變頻器故障案例ppt課件

.,變頻器及應用技術,.,第7章,變頻器故障案例,.,根據(jù)對變頻器實際故障發(fā)生次數(shù)和停機時間統(tǒng)計，主電路的故障率占60%以上；運行參數(shù)設定不當，導致的故障占20%左右；控制電路板出現(xiàn)的故障占15%；操作失誤和外部異常引起的故障占5%。從故障程度和處理困難性統(tǒng)計，此類故障發(fā)生必然造成元器件的損壞和報廢，是變頻器維修費用的主要消耗部分。,變頻器常見故障原因及對策,.,1.故障現(xiàn)象某變頻器系統(tǒng)停電檢修上，待檢修完畢送電時，發(fā)現(xiàn)變頻器主控制板PCB上的充電電信號燈不亮，測量變頻器無輸出電壓。,案例1,.,2.故障檢查,開始懷疑是PCB板損壞，為此換一塊新的上去，開機后故障依舊。檢查PCB連接線路，發(fā)現(xiàn)其電源是從變頻主回路的直流母排上取出的，而直流電壓是通過三相整流橋獲得的，其主回路如圖所示。此變頻器內(nèi)配380/220V三相電源變壓器，即R、S、T間的線電壓為220V。交流接觸器K的220V線圈電壓是通過PBC板上的觸點（微型繼電器KM）控制的。通電后，用萬用表直流電壓檔測量，電容C兩端直流電壓很低，約4.5V至12V間振蕩變化，始終建立不起高的直流電壓，而主回路觸點K斷開其左側(cè)整流電壓很高，約為320V。檢查觸點K上并聯(lián)的一個大功率水泥電阻R，型號為40F68（68,40W）。將其拆下，測量其阻值已達100k以上，仔細觀察該電阻表面發(fā)現(xiàn)有多處細長裂紋，判定其已損壞。,.,3.故障分析,正常情況下，三相交流電經(jīng)整流后通過R給C充電。R的參數(shù)要選取合適，以獲得恰當?shù)碾妷?、電流上升率，否則，可能損壞整流橋電路等。當充電電壓達到一定值后，PCB因內(nèi)部形狀電源起動，開始工作，使PCB上的KM吸合，K閉合將R短接，變頻器進入正常的整流逆變工作過程，當主回路充電時間常數(shù)非常大，而放電回路充電時間常數(shù)非常小，使C上的直流電壓建立不起來，PCB就不能工作。這樣看似PCB問題，實為主回路上的故障。4.故障處理市面無此型號大功率電阻，功率最大僅有10W270，為盡快恢復生產(chǎn)，將4只10W270電阻并聯(lián)后使用，上機送電，則PCB板上的譯電信號燈亮，K吸合，變頻器輸出正常。,.,案例2,一臺FRN22G11S-4CX變頻器，輸出電壓三相差為106V，解體在線檢查逆變模塊（6MBP100RS-120）外觀，沒發(fā)現(xiàn)異常，測量6路驅(qū)動電路也沒發(fā)現(xiàn)故障，將逆變模塊拆下測量發(fā)現(xiàn)有一組模塊不能正常導通，與其它兩組比較發(fā)現(xiàn)該模塊參數(shù)變化很大。更換之后，通電運行正常。,.,案例3,1.故障現(xiàn)象,一臺安川616G5-55KW變頻器，剛開始是變頻器能通電、有顯示，無輸出，經(jīng)拆下前蓋檢查發(fā)現(xiàn)：有一個快熔斷了（三相各有一個快熔），維修人員可能是沒有經(jīng)驗，也沒有檢查模塊是否有問題，當時沒有快熔備件，又一時找不到其他快熔代替，就用一條銅線代替，開機后發(fā)出一聲巨響。兩個模塊炸裂，吸收回路壞，驅(qū)動板壞并無法維修，需要換新板，造成重大損失。2.故障分析快速熔斷器作為保護硅整流元件和晶閘管半導體元件之用。而其它類型熔斷器不能用作電子元件短路保護，更不用說用銅線代替。當銅線代替作為保險使用發(fā)生時短路，銅線動作速度慢，并且燒熔的銅又會噴射到其他地方，而造成更多的元件損壞。,.,案例4,1.故障現(xiàn)象某礦井下一變頻器，某日正常停車，再開車時不能正常起動。檢查時發(fā)現(xiàn)操作面板顯示屏顯示“OC”（過電流），復位后還是不能起動，顯示屏依舊顯示“OC”，打開前蓋聞到一股焦味。經(jīng)廠商來人檢查發(fā)現(xiàn)有一IGBT損壞，換上新的后一切正常。事隔不久，又一臺變頻器操作面板顯示屏又出現(xiàn)“OC”顯示，不能使用。打開前蓋檢查發(fā)現(xiàn)，輸入端整流橋炸裂，IGBT也損壞。在以后近2個月時間內(nèi)，又間斷壞了5次，故障現(xiàn)象同上。