一般變頻器常見故障處理
發布時間:2019-07-07 11:38:31來源:
一般常見故障處理
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。
1、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,這些參數叫工廠值。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、比較大頻率,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。 2、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,比較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= 1.35 U線=513V。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760V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。
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,此時比較好斷開電源,檢查、處理。
2、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,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、過載故障 過載故障包括變頻過載和電機器過載。其可能是加速時間太短,直流制動量過大、電網電壓太低、負載過重等原因引起的。一般可通過延長加速時間、延長制動時間、檢查電網電壓等。負載過重,所選的電機和變頻器不能拖動該負載,也可能是由于機械潤滑不好引起。如前者則必須更換大功率的電機和變頻器;如后者則要對生產機械進行檢修。
五、其他故障
1、欠壓 說明變頻器電源輸入部分有問題,需檢查后才可以運行。
2、溫度過高 如電動機有溫度檢測裝置,檢查電動機的散熱情況;變頻器溫度過高,檢查變頻器的通風情況。
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。
1、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,這些參數叫工廠值。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、比較大頻率,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。 2、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,比較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= 1.35 U線=513V。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760V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。
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,此時比較好斷開電源,檢查、處理。
2、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,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、過載故障 過載故障包括變頻過載和電機器過載。其可能是加速時間太短,直流制動量過大、電網電壓太低、負載過重等原因引起的。一般可通過延長加速時間、延長制動時間、檢查電網電壓等。負載過重,所選的電機和變頻器不能拖動該負載,也可能是由于機械潤滑不好引起。如前者則必須更換大功率的電機和變頻器;如后者則要對生產機械進行檢修。
