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文檔簡介

1、變頻器常見故障現(xiàn)象和故障分析一、過流(OC)過流是變頻器報警最為頻繁的現(xiàn)象。1.1現(xiàn)象    (1) 重新啟動時,一升速就跳閘。這是過電流十分嚴重的現(xiàn)象。主要原因有:負載短路,機械部位有卡住;逆變模塊損壞;電動機的轉矩過小等現(xiàn)象引起。    (2) 上電就跳,這種現(xiàn)象一般不能復位,主要原因有:模塊壞、驅動電路壞、電流檢測電路壞。    (3) 重新啟動時并不立即跳閘而是在加速時,主要原因有:加速時間設置太短、電流上限設置太小、轉矩補償(V/F)設

2、定較高。1.2 實例    (1) 一臺安川G7變頻器一啟動就跳“OC”    分析與維修:打開機蓋沒有發(fā)現(xiàn)任何燒壞的跡象,在線測量IGBT(7MBR25NF-120)基本判斷沒有問題,為進一步判斷問題,把IGBT拆下后測量7個單元的大功率晶體管開通與關閉都很好。在測量上半橋的驅動電路時發(fā)現(xiàn)有一路與其他兩路有明顯區(qū)別,經(jīng)仔細檢查發(fā)現(xiàn)一只光耦A3120輸出腳與電源負極短路,更換后三路基本一樣。模塊裝上上電運行一切良好。    (2) 一臺BELTR

3、O-VERT 2.2kW變頻通電就跳“OC”且不能復位。    分析與維修:首先檢查逆變模塊沒有發(fā)現(xiàn)問題。其次檢查驅動電路也沒有異?,F(xiàn)象,估計問題不在這一塊,可能出在過流信號處理這一部位,將其電路傳感器拆掉后上電,顯示一切正常,故認為傳感器已壞,找一新品換上后帶負載實驗一切正常。             二、 過壓(OU)    過電壓報警一般是出現(xiàn)在停機的時候,其主

4、要原因是減速時間太短或制動電阻及制動單元有問題。    (1) 實例    一臺臺安N2系列3.7kW變頻器在停機時跳“OU”。     分析與維修:在修這臺機器之前,首先要搞清楚“OU”報警的原因何在,這是因為變頻器在減速時,電動機轉子繞組切割旋轉磁場的速度加快,轉子的電動勢和電流增大,使電機處于發(fā)電狀態(tài),回饋的能量通過逆變環(huán)節(jié)中與大功率開關管并聯(lián)的二極管流向直流環(huán)節(jié),使直流母線電壓升高所致,所以我們應該著重檢查制動回路,測量放電電阻沒有問題,在測量制動

5、管(ET191)時發(fā)現(xiàn)已擊穿,更換后上電運行,且快速停車都沒有問題。三、欠壓(Uu)    欠壓也是我們在使用中經(jīng)常碰到的問題。主要是因為主回路電壓太低(220V系列低于200V,380V系列低于400V),主要原因:整流橋某一路損壞或可控硅三路中有工作不正常的都有可能導致欠壓故障的出現(xiàn),其次主回路接觸器損壞,導致直流母線電壓損耗在充電電阻上面有可能導致欠壓.還有就是電壓檢測電路發(fā)生故障而出現(xiàn)欠壓問題。3.1 舉例    (1) 一臺CT 18.5kW變頻器上電跳“Uu”。分析與維修:

6、經(jīng)檢查這臺變頻器的整流橋充電電阻都是好的,但是上電后沒有聽到接觸器動作,因為這臺變頻器的充電回路不是利用可控硅而是靠接觸器的吸合來完成充電過程的,因此認為故障可能出在接觸器或控制回路以及電源部分,拆掉接觸器單獨加24V直流電接觸器工作正常。繼而檢查24V直流電源,經(jīng)仔細檢查該電壓是經(jīng)過LM7824穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后輸出的,測量該穩(wěn)壓管已損壞,找一新品更換后上電工作正常。    (2) 一臺DANFOSS VLT5004變頻器 ,上電顯示正常,但是加負載后跳“ DC LINK UNDERVOLT”(直流

7、回路電壓低)。分析與維修:這臺變頻器從現(xiàn)象上看比較特別,但是你如果仔細分析一下問題也就不是那么復雜,該變頻器同樣也是通過充電回路,接觸器來完成充電過程的,上電時沒有發(fā)現(xiàn)任何異?,F(xiàn)象,估計是加負載時直流回路的電壓下降所引起,而直流回路的電壓又是通過整流橋全波整流,然后由電容平波后提供的,所以應著重檢查整流橋,經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)該整流橋有一路橋臂開路,更換新品后問題解決。四、過熱(OH)    過熱也是一種比較常見的故障,主要原因:周圍溫度過高,風機堵轉,溫度傳感器性能不良,馬達過熱。舉例    一臺ABB ACS5

8、00 22kW變頻器客戶反映在運行半小時左右跳“OH”。分析與維修:因為是在運行一段時間后才有故障,所以溫度傳感器壞的可能性不大,可能變頻器的溫度確實太高,通電后發(fā)現(xiàn)風機轉動緩慢,防護罩里面堵滿了很多棉絮(因該變頻器是用在紡織行業(yè)),經(jīng)打掃后開機風機運行良好,運行數(shù)小時后沒有再跳此故障。五、輸出不平衡    輸出不平衡一般表現(xiàn)為馬達抖動,轉速不穩(wěn),主要原因:模塊壞,驅動電路壞,電抗器壞等。5.1舉例    一臺富士 G9S 11KW變頻器,輸出電壓相差100V左右。分析與維修:打開機器

