變頻器維修-故障及其實例分析

1) AEG Multiverter122/150-400變頻器在啟動時直流回路過壓跳閘

    這臺變頻器并非每次啟動都會過壓跳閘。檢查時發(fā)現(xiàn)變頻器在上電但沒有合閘信號時，直流回路電壓即達(dá)360V，該型變頻器直流回路的正極串接1臺接觸器，在有合閘信號時經(jīng)過預(yù)充電過程后吸合，故懷疑預(yù)充電回路IGBT性能不良，斷開預(yù)充電回路IGBT，情況依舊。用萬用表檢查變頻器輸出端時其對地阻值很小，查至現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)電機(jī)接線盒被水淋濕，干燥處理后，變頻器工作正常。

    由于電機(jī)接線盒被水淋濕,直流回路負(fù)極的對地漏電流經(jīng)接線盒及變頻器逆變器中的續(xù)流二極管給直流回路的電容充電，這種情況合閘通常理解應(yīng)該為過流跳閘而實際為過壓跳閘。本人認(rèn)為，啟動時變頻器輸出電壓和頻率是逐漸上升的，電機(jī)被水淋濕后，會造成輸出電流的變化率很高，從而引起直流回路過壓。

    (2) 控制輥道電機(jī)的AEG Maxiverter-170/380變頻器出現(xiàn)速度反饋值大于速度設(shè)定值經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn):

    a) 在軋鋼過程中不存在這種情況，當(dāng)鋼離開輥道后，才出現(xiàn)這種情況;
    b) 當(dāng)速度反饋值大于速度設(shè)定值時，直流回路電壓為額定電壓的125%，超過115%的極限設(shè)定值;
    c) 變頻器的進(jìn)線電壓已超過上限;

    在軋鋼過程中，該變頻器控制的輥道電機(jī)將升速，當(dāng)鋼離開輥道后輥道電機(jī)速度降至原來的速度，因這臺變頻器未裝設(shè)制動裝置，減速時是通過電壓調(diào)節(jié)器限制制動電流以保持直流回路電壓不超過115%的極限設(shè)定值(缺省值)，因進(jìn)線電壓過高，直流回路電壓超過了設(shè)定的極限值，在減速時電壓調(diào)節(jié)器起作用，造成制動電流很小，電機(jī)轉(zhuǎn)速降不下來，而在軋鋼時，電網(wǎng)的負(fù)載加重，直流回路電壓低于115%的極限設(shè)定值，制動功能恢復(fù)正常。在當(dāng)時無法降低電網(wǎng)電壓的情況下，將直流回路電壓極限設(shè)定值增至127% 后，變頻器工作正常。在停產(chǎn)檢修時，我們根據(jù)電網(wǎng)的情況改變了變壓器的檔位，使變頻器的進(jìn)線電壓在允許的范圍內(nèi)，此后變頻器工作正常。

    (3) AEG Multiverter22/27-400變頻器上電后，操作面板上的液晶顯示屏顯示正常，但ready指示燈不亮，變頻器不能合閘

    查看變頻器菜單中的故障記錄時未發(fā)現(xiàn)有故障，而對操作面板上各按鍵的操作在事件記錄中則有記錄。檢查變頻器內(nèi)A10主板、A22電源板上的LED指示燈均正常，用試電筆測變頻器的進(jìn)線電源，發(fā)現(xiàn)有一相顯示不正常，用萬用表測量三相結(jié)果為:Vab=390V，Vac=190V，Vbc=190V。經(jīng)檢查系進(jìn)線端子排處接觸不良。

