器的啟動方式,一般變頻器在出廠時設定從面板啟動,用戶可以根據實際情況選擇啟動方式,可以用面板、外部端子、通訊方式等幾種。
(4) 給定信號的選擇,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,當然對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。正確設置以上參數之后,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實際情況修改相關參數
    · 參數設置類故障的處理
   一旦發生了參數設置類故障后,變頻器都不能正常運行,一般可根據說明書進行修改參數。如果以上不行,最好是能夠把所有參數恢復出廠值,然后按上述步驟重新設置,對于每一個公司的變頻器其參數恢復方式也不相同。
 
二、 過壓OP類故障
   變頻器的過電壓集中表現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線電壓計算,則平均直流電壓Ud=1.414*U d =540V。在過電壓發生時,直流母線的儲能電容將被充電,當電壓上至700V左右時,變頻器過電壓保護動作。因此,變頻器來說,都有一個正常的工作電壓范圍,當電壓超過這個范圍時很可能損壞變頻器,常見的過電壓有兩類。
    ·  輸入交流電源過壓
    這種情況是指輸入電壓超過正常范圍,一般發生在節假日負載較輕,電壓升高或降低而線路出現故障,此時最好斷開電源,檢查、處理。
    ·  發電類過電壓
    這種情況出現的概率較高,主要是電機的同步轉速比實際轉速還高,使電動機處于發電狀態,而變頻器又沒有安裝制動單元,有兩起情況可以引起這一故障。
  (1)當變頻器拖動大慣性負載時,其減速時間設的比較小,在減速過程中,變頻器輸出的速度比較快,而負載靠本身阻力減速比較慢,使負載拖動電動機的轉速比變頻器輸出的頻率所對應的轉速還要高,電動機處于發電狀態,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,超出保護值,出現故障,而紙機中經常發生在干燥部分,處理這種故障可以增加再生制動單元,或者修改變頻器參數,把變頻器減速時間設的長一些。增加再生制動單元功能包括能量消耗型,并聯直流母線吸收型、能量回饋型。能量消耗型在變頻器直流回路中并聯一個制動電阻,通過檢測直流母線電壓來控制功率管的通斷。并聯直流母線吸收型使用在多電機傳動系統,這種系統往往有一臺或幾臺電機經常工作于發電狀態,產生再生能量,這些能量通過并聯母線被處于電動狀態的電機吸收。能量回饋型的變頻器網側變流器是可逆的,當有再生能量產生時可逆變流器就將再生能量回饋給電網。
  (2)多個電動施動同一個負載時,也可能出現這一故障,主要由于沒有負荷分配引起的。以兩臺電動機拖動一個負載為例,當一臺電動機的實際轉速大于另一臺電動機的同步轉速時,則轉速高的電動機相當于原動機,轉速低的處于發電狀態,引起故障。在紙機經常發生在榨部及網部,處理時需加負荷分配控制。可以把處于紙機傳動速度鏈分支的變頻器特性調節軟一些。
三、 過流(OC類)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間太短、負載發生突變、負荷分配不均、輸出短路等原因引起的。這時一般可通過延長加減速時間、減少負荷的突變、外加能耗制動元件、進行負荷分配設計、對線路進行檢查。如果斷開負載變頻器還是過流故障,說明變頻器逆變電路已環,需要更換變頻器。
四、變頻器開機跳OL故障
· 這種情況一般都是電機的負載較大,或變頻器的加速時間過短造成
處理方法
(1)查看F001加速時間是否過短,如是,則請調速加速時間即可
(2)按DATA按鍵,然后按上升鍵,讓變頻器顯示電流模式,再按FWD鍵讓變頻器啟動,查看變頻器的啟動電流是否大于電機的額定電流,如是,則電機的負載太重,減輕負載或加大電機和變頻器
五、開機電機不轉
 
· 變頻器沒有運行頻率,這種情況一般是變頻器的參數設置或接線不對造成
處理方法
(1)如果是面板控制的話,必須要將F039設為0.0,F040設為25.8(鍵盤電位器調速)
(2)外部端子控制的話,必須要將F039設為2.0,F040設為1.08(外接電位器調速)
· 變頻器有運行頻率但電機不轉,這種情況有可能是缺相不平衡的原因造成
處理方法
(1)將變頻器到電機的線拆掉  
(2)把變頻器開起來,用萬用表、交流電壓檔,量變頻器的U、V、W輸出端電壓,如果變頻器輸出不缺相且是平衡的話,那變頻器是沒有問題的,反之則是變頻器的問題。
(3)檢查變頻器支電機的線是否斷線或接觸不良
(4)檢查電機是否是缺相
六、其它故障
·  UP欠壓
 說明電源輸入電路有問題,可能是線路嚴重超載,或是線路接觸不良所引起。
·  OH溫度過高
    變頻器溫度過高故障,如發生溫度過高報警,經檢查溫度傳感器正常,則可能是干擾引起的,可以把故障屏蔽,另外還應檢查變頻器的風扇及通風情況。對于其它類型的故障,最好與廠家聯系,獲得快速可行的解決方法。
  ·  其它
     最后說明的是,一旦變頻器發生硬件故障,如整流、逆變電路等。可能IGBT模塊損壞,大多情況下會損壞驅動元器件。最容易損壞的器件是穩壓管及光耦。反過來如驅動電路的元件有問題如電容漏液、擊穿、光耦老化,也會導致IGBT模塊燒壞或變頻輸出電壓不平衡。檢查驅動電路是否有問題,可在沒通電時比較一下各電路觸發端電阻是否一致。通電開機可測量觸發端的電壓波形。但是有的變頻器不裝模塊開不了機,這時在模塊P端串入假負載防止檢查時誤碰觸發端或其他線路燒壞模塊。如此時變頻器已嚴重損壞(可以通過測量輸入及輸出端有無短路),則要有專門的技術人員維修,一般不得再次通電,以免擴大故障范圍。
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