9、初步在線檢查逆變模塊(6MBI50N-120)沒發(fā)現(xiàn)問題,測量6路驅動電路也沒發(fā)現(xiàn)故障,將其模塊拆下測量發(fā)現(xiàn)有一路上橋大功率晶體管不能正常導通和關閉,該模塊已經(jīng)損壞,經(jīng)確認驅動電路無故障后更換新品后一切正常。六、過載    過載也是變頻器跳動比較頻繁的故障之一,平時看到過載現(xiàn)象我們其實首先應該分析一下到底是馬達過載還是變頻器自身過載,一般來講馬達由于過載能力較強,只要變頻器參數(shù)表的電機參數(shù)設置得當,一般不大會出現(xiàn)馬達過載.而變頻器本身由于過載能力較差很容易出現(xiàn)過載報警.我們可以檢測變頻器輸出電壓。七、開關電源損壞   

10、60;這是眾多變頻器最常見的故障,通常是由于開關電源的負載發(fā)生短路造成的,丹佛斯變頻器采用了新型脈寬集成控制器UC2844來調整開關電源的輸出,同時UC2844還帶有電流檢測,電壓反饋等功能,當發(fā)生無顯示,控制端子無電壓,DC12V,24V風扇不運轉等現(xiàn)象時我們首先應該考慮是否開關電源損壞了。八、SC故障    SC故障是安川變頻器較常見的故障。IGBT模塊損壞,這是引起SC故障報警的原因之一。此外驅動電路損壞也容易導致SC故障報警。安川在驅動電路的設計上,上橋使用了驅動光耦PC923,這是專用于驅動IGBT模塊的帶有放大電路的一款光耦,安川的下橋驅動電

11、路則是采用了光耦PC929,這是一款內部帶有放大電路,及檢測電路的光耦。此外電機抖動,三相電流,電壓不平衡,有頻率顯示卻無電壓輸出,這些現(xiàn)象都有可能是IGBT模塊損壞。IGBT模塊損壞的原因有多種,首先是外部負載發(fā)生故障而導致IGBT模塊的損壞如負載發(fā)生短路,堵轉等。其次驅動電路老化也有可能導致驅動波形失真,或驅動電壓波動太大而導致IGBT損壞,從而導致SC故障報警。九、GF接地故障    接地故障也是平時會碰到的故障,在排除電機接地存在問題的原因外,最可能發(fā)生故障的部分就是霍爾傳感器了,霍爾傳感器由于受溫度,濕度等環(huán)境因數(shù)的影響,工作點很容易發(fā)生飄移,

12、導致GF報警。十、限流運行    在平時運行中我們可能會碰到變頻器提示電流極限。對于一般的變頻器在限流報警出現(xiàn)時不能正常平滑的工作,電壓(頻率)首先要降下來,直到電流下降到允許的范圍,一旦電流低于允許值,電壓(頻率)會再次上升,從而導致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。丹佛斯變頻器采用內部斜率控制,在不超過預定限流值的情況下尋找工作點,并控制電機平穩(wěn)地運行在工作點,并將警告信號反饋客戶,依據(jù)警告信息我們再去檢查負載和電機是否有問題。在變頻器日常維護過程中,經(jīng)常遇到各種各樣的問題,如外圍線路問題,參數(shù)設定不良或機械故障。如果是變頻器出現(xiàn)故障,如何去判斷是哪一部分問題,在這里略

13、作介紹。一、靜態(tài)測試1、測試整流電路 找到變頻器內部直流電源的P端和N端,將萬用表調到電阻X10檔,紅表棒接到P,黑表棒分別依到R、S、T,應該有大約幾十歐的阻值,且基本平衡。相反將黑表棒接到P 端,紅表棒依次接到R、S、T,有一個接近于無窮大的阻值。將紅表棒接到N端,重復以上步驟,都應得到相同結果。如果有以下結果,可以判定電路已出現(xiàn)異常:A. 阻值三相不平衡,可以說明整流橋故障;B. 紅表棒接P端時,電阻無窮大,可以斷定整流橋故障或起動電阻出現(xiàn)故障。2、測試逆變電路 將紅表棒接到P端,黑表棒分別接U、V、W上,應該有幾十歐的阻值,且各相阻值基本相同,反相應該為無

14、窮大。將黑表棒接到N端,重復以上步驟應得到相同結果,否則可確定逆變模塊故障二、動態(tài)測試 在靜態(tài)測試結果正常以后,才可進行動態(tài)測試,即上電試機。在上電前后必須注意以下幾點:1、上電之前,須確認輸入電壓是否有誤,將380V電源接入220V級變頻器之中會出現(xiàn)炸機(炸電容、壓敏電阻、模塊等)。2、檢查變頻器各接口是否已正確連接,連接是否有松動,連接異常有時可能導致變頻器出現(xiàn)故障,嚴重時會出現(xiàn)炸機等情況。3、上電后檢測故障顯示內容,并初步斷定故障及原因。4、如未顯示故障,首先檢查參數(shù)是否有異常,并將參數(shù)復歸后,進行空載(不接電機)情況下啟動變頻器,并測試U、V、W三相輸出電壓值。如出現(xiàn)缺相、三

15、相不平衡等情況,則模塊或驅動板等有故障5、在輸出電壓正常(無缺相、三相平衡)的情況下,帶載測試。測試時,最好是滿負載測試。三、故障判斷1、整流模塊損壞 一般是由于電網(wǎng)電壓或內部短路引起。在排除內部短路情況下,更換整流橋。在現(xiàn)場處理故障時,應重點檢查用戶電網(wǎng)情況,如電網(wǎng)電壓,有無電焊機等對電網(wǎng)有污染的設備等。2、逆變模塊損壞 一般是由于電機或電纜損壞及驅動電路故障引起。在修復驅動電路之后,測驅動波形良好狀態(tài)下,更換模塊。在現(xiàn)場服務中更換驅動板之后,還必須注意檢查馬達及連接電纜,在確定無任何故障下,運行變頻器。3、上電無顯示 一般是由于開關電源損壞或軟充電電路損壞使直

