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變頻器故障診斷與維修及常見故障維修案例分析
點(diǎn)擊次數(shù):199 發(fā)布時(shí)間:2024-11-27
變頻器在運(yùn)行中發(fā)生故障,可能是產(chǎn)品質(zhì)量問題,、運(yùn)行環(huán)境問題、應(yīng)用方式問題,,也可能是變頻器的參數(shù)設(shè)置問題,。如果是運(yùn)行環(huán)境問題,排查是否過電壓,、欠壓,、過流、變頻器內(nèi)過熱,、散熱片過熱等問題,。如果是變頻器的參數(shù)設(shè)置類故障,,最好是能夠把所有參數(shù)恢復(fù)到出廠值,,然后按照使用說明書參數(shù)設(shè)置步驟重新設(shè)置相關(guān)參數(shù)。下面一起了解一下吧,。
變頻器常見故障原因及維修
1,、參數(shù)設(shè)置類故障原因分析及處理
變頻器使用中,是否能滿足傳動系統(tǒng)的控制要求,,變頻器的參數(shù)設(shè)置非常重要,,如參數(shù)設(shè)置不正確,輕者控制效果不好,,重者變頻器不能正常運(yùn)行,。對于一臺新購置的變頻器,一般在出廠時(shí),,廠家對每一個(gè)參數(shù)都設(shè)有一個(gè)默認(rèn)值,,在這些參數(shù)值的情況下,,變頻器是能以面板操作方式正常運(yùn)行的,但并不能滿足絕大多數(shù)傳動系統(tǒng)的要求,。如要獲得更好的控制效果,,用戶必須根據(jù)傳動系統(tǒng)的實(shí)際情況,參考其使用說明書,,修改變頻器的參數(shù),。
一旦發(fā)生了參數(shù)設(shè)置類故障,變頻器都不能正常運(yùn)行,,最好是能夠把所有參數(shù)恢復(fù)到出廠值,,然后按照使用說明書參數(shù)設(shè)置步驟重新設(shè)置相關(guān)參數(shù)。對于不同型號的變頻器其參數(shù)恢復(fù)方式也不盡相同,。參數(shù)設(shè)定不當(dāng),,這種問題常常出現(xiàn)在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,遇到此類問題時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查加,、減速時(shí)間設(shè)定或提升轉(zhuǎn)矩設(shè)定值,。
(1)實(shí)例1:一臺富士frn280g11—4cx變頻器在運(yùn)行時(shí)跳,顯示:欠電壓“l(fā)u",。
分析與維修:在啟動大功率設(shè)備,,(如2#氮?dú)鋲嚎s機(jī)4000kw同步電動機(jī))時(shí),與其在同一電源上的其它兩臺富士frn5.5g11—4cx變頻器在運(yùn)行時(shí)沒有跳,,這臺變頻器在運(yùn)行時(shí)跳,,顯示:欠電壓“l(fā)u"報(bào)警。斷電后,,打開外殼,,檢查這臺變頻器的內(nèi)部一、二次回路中壓接線無松動現(xiàn)象,;檢查電動機(jī)接線盒內(nèi)部接線無接觸不良現(xiàn)象,。上電后,檢查變頻器的設(shè)定參數(shù),,f14:設(shè)定值為“1"(瞬停再起動不動作),,修改變頻器的設(shè)定參數(shù)f14:設(shè)定值為“3"(瞬停再起動動作),變頻器檢出欠電壓后保護(hù)功能不動作,,停止輸出,,電源恢復(fù)時(shí)自動再起動。自從修改完變頻器的設(shè)定參數(shù)后,,在啟動大功率設(shè)備時(shí),,次臺變頻器在運(yùn)行時(shí)沒有發(fā)生欠電壓“l(fā)u"跳過。
(2)實(shí)例2:一臺frn1.5g11—4cx新投用變頻器,,頻率設(shè)置已經(jīng)很大,,但電機(jī)轉(zhuǎn)速明顯較同頻率下其他下其他電機(jī)低,,電機(jī)轉(zhuǎn)速仍不高。
分析與維修:檢查變頻器的設(shè)定參數(shù),,經(jīng)檢查頻率增益f17,,設(shè)定范圍為0.0~200%出廠設(shè)定值為100%,而用戶實(shí)際設(shè)定值為200%,。由于頻率設(shè)定信號增益為設(shè)定模擬頻率信號對輸出頻率的比率,,即如設(shè)定頻率為40hz,實(shí)際輸出頻率僅為20hz,。將設(shè)定頻率增益設(shè)定值改為出廠設(shè)定值100%后,,問題得到解決。
