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变频器故障及其实例分析
2011-11-29 阅读(543)
变频器故障及其实例分析
（1） AEG Multiverter122/150-400变频器在启动时直流回路过压跳闸 这台变频器并非每次启动都会过压跳闸。检查时发现变频器在上电但没有合闸信号时，直流回路电压即达360V，该型变频器直流回路的正极串接1台接触器，在有合闸信号时经过预充电过程后吸合，故怀疑预充电回路IGBT性能不良，断开预充电回路IGBT，情况依旧。用万用表检查变频器输出端时其对地阻值很小，查至现场发现电机接线盒被水淋湿，干燥处理后，变频器工作正常。 由于电机接线盒被水淋湿,直流回路负极的对地漏电流经接线盒及变频器逆变器中的续流二极管给直流回路的电容充电，这种情况合闸通常理解应该为过流跳闸而实际为过压跳闸。本人认为，启动时变频器输出电压和频率是逐渐上升的，电机被水淋湿后，会造成输出电流的变化率很高，从而引起直流回路过压。 （2） 控制辊道电机的AEG Maxiverter-170/380变频器出现速度反馈值大于速度设定值经观察发现: a） 在轧钢过程中不存在这种情况，当钢离开辊道后，才出现这种情况; b） 当速度反馈值大于速度设定值时，直流回路电压为额定电压的125%，超过115%的极限设定值; c） 变频器的进线电压已超过上限; 在轧钢过程中，该变频器控制的辊道电机将升速，当钢离开辊道后辊道电机速度降至原来的速度，因这台变频器未装设制动装置，减速时是通过电压调节器限制制动电流以保持直流回路电压不超过115%的极限设定值（缺省值），因进线电压过高，直流回路电压超过了设定的极限值，在减速时电压调节器起作用，造成制动电流很小，电机转速降不下来，而在轧钢时，电网的负载加重，直流回路电压低于115%的极限设定值，制动功能恢复正常。在当时无法降低电网电压的情况下，将直流回路电压极限设定值增至127% 后，变频器工作正常。在停产检修时，我们根据电网的情况改变了变压器的档位，使变频器的进线电压在允许的范围内，此后变频器工作正常。 （3） AEG Multiverter22/27-400变频器上电后，操作面板上的液晶显示屏显示正常，但ready指示灯不亮，变频器不能合闸 查看变频器菜单中的故障记录时未发现有故障，而对操作面板上各按键的操作在事件记录中则有记录。检查变频器内A10主板、A22电源板上的LED指示灯均正常，用试电笔测变频器的进线电源，发现有一相显示不正常，用万用表测量三相结果为:Vab=390V，Vac=190V，Vbc=190V。经检查系进线端子排处接触不良。 ready指示灯是变频器内各种状态信息的综合反映，当它不亮时可提示维护人员注意变频器尚未就绪 。此时在进线电源不正常时变频器的故障记录中未能反映未就绪的原因，可能与电路的设计有关。 （4） 调试过程中西门子MIDIMASTER Vector（22kW）变频器启动后即过流跳闸 变频器供货方与被控设备的供货方因沟通上的原因，在容量上不匹配（电机功率为30kW）。将变频器的控制模式选为矢量控制，在输入电机参数时，变频器自动将电机的额定电流60A限定在4，电机铭牌上无功率因数的大小，按变频器手册的要求，将其设定为0，在作自动辨识（P088=1）后启动电机时，变频器过流跳闸。考虑到匹配上的原因，将控制模式改为V/F控制，情况依旧。后检查电机参数时，发现功率因数为1.1，将其改为0.85后，变频器工作正常。 因容量不匹配，变频器依据输入的电机参数进行计算时会产生不正确的结果，在遇到这种情况而暂时无法解决匹配问题时，一定要在自动辨识后检查是否存在不合适的参数。 （5） 西门子6SE70系列变频器的PMU面板液晶显示屏上显示字母“E” 出现这种情况时，变频器不能工作，按P键及重新停送电均无效，查操作手册又无相关的介绍，在检查外接DC24V电源时，发现电压较低，解决后，变频器工作正常。 变频器操作手册上的故障对策表中介绍的皆为较常见的故障，在出现未涉及的一些的代码时应对变频器作全面检查。 （6） 西门子MM420/MM440变频器的AOP面板仅能存储一组参数 变频器选型手册中介绍AOP面板中能存储10组参数，但在用AOP面板作第二台变频器参数的备份时，显“存储容量不足”。解决办法如下: a） 在菜单中选择“语言”项; b） 在“语言”项中选择一种不使用的语言; c） 按Fn+Δ键选择删除，经提示后按P键确认; 这样，AOP面板就可存储10组参数。造成这种现象的原因可能是设计时AOP面板中的内存不够。 （7） ABB ACS600变频器在运行时直流回路过压跳闸 该变频器配置有制动斩波器和制动电阻，但外方调试人员在调试时将电压控制器选择为ON而未使用制动斩波器和制动电阻。在直流回路过压跳闸后将斩波器和制动电阻投入，结果跳闸更加频繁。变频器操作手册上对直流回路过压原因的解释通常有2点: a） 进线电压过高; b） 减速时间太短; 因该变频器已投入运行2个月，且跳闸时进线电压在允许的范围之内，其它变频器工作正常，结合以前处理变频器故障时对直流回路过压的认识，认为在使用电压控制器调节回馈电流防止直流回路过压的情况下，负载电流的变化率过大是引起过压的一个重要原因，到现场查看被控设备时，发现有一块物料卡在传送带的间隙中，清除后，变频器工作正常。拆开变频器外壳检查，发现制动斩波器上设有三档进线电压选择装置（400V、500V、690V）以适应不同的进线电压，其中短接环插在690V档上，这样就造成制动斩波器和制动电阻投入工作的门槛值过高而在进线电压为400V的ACS600变频器中未起作用，将短接环移至400V档，通过减少减速时间试验，制动斩波器和制动电阻工作正常。 