變頻器欠壓干擾故障的維修

變頻器欠壓干擾故障的維修第1頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修5.1缺相、欠壓故障的原因及處理

5.1.1缺相、欠壓故障的原因分析第2頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修1.缺相分析在三相交流電路中，通過三相整流橋整流，得到直流母線上515V的直流電壓。如果有一相斷路或整流半橋的整流二極管壞，電路變?yōu)閱蜗嗾?，便發(fā)生了缺相故障。第3頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修2.欠壓欠壓是指直流母線上的電壓較低，當(dāng)?shù)陀诹俗冾l器的欠壓檢出值，變頻器報欠壓。造成變頻器欠壓的原因有兩個方面：1）380V交流電低于了正常值（低于360V），使變頻器的直流母線上的電壓下降。2）變頻器內(nèi)部電路問題，如SL接觸器不能吸合，限流電阻造成直流母線電壓低；變頻器檢測電路故障，造成變頻器誤報等。不管是由什么原因造成的欠壓，都可以用測量直流母線電壓的方法檢測出來。第4頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修3.變頻器瞬間掉電欠壓保護(hù)在大型企業(yè)，當(dāng)有大型電器啟動時，會造成電壓的瞬時下降，當(dāng)電壓下降到變頻器的欠壓保護(hù)值時，變頻器便停止輸出。遇此情況，設(shè)置瞬時停電再啟動。第5頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修5.1.2變頻器欠壓、缺相案例分析案例1：一臺三肯160kW變頻器，在工作中，偶爾報欠壓停機(jī)。案例現(xiàn)象：該變頻器為恒壓供水系統(tǒng)，在一年前就有時報欠壓跳閘，復(fù)位后能正常工作。最近一段時間，跳閘比較頻繁，每個星期就跳幾次，影響到正常工作。案例檢查：首先測量三相交流電壓，均為385V，正常；再測量直流母線上電壓，為510V，正常。該廠共有兩臺同型號的三肯160kW變頻器，將兩臺變頻器啟動，輸出頻率調(diào)整為40Hz，再測量兩臺變頻器的直流母線電壓，均為505V。第6頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修故障判斷：由于兩臺變頻器型號相同、功率相同、外加電壓和母線電壓相同，均都在正常范圍，一臺變頻器工作始終正常，而另一臺變頻器近期頻繁的報欠壓故障，判斷為變頻器的內(nèi)部檢測電路出了問題，發(fā)出誤報信號。變頻器必須做解體維修。第7頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修案例2變頻器起動后跳“LU”案例現(xiàn)象：一臺富士FRN11G11S變頻器在頻率上升到15Hz以上時，“LU”欠電壓保護(hù)動作。案例分析：變頻器欠壓故障是在使用中經(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350V)或變頻器自身原因。變頻器自身的主要原因有：整流模塊某一路損壞、濾波電容容量不足；其次是主回路接觸器損壞，導(dǎo)致直流母線電壓損耗在充電電阻上而導(dǎo)致欠壓；再有就是電壓檢測電路發(fā)生故障而出現(xiàn)欠壓問題。第8頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修案例檢查：首先檢查輸入側(cè)電壓是否有問題，然后檢查電壓檢測電路。從整流部分向變頻器電源輸入端檢查，發(fā)現(xiàn)電源輸入側(cè)缺相，由于電壓表從另外兩相取信號，電壓表指示正常，沒有及時發(fā)現(xiàn)變頻器輸入側(cè)電源缺相。輸入端缺相后，由于變頻器整流輸出電壓下降，在低頻區(qū)，因充電電容的作用還可調(diào)頻，但在頻率調(diào)至一定值后，整流電壓下降較快、造成變頻器“LU”跳閘。接通斷相電路，試機(jī)正常。第9頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修案例3森蘭變頻器，工作報欠壓。案例現(xiàn)象：一臺森蘭SB70G22、30KW變頻器，上電顯示正常，但是加負(fù)載后顯示“Er.dcL”直流母線欠壓故障。案例檢查：上電后測量直流母線電壓，正常。變頻器負(fù)載運(yùn)行，再測量直流母線電壓，發(fā)現(xiàn)隨著輸出頻率的上升，母線電壓下降到500V以下，判斷為整流電路故障。案例維修：用萬用表直流×10擋，測量6只整流二極管的正向?qū)娮?。?jīng)測量，發(fā)現(xiàn)該變頻器整流橋有一路橋臂開路，更換新品后故障排除。第10頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修案例4