2,、過電壓(ou)類故障原因分析及處理
變頻器的過電壓集中表現(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,。在過電壓發(fā)生時(shí),,直流母線的儲能電容將被充電,電壓升高,,過電壓檢出值800vdc,,當(dāng)電壓上升至過電壓檢出值時(shí),變頻器過電壓保護(hù)動作,。因此,,對變頻器來說,都有一個(gè)正常的工作電壓范圍,,當(dāng)電壓超過這個(gè)范圍時(shí)就很可能損壞變頻器,。
變頻器常見的過電壓有三類:ou1加速過電壓、ou2減速過電壓,、ou3恒速過電壓,。過電壓報(bào)警一般是出現(xiàn)在停機(jī)的時(shí)候,其主要原因是減速時(shí)間太短或沒有安裝制動電阻及制動單元,。變頻器出現(xiàn)過電壓故障,一般是雷雨天氣,,由于雷電串入變頻器的電源中,,使變頻器直流側(cè)的電壓檢測器動作而跳閘,在這種情況下,,通常只須斷開變頻器電源1min左右,,再合上電源,,即可復(fù)位;另一種情況是變頻器驅(qū)動大慣性負(fù)載時(shí),,其減速時(shí)間設(shè)置“較短",,因?yàn)檫@種情況下,變頻器的減速停止屬于再生制動,,在停止過程中,,變頻器的輸出頻率按線性下降,而負(fù)載電機(jī)的頻率高于變頻器的輸出頻率,,負(fù)載電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,并被變頻器直流側(cè)的平波電容吸收,,當(dāng)這種能量足夠大時(shí),,就會產(chǎn)生所謂的“泵升現(xiàn)象",變頻器直流側(cè)的電壓會超過直流母線的最大電壓而跳閘,,對于這種故障,,一是將“減速時(shí)間"參數(shù)設(shè)置長些;二是安裝制動單元,,增大制動電阻,;三是將變頻器的停止方式設(shè)置為“自由停車"。還有一種情況變頻器在電機(jī)空載時(shí)工作正常,,但不能帶負(fù)載啟動,,這種問題常常出現(xiàn)在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。遇到此類問題時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查加,、減速時(shí)間設(shè)定或提升轉(zhuǎn)矩功能,,因而變頻器直流回路電壓升高,超過其保護(hù)值,,出現(xiàn)故障,。
(1)實(shí)例1:一臺安n2系列3.7kw變頻器在停機(jī)時(shí)跳“ou"。
分析與維修:在修這臺機(jī)器之前,,首先要搞清楚“ou"報(bào)警的原因何在,,這是因?yàn)樽冾l器在減速時(shí),電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場的速度加快,,轉(zhuǎn)子的電動勢和電流增大,,使電機(jī)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(guān)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(yīng)該著重檢查制動回路,測量放電電阻沒有問題,,在測量制動管(et191)時(shí)發(fā)現(xiàn)已擊穿,,更換后上電運(yùn)行,,且快速停車都沒有問題。
(2)實(shí)例2:一臺富士frn110g9—4cx變頻器在運(yùn)行時(shí)跳,,顯示:恒速過電壓“ou3",。
分析與維修:首先分析引起此變頻器在運(yùn)行時(shí)跳,顯示恒速過電壓(ou3)報(bào)警,,有哪些可能的原因,,然后根據(jù)可能的原因一一進(jìn)行查找根源。
3,、欠壓(lu)類故障原因分析及處理