    ready指示燈是變頻器內(nèi)各種狀態(tài)信息的綜合反映，當(dāng)它不亮?xí)r可提示維護(hù)人員注意變頻器尚未就緒 。此時在進(jìn)線電源不正常時變頻器的故障記錄中未能反映未就緒的原因，可能與電路的設(shè)計有關(guān)。
(4) 調(diào)試過程中西門子MIDIMASTER Vector(22kW)變頻器啟動后即過流跳閘
    變頻器供貨方與被控設(shè)備的供貨方因溝通上的原因，在容量上不匹配(電機(jī)功率為30kW)。將變頻器的控制模式選為矢量控制，在輸入電機(jī)參數(shù)時，變頻器自動將電機(jī)的額定電流60A限定在45A，電機(jī)銘牌上無功率因數(shù)的大小，按變頻器手冊的要求，將其設(shè)定為0，在作自動辨識(P088=1)后啟動電機(jī)時，變頻器過流跳閘。考慮到匹配上的原因，將控制模式改為V/F控制，情況依舊。后檢查電機(jī)參數(shù)時，發(fā)現(xiàn)功率因數(shù)為1.1，將其改為0.85后，變頻器工作正常。

    因容量不匹配，變頻器依據(jù)輸入的電機(jī)參數(shù)進(jìn)行計算時會產(chǎn)生不正確的結(jié)果，在遇到這種情況而暫時無法解決匹配問題時，一定要在自動辨識后檢查是否存在不合適的參數(shù)。

    (5) 西門子6SE70系列變頻器的PMU面板液晶顯示屏上顯示字母“E”

    出現(xiàn)這種情況時，變頻器不能工作，按P鍵及重新停送電均無效，查操作手冊又無相關(guān)的介紹，在檢查外接DC24V電源時，發(fā)現(xiàn)電壓較低，解決后，變頻器工作正常。

    變頻器操作手冊上的故障對策表中介紹的皆為較常見的故障，在出現(xiàn)未涉及的一些的代碼時應(yīng)對變頻器作全面檢查。

    (6) 西門子MM420/MM440變頻器的AOP面板僅能存儲一組參數(shù)

    變頻器選型手冊中介紹AOP面板中能存儲10組參數(shù)，但在用AOP面板作第二臺變頻器參數(shù)的備份時，顯“存儲容量不足”。解決辦法如下:

    a) 在菜單中選擇“語言”項;
    b) 在“語言”項中選擇一種不使用的語言;
    c) 按Fn+Δ鍵選擇刪除，經(jīng)提示后按P鍵確認(rèn);

    這樣，AOP面板就可存儲10組參數(shù)。造成這種現(xiàn)象的原因可能是設(shè)計時AOP面板中的內(nèi)存不夠。

    (7) ABB ACS600變頻器在運(yùn)行時直流回路過壓跳閘

    該變頻器配置有制動斬波器和制動電阻，但外方調(diào)試人員在調(diào)試時將電壓控制器選擇為ON而未使用制動斬波器和制動電阻。在直流回路過壓跳閘后將斬波器和制動電阻投入，結(jié)果跳閘更加頻繁。變頻器操作手冊上對直流回路過壓原因的解釋通常有2點:

    a) 進(jìn)線電壓過高;
    b) 減速時間太短;

