《變頻器技術(shù)應(yīng)用與實踐》課件-情景四 項目三 變頻器缺相故障維修

項目三

變頻器缺項故障維修

由于變頻器工作環(huán)境復(fù)雜，經(jīng)常會發(fā)生輸入電源、電源接線端子松動、三相電源不平衡等原因造成輸入缺相，輸入缺相會使變頻器直流母線回路電壓過低而損害變頻器。變頻器輸出缺相將使電動機處于缺相運行狀態(tài)，使電機一相電流為零，另外兩相電流增大超出正常值，電動機發(fā)熱急劇增加，嚴重時會燒毀電動機。一、項目背景及要求二、知識講座

1、變頻器主回路接線及相關(guān)設(shè)備變頻器主回路主要設(shè)備包括斷路器、變頻器、電動機以及三種設(shè)備之間的連接選件。

變頻器主回路單相連接示意圖

二、知識講座1）無熔絲短路器（MCCB）、漏電斷路器（ELB）、保險絲

1、變頻器產(chǎn)生過電壓的原因于變頻器輸入端和輸出端的電流都含有高頻成分，采用變頻器驅(qū)動時由高頻成分所造成的漏電電流要大于電網(wǎng)電源供電時的漏電電流。2）電磁接觸器（MC）為了在變頻器出現(xiàn)故障時能夠?qū)⒆冾l器從電源切斷，需要設(shè)置電磁接觸器。此外，在使用制動電阻的場合，也需要設(shè)置電磁接觸器。因此在選擇電磁接觸器時應(yīng)注意使其容量滿足：額定電流大于變頻器的輸入電流值。二、知識講座3）輸入電抗器

1、變頻器產(chǎn)生過電壓的原因輸入電抗器又稱電源協(xié)調(diào)電抗器，它能夠限制電網(wǎng)電壓突變和操作過電壓引起的電流沖擊，有效地保護變頻器和改善其功率因數(shù)，有效地抑制諧波電流。輸入電抗器串連在電源進線與變頻器輸入側(cè)，用于抑制輸入電流的高次諧波，減少電源浪涌對變頻器的沖擊，改善三相電源的不平衡性，提高輸入電源的功率因數(shù)（可提高到0.85）。輸入電抗器既能阻止來自電網(wǎng)的干擾，又能減少整流單元產(chǎn)生的諧波電流對電網(wǎng)的污染。二、知識講座4）輸出電抗器

1、變頻器產(chǎn)生過電壓的原因輸出電抗器有助于改善變頻器的過電流和過電壓。變頻器和電動機之間采用長電纜或向多電動機(10～50臺)供電時，由于變頻器工作頻率高，連接電纜的等效電路成為一個大電容，而引起下列問題：①電纜對地電容給變頻器額外增加了峰值電流。②由于高頻瞬變電壓，給電動機絕緣額外增加了瞬態(tài)電壓峰值。為了補償長線分布電容的影響，并能抑制變頻器輸出的諧波，減小變頻器噪聲，避免電動機絕緣過早老化和電動機損壞，可以選用輸出電抗器來減小在電動機端子的du/dt值。當(dāng)變頻器和電動機之間用長電纜時，輸出電抗器可以減小負荷電流的峰值。二、知識講座5）輸入側(cè)電源濾波器EMI

1、變頻器產(chǎn)生過電壓的原因輸入側(cè)電源濾波器是否選用輸入側(cè)電源濾波器的作用是降低輸入側(cè)高頻諧波電流，減少諧波對變頻器的影響。在變頻器工作環(huán)境中，如果高次諧波干擾源較多，或諧波強度較大，電磁噪聲太強烈，最好選用輸入側(cè)電源濾波器。6）變頻器輸出側(cè)濾波器EMI是否選用變頻器輸出側(cè)濾波器變頻器輸出側(cè)濾波器的作用是降低變頻器輸出諧波造成的電動機運行噪聲，減少噪聲對其他電器的影響。在變頻器工作環(huán)境中，如果存在傳感器、測量儀表等其他精密儀器、儀表，電動機運行噪聲會使它們運行異常，最好選用變頻器輸出側(cè)濾波器。二、知識講座7）直流電抗器