欠電壓也是在使用中經(jīng)常碰到的問題,。主要是因?yàn)橹骰芈冯妷禾?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(dǎo)致欠壓故障的出現(xiàn),,其次主回路接觸器損壞,,導(dǎo)致直流母線電壓損耗在充電電阻上面有可能導(dǎo)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,。多數(shù)變頻器的母線電壓下限為400v,,即是當(dāng)直流母線電壓降至400vdc以下時(shí),變頻器才報(bào)告直流母線低電壓故障,。當(dāng)兩相輸入時(shí),,直流母線電壓為3801.2=452v>400v。當(dāng)變頻器不運(yùn)行時(shí),,由于平波電容的作用,,直流電壓也可達(dá)到正常值,新型的變頻器都是采用pwm控制技術(shù),,調(diào)壓調(diào)頻的工作在逆變橋完成,,所以在低頻段輸入缺相仍可以正常工作,但因?yàn)檩斎腚妷旱洼敵鲭妷旱?,造成異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩低,,頻率上不去。
(1)實(shí)例1:一臺富士frn18.5g11—4cx變頻器上電跳“l(fā)u",。
分析與維修: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?yàn)檫@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限制充電電流過程的,,因此認(rèn)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(dú)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(xì)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)實(shí)例2:一臺丹佛斯vlt5004,2.2kw變頻器,,上電顯示正常,,但是加負(fù)載后跳“dclinkundervolt"(直流回路電壓低)。
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(xì)分析一下問題也就不是那么復(fù)雜,,該變頻器同樣也是通過充電回路,接觸器來完成限制充電電流過程的,,上電時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)任何異?,F(xiàn)象,估計(jì)是加負(fù)載時(shí)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(yīng)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,。說明電源輸入電路有問題,可能是線路嚴(yán)重超載,,或是線路接觸不良所引起,。西門子6se70系列變頻器的pmu面板液晶顯示屏上顯示字母“e",出現(xiàn)這種情況時(shí),,變頻器不能工作,,按p鍵及重新停送電均無效,查操作手冊又無相關(guān)的介紹,,在檢查外接dc24v電源時(shí),,發(fā)現(xiàn)電壓較低,解決后,,變頻器工作正常,。
4、過流(oc)類故障原因分析及處理
過電流故障
過電流是變頻器報(bào)警最為頻繁的現(xiàn)象,,出現(xiàn)這種故障顯示時(shí),,首先檢查電動機(jī)連接端u、v,、w電路有無相間短路現(xiàn)象或?qū)Φ囟搪番F(xiàn)象,;其次檢查負(fù)載是否太重,減少負(fù)載,;最后檢查加,、減速時(shí)間參數(shù)是否太短,轉(zhuǎn)矩提升參數(shù)是否太大,減少轉(zhuǎn)矩提升提升量,。如果無這些現(xiàn)象,,可以斷開輸出側(cè)的電流互感器和直流側(cè)的霍爾電流檢測點(diǎn),復(fù)位后運(yùn)行,,看是否出現(xiàn)過流現(xiàn)象,,如果出現(xiàn)的話,很可能是1pm模塊出現(xiàn)故障,,因?yàn)?pm模塊內(nèi)含有過壓過流,、欠壓、過載,、過熱,、缺相、短路等保護(hù)功能,,而這些故障信號都是經(jīng)模塊控制引腳的輸出fn引腳傳送到微控器的,,微控器接收到故障信息后,一方面脈沖輸出,,另一方面將故障信息顯示在面板上,,一般更換1pm模塊。加速或減速中過電流,,這往往是由于加速或減速過快而引起的,。可通過增大加(減)速時(shí)間或準(zhǔn)確預(yù)置升(降)速自處理(防失速)功能而解決,。