16、流電路無直流電引起,如啟動電阻損壞,也有可能是面板損壞。4、上電后顯示過電壓或欠電壓 一般由于輸入缺相,電路老化及電路板受潮引起。找出其電壓檢測電路及檢測點,更換損壞的器件。5、上電后顯示過電流或接地短路 一般是由于電流檢測電路損壞。如霍爾元件、運放等。6、啟動顯示過電流 一般是由于驅動電路或逆變模塊損壞引起。7、空載輸出電壓正常,帶載后顯示過載或過電流 該種情況一般是由于參數(shù)設置不當或驅動電路老化,模塊損傷引起。電機聲音大的原因:當用變頻器拖動電機運行時,我們經(jīng)常遇到電機噪音大的情況。下面我就我遇到的情況就原因分析和處理方面和大家一起探討一下。大家也可

17、以發(fā)表一下自己的看法,讓我們 一起提高。本人水平有限,大家多提意見!電機噪音大無非有兩方面的原因:機械方面和電氣方面。1,機械方面如電機冷卻風扇損壞或刮擦電機外殼,電機固定不穩(wěn)等。這方面的情況好處理一些,只要能找到噪音源,一般好處理。2,電氣方面(1)變頻器載波頻率設置太低可以適當把載波頻率設置高些,但這時又會帶來一些問題,如果載波頻率調得太高,又會對其它設備造成干擾,尤其是當采用PLC通訊方式時,因此要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況設置載波頻率。(2)電機共振有時,電機在運行時的某一頻段會產(chǎn)生機械共振。這時可以利用變頻器的跳頻設置方法。一般變頻器都有“跳頻”設置,其作用是:設置電機共振的頻率,

18、當變頻器運行到此頻段時,跳過此段頻率,避免電機產(chǎn)生共振。(3)電機帶負載能力降低有時電機長時間使用后,或電機質量不好,帶負載能力會降低,這里電機的噪音也會比正常時大。 以上是我的一點實際經(jīng)驗,當然肯定還有許多,望各位大俠不嗇賜教,多多添加,分享!- 一、普通異步電動機都是按恒頻恒壓設計的,不可能完全適應變頻調速的要求。以下為變頻器對電機的影響1、電動機的效率和溫升的問題 不論那種形式的變頻器,在運行中均產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流,使電動機在非正弦電壓、電流下運行。拒資料介紹,以目前普遍使用的正弦波PWM型變頻器為例,其低次諧波基本為零,剩下的比載波頻率大一倍左右

19、的高次諧波分量為:2u+1(u為調制比)。 高次諧波會引起電動機定子銅耗、轉子銅(鋁)耗、鐵耗及附加損耗的增加,最為顯著的是轉子銅(鋁)耗。因為異步電動機是以接近于基波頻率所對應的同步轉速旋轉的,因此,高次諧波電壓以較大的轉差切割轉子導條后,便會產(chǎn)生很大的轉子損耗。除此之外,還需考慮因集膚效應所產(chǎn)生的附加銅耗。這些損耗都會使電動機額外發(fā)熱,效率降低,輸出功率減小,如將普通三相異步電動機運行于變頻器輸出的非正弦電源條件下,其溫升一般要增加10%-20%。2、電動機絕緣強度問題 目前中小型變頻器,不少是采用PWM的控制方式。他的載波頻率約為幾千到十幾千赫,這就使得電動機定子繞組

20、要承受很高的電壓上升率,相當于對電動機施加陡度很大的沖擊電壓,使電動機的匝間絕緣承受較為嚴酷的考驗。另外,由PWM變頻器產(chǎn)生的矩形斬波沖擊電壓疊加在電動機運行電壓上,會對電動機對地絕緣構成威脅,對地絕緣在高壓的反復沖擊下會加速老化。3、諧波電磁噪聲與震動 普通異步電動機采用變頻器供電時,會使由電磁、機械、通風等因素所引起的震動和噪聲變的更加復雜。變頻電源中含有的各次時間諧波與電動機電磁部分的固有空間諧波相互干涉,形成各種電磁激振力。當電磁力波的頻率和電動機機體的固有振動頻率一致或接近時,將產(chǎn)生共振現(xiàn)象,從而加大噪聲。由于電動機工作頻率范圍寬,轉速變化范圍大,各種電磁力波的頻率很難避開

21、電動機的各構件的固有震動頻率。4、電動機對頻繁啟動、制動的適應能力 由于采用變頻器供電后,電動機可以在很低的頻率和電壓下以無沖擊電流的方式啟動,并可利用變頻器所供的各種制動方式進行快速制動,為實現(xiàn)頻繁啟動和制動創(chuàng)造了條件,因而電動機的機械系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)處于循環(huán)交變力的作用下,給機械結構和絕緣結構帶來疲勞和加速老化問題。5、低轉速時的冷卻問題 首先,異步電動機的阻抗不盡理想,當電源頻率較底時,電源中高次諧波所引起的損耗較大。其次,普通異步電動機再轉速降低時,冷卻風量與轉速的三次方成比例減小,致使電動機的低速冷卻狀況變壞,溫升急劇增加,難以實現(xiàn)恒轉矩輸出。  