2.故障分析礦井下溫度很大，變頻器運行時產(chǎn)生熱量，停車后很快冷卻。在起、停過程中，變頻器就產(chǎn)生了空氣熱交換，設備內(nèi)部產(chǎn)生凝露而造成放電短路而損壞器件。3.故障處理主要是解決防潮和結露問題，單獨建一電氣室，并要保持電氣室內(nèi)的干燥和溫度，使其波動區(qū)間不能太大。,.,案例5,1.故障現(xiàn)象在一次10kV切換35kV的過程中，工作人員在較短的時間內(nèi)就完成了停電再起動的操作，變頻器內(nèi)部出現(xiàn)了“撲撲”兩聲，并伴有煙霧產(chǎn)生，電動機不能運轉(zhuǎn)。2.故障分析因為有煙霧應該來說變頻器內(nèi)部有元器件損壞，不可以進行在次上電檢查，而應該切斷變頻器輸入電源，打開變頻器前蓋板，待直流端放電完畢后，進行靜態(tài)檢查與測量。,.,案例6,1.故障現(xiàn)象某廠精整區(qū)域3#剪切機前輥道，是一組由20臺單機單輥組成的輥道，為保證可靠性和生產(chǎn)連續(xù)性，該組輥道的奇數(shù)序號的電機和偶數(shù)序號的電機分別由2臺艾默生EV2000-4T0550G變頻器控制，2臺變頻器的輸出線分別引入2個電機分配箱，再通過安裝在電機分配箱中的相應的電機斷路器，使10臺奇數(shù)序號的電機和10臺偶數(shù)序號的電機分2組并聯(lián)運行?？刂婆紨?shù)序號電機的變頻器出現(xiàn)故障，使精整區(qū)域生產(chǎn)節(jié)奏變慢，需迅速排查、處理故障，使生產(chǎn)恢復正常。,.,2.故障分析出現(xiàn)故障的變頻器操作面板顯示的故障代碼為E019，且按下復位鍵無法消除該故障，變頻器停止工作;經(jīng)查故障代碼是E019的故障為電流檢測電路故障。EV2000-4T0550G變頻器的電流檢測元件為霍爾元件，霍爾元件安裝示意圖如附圖所示。,附圖中只畫出了變頻器的逆變電路部分，通過H1、H2和H3這3個霍爾元件檢測變頻器的三相輸出電流，經(jīng)相關電路轉(zhuǎn)換成線性電壓信號，再經(jīng)過放大比較電路輸入到CPU，CPU根據(jù)該信號大小判斷變頻器是否過電流，如果輸出電流超過保護設定值，則故障封鎖保護電路作，封鎖IGBT脈沖信號，實現(xiàn)變頻器的過流保護功能。,.,1）一般說來，變頻器會由于控制板連線或插件松動、電流檢測元件損壞和電流檢測放大比較電路異常導致電流檢測電路故障，第一種情況需檢查控制板連線或插件有無松動;第二種情況需更換或處理電流檢測元件;第三種情況為電流檢測IC芯片或IC芯片工作電源異常，可通過更換IC芯片或修復變頻器輔助電源解決。2）切斷變頻器輸入電源，打開變頻器前蓋板，待直流端放電完畢后，檢查控制板連線和插件，均無松動和異常現(xiàn)象。進一步檢查霍爾元件是否損壞，EV2000-4T0550G變頻器的霍爾元件連線為插頭插座結構，首先拔掉H3上的插頭，重新送電后，操作面板顯示E019;再次停電，待放電完畢后，拔掉H2上的插頭，送電后，操作面板仍顯示E019；重新停電，待放電完畢后，拔掉H1上的插頭，分別插上H2、H3上的插頭，操作面板上的故障顯示消失，顯示正常，說明電流檢測電路故障排除。,.,3.故障處理由于采用U/fC的控制方式，這是一種開環(huán)控制方式，電流檢測線路主要完成電流檢測、電流顯示和過流保護功能，而不真正參與控制，所以，拔掉已損壞的霍爾元件H1上的插頭，變頻器仍能恢復正常工作，只是在原線路不變的情況下，利用H2和H3兩個霍爾元件進行電流檢測，變頻器顯示的電流值比利用三個霍爾元件進行電流檢測時顯示的電流值小。需要注意的是:在變頻器重新投入使用后，須盡快更換缺損的霍爾元件。,.,案例7,1.故障現(xiàn)象某廠高壓聚乙烯裝置一臺變頻器（2800kVA）調(diào)速的擠壓機電動機（1400kW）轉(zhuǎn)速突然從正常運行的900r/min左右降到10r/min（變頻器設定的最低轉(zhuǎn)速）左右，變頻器柜面沒有任何故障指示。調(diào)節(jié)現(xiàn)場速度設定，電動機轉(zhuǎn)速沒有變化，將速度設定轉(zhuǎn)到控制柜上，用控制柜上的速度調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速，電動機轉(zhuǎn)速依然不變。