五、其他故障
1、欠壓 說明變頻器電源輸入部分有問題,需檢查后才可以運行。
2、溫度過高 如電動機有溫度檢測裝置,檢查電動機的散熱情況;變頻器溫度過高,檢查變頻器的通風情況。
3.變頻器硬件問題變頻器出現“OVERCURRENT”故障,分析其產生的原因,從兩方面來考慮:一是 外部原因;二是變頻器本身的原因。
一、外部原因: 1.電機負載突變,引起的沖擊過大造成過流。
2.電機和電機電纜相間或每相對地的絕緣破壞,造成匝間或相間對地短路,因而導致過流
3.過流故障與電機的漏抗,電機電纜的耦合電抗有關,所以選擇電機電纜一定按照要求去選。
4.在變頻器輸出側有功率因數矯正電容或浪涌吸收裝置。
5.當裝有測速編碼器時,速度反饋信號丟失或非正常時,也會引起過流,檢查編碼器和其電纜。
二、變頻器本身的原因:
1.參數設定問題: 例如加速時間太短,PID調節器的比例P、積分時間I參數不合理,超調過大,造成變頻器輸出電 流振蕩。
a)電流互感器損壞,其現象表現為,變頻器主回路送電,當變頻器未起動時,有電流顯示且電流 在變化,這樣可判斷互感器已損壞。
b)主電路接口板電流、電壓檢測通道被損壞,也會出現過流。
電路板損壞可能是:1)由于環境太差,導電性固體顆粒附著在電路板上,造成靜電損壞。或者有 腐蝕性氣體,使電路被腐蝕。
2)電路板的零電位與機殼連在一起,由于柜體與地角焊接時,強大的電 弧,會影響電路板的性能。
3)由于接地不良,電路板的零伏受干擾,也會造成電路板損壞。
c)由于連接插件不緊、不牢。例如電流或電壓反饋信號線接觸不良,會出現過流故障時有時無的 現象。 d)當負載不穩定時,建議使用DTC模式,因為DTC控制速度非常快,每隔25微秒產生一組精確的 轉矩和磁通的實際值,再經過電機轉矩比較器和磁通比較器的輸出,優化脈沖選擇器決定逆變器的比較 佳開關位置,這樣有利用抑制過電流。另外,速度環的自適應(AUTOTUNE)會自動調整PID參數,從而 使變頻器輸出電機電流平穩。
一、外部原因: 1.電機負載突變,引起的沖擊過大造成過流。
2.電機和電機電纜相間或每相對地的絕緣破壞,造成匝間或相間對地短路,因而導致過流
3.過流故障與電機的漏抗,電機電纜的耦合電抗有關,所以選擇電機電纜一定按照要求去選。
4.在變頻器輸出側有功率因數矯正電容或浪涌吸收裝置。
5.當裝有測速編碼器時,速度反饋信號丟失或非正常時,也會引起過流,檢查編碼器和其電纜。
二、變頻器本身的原因:
1.參數設定問題: 例如加速時間太短,PID調節器的比例P、積分時間I參數不合理,超調過大,造成變頻器輸出電 流振蕩。
a)電流互感器損壞,其現象表現為,變頻器主回路送電,當變頻器未起動時,有電流顯示且電流 在變化,這樣可判斷互感器已損壞。
b)主電路接口板電流、電壓檢測通道被損壞,也會出現過流。
電路板損壞可能是:1)由于環境太差,導電性固體顆粒附著在電路板上,造成靜電損壞。或者有 腐蝕性氣體,使電路被腐蝕。
2)電路板的零電位與機殼連在一起,由于柜體與地角焊接時,強大的電 弧,會影響電路板的性能。
3)由于接地不良,電路板的零伏受干擾,也會造成電路板損壞。
c)由于連接插件不緊、不牢。例如電流或電壓反饋信號線接觸不良,會出現過流故障時有時無的 現象。 d)當負載不穩定時,建議使用DTC模式,因為DTC控制速度非常快,每隔25微秒產生一組精確的 轉矩和磁通的實際值,再經過電機轉矩比較器和磁通比較器的輸出,優化脈沖選擇器決定逆變器的比較 佳開關位置,這樣有利用抑制過電流。另外,速度環的自適應(AUTOTUNE)會自動調整PID參數,從而 使變頻器輸出電機電流平穩。
4.我們在維修大量變頻器之后,發現很多人在變頻器使用過程中存在不少問題,在這里與大家一起探討。