22、;二、變頻電動機的特點1、電磁設計對普通異步電動機來說,再設計時主要考慮的性能參數(shù)是過載能力、啟動性能、效率和功率因數(shù)。而變頻電動機,由于臨界轉差率反比于電源頻率,可以在臨界轉差率接近1時直接啟動,因此,過載能力和啟動性能不在需要過多考慮,而要解決的關鍵問題是如何改善電動機對非正弦波電源的適應能力。方式一般如下:1) 盡可能的減小定子和轉子電阻。減小定子電阻即可降低基波銅耗,以彌補高次諧波引起的銅耗增2)為抑制電流中的高次諧波,需適當增加電動機的電感。但轉子槽漏抗較大其集膚效應也大,高次諧波銅耗也增大。因此,電動機漏抗的大小要兼顧到整個調速范圍內阻抗匹配的合理性。3)變頻電動機的主磁

23、路一般設計成不飽和狀態(tài),一是考慮高次諧波會加深磁路飽和,二是考慮在低頻時,為了提高輸出轉矩而適當提高變頻器的輸出電壓。2、結構設計再結構設計時,主要也是考慮非正弦電源特性對變頻電機的絕緣結構、振動、噪聲冷卻方式等方面的影響,一般注意以下問題:1)絕緣等級,一般為F級或更高,加強對地絕緣和線匝絕緣強度,特別要考慮絕緣耐沖擊電壓的能力。2)對電機的振動、噪聲問題,要充分考慮電動機構件及整體的剛性,盡力提高其固有頻率,以避開與各次力波產(chǎn)生共振現(xiàn)象。3)冷卻方式:一般采用強迫通風冷卻,即主電機散熱風扇采用獨立的電機驅動。4)防止軸電流措施,對容量超過160KW電動機應采用軸承絕緣措施。主要是易產(chǎn)生磁路

24、不對稱,也會產(chǎn)生軸電流,當其他高頻分量所產(chǎn)生的電流結合一起作用時,軸電流將大為增加,從而導致軸承損壞,所以一般要采取絕緣措施。5)對恒功率變頻電動機,當轉速超過3000/min時,應采用耐高溫的特殊潤滑脂,以補償軸承的溫度升高。 變頻電機可在0。1HZ-130HZ范圍長期運行,  普通電機可在:2極的為20-65hz范圍長期運行.  4極的為25-75hz范圍長期運行.  6極的為30-85hz范圍長期運行.  8極的為35-100hz范圍長期運行.  通常,變頻器可用作軟起動器以實現(xiàn)

25、交流電機的軟起動已為大家所熟知,若使用帶程序起動功能的變頻器就顯得更為方便。下面以森蘭BT40-45kWT型變頻器帶動4極Y系列45kW交流電機為例,對其參數(shù)設定予以介紹,供參考。 森蘭BT40-45kWT型變頻器共有90個要設置的參數(shù),其中有18個參數(shù),特別是“程序運行模式”、“程序運行時間”功能可用于軟起動/停止。 F00:頻率設定。設定范圍:0.01Hz - 400.0Hz; F01:頻率給定方式。設定范圍: 0:頻率由F00控制或由 / 鍵控制; 1:頻率由外控端子VRF 0 

26、-5V(0 - 10V)信號控制; 2:頻率由外控端子IRF 4 - 20mA松開控制; 3:頻率由F00控制或由 / 鍵和X4、X5設定,失電后,記憶設定頻率; 4:頻率由F00控制或由 / 鍵和X4、X5設定,失電后,記憶由F0控制或由 / 鍵設定的頻率,不記憶X4、X5設定的頻率。 F02:運轉指令來源。設定范圍: 0:運轉指令由觸摸面板RUN、STOP控制; 1:運轉指令由外控端子FWD、REV控制,觸摸面板STOP有

27、效; 2:運轉指令由外控端子FWD、REV控制,觸摸面板STOP無效; F03:電機停車方式選擇。設定范圍: 0:電機以減速剎車方式停止; 1:電機以自由運轉方式停車。 F08:第一加速時間。設定范圍:0.1 - 3600s。 F09:第一減速時間。設定范圍:0.1 - 3600s。 F38:程序運行時間最小單位設定。 0:1s; 1:0.1s。 F44:多段頻率1,0.00 - 400Hz。 F51:程序運行模式選擇。設定范

28、圍: 0:程序運行模式取消; 1:程序運行一個周期后停止。 F52:程序運行時間,10.0 - 3600s。 F53:程序運行方向及加減速選擇1。 01:正轉,第一加減速運行; 02:正轉,第二加減速運行。 F54:程序運行時間2,0.0 - 3600s。 F56:程序運行時間3,0.0 - 3600s。 F58:程序運行時間4,0.0 - 3600s。 F60:程序運行時間5,0.0 - 360

29、0s。 F62:程序運行時間6,0.0 - 3600s。 F64:程序運行時間7,0.0 - 3600s。 F69:X1 - X5端子功能設定。 0:X3作程序運行輸入端; 1:保留。 1. 變頻器作程序運行模式時,F(xiàn)69 = 0,F(xiàn)08 = 100s,F(xiàn)09 = 100s,F(xiàn)38 = 0,F(xiàn)44 = 100Hz,F(xiàn)51 = 1,F(xiàn)52 

30、= 400s,F(xiàn)53 = 01,F(xiàn)54 = F56 = F58 = F60 = F62 = F64 = 0。 假設其它參數(shù)都已按實際情況設定完畢,此時外控端子X3閉合,變頻器開始運行,變頻器驅動交流電機在100s內從0Hz加速到100Hz運行頻率,運行300s后,又在100s內從100Hz緩慢減至0Hz,完成了軟起動和軟停車。 2. 當變頻器作普通變頻器時,此時:F00 = 100Hz,F(xiàn)01&#

