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變頻器的故障處理

 

變頻器的故障處理

現(xiàn)在科技迅猛發(fā)展,交流調(diào)速已經(jīng)取代直流調(diào)速,計(jì)算機(jī)數(shù)字控制也已經(jīng)取代模擬控制已成為發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)變頻器可以優(yōu)化電機(jī)運(yùn)行變頻調(diào)速,起到增效節(jié)能的作用,節(jié)約電能,改善生產(chǎn)工藝流程,提高產(chǎn)品質(zhì)量,以及改善運(yùn)行環(huán)境。而且有高效率,高功率因數(shù),以及優(yōu)異的調(diào)速和啟制動(dòng)性能等諸多優(yōu)點(diǎn)。所以也自然而然的在現(xiàn)代被更廣泛的運(yùn)用也不足為奇。那么其是利用什么原理呢:

變頻器通常分為4部分:整流單元、高容量電容、逆變器和控制器。 其利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置,能實(shí)現(xiàn)對(duì)交流異 步電機(jī)的軟起動(dòng)、變頻調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功率因素、過(guò)流/過(guò)壓/過(guò)載保護(hù)等功能其集成了高壓大功率晶體管技術(shù)和電子控制技術(shù),得到廣泛應(yīng)用。變頻器的作用是改變交流電機(jī)供電的頻率和幅值,因而改變其運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)的周期,達(dá)到平滑控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。

介紹完了變頻器的原理,下面就對(duì)其常見故障如何處理進(jìn)行介紹。

一、過(guò)壓類故障

變頻器的過(guò)電壓集中表現(xiàn)在直流母線的支流電壓上。正常情況下,變頻器直流電為三相全波整流后的平均值。若以380v線電壓計(jì)算,則平均直流電壓ud= 1.35 u線=513v。在過(guò)電壓發(fā)生時(shí),直流母線的儲(chǔ)能電容將被充電,當(dāng)電壓上至760v左右時(shí),變頻器過(guò)電壓保護(hù)動(dòng)作。因此,變頻器來(lái)說(shuō),都有一個(gè)正常的工作電壓范圍,當(dāng)電壓超過(guò)這個(gè)范圍時(shí)很可能損壞變頻器,常見的過(guò)電壓有兩類。

1、輸入交流電源過(guò)壓
這種情況是指輸入電壓超過(guò)正常范圍,一般發(fā)生在節(jié)假日負(fù)載較輕,電壓升高或降低而線路出現(xiàn)故障,此時(shí)好斷開電源,檢查、處理。


  

2、發(fā)電類過(guò)電壓

這種情況出現(xiàn)的概率較高,主要是電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速比實(shí)際轉(zhuǎn)速還高,使電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),而變頻器又沒(méi)有安裝制動(dòng)單元,有兩起情況可以引起這一故障。 
(1)當(dāng)變頻器拖動(dòng)大慣性負(fù)載時(shí),其減速時(shí)間設(shè)的比較小,在減速過(guò)程中,變頻器輸出的速度比較快,而負(fù)載*本身阻力減速比較慢,使負(fù)載拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速比變頻器輸出的頻率所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速還要高,電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),而變頻器沒(méi)有能量回饋單元,因而變頻器支流直流回路電壓升高,超出保護(hù)值,出現(xiàn)故障,處理這種故障可以增加再生制動(dòng)單元,或者修改變頻器參數(shù),把變頻器減速時(shí)間設(shè)的長(zhǎng)一些。增加再生制動(dòng)單元功能包括能量消耗型,并聯(lián)直流母線吸收型、能量回饋型。能量消耗型在變頻器直流回路中并聯(lián)一個(gè)制動(dòng)電阻,通過(guò)檢測(cè)直流母線電壓來(lái)控制功率管的通斷。并聯(lián)直流母線吸收型使用在多電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng),這種系統(tǒng)往往有一臺(tái)或幾臺(tái)電機(jī)經(jīng)常工作于發(fā)電狀態(tài),產(chǎn)生再生能量,這些能量通過(guò)并聯(lián)母線被處于電動(dòng)狀態(tài)的電機(jī)吸收。能量回饋型的變頻器網(wǎng)側(cè)變流器是可逆的,當(dāng)有再生能量產(chǎn)生時(shí)可逆變流器就將再生能量回饋給電網(wǎng)。
(2)多個(gè)電動(dòng)施動(dòng)同一個(gè)負(fù)載時(shí),也可能出現(xiàn)這一故障,主要由于沒(méi)有負(fù)荷分配引起的。以兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一個(gè)負(fù)載為例,當(dāng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速大于另一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速時(shí),則轉(zhuǎn)速高的電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于原動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)速低的處于發(fā)電狀態(tài),引起故障。在紙機(jī)經(jīng)常發(fā)生在榨部及網(wǎng)部,處理時(shí)需加負(fù)荷分配控制。可以把處于紙機(jī)傳動(dòng)速度鏈分支的變頻器特性調(diào)節(jié)軟一些。