：西門子440變頻器工作報欠壓案例現(xiàn)象：一臺新安裝的西門子440、4kW變頻器，驅(qū)動一臺4kW電動機(jī)，變頻器和電動機(jī)均為同一品牌，均由同一供應(yīng)商提供。該變頻器安裝好后，工作中頻繁報欠壓。案例檢查：測量交流輸入電壓，380V正常；測量直流母線電壓，495V，也基本上在正常范圍之內(nèi)。因為是新變頻器，內(nèi)部故障的可能性很小。半個月時間沒找出故障所在。偶爾發(fā)現(xiàn)電動機(jī)的功率為5kW，隨后由供應(yīng)商進(jìn)行了更換。電動機(jī)更換為4kW后故障消除。案例分析：該案例本質(zhì)上應(yīng)報過載，怎么會報欠壓呢？可能是變頻器的輸出電流增加，引起了輸入電壓下降，而欠壓報警值設(shè)置的較高，故出現(xiàn)了欠壓報警。第11頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修案例5：變頻器先報欠壓，后無電案例現(xiàn)象：一臺55kW富士變頻器，驅(qū)動一臺45kW電動機(jī)用于抽油機(jī)。抽油機(jī)在運(yùn)行時往復(fù)運(yùn)動，空載下行時有能量回饋，因此外接制動電阻和制動選件。一天,在啟動時，變頻器報欠壓跳閘，復(fù)位時再啟動，變頻器無電。第12頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修案例處理：測量輸入電壓，380V正常，測量直流母線電壓，基本為零。判斷為變頻器故障。將變頻器拆除，換上一臺同型號變頻器，開機(jī)又報欠壓。懷疑外電路有問題。斷電5min，待濾波電容的電壓充分放電后，用萬用表電阻擋測量直流母線兩端電阻，阻值為10幾歐，再查制動選件，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)短路。將制動選件換新，故障排除。案例分析：因為制動選件短路，在直流母線上始終并聯(lián)有制動電阻。起機(jī)時，因為有限流電阻的作用，直流母線電壓升不到正常值，接觸器不能閉合。因為限流電阻的容量很小，時間稍長，就燒斷了。第13頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修案例6：一臺CT18.5kW變頻器，上電跳“Uu”欠壓故障。案例檢查：測量三相交流電壓，正常；測量直流母線電壓，大大低于正常值。判斷為變頻器內(nèi)部電路損壞。案例維修：在線測量變頻器的整流橋和充電限流電阻RL，是好的。判斷繼電器不能閉合。解體變頻器，測量繼電器線圈，導(dǎo)通；給線圈加上24V直流電壓，繼電器吸合。繼而檢查24V直流電源，經(jīng)仔細(xì)檢查該電壓是經(jīng)過LM7824穩(wěn)壓集成塊穩(wěn)壓后輸出的，測量該穩(wěn)壓塊已損壞，找一新品更換后，上電工作正常。第14頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修

5.2變頻器過熱故障的檢修5.2.1變頻器過熱原因第15頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修5.2.2排除方法1.環(huán)境溫度過高造成環(huán)境溫度高的原因有：1）夏天氣溫過高夏天環(huán)境溫度高于40度時，造成變頻器的體溫度更高，變頻器要降額使用。2）安裝不合理因為安裝不合理，造成變頻器散熱不良。第16頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修2.變頻器風(fēng)扇壞、風(fēng)道堵塞工作在灰塵、絮狀物較多的場合，如果變頻器沒有防塵措施，很容易造成風(fēng)道堵塞，散熱不良，極易造成模塊損壞。散熱軸流風(fēng)機(jī)，工作有年限要求，當(dāng)風(fēng)機(jī)的軸承干涸、風(fēng)葉堵塞、繞組損壞等，會使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速慢或停轉(zhuǎn)。風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速慢或停轉(zhuǎn)會使散熱器溫度迅速上升，如不馬上停機(jī)保護(hù)，會使模塊過熱損壞。第17頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修2.變頻器維護(hù)防熱、除塵、防惡劣環(huán)境，是變頻器正常工作的保證。除塵方法：用高壓空氣吹散熱器風(fēng)道；用毛刷清掃控制電路的導(dǎo)電積塵（將報廢的變頻器進(jìn)行拆解，練習(xí)變頻器的拆解方法）。第18頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修案例7：ABB變頻器過熱停機(jī)案例現(xiàn)象：一臺ABBACS50022kW變頻器在運(yùn)行半小時左右跳“OH”。

分析與維修:因為是在運(yùn)行一段時間后才出現(xiàn)過熱跳閘，所以溫度傳感器壞的可能性不大，可能變頻器的溫度確實(shí)太高。通電后發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動緩慢，防護(hù)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(jī)風(fēng)機(jī)運(yùn)行良好，運(yùn)行數(shù)小時后沒有再跳此故障。

第19頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修案例8：

佳靈變頻器通電就報“FL”過熱跳閘。案例現(xiàn)象：

一臺T9、90KW變頻通電就跳“FL”，且不能復(fù)位。分析與維修:因為正常過熱要有一定的時間累積過程，該機(jī)為通電就跳“FL”，且不能復(fù)位，變頻器內(nèi)部損壞的原因較大。首先檢查逆變模塊沒有發(fā)現(xiàn)問題。其次檢查驅(qū)動電路也沒有異常現(xiàn)象，估計問題出現(xiàn)在溫度保護(hù)電路。此機(jī)溫度保護(hù)元件為85度常閉感溫包,經(jīng)測量后為感溫包斷路引起保護(hù).