31、160;= 3,F(xiàn)02 = 1,F(xiàn)08 = 100s,F(xiàn)09 = 100s,假設其它參數(shù)均已根據(jù)實際情況設定完畢,則外控端子FWD或REV與GND短接時,變頻器驅動交流電機在100s內從0速加速至運行頻率100Hz,當FWD或REV與GND斷開時,變頻器驅動交流電機在100s內從100Hz速度減至0Hz,電機停轉,完成了軟起動和軟停車。 除森蘭BT40 - 45kWT型變頻器外,有的變頻器也有類似功能。需特別說明的是:如果電機重載需起動轉矩較大時,則需選用比電機容量高一級的變頻器,否則無法實現(xiàn)軟

32、起動。變頻器的組成與常見故障及維修對策摘要:本文介紹了變頻器組成結構及相應故障與維修對策關鍵詞:逆變、驅動電路、IGBT模塊一、 引言: 變頻調速技術是現(xiàn)代電力傳動技術重要發(fā)展的方向,隨著電力電子技術的發(fā)展方向,交流變頻技術從理論到實際逐漸走向成熟。變頻器不僅調速平滑,范圍大,效率高,啟動電流小,運行平穩(wěn),而且節(jié)能效果明顯。因此,交流變頻調速已逐漸取代了過去的傳統(tǒng)滑差調速、變極調速、直流調速等調速系統(tǒng),越來越廣泛的應用于冶金、紡織、印染、煙機生產(chǎn)線及樓宇、供水等領域。但是由于受到環(huán)境,使用年限以及人為操作等因素,影響變頻器的使用壽命大為降低,同時使用中也出現(xiàn)了各種各樣的故障。下面我們就變頻器的

33、組成與常見故障及對策和大家一起探討變頻器構成。一般分為整流電路、平波電路、控制電路、逆變電路等幾大部分。二、 整流電路: 整流電路的功能是把交流電源轉換成直流電源。整流電路一般都是單獨的一塊整流模塊,但不少整流電路與逆變電路二者合一的模塊如富士7MBI系列。 整流模塊損壞是變頻器常見故障,在靜態(tài)中通過萬用表電阻擋正反向的測量來判斷整流模塊是否損壞,當然我們還可以用耐壓表來測試。 有的品牌變頻器整流電路,上半橋為可控硅,下半橋為二極管。如大功率的丹佛斯、臺達等。判斷可控硅好壞的簡易方法,可在控制極加上直流電壓(10V左右)看它正向能否導通。這樣基本大致能判斷出可控硅的好壞。 另外,富士變頻器G9

34、S(P9S)11kw以下的整流模塊的特點為該模塊集中五種功能。整流,預充電可控硅,制動管,電源開關管,熱敏電阻。如CVM40CD120整流模塊引腳及功能的名稱,供同行參考。 整流: R、S、T、A(+) N-(-) 充電可控硅:A1、P1、G+n(觸發(fā)) 制動管: DB、N_、G7(觸發(fā)) DB1 B+是其續(xù)流二極管 電源開關管:D8、S8、G8 熱敏電阻: Th1 Th2 G9S(P9S)15kw22kw,整流模塊為(VM100BB160)它的功能除整流外還有預充電可控硅。功率在30kw以上的為整流模塊單一整流功能。功率75kw以上為多組并聯(lián)整流模塊。三、 平波電路: 平波電路在整流器、整流

35、后的直流電壓中含有電源6倍頻率脈動電壓,此外逆變器產(chǎn)生的脈動電流也使直流電壓變動,為了抑制電壓波動采用電感和電容吸收脈動電壓(電流),一般通用變頻器電源直流部分對主電路構成器件有余量,省去電感而采用簡單電容濾波平波電路。 對濾波電容進行容量與耐壓的測試,我們還可以觀察電容上的安全閥是否爆開。有沒有漏液現(xiàn)象來判斷的它的好壞。四、 控制電路: 現(xiàn)代變頻調速基本系用16位、32位單片機或DSP為控制核心,從而實現(xiàn)全數(shù)字化控制。 變頻器是輸出電壓頻率可調的調速裝置。提供控制信號的回路稱為主控制電路,控制電路由以下電路構成:頻率、電壓的“運算電路”,主電路的“電壓、電流檢測電路”,電動機的“速度檢測電路

36、”。運算電路的控制信號進放大的“驅動電路”以及逆變器和電動機的“保護電路”,但實際使用變頻器時,其維護工作也比較復雜。這里就變頻器控制電路故障報警產(chǎn)生原因提供以下一些處理方法。 常用變頻器在使用中,是否能滿足傳動系統(tǒng)要求,變頻器參數(shù)設置尤為重要。設置不正確會導致變頻器報警而不能正常工作。 1. 參數(shù)設置變頻器出廠時,廠家對每個參數(shù)都預設一個值這些參數(shù)叫出廠(缺?。┲怠R话闳笔≈挡⒉荒軡M足大多數(shù)傳動系統(tǒng)的要求。所以用戶在正確使用變頻器之前,要求對變頻器參數(shù)做如下設置:(1) 確認電機參數(shù)設定電機的功率、電流、電壓、轉速、最大頻率。這些參數(shù)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

37、度控制、轉拒控制、PID或其它方式。選定控制方式后,一般要根據(jù)控制精度需要進行靜態(tài)或動態(tài)辨別。(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(jù)實際情況選擇啟動方式??梢杂妹姘?、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(shù)后,變頻器基本能正常工作,如要獲得更好的控制效果則只能根據(jù)實際情況修改相關參數(shù)。一旦發(fā)生參數(shù)設置故障,可根據(jù)說明書進行修改參數(shù).如果不行可數(shù)據(jù)初始化,恢復缺省值.然后按上述步驟重新設