 

二、過(guò)流故障

過(guò)流故障可分為加速、減速、恒速過(guò)電流。其可能是由于變頻器的加減速時(shí)間太短、負(fù)載發(fā)生突變、負(fù)荷分配不均,輸出短路等原因引起的。這時(shí)一般可通過(guò)延長(zhǎng)加減速時(shí)間、減少負(fù)荷的突變、外加能耗制動(dòng)元件、進(jìn)行負(fù)荷分配設(shè)計(jì)、對(duì)線路進(jìn)行檢查。如果斷開負(fù)載變頻器還是過(guò)流故障,說(shuō)明變頻器逆變電路已環(huán),需要更換變頻器。

  

三、過(guò)載故障

過(guò)載故障包括變頻過(guò)載和電機(jī)器過(guò)載。其可能是加速時(shí)間太短,直流制動(dòng)量過(guò)大、電網(wǎng)電壓太低、負(fù)載過(guò)重等原因引起的。一般可通過(guò)延長(zhǎng)加速時(shí)間、延長(zhǎng)制動(dòng)時(shí)間、檢查電網(wǎng)電壓等。負(fù)載過(guò)重,所選的電機(jī)和變頻器不能拖動(dòng)該負(fù)載,也可能是由于機(jī)械潤(rùn)滑不好引起。如前者則必須更換大功率的電機(jī)和變頻器;如后者則要對(duì)生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行檢修。

四、參數(shù)設(shè)置類故障

常用變頻器在使用中,是否能滿足傳動(dòng)系統(tǒng)的要求,變頻器的參數(shù)設(shè)置非常重要,如果參數(shù)設(shè)置不正確,會(huì)導(dǎo)致變頻器不能正常工作。

1、參數(shù)設(shè)置

常用變頻器,一般出廠時(shí),廠家對(duì)每一個(gè)參數(shù)都有一個(gè)默認(rèn)值,這些參數(shù)叫工廠值。在這些參數(shù)值的情況下,用戶能以面板操作方式正常運(yùn)行的,但以面板操作并不滿足大多數(shù)傳動(dòng)系統(tǒng)的要求。所以,用戶在正確使用變頻器之前,要對(duì)變頻器參數(shù)時(shí)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行:
(1)確認(rèn)電機(jī)參數(shù),變頻器在參數(shù)中設(shè)定電機(jī)的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、大頻率,這些參數(shù)可以從電機(jī)銘牌中直接得到。
(2)變頻器采取的控制方式,即速度控制、轉(zhuǎn)距控制、pid控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根據(jù)控制精度,需要進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)辨識(shí)。
(3)設(shè)定變頻器的啟動(dòng)方式,一般變頻器在出廠時(shí)設(shè)定從面板啟動(dòng),用戶可以根據(jù)實(shí)際情況選擇啟動(dòng)方式,可以用面板、外部端子、通訊方式等幾種。
(4)給定信號(hào)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(dāng)然對(duì)于變頻器的頻率給定也可以是這幾種方式的一種或幾種方式之和。正確設(shè)置以上參數(shù)之后,變頻器基本上能正常工作,如要獲得更好的控制效果則只能根據(jù)實(shí)際情況修改相關(guān)參數(shù)。

2、參數(shù)設(shè)置類故障的處理

一旦發(fā)生了參數(shù)設(shè)置類故障后,變頻器都不能正常運(yùn)行,一般可根據(jù)說(shuō)明書進(jìn)行修改參數(shù)。如果以上不行,好是能夠把所有參數(shù)恢復(fù)出廠值,然后按上述步驟重新設(shè)置,對(duì)于每一個(gè)公司的變頻器其參數(shù)恢復(fù)方式也不相同。

五、溫度過(guò)高

如電動(dòng)機(jī)有溫度檢測(cè)裝置,檢查電動(dòng)機(jī)的散熱情況;變頻器溫度過(guò)高,檢查變頻器的通風(fēng)情況。

六、欠壓

說(shuō)明變頻器電源輸入部分有問(wèn)題,需檢查后才可以運(yùn)行。

現(xiàn)在器的出現(xiàn),已經(jīng)使得復(fù)雜的控制控制簡(jiǎn)單化,用變頻器+交流鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)組合替代了大部分原先只能用直流電機(jī)完成的工作,縮小了體積,降低了維修率,使傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展到新階段,讓變頻器的作用越來(lái)越重要,如何做好故障的快速維護(hù),至關(guān)重要。

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