變頻器常見的三類過電流故障
(1)重新啟動時(shí),,一升速就跳閘
這是過電流十分嚴(yán)重的現(xiàn)象。主要原因有:負(fù)載短路,,機(jī)械部位有卡?。荒孀兡K損壞,;電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩過小等現(xiàn)象引起,。
(2)上電就跳
這種現(xiàn)象一般不能復(fù)位,主要原因有:模塊壞,、驅(qū)動電路壞,、電流檢測電路壞。
(3)重新啟動時(shí)并不立即跳閘,,而是在加速時(shí)跳閘
主要原因有:加速時(shí)間設(shè)置太短,、電流上限設(shè)置太小、轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償(v/f)設(shè)定較高,。
實(shí)例分析
(1)一臺lg-is3-43.7kw變頻器一啟動就跳,,顯示“oc",。
分析與維修:打開機(jī)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(jìn)一步判斷問題,,把igbt拆下后測量7個(gè)單元的大功率晶體管開通與關(guān)閉都很好。在測量上半橋的驅(qū)動電路時(shí)發(fā)現(xiàn)有一路與其他兩路有明顯區(qū)別,,經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)一只光耦a3120輸出腳與電源負(fù)極短路,,更換后三路基本一樣,。模塊裝上上電運(yùn)行一切良好,。
(2)一臺beltro-vert2.2kw變頻通電就跳,顯示“oc",,且“oc"不能復(fù)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(qū)動電路也沒有異?,F(xiàn)象,,估計(jì)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(rèn)為傳感器已壞,,找一新品換上后帶負(fù)載實(shí)驗(yàn)一切正常,。
5、過載故障(olu)原因分析及處理
過載也是變頻器跳動比較頻繁的故障之一,,平時(shí)看到過載現(xiàn)象,,首先應(yīng)該分析一下到底是電機(jī)過載還是變頻器自身過載。一般來講電機(jī)由于過載能力較強(qiáng),,只要變頻器參數(shù)表的電機(jī)參數(shù)設(shè)置得當(dāng),,一般不大會出現(xiàn)電機(jī)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(bào)警,。我們可以檢測變頻器輸出電壓,。其可能原因是加速時(shí)間太短,電網(wǎng)電壓太低,、負(fù)載過重等原因引起的,。一般可通過延長加速時(shí)間、延長制動時(shí)間,、檢查電網(wǎng)電壓等,;負(fù)載過重,減小負(fù)載,;所選的變頻器不能拖動該負(fù)載,,更換、增大變頻器容量;也可能是由于機(jī)械潤滑不好引起,,對生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行檢修,。
實(shí)例:一臺富士frn11g11—4cx變頻器拖動一臺y132s-6,7.5kw電機(jī),,投入運(yùn)行時(shí),,跳停頻繁,顯示(olu),。
分析與維修:現(xiàn)場檢查機(jī)械,,機(jī)械部分盤車輕松,無堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象,;參考其使用說明書,,檢查變頻器的參數(shù),經(jīng)檢查,,偏置頻率原設(shè)定為3hz,,變頻器在接到運(yùn)行指令但未給出調(diào)頻信號之前,電機(jī)將一直接收3hz的低頻運(yùn)行指令而無法啟動,。經(jīng)測定該電機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流達(dá)到50a,,約為電機(jī)額定電流的3倍;變頻器過載保護(hù)動作屬正常,。修改變頻器的參數(shù),,將“偏置頻率"恢復(fù)出廠值,修改偏置頻率為0hz,,電機(jī)啟動得以恢復(fù)正常,。