38、置,對于不同品牌的變頻器其參數(shù)恢復出廠值方式也不同。 2.“OC”過流報警故障 這是變頻最常見故障,我們首先排除由于參數(shù)問題而導致的故障,例如:(1)電流限制,加速時間過短有可能導致過流的產(chǎn)生。然后我們就(2)必須判斷是否電流檢測電路問題,以FVR-075G7S-4EX為例,我們有時看到FVR-075G7S-4EX在不接電機運行的時候面板會有電流顯示,電流來自于哪里呢?這時就要測試一下它的3個霍爾傳感器是否出了問題。3“OV”過壓故障 首先先要排除由于參數(shù)問題而導致的故障,例如:(1)減速時間過短,以及由于再生負載而導致的過壓等, (2)然后我們可以看一下輸入側電壓是否有問題,然后我們(3)可

39、以看一下電壓檢測電路是否出現(xiàn)了故障。一般的電壓檢測電路的電壓采樣點都是中間直流母線取樣后(530V左右的直流)通過阻值較大的電阻降壓后再由光耦進行隔離,當電壓超過一定值時,顯示“5”過壓(此機為數(shù)碼管顯示)我們可以看一下電阻是否氧化變值,光耦是否有短路現(xiàn)象。4“UV”欠壓故障 首先我們可以(1)看一下輸入端電壓是否偏低、缺相,然后(2)看一下電壓檢測電路故障,判斷和電壓相同。5.“OH”過熱故障 變頻器溫度過高,檢查變頻器的通風情況,及軸流風扇運轉是否良好。有些變頻器有電動機溫度檢測裝置,檢查電動機的散熱情況,然后我們檢查檢測電路各器件是否正常。6.“SC”短路故障 我們可以檢測一下變頻器內部

40、器件是否有短路現(xiàn)象。以安川616G545P5為例,一般為模塊和驅動電路的問題,更換模塊修復驅動電路,“SC”故障會消除。7.“FU”快速熔斷故障 現(xiàn)行推出的變頻器大多推出了快熔故障檢測功能。特別是大功率變頻器,以LG SV030IH-4變頻器為例。它主要是對快熔前面后面的電壓進行采樣檢測。當快熔損壞以后必然會出現(xiàn)快熔一端電壓丟失,此時隔離光耦動作,出現(xiàn)FU報警。更換快熔就應能解決問題,特別應該注意的是更換快熔前必須判斷主回路是否有問題。五、 逆變電路:逆變電路同整流電路相反,逆變電路是將直流電壓變換為所要頻率的交流電壓,以所確定的時間使上橋5個,下橋6個功率開關器件導通和關斷。從而可以在輸出端

41、U、V、W三相上得到相位互相差2/3的三相交流電壓。逆變電路通常指的就是IGBT逆變模塊(早期生產(chǎn)的變頻器為GTR等功率模塊)IGBT模塊損壞也是變頻器常見的故障。對于IGBT模塊,我們介紹最簡單的測量方法(專業(yè)不是這樣測量)用指針萬用表電阻10k檔表棒去觸發(fā)GwEw(黑筆碰Gw,紅筆碰Ew)則P到W可導通。當Gw Ew短路,P到W則關閉,其它各管引腳同理。測量耐壓值可用晶體管參數(shù)測試儀,但是要短接觸發(fā)端GE才能測CE的耐壓值。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(wěn)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

42、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路觸發(fā)端電阻是否一致。通電開機可測量觸發(fā)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(fā)端或其他線路引起燒壞模塊。變頻調速器的常見故障及維修對策 The normal wrong and the maintenance antidote to inverter摘要:通過對通用變頻器在使用中常見故障的判斷及維修對策的提出,保證變頻器在出現(xiàn)故障時能夠及時解決問題,保障工業(yè)生產(chǎn)的正常進行。關鍵詞:霍爾傳感器 IGBTAbstract: According analysising the fault of

43、 the inverter , to suppose the antidote of Repairing, to assure when the inverter gets the problem, you can solve It in time, so that the production of factory could be running smothly. Keywords: Current transducer IGBT 交流變頻調速技術是現(xiàn)代電力傳動技術重要發(fā)展方向,隨著電力電子技術,微電子技術和現(xiàn)代控制理論在交流調速系統(tǒng)中的應用,變頻交流調速已逐漸取代了過去的滑差調速,變極調

44、速,直流調速等調速系統(tǒng),越來越廣泛的應用于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活的許多領域.但由于受到使用環(huán)境,使用年限以及人為操作上的一些因數(shù),變頻器的使用壽命大為降低,同時在使用中也出現(xiàn)了各種各樣的故障.下面我們就變頻器的一些常見故障及對策和大家做一個探討:首先我們可以對變頻器做一個靜態(tài)的測試,一般通用型變頻器大致包括以下幾個部分:1整流電路,2直流中間電路,3逆變電路,4控制電路.靜態(tài)測試主要是對整流電路,直流中間電路和逆變電路部分的大功率晶體管(功率模塊)的一個測試,工具主要是萬用表.整流電路主要是對整流兩極管的一個正反相的測試來判斷它的好壞,當然我們還可以用耐壓表來測試.直流中間回路主要是對濾波電容的容