A、 變頻器品牌的選定:不要只看價格,有的變頻器價格低,但質量、性能極差。其偷工減料,壽命短,配件少,難維修,如果換整個新的電路板則維修費會是天價。有的公司能承諾保修服務,但你的變頻器可能要運到千里以外的城市,花一兩個月的時間才能修好。有的變頻器雖是名牌,但很嬌氣,要有好的使用環境才有好的質量。有的變頻器裝配的元件比較“獨家專用”,難以買到而且價格高,這樣維修費也高。性能差的變頻器的另一個問題是一旦燒毀則相當嚴重,幾乎沒有維修價值,變頻器的故障率相對較高,所以選購時要了解其維修是否方便,如你的附近是否有維修服務中心,變頻器模塊是否通用,是否容易買到。如果某個變頻器用量大,則比較好買多一兩臺作備用。如果你的變頻器是用在簡單的調速控制,請選用價格相對便宜的經濟型系列。如果電機負載比較重、經常急停,請選用容量大一級或性能好的變頻器。
B、 變頻器不要裝在有震動的設備上(如注塑機、沖床、洗衣機)。因為這樣變頻器里面的主回路聯接螺絲容易松動,有不少變頻器就因為這原因而損壞。
C、 接線問題:變頻器輸入端比較好接上一個空氣開關,保護電流不能太大,以防止變頻器發生短路時燒毀不會太嚴重。一定不能把“N”端接地,特別是老電工比較容易中招。控制線盡量不要太長,因為這樣使控制板容易受電磁波干擾而產生誤動作,也會導致控制板損壞,超過2米長的比較好用屏蔽線。變頻器旁邊不要裝有大電流而且經常動作的接觸器,因為它對變頻器的干擾非常大,經常使變頻器誤動作(顯示各種故障)。有的人貪圖方便,總是接通起動控制線,變頻器一送電就起動電機,這樣變頻器由于流經充電電阻的電流太大而容易燒壞充電電阻。地線應接地良好,不然電機漏電嚴重時,地線帶電也會損壞變頻器。
D、 經常要急停的變頻器比較好加剎車電阻或采用機械剎車,否則變頻器經常受電機反電勢沖擊,故障率會大大提高。 E、 變頻器如果經常低速運行(小于15HZ),則電機要另加散熱風扇。
F、 灰塵與潮濕是變頻器比較致命的殺手。特別是當停機幾天后,粘在電路板上的塵埃返潮,這時送電后變頻器電路板就比較容易打火而損壞,比較好能將變頻器安裝在空調房里,或裝在有慮塵網的電柜里。要定時清掃電路板及散熱器上的塵埃;停機一段時間的變頻器在通電前比較好用電吹風吹一下電路板。
G、 某些品牌變頻器當散熱風扇壞了后,它都不會發出過熱保護,直到變頻器損壞,所以當風扇有響聲就應該更換。 H、 有的工廠供電是發電機發電,電壓不穩定,變頻器經常損壞,發電機加裝穩壓或過壓保護裝置后效果好 J
、 防雷也很重要。雖然很少發生,但當變頻器被雷光顧,將損壞慘重。恒壓供水的變頻器比較容易被雷擊因為它有一條伸向天空的引雷水管。
K、 變頻器的干擾也令人頭痛,它會使其它電子設備無法正常使用,這時變頻器輸入、輸出、控制線比較好用屏蔽線,屏蔽層接線方法不能錯。否則作用相反,有可能的再用鐵管套住,加裝濾波器,調低載波頻率。如果變頻器的開關電源的開關管是場效應管(如K系列)則其干擾會大些。
L、 當變頻器壞了以后,比較好不要交給沒有維修經驗的人修理,否則可能越修越壞。有時快熔斷了,一定要檢查模塊是否有問題,有的電工沒有經驗,馬上裝上一個好的快熔(絕對不能用銅線代替),結果是變頻器燒毀,按我們的經驗,如果快熔斷則模塊大多有問題,但模塊壞快熔不一定斷。很多變頻器功率模塊、整流模塊是可互相替換的,如果一定要買原型號的,有可能買一到或價格高。
M、 我們在維修變頻器過程中,經常碰到有些工廠自己維修后又炸掉的變頻器,而且損壞比原來更嚴重,更難維修。經檢查,原來他們用的維修過的模塊。維修過的模塊用儀表很難檢測出來,各參數完全正,但由于其內部接線粗糙,晶體管的密封硅脂打開后沒法封好。這樣的模塊有的能用幾個月,有的一開機就炸毀。維修過的模塊由于是打開后回又裝回,所以仔細辨認還是可看出,其用502膠水粘住銅片,摸上去比較硬。而且原裝模塊的膠比較光滑、柔軟。維修過的模塊由于要清掉里面的硅脂,使模塊變成空心,這時敲打其銅片發出的聲音是不同的,也可把損壞的模塊拆開,看看接線是否粗糙。有的假模塊是另貼標簽的,從這個型號變成另一個型號,把電流小的貼成電流大的,甚至把耐壓低的貼成耐壓高的。現在標簽印刷技術越來越仿真,但只要與原裝的模塊仔細對比一下還是可看出的。