換一個新的感溫包，故障排除。

第20頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修案例9：

一臺佳靈37kW變頻器，在運(yùn)行十多分鐘后跳“FL”。

分析與維修:因為是在運(yùn)行一段時間后才出現(xiàn)故障，所以溫度傳感器損壞的可能性不大，可能是變頻器的溫度確實(shí)太高。通電后發(fā)現(xiàn)變頻器頂端風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量很小,估計為散熱器的散熱片被堵(因該變頻器是用在化纖行業(yè))。清掃變頻器散熱器的通風(fēng)道，開機(jī)后通風(fēng)良好，運(yùn)行數(shù)小時后再沒有跳此故障。

第21頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修5.2電磁干擾故障的排除5.2.1電磁干擾的三種途徑

變頻器的干擾途徑為：傳導(dǎo)干擾、電磁波輻射干擾和磁場耦合干擾。第22頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修1.傳導(dǎo)干擾是整流電源電流的不連續(xù)性造成的。他是沿著電源線傳播，凡是接到該電源上的電器，都要受到干擾。2.電磁波輻射干擾是因為變頻器輸出端PWM波輻射造成的。是無線傳播，當(dāng)信號線離干擾線較近時會受到干擾。3.磁場耦合干擾是電流流動在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場形成的干擾。干擾距離較近。第23頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修5.2.2受干擾的原因變頻器受到電磁

干擾的主要原因是變頻器的屏蔽不良。一是：電源線屏蔽不良，PWM波輻射嚴(yán)重；二是：控制設(shè)備、信號線屏蔽不良，感應(yīng)進(jìn)了干擾信號；三是：沒有合理的接地，信號屏蔽線接地、變頻器外殼接地、電動機(jī)外殼接地等。四是：工頻電源的干擾諧波傳入了控制設(shè)備。變頻器的輸入端沒有安裝電抗器、EMC電磁濾波器，信號電源和變頻器用同一電源。從發(fā)生的電磁干擾案例分析，問題主要出現(xiàn)在上述四個方面。當(dāng)判斷變頻器為電磁干擾，首先檢查變頻器的接地情況，信號線的屏蔽情況和走向，電源線是否進(jìn)行了屏蔽，是否套入共軛磁環(huán)，是否接入濾波器等?？捎檬静ㄆ鬟M(jìn)行控制信號的觀察，從而發(fā)現(xiàn)干擾途徑。

第24頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修5.2.3受到電磁干擾的現(xiàn)象1.安裝在同一電源上的電器出項異常當(dāng)變頻器安裝完畢，發(fā)現(xiàn)整個廠區(qū)或部分區(qū)域電器工作不正常。如計算機(jī)、保護(hù)裝置、信號系統(tǒng)等。2.變頻器不能正常工作因為干擾信號和控制信號相疊加，進(jìn)行變頻器的控制。因此，電磁干擾多反映在變頻器的運(yùn)行控制上。如電動機(jī)在運(yùn)行過程中突然停機(jī)，電動機(jī)運(yùn)行時快時慢，運(yùn)行速度不穩(wěn)定，電動機(jī)停不下來，按鈕不起作用、控制壓力不準(zhǔn)、變頻器反映遲鈍等等，這些都是變頻器可能受到干擾的具體體現(xiàn)。