1、變頻器產(chǎn)生過電壓的原因直流電抗器的主要作用是減少輸入電流的高次諧波成分，提高輸入電源的功率因數(shù)，并能限制短路電流。

需要安裝直流電抗器的場合1、當(dāng)給變頻器供電的同一電源節(jié)點上有開關(guān)式無功補償電容屏或帶有晶閘管相控負載時，因電容器屏開關(guān)切換引起的無功瞬變致使網(wǎng)壓突變、相控負載造成的諧波和電網(wǎng)波形缺口，有可能對變頻器的輸入整流電路造成損害。2、當(dāng)變頻器供電三相電源的不平衡度超過3%時。3、當(dāng)要求提高變頻器輸入端功率因數(shù)到0.93以上。4、當(dāng)變頻器接入大容量變壓器時，變頻器的輸入電源回路流過的電流有可能對整流電路造成損害。二、知識講座7）直流電抗器

2、變頻器缺相故障的檢測當(dāng)發(fā)生變頻器輸入缺相時，變頻器仍會繼續(xù)運行，此時濾波電容會被反復(fù)的充電，這樣會損壞電容從而導(dǎo)致整臺變頻器損壞。變頻器輸入缺相的硬件檢測方法二、知識講座1）、運行中電動機缺相

3、電機缺相運行的后果

1、當(dāng)滿載時，電動機處于過流狀態(tài)，表現(xiàn)為電機噪聲較大，轉(zhuǎn)速急劇下降，電動機溫度急速上升并燒壞電動機；2、當(dāng)輕載運行電動機缺相時，電動機因為在慣性的作用下會繼續(xù)運行一段時間，但轉(zhuǎn)速會有所降低。未缺相的繞組電流迅速增加，使這相繞組由于溫度過高而被燒毀。當(dāng)啟動時發(fā)生缺相，轉(zhuǎn)子左右擺動，有很大的“嗡嗡”聲，電動機不能啟動，其繞組電流為額定電流的4~7倍，發(fā)熱量為正常發(fā)熱量的10~30倍，因其溫升過快而燒壞電動機。2）、啟動時缺相二、知識講座3、缺相故障定位

3、電機缺相運行的后果輸入缺相或電源缺相診斷流程圖輸出缺相診斷流程圖三、案例分析

一、西門子變頻器輸出缺相故障現(xiàn)象：

某廠使用西門子MM440-6SE6440-2UD21-1AA0變頻器控制傳送帶電機，變頻器額定功率1.1KW，額定電壓380V，使用時間15個月。在最近的使用過程中，經(jīng)常發(fā)生變頻器報警故障，故障代碼F003（欠電壓）。故障分析：首先用萬用表測量變頻器的輸入電壓，約380V，正常。再按Fn（功能鍵）查看變頻器輸出電壓，約200V，遠遠低于變頻器正常工作電壓（50Hz時輸出電壓380V），由此判斷變頻器損壞，更換同型號變頻器重新運行，運行一段時間后，依然出現(xiàn)F003故障報警由此判斷變頻器沒有損壞，可能是由于電動機缺相引起的變頻器報警。故障處理：用萬用表測量變頻器輸出端電動機三相繞組阻抗，結(jié)果三相平衡，對地也正常。打開電動機接線盒，斷開電動機的輸入電源線，再次測量電動機三相繞組阻抗依然正常，因此可以判斷電動機正常，由此可以推斷可能是電動機電源輸入線斷相造成的。更換電線，重新運行，恢復(fù)正常。三、案例分析

一、西門子變頻器輸出缺相故障處理：用萬用表測量變頻器輸出端電動機三相繞組阻抗，結(jié)果三相平衡，對地也正常。打開電動機接線盒，斷開電動機的輸入電源線，再次測量電動機三相繞組阻抗依然正常，因此可以判斷電動機正常，由此可以推斷可能是電動機電源輸入線斷相造成的。更換電線，重新運行，恢復(fù)正常。三、案例分析

二、變頻器輸入缺相

故障現(xiàn)象：某廠選用西門子MM440-6SE6440-2UC31-1DA0控制風(fēng)機，變頻器額定功率11KW，額定電壓380V。變頻器在安裝調(diào)試運行結(jié)束后，在運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)跳閘，操作盤顯示故障代碼F003（欠電壓）。故障處理：用萬用表測量變頻器輸出端電動機三相繞組阻抗，結(jié)果三相平衡，對地也正常。打開電動機接線盒，斷開電動機的輸入電源線，再次測量電動機三相繞組阻抗依然正常，因此可以判斷電動機正常，由此可以推斷可能是電動機電源輸入線斷相造成的。更換電線，重新運行，恢復(fù)正常。三、案例分析

二、變頻器輸入缺相

故障分析：查看變頻器運行故障記錄，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)輸入缺相故障時電動機電流均在48A左右，直流母線電壓正常，測量變頻器輸入電壓正常。暫停后重新開機，變頻器在加速運行的過程中監(jiān)測變頻器的輸入電壓，當(dāng)電流到42A以上時，T端