6、外部條件故障原因分析及處理
外部條件故障也是一種比較常見的故障,,此故障無報(bào)警代碼顯示,,故障比較隱蔽,不便于查找,。如變頻器運(yùn)行后,,用“電位器"外部模擬輸入電壓命令值,調(diào)節(jié)頻率正常,,而用“dc4~20ma"外部模擬輸入電流命令值,,無法調(diào)節(jié)頻率。其可能原因,;一是“dc4~20ma"外部模擬輸入電流命令信號弱,,達(dá)不到工作要求;一是“dc4~20ma"外部模擬輸入電流命令信號“ ,、-極性"顛倒,,接反,。
實(shí)例:一臺艾默生td1000-4t0037p,3.7kw變頻器,,工藝人員反映在現(xiàn)場用“電位器"調(diào)速正常,,而在控制室用dcs“dc4~20ma"自動無法調(diào)速。
分析與維修:根據(jù)工藝人員反映情況,,描述的變頻器故障現(xiàn)象,,進(jìn)行檢查,檢查變頻器的設(shè)定參數(shù)沒有發(fā)生變化,,拆下后更換了同型號的一臺變頻器,,參數(shù)設(shè)定完畢,開機(jī)后故障同上,,沒有消除,。斷電后,打開變頻器外殼,,用數(shù)字萬用表測量變頻器控制端子cci、gnd的“模擬電流"信號,,數(shù)字萬用表顯示為:10ma,。原因是檢修人員更換變頻器時(shí),恢復(fù)二次線時(shí),,誤將變頻器控制端子cci,、gnd的兩根線接錯位置。將變頻器控制端子cci,、gnd的兩根線拆下后調(diào)換,,處理完畢,上電后試車,,此故障消除,。
7、 變頻器內(nèi)過熱(oh3)故障原因分析及處理
oh3也是一種比較常見的故障,,主要原因:負(fù)載是否過大,;變頻器溫度過高故障,如發(fā)生溫度過高報(bào)警,,經(jīng)檢查溫度傳感器正常,,則可能是干擾引起的,可以把故障屏蔽,。另外還應(yīng)檢查變頻器的冷卻風(fēng)扇及散熱片通風(fēng)情況,,更換堵轉(zhuǎn)冷卻風(fēng)扇,轉(zhuǎn)動慢風(fēng)機(jī)進(jìn)行修復(fù),,清掃變頻器,,消除散熱片堵塞,;周圍環(huán)境溫度是否過高,降低周圍環(huán)境溫度,。對于其它類型的故障,,最好與廠家聯(lián)系,獲得快速可行的解決方法,。
實(shí)例:一臺abbacs50022kw變頻器客戶反映在運(yùn)行半小時(shí)左右跳,,顯示“oh"。
分析與維修:因?yàn)槭窃谶\(yùn)行一段時(shí)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(shí)太高,通電后發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動緩慢,,斷電后,,檢查變頻器防護(hù)罩里面堵滿了很多棉絮,經(jīng)清掃完畢,,開機(jī)后風(fēng)機(jī)運(yùn)行良好,,運(yùn)行數(shù)小時(shí)后沒有再發(fā)生此故障。
8,、散熱片過熱(oh1)故障原因分析及處理
oh1也是一種比較常見的故障,,主要原因:檢查檢查變頻器控制端子(13、12,、11)之間是否短路,;檢查溫度傳感器檢測電路是否正常;另外還應(yīng)檢查變頻器的冷卻風(fēng)扇運(yùn)行是否正常,;散熱片通風(fēng)情況,,散熱片是否有堵塞現(xiàn)象;周圍環(huán)境溫度是否過高,。
實(shí)例:一臺富士frn15g11—4cx變頻器,,上電顯示散熱片過熱(oh1)。
分析與維修:因?yàn)槭切掳惭b變頻器,,一送電后就有故障,,所以變頻器壞的可能性不大;散熱片是無堵塞現(xiàn)象,;冷卻風(fēng)扇運(yùn)行正常,。斷電后,用萬用表測試模擬量輸入回路,,檢查變頻器控制端子(13,、12、11)之間短路,,原因是模擬量輸入回路中外接頻率設(shè)定“電位器"電阻值過小所致,,更換為wxwxx0.25-1,,0.25w47~4.7k電位器,上電開機(jī)后變頻器運(yùn)行良好,,運(yùn)行中沒有再發(fā)生此故障,。