打開變頻器柜門檢查，變頻器運行信號正常，再仔細檢查，發(fā)現(xiàn)在運行測速板A通道燈未亮。,.,2.故障分析停掉變頻器，拆下變頻器編碼器。該編碼器的型號為1414401/1024，工作電壓為1130V。用示波器對編碼器進行波形檢查，發(fā)現(xiàn)編碼器A通道波形異常，如圖所示。表現(xiàn)為：信號很不正常幅值電壓弱，只有10V左右。編碼器工作電壓為24V，波形正常幅值應為24V左右；A通道波形與B通道波形在相位上相差180（即反相）。正常波形如圖所示，A波形與B波形相差90。因此，初步判斷是編碼器損壞，導致變頻器速度閉環(huán)無法正常工作，只能維持在設定的最低轉(zhuǎn)速上運行。,.,1.故障現(xiàn)象某變頻器在運行中突然發(fā)生跳閘現(xiàn)象，操作人員立即進行復位，并使變頻器再次運行，大約運行5min以后，又發(fā)生跳閘，復位，運行多次，觸摸面板均顯示為FL代碼。2.故障分析由于觸摸面板均顯示為FL代碼，顯然是主器件自保護工作了，主器件自保護診斷內(nèi)容為短路、接地、過電流、散熱器過熱等。因此，我們用兆歐表對負載側(cè)進行檢測，未有短路、接地現(xiàn)象。檢查機組運轉(zhuǎn)聲音、振動均正常，并且運轉(zhuǎn)靈活，無卡滯現(xiàn)象。在工藝條件不變的情況下，不會造成超載，因此，過電流亦不可能。排隊上述故障后，余下可能是過熱故障。仔細檢查內(nèi)部冷卻風扇，發(fā)現(xiàn)頂部一只冷卻風扇已不在運轉(zhuǎn)。檢查時要特別留心，由于底部冷卻風扇在運行，頂部風扇也有可能被風帶動，因而頂部風扇的運轉(zhuǎn)情況要仔細分析檢查。3.故障處理問題找到了，可是沒有備件，風扇不能馬上修復，只好臨時用其他排風設備在外部代用。,案例8,.,案例9,1.故障現(xiàn)象一臺FRN7.5G9S4型恒壓供水系統(tǒng)變頻器在起動時電動機沒有反應，變頻器LED無故障代碼顯示。此臺變頻器安裝在控制室內(nèi)，變頻器與電動機相距60m，變頻器利用外部端子控制起停，F(xiàn)RN7.5G9S4型變頻器起動按鈕自身無保護功能，變頻器接線如圖所示。,.,2.故障分析這種故障首先考慮是變頻器本身問題還是外部故障。在控制室卸下變頻器前面板，將正向運轉(zhuǎn)和停止指令端子FWD與CM短接，將功能碼01由1（基于外部信號FWD，REV端子的運轉(zhuǎn)指令）更改為0（用觸摸面板RUN鍵、STOP鍵輸入運轉(zhuǎn)指令），此時按下RUN鍵電動機運轉(zhuǎn)，恒壓供水系統(tǒng)正常。初步認為可能是外部起動按鈕接觸不良所致。斷開斷路器QF，打開按鈕，檢查發(fā)現(xiàn)按鈕接觸良好，再進一步檢查線路，接觸器、觸點均完好?？磥碓撟冾l器端子與接口電路可能有問題。通過仔細閱讀該變頻器使用說明書：FWD與CM通為正轉(zhuǎn)指令，斷則為停止指令，而REV與CM通為反轉(zhuǎn)指令，斷為停止指令?？紤]到水泵為單向負載，只有一個運轉(zhuǎn)方向，可否用反轉(zhuǎn)指令讓電動機轉(zhuǎn)進來，再調(diào)節(jié)電動機電源相序，使電動機保持原有的方向運轉(zhuǎn)。將變頻器輸出線拆除，使用REV與CM反轉(zhuǎn)指令，空試變頻器，合QF，變頻器通電，一切正常，按下SB1，接觸器KM工作，測量變頻器輸出正常。3.故障處理斷開QF，接上負載，只把FWD上的控制線轉(zhuǎn)接到REV上，同時原負載相序調(diào)整一下，不花一分費用解決生產(chǎn)實際問題。,.,康沃變頻器ER02/ER05故障代碼顯示故障代碼ER02/ER05表示變頻器在減速中出現(xiàn)過流或過壓故障，主要原因為減速時間過短、負載回饋能量過大未能及時被釋放。若電機驅(qū)動慣性較大的負載，當變頻器輸出頻率（即電機的同步轉(zhuǎn)速）下降時電機的實際轉(zhuǎn)速可能大于同步轉(zhuǎn)速，這時電機處于發(fā)電狀態(tài)，部分能量將通過變頻器的逆變電路返回到直流回路，從而使變頻器出現(xiàn)過壓或過流保護?，F(xiàn)