    因該變頻器已投入運(yùn)行2個月，且跳閘時進(jìn)線電壓在允許的范圍之內(nèi)，其它變頻器工作正常，結(jié)合以前處理變頻器故障時對直流回路過壓的認(rèn)識，認(rèn)為在使用電壓控制器調(diào)節(jié)回饋電流防止直流回路過壓的情況下，負(fù)載電流的變化率過大是引起過壓的一個重要原因，到現(xiàn)場查看被控設(shè)備時，發(fā)現(xiàn)有一塊物料卡在傳送帶的間隙中，清除后，變頻器工作正常。拆開變頻器外殼檢查，發(fā)現(xiàn)制動斬波器上設(shè)有三檔進(jìn)線電壓選擇裝置(400V、500V、690V)以適應(yīng)不同的進(jìn)線電壓，其中短接環(huán)插在690V檔上，這樣就造成制動斬波器和制動電阻投入工作的門檻值過高而在進(jìn)線電壓為400V的ACS600變頻器中未起作用，將短接環(huán)移至400V檔，通過減少減速時間試驗，制動斬波器和制動電阻工作正常。
5例變頻器故障處理過程 
(1) 變頻器驅(qū)動電機(jī)抖動 在接修一臺安川616PC5-5.5kW變頻器時,客戶送修?標(biāo)明電機(jī)行抖動,此時第一反應(yīng)是輸出電壓不平衡.在檢查功率器件后發(fā)現(xiàn)無損壞,給變頻器通電顯示正常,運(yùn)行變頻器，測量三相輸出電壓確實不平衡，測試六路數(shù)出波形，發(fā)現(xiàn)W相下橋波形不正常，依次測量該路電阻，二極管，光耦。發(fā)現(xiàn)提供反壓的一二極管擊穿，更換后，重新上電運(yùn)行，三相輸出電壓平衡，修復(fù)。
(2) 變頻器頻率上不去 在接修一臺普傳220V，單相，1.5kW變頻器時，客戶標(biāo)明頻率上不去，只能上到20Hz，此時第一想到的是有可能參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，依次檢查參數(shù)，發(fā)現(xiàn)比較高頻率，上限頻率都為60Hz，可見不是參數(shù)問題，又懷疑是頻率給定方式不對，后改成面板給定頻率，變頻器比較高可運(yùn)行到60Hz，由此看來，問提出在模擬量輸入電路上，檢查此電路時，發(fā)現(xiàn)一貼片電容損壞，更換后，變頻器正常。
(3) 變頻器跳過流 在接修一臺臺安N2系列，400V，3.7kW變頻器時，客戶標(biāo)明在起動時顯示過電流。在檢查模塊確認(rèn)完好后，給變頻器通電，在不帶電機(jī)的情況下，啟動一瞬間顯示OC2，首先想到的是電流檢測電路損壞，依次更換檢測電路，發(fā)現(xiàn)故障依然無法消除。于是擴(kuò)大檢測范圍，檢查驅(qū)動電路，在檢查驅(qū)動波形時發(fā)現(xiàn)有一路波形不正常，檢查其周邊器件，發(fā)現(xiàn)一貼片電容有短路，更換后，變頻器運(yùn)行良好。
(4) 變頻器整流橋二次損壞 在接修一臺LG SV030IH-4變頻器時，檢查時發(fā)現(xiàn)整流橋損壞，無其它不良之處，更換后，帶負(fù)載運(yùn)行良好。不到一個月，客戶再次拿來。檢查時發(fā)現(xiàn)整流橋再次損壞，此時懷疑變頻器某處絕緣不好，單獨(dú)檢查電容，正常。單獨(dú)檢查逆變模塊，無不良癥狀，檢查各個端子與地之間也未發(fā)現(xiàn)絕緣不良問題，再仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)直流母線回路端子P-P1與N之間的塑料絕緣端子有炭化跡象，拆開端子查看，果然發(fā)現(xiàn)端子碳化已相當(dāng)嚴(yán)重，從安全角度考慮，更換損壞端子，變頻器恢復(fù)正常運(yùn)行，正常運(yùn)行已有半年多。
(5) 變頻器小電容炸裂 在接修一臺三肯SVF7.5kW變頻器時，檢測時發(fā)現(xiàn)逆變模塊損壞，更換模塊后，變頻器正常運(yùn)行。由于該臺機(jī)器運(yùn)行環(huán)境較差，機(jī)器內(nèi)部灰塵堆積嚴(yán)重，且該臺機(jī)器使用年限較長，決定對它進(jìn)行除塵及更換老化器件的維護(hù)。以提高其使用壽命，器件更換后，給變頻器通電，上電一瞬間，只聽“砰”的一聲響動，并伴隨飛出許多碎屑，斷開電源，發(fā)現(xiàn)C14電解電容炸裂，此刻想到的是有可能電容裝反，于是根據(jù)其標(biāo)識再裝一次，再次上電，電容又一次炸裂。于是進(jìn)一步檢查其線路，發(fā)現(xiàn)線路與電容標(biāo)識無法對上，于是將錯就錯，把電容裝反，再次上電，運(yùn)行正常。這一點在后來送修的相同的機(jī)器得以證實。

3 結(jié)束語 變頻器故障千變?nèi)f化，相當(dāng)復(fù)雜，唯有認(rèn)真，唯有學(xué)習(xí)，方可能解除 ！

1)變頻器充電起動電路故障
 　通用變頻器一般為電壓型變頻器，采用交