45、量及耐壓的測量,我們也可以觀察電容上的安全閥是否爆開,有否漏液現(xiàn)象等來判斷它的好壞.功率模塊的好壞判斷主要是對功率模塊內的續(xù)流兩極管的判斷.對于IGBT模塊我們還需判斷在有觸發(fā)電壓的情況下能否導通和關斷。變頻器故障多種多樣,我們只能在實踐中不斷總結,摸索出一套快速有效處理變頻器故障的辦法。以上只是本人在實踐中的一點心得,與大家共同討論.通用變頻器常見的驅動電路形式及分析 The general inverters driver forms and analysis摘要:主要通過對通用變頻器驅動電路的分析,了解一些驅動電路的常見形式及發(fā)展趨勢,滿足解決現(xiàn)場實際問題的需要關鍵詞:厚膜電路 光耦 大

46、功率模塊Abstract:According analysis inverterdriver ,knowing the development of Drivers, appreciated the needs of the local question. Key words: mixed circuit photocouplers power module 交流變頻調速技術是現(xiàn)代電力傳動技術重要發(fā)展方向,隨著電力電子技術,微電子技術和現(xiàn)代控制理論在交流調速系統(tǒng)中的應用,變頻交流調速已逐漸取代了過去的滑差調速,變極調速,直流調速等調速系統(tǒng),越來越廣泛的應用于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活的許多領域.隨著變

47、頻調速器的廣泛應用,許多工程技術人員對它也有了相當?shù)牧私?一般通用型變頻器大致包括以下幾個部分:1整流電路,2直流中間電路,3逆變電路,4控制電路.而產(chǎn)生可調電壓和可調頻率的逆變電路,又應該是變頻器各組成部分的核心技術.逆變電路主要包括:逆變模塊和驅動電路.由于受到加工工藝,封裝技術,大功率晶體管元器件等因數(shù)的影響,目前逆變模塊主要由日本(東芝,三菱,三社,富士,三肯.)及歐美(西門子,西門康,摩托羅拉,IR)等少數(shù)廠家能夠生產(chǎn).驅動電路作為逆變電路的一部分,對變頻器的三相輸出有著巨大的影響. 驅動電路的設計一般有這樣幾種方式:1.分立插腳式元件組成的驅動電路.2.光耦驅動電路.3厚膜驅動電路

48、.4專用集成塊驅動電路等幾種.分立插腳式元件組成的驅動電路在80年代的日本和臺灣變頻器上被廣泛使用,主要包括日本(富士:G2,G5.三肯:SVS,SVF,MF., 春日,三菱Z系列K系列等)臺灣(歐林,普傳,臺安.)等一系列變頻器.隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展及貼片工藝的出現(xiàn),這類設計電路復雜,集成化程度低的驅動電路已逐漸被淘汰.光耦驅動電路是現(xiàn)代變頻器設計時被廣泛采用的一種驅動電路,由于線路簡單,可靠性高,開關性能好,被歐美及日本的多家變頻器廠商采用.由于驅動光耦的型號很多,所以選用的余地也很大.驅動光耦選用較多的主要由東芝的TLP系列,夏普的PC系列,惠普的HCPL系列等.以東芝TLP系列光耦

49、為例.驅動IGBT模塊主要采用的是TLP250,TLP251兩個型號的驅動光耦.對于小電流(15A)左右的模塊一般采用TLP251.外圍再輔以驅動電源和限流電阻等就構成了最簡單的驅動電路.而對于中等電流(50A)左右的模塊一般采用TLP250型號的光耦.而對于更大電流的模塊, 在設計驅動電路時一般采取在光耦驅動后面再增加一級放大電路,達到安全驅動IGBT模塊的目的.厚膜驅動電路是在阻容元件和半導體技術的基礎上發(fā)展起來的一種混合集成電路.它是利用厚膜技術在陶瓷基片上制作模式元件和連接導線,將驅動電路的各元件集成在一塊陶瓷基片上,使之成為一個整體部件.使用驅動厚膜對于設計布線帶來了很大的方便,提高

50、了整機的可靠性和批量生產(chǎn)的一致性,同時也加強了技術的保密性.現(xiàn)在的驅動厚膜往往也集成了很多保護電路,檢測電路.應該說驅動厚膜的技術含量也越來越高.另外現(xiàn)在還出現(xiàn)了專用的集成塊驅動電路,主要由IR的IR2111,IR2112,IR2113等,其它還有三菱的EXB系列驅動厚膜.三菱的M57956,M57959等驅動厚膜.此外,現(xiàn)在的一些歐美變頻器在設計上采用了高頻隔離變壓器加入了驅動電路中(如丹佛斯VLT系列變頻器).應該說通過一些高頻的變壓器對驅動電路的電源及信號的隔離,增強了驅動電路的可靠性,同時也有效地防止了強電部分的電路出現(xiàn)故障時對弱電電路的損壞.在實際的維修中我們也感覺到這種驅動電路故障

51、率很低,大功率模塊也極少出現(xiàn)問題.在我們平時的日常生產(chǎn)使用中,大功率模塊損壞是一種常見的故障現(xiàn)象,損壞的原因可能是多種多樣的.馬達短路,對地絕緣不好,電機堵轉,外部電源電壓過高都有可能造成變頻器大功率模塊的損壞,我們在實際維修中更換大功率模塊時一定要確定驅動電路的正常工作.否則更換后很容易引起大功率模塊的再次損壞.另外我們也要了解GTR 模塊和IGBT模塊驅動電路的區(qū)別,兩種功率模塊前者為電流驅動,后者則是電壓驅動.隨著電子元器件,大規(guī)模集成電路的發(fā)展,驅動電路也在不斷向著高集成化方向發(fā)展,而且功能在不斷擴大,性能也在不斷提高.同時也對我們這些從事變頻維修行業(yè)的人提出了更高的要求,以上只是本人