举例变频器故障处理过程 （1） 变频器驱动电机抖动 在接修一台安川616PC5-5.5kW变频器时,客户送修时标明电机行抖动,此时*反应是输出电压不平衡.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*想到的是有可能参数设置不当，依次检查参数，发现zui高频率，上限频率都为60Hz，可见不是参数问题，又怀疑是频率给定方式不对，后改成面板给定频率，变频器zui高可运行到60Hz，由此看来，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。 1）变频器充电起动电路故障 通用变频器一般为电压型变频器，采用交—直—交工作方式，即是输入为交流电源，交流电压三相整流桥整流后变为直流电压，然后直流电压经三相桥式逆变电路变换为调压调频的三相交流电输出到负载。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，常见的变频起动两种电路，如图 1所示。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，变频器报警显示为直流母线电压故障，一般设计者在设计变频器的起动电路时，为了减少变频器的体积选择起动电阻，都选择小一些，电阻值在10～50Ω，功率为10～50W。 当变频器的交流输入电源频繁通时，或者旁路接触器的触点接触不良时，以及旁路晶闸管的导通阻值变大时，都会导致起动电阻烧坏。如遇此情况，可购买同规格的电阻换之，同时必须找出引出电阻烧坏的原因。如果故障是由输入侧电源频率开合引起的，必须消除这种现象才能将变频器投入使用；如果故障是由旁路继电器触点或旁路晶闸管引起，则必须更换这些器件。
2）变频器*显示，但不能高速运行 我厂一台变频器状态正常，但调不到高速运行，经检查，变频器并*，参数设置正确，调速输入信号正常，上电运行时测试出现变频器直流母线电压只有 450V左右，正常值为580～600V，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的一相接触不良造成的，为什么变频器输入缺相不报警仍能在低频段工作呢?实际上变频器缺一相输入时，是可以工作的，多数变频器的母线电压下限为400V，即是当直流母线电压降至400V以下时，变频器才报告直流母线低电压故障。当两相输入时，直流母线电压为380*1.2=452V400V。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，新型的变频器都是采用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仍可以正常工作，但因为输入电压低输出电压低，造成异步电机转矩低，频率上不去。
（1） AEG Multiverter122/150-400变频器在启动时直流回路过压跳闸
（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*想到的是有可能参数设置不当，依次检查参数，发现zui高频率，上限频率都为60Hz，可见不是参数问题，又怀疑是频率给定方式不对，后改成面板给定频率，变频器zui高可运行到60Hz，由此看来，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。 1）变频器充电起动电路故障 通用变频器一般为电压型变频器，采用交—直—交工作方式，即是输入为交流电源，交流电压三相整流桥整流后变为直流电压，然后直流电压经三相桥式逆变电路变换为调压调频的三相交流电输出到负载。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，常见的变频起动两种电路，如图 1所示。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，变频器报警显示为直流母线电压故障，一般设计者在设计变频器的起动电路时，为了减少变频器的体积选择起动电阻，都选择小一些，电阻值在10～50Ω，功率为10～50W。 当变频器的交流输入电源频繁通时，或者旁路接触器的触点接触不良时，以及旁路晶闸管的导通阻值变大时，都会导致起动电阻烧坏。如遇此情况，可购买同规格的电阻换之，同时必须找出引出电阻烧坏的原因。如果故障是由输入侧电源频率开合引起的，必须消除这种现象才能将变频器投入使用；如果故障是由旁路继电器触点或旁路晶闸管引起，则必须更换这些器件。
2）变频器*显示，但不能高速运行 我厂一台变频器状态正常，但调不到高速运行，经检查，变频器并*，参数设置正确，调速输入信号正常，上电运行时测试出现变频器直流母线电压只有 450V左右，正常值为580～600V，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的一相接触不良造成的，为什么变频器输入缺相不报警仍能在低频段工作呢?实际上变频器缺一相输入时，是可以工作的，多数变频器的母线电压下限为400V，即是当直流母线电压降至400V以下时，变频器才报告直流母线低电压故障。当两相输入时，直流母线电压为380*1.2=452V400V。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，新型的变频器都是采用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仍可以正常工作，但因为输入电压低输出电压低，造成异步电机转矩低，频率上不去。