A、 變頻器品牌的選定:不要只看價格,有的變頻器價格低,但質量、性能極差。其偷工減料,壽命短,配件少,難維修,如果換整個新的電路板則維修費會是天價。有的公司能承諾保修服務,但你的變頻器可能要運到千里以外的城市,花一兩個月的時間才能修好。有的變頻器雖是名牌,但很嬌氣,要有好的使用環境才有好的質量。有的變頻器裝配的元件比較“獨家專用”,難以買到而且價格高,這樣維修費也高。性能差的變頻器的另一個問題是一旦燒毀則相當嚴重,幾乎沒有維修價值,變頻器的故障率相對較高,所以選購時要了解其維修是否方便,如你的附近是否有維修服務中心,變頻器模塊是否通用,是否容易買到。如果某個變頻器用量大,則比較好買多一兩臺作備用。如果你的變頻器是用在簡單的調速控制,請選用價格相對便宜的經濟型系列。如果電機負載比較重、經常急停,請選用容量大一級或性能好的變頻器。
B、 變頻器不要裝在有震動的設備上(如注塑機、沖床、洗衣機)。因為這樣變頻器里面的主回路聯接螺絲容易松動,有不少變頻器就因為這原因而損壞。
C、 接線問題:變頻器輸入端比較好接上一個空氣開關,保護電流不能太大,以防止變頻器發生短路時燒毀不會太嚴重。一定不能把“N”端接地,特別是老電工比較容易中招。控制線盡量不要太長,因為這樣使控制板容易受電磁波干擾而產生誤動作,也會導致控制板損壞,超過2米長的比較好用屏蔽線。變頻器旁邊不要裝有大電流而且經常動作的接觸器,因為它對變頻器的干擾非常大,經常使變頻器誤動作(顯示各種故障)。有的人貪圖方便,總是接通起動控制線,變頻器一送電就起動電機,這樣變頻器由于流經充電電阻的電流太大而容易燒壞充電電阻。地線應接地良好,不然電機漏電嚴重時,地線帶電也會損壞變頻器。
D、 經常要急停的變頻器比較好加剎車電阻或采用機械剎車,否則變頻器經常受電機反電勢沖擊,故障率會大大提高。 E、 變頻器如果經常低速運行(小于15HZ),則電機要另加散熱風扇。
F、 灰塵與潮濕是變頻器比較致命的殺手。特別是當停機幾天后,粘在電路板上的塵埃返潮,這時送電后變頻器電路板就比較容易打火而損壞,比較好能將變頻器安裝在空調房里,或裝在有慮塵網的電柜里。要定時清掃電路板及散熱器上的塵埃;停機一段時間的變頻器在通電前比較好用電吹風吹一下電路板。
G、 某些品牌變頻器當散熱風扇壞了后,它都不會發出過熱保護,直到變頻器損壞,所以當風扇有響聲就應該更換。 H、 有的工廠供電是發電機發電,電壓不穩定,變頻器經常損壞,發電機加裝穩壓或過壓保護裝置后效果好 J
、 防雷也很重要。雖然很少發生,但當變頻器被雷光顧,將損壞慘重。恒壓供水的變頻器比較容易被雷擊因為它有一條伸向天空的引雷水管。
K、 變頻器的干擾也令人頭痛,它會使其它電子設備無法正常使用,這時變頻器輸入、輸出、控制線比較好用屏蔽線,屏蔽層接線方法不能錯。否則作用相反,有可能的再用鐵管套住,加裝濾波器,調低載波頻率。如果變頻器的開關電源的開關管是場效應管(如K系列)則其干擾會大些。
L、 當變頻器壞了以后,比較好不要交給沒有維修經驗的人修理,否則可能越修越壞。有時快熔斷了,一定要檢查模塊是否有問題,有的電工沒有經驗,馬上裝上一個好的快熔(絕對不能用銅線代替),結果是變頻器燒毀,按我們的經驗,如果快熔斷則模塊大多有問題,但模塊壞快熔不一定斷。很多變頻器功率模塊、整流模塊是可互相替換的,如果一定要買原型號的,有可能買一到或價格高。
M、 我們在維修變頻器過程中,經常碰到有些工廠自己維修后又炸掉的變頻器,而且損壞比原來更嚴重,更難維修。經檢查,原來他們用的維修過的模塊。維修過的模塊用儀表很難檢測出來,各參數完全正,但由于其內部接線粗糙,晶體管的密封硅脂打開后沒法封好。這樣的模塊有的能用幾個月,有的一開機就炸毀。維修過的模塊由于是打開后回又裝回,所以仔細辨認還是可看出,其用502膠水粘住銅片,摸上去比較硬。而且原裝模塊的膠比較光滑、柔軟。維修過的模塊由于要清掉里面的硅脂,使模塊變成空心,這時敲打其銅片發出的聲音是不同的,也可把損壞的模塊拆開,看看接線是否粗糙。有的假模塊是另貼標簽的,從這個型號變成另一個型號,把電流小的貼成電流大的,甚至把耐壓低的貼成耐壓高的。現在標簽印刷技術越來越仿真,但只要與原裝的模塊仔細對比一下還是可看出的。