第25頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修5.2.4消除干擾的方法1.進(jìn)行良好屏蔽第26頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修第27頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修第28頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修2.分區(qū)安裝第29頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修5.2.5故障案例分析案例10：電磁干擾引起紡織機(jī)不能正常工作1.案例現(xiàn)象：一臺新改裝的紡織機(jī)，用3.7KW的變頻器拖動一臺4KW電動機(jī)。調(diào)試后設(shè)備投入試運(yùn)行。工作幾個小時后電動機(jī)不轉(zhuǎn)，變頻器有頻率顯示，也不報故障保護(hù)。用戶認(rèn)為是變頻器有問題，要求更換一臺新機(jī)，后來廠家更換了新機(jī)故障依然如此。2.案例分析：由于更換了新機(jī)，排除了變頻器本身的故障。在檢查時發(fā)現(xiàn)，按正轉(zhuǎn)按鈕起動變頻器運(yùn)行時，變頻器面板的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)指示燈都亮，也就是說變頻器正轉(zhuǎn)指令和反轉(zhuǎn)指令都啟用了，難怪電動機(jī)不運(yùn)行。在檢查中發(fā)現(xiàn)變頻器沒有采取有效的防電磁干擾措施，判斷該故障為電磁干擾所致。3.處理方法：在變頻器輸入輸出電源線上套上磁環(huán)，把所有控制線更換成屏蔽線，同時降低了變頻器載波頻率。通過上述處理，故障排除。第30頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修案例12：.輸出高次諧波干擾液位計輸出.1.案例現(xiàn)象：由變頻器控制電動機(jī)拖動一臺液體設(shè)備。在運(yùn)行調(diào)試中，變頻器啟動運(yùn)行正常，而控制液體的液位計讀數(shù)偏高。在液位低于下限值時，液位計輸出＞4mA；液位未到設(shè)定上限值時，液位計卻顯示上限，致使變頻器接收停機(jī)指令，迫使變頻器停止運(yùn)行。2.案例分析及處理：檢查液位計，沒有問題，這顯然是變頻器的高次諧波干擾液位計，干擾傳播途徑是液位計的電源回路或信號線。解決辦法為：將液位計的供電電源取自另一供電變壓器，諧波干擾減弱，再將信號線穿入鋼管敷設(shè)，并與變頻器主回路線隔開一定距離。經(jīng)這樣處理后，諧波干擾基本消除，液位計工作恢復(fù)正常。第31頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修案例13：變頻器儀表干擾不能正常工作案例現(xiàn)象：某公司進(jìn)行水泵節(jié)能改造項目，安裝了9臺ABBACS系列變頻器，其中8臺變頻器是ACS-510系列，功率范圍為45~110kW；另外一臺變頻器是ACS-800系列，功率為200kW，此臺變頻器和另外一臺45k變頻器安裝在一臺1000kV·A車間變壓器供電的380V母線上。變頻器的4~20mA調(diào)速信號均來自PLC控制系統(tǒng)。第32頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修案例調(diào)試：在調(diào)試中ACS-510系列變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)正常，但ACS-800變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)時出現(xiàn)了兩個問題。

1）兩線制儀表信號受到干擾，測量值出現(xiàn)波動。波動比較嚴(yán)重時，控制系統(tǒng)發(fā)出壓力高或者壓力低的信號，控制系統(tǒng)均誤認(rèn)為是壓力過低，而自動關(guān)閉一些閥門。下圖曲線為變頻器工作和停止時儀表的記錄曲線，由圖可見，變頻器工作時儀表中感應(yīng)了較強(qiáng)的干擾信號。但是，除了兩線制以外的儀表，均正常工作，沒有受到干擾。

第33頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修2）變頻器運(yùn)行后，車間變壓器保護(hù)裝置誤動作，經(jīng)常發(fā)出過負(fù)荷報警，甚至發(fā)生誤動作跳閘，而變壓器實(shí)際負(fù)荷才500kW，并沒有出現(xiàn)過負(fù)荷。故障分析：初步判斷是因為變頻器功率比較大，產(chǎn)生的電磁干擾也比較強(qiáng)烈，并且由于控制線與動力線距離比較近造成的。其4~20mA調(diào)速信號電纜采用的是屏蔽雙絞線，穿鍍鋅鋼管后沿電纜橋架敷設(shè)，鋼管與電纜橋架的距離約為5cm。第34頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修故障處理：將控制電纜和動力電纜之間的距離調(diào)整到30cm以上再次試驗，發(fā)現(xiàn)干擾現(xiàn)象仍然存在；為了再次確認(rèn)是否是電磁干擾沿控制線路引入PLC控制系統(tǒng)，將控制電纜從PLC控制柜去除，變頻器控制柜現(xiàn)場手動調(diào)速，發(fā)現(xiàn)兩線制儀表信號受到的干擾現(xiàn)象仍然存在，所以基本排除了是電磁干擾信號沿控制線路引入PLC控制系統(tǒng)。隨后采用專用電能質(zhì)量測試儀對變頻器供電回路進(jìn)行諧波測試。測試諧波數(shù)據(jù)如表2所列，諧波電流波形和諧波含量如圖3、圖4所示。第35頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修變頻器諧波測量數(shù)據(jù)第36頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章欠壓與電磁干擾的維修從測試的諧波數(shù)據(jù)可知，變頻器產(chǎn)生了大量諧波，主要以5次、7次、