52、在變頻維修中的一些心得,同時也希望從事這行業(yè)的人多多溝通交流. 變頻器應用中的點滴問題關于變頻器維修的問題本公司同仁和業(yè)內人士介紹的比較詳盡。本人在這里注意介紹一下在現(xiàn)場維修中遇到的使用不當出現(xiàn)的電機燒毀的故障。變頻器發(fā)展到今天其智能化程度已經(jīng)達到很高的程度,使用前必須先認真看懂并了解其性能,使用方法。這在很大程度上影響變頻器與電機的正常工作。以常見的電機燒壞問題為例:變頻器有許多參數(shù)需在使用前正確地進行設置,如加減速方式、基頻、電壓等級、電流等級、保護等級等等,只有參數(shù)設置正確經(jīng)過計算才能正確輸出,驅動電機正常工作。大家都知道電機的轉矩是電機的磁場通過轉子內流過電流之間的相互作用而產(chǎn)生的,當

53、電壓一定時只降低頻率那么隨轉矩的變化磁通就過大形成磁回路飽和容易燒毀電機,所以頻率與電壓要成比例的改變即改變頻率的同時控制變頻器的輸出電壓使電機的磁通保持一定,避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的出現(xiàn),所以頻率與電壓之間有著密不可分的關系。如果使用不當,是造成電機燒毀的主要因素。有些客戶經(jīng)常問這樣一個問題,使用變頻器驅動電機的優(yōu)點是什么。這首先要了解變頻器的工作原理。其實變頻器就是通過電力半導體器件的導通,關閉將工頻電源變換或按一定規(guī)律改變寬度的脈沖系列,調制出來一定的波形(如直線形,曲線形等)的輸出量隨著電機的加速頻率和電壓成一定的比例而增加,電流等級在額定值的15以下,啟動轉矩可達20至120,完全成實

54、現(xiàn)滿載啟動,實現(xiàn)了節(jié)約電能,降低噪音,平穩(wěn)啟動的效果。如果用工頻電源直接啟動設備,啟動電流將達到額定值的67倍,同時產(chǎn)生嚴重的機械震動,易造成“飛車”與“堵車”的現(xiàn)象。所以我們認為變頻器是驅動電機啟動設備的理想工具,隨著技術進步變頻器市場會越來越大,越來越被廣大行業(yè)所接收。變頻器驅動電路常見問題及解決方案 近十多年來,隨著電力電子技術、微電子技術及現(xiàn)代控制理論向交流電氣傳動領域的滲透,變頻交流調速已逐漸取代了過去的滑差調速,變極調速,直流調速等調速系統(tǒng)。幾乎可以說,有電動機的地方就有變頻器的使用。其最主要的特點是具有高效率的驅動性能及良好的控制特性。 現(xiàn)在通用型的變頻器一般包括以下幾個部分:控

55、制電路,預充電電路(包括整流橋),中間直流電路,驅動電路。一臺變頻器的好壞,驅動電路起著至關重要的作用,我們今天就來談談驅動電路常見的問題以及解決的辦法。 驅動電路只是一個統(tǒng)稱,隨著技術的不斷發(fā)展,驅動電路本身也經(jīng)歷了從插腳式元的驅動電路到光耦驅動電路,再到厚膜驅動電路,以及比較新的集成驅動電路,現(xiàn)在前面提到的后三種驅動電路在維修中還是經(jīng)常能遇到的,今天我們就著結合實例講下這幾種驅動電路的維修方法: 造成驅動損壞的原因有各種各樣的,一般來說出現(xiàn)的問題也無非是U,V,W三相無輸出,或者輸出不平衡,再或者輸出平衡但是在低頻的時候抖動,還有啟動報警等等。當一臺變頻器大電容后的快熔開路,或者是IGBT

56、逆變模塊損壞的情況下,驅動基本都不可能完好無損,切不可換上好的快熔或者IGBT逆變模塊,這樣很容易造成剛換上的好的器件再次損壞。這個時候應該著重檢查下驅動電路上是否有打火的印記,這里可以先將IGBT逆變模塊的驅動腳連線拔掉,使用萬用表電阻檔測量下六路驅動是否阻值都相同(但是及個別的變頻器驅動電路不是六路阻值都相同的:比如三菱還有富士的),如果六路阻值都基本相同還不能完全證明驅動電路是完好的,接著需要使用電子視波器測量六路驅動上電壓是否相同,當給定一個啟動信號時六路的波形是否一致;如果手里沒有電子視波器的話,也可以嘗試使用數(shù)值型電子萬用表,來測量驅動電路六路的直流電壓,一般來說沒啟動時的每路驅動

57、電路上的直流電壓越為10伏左右,啟動后的直流電壓越為2-3伏,如果測量下來一切正常的話基本可以判斷此變頻器的驅動電路是好的。接著就將IGBT逆變模塊連到驅動電路上,但是記住在沒有100%把握的情況最穩(wěn)妥的方法還是將IGBT逆變模塊的P從直流母線上斷開,中間接一組串聯(lián)的燈泡或者一個功率大一點的電阻,這樣能在電路出現(xiàn)大電流的情況下,保護IGBT逆變模塊不被大電容里的電打壞,下面就講幾個在維修變頻器時和驅動電路有關的實例: 1,客戶送來一安川616G5,3.7KW的變頻器,故障現(xiàn)象為三相輸出正常,但在低速時馬達抖動,無法進行正常的生產(chǎn)。接到手估計多數(shù)為變頻器驅動電路損壞,正確的解決辦法應該是確定故障現(xiàn)象后將變頻器打開,將IGBT逆變模塊從印板上卸下,使用電子視波器觀察六路驅動電路打開時的波形是否一致,找出不一致的那一路驅動,更換該驅動電路上的光耦,一般為PC923或者

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