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湖南ABB变频器的常见故障及维修

湖南ABB变频器的常见故障及维修对策??

关键词 湖南ABB通用变频器 故障 维修对策


变频器维修服务热线:13574194455  肖工


序言:


变频调速技术是现代电力传动技术重要发展的方向,随着电力电子技术的不断发展,随着工业自动化技术的快速发展,交流变频技术从理论到实际逐渐走向成熟。变频器不仅调整平滑,范围大,效率高,启动电流小,运行平稳,而且节能效果明显。因此,交流变频调速已逐渐取代了过去的传统滑差调速、变极调速、直流调速等调速系统,越来越广泛的应用于起重机械、供排水,冶金制造等领域。但是由于受到环境,使用年限以及人为操作等因素,变频器的使用寿命大为降低,同时使用中也出现了各种各样的故障。下面我就变频器的组成与常见故障及维修对策进行探讨和分析:


什么叫变频器?变频器就是对所控负载改变其控制频率的电源设备。变频器的构成。一般分为整流电路、平波电路、控制电路、逆变电路等几大部分。


一、整流电路


整流电路的功能是把交流电源转换成直流电源。整流电路一般都是单独的一块整流模块,但不少整流电路与逆变电路二者合一的模块如富士7MBI系列。


整流模块损坏是变频器常见故障,在静态中通过万用表电阻挡正反向的测量来判断整流模块是否损坏,当然我们还可以用耐压表来测试。


有的品牌变频器整流电路,上半桥为可控硅,下半桥为二极管。如大功率的丹佛斯、台达等。判断可控硅好坏的简易方法,可在控制极加上直流电压(10V左右)看它正向能否导通。这样基本大致能判断出可控硅的好坏。另外,富士变频器G9S(P9S)11KW以下的整流模块的特点为该模块集中五种功能。整流,预充电可控硅,制动管,电源开关管,热敏电阻。如CVM40CD120整流模块引脚及功能的名称供参考:


整流:R、S、T、A(+) N-(-)


充电可控硅:A1、P1、G+n(触发)


制动管:DB、N_、G7(触发)DB1 B+是其续流二极管电源开关管:D8、S8、G8


热敏电阻:Th1 Th2


G9S(P9S)15Kw~22Kw,整流模块为(VM100BB160)它的功能除整流外还有预充电可控硅。功率在30kw以上的为整流模块单一整流功能。功率75kw以上为多组并联整流模块。


二、平波电路


平波电路在整流器、整流后的直流电压中含有电源6倍频率脉动电压,此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动,为了抑制电压波动采用电感和电容吸收脉动电压(电流),一般通用变频器电源直流部分对主电路构成器件有余量,省去电感而采用简单电容滤波平波电路。对滤波电容进行容量与耐压的测试,我们还可以观察电容上的安全阀是否爆开。有没有漏液现象来判断的它的好坏。


三、控制电路


现代变频调速基本系用16位、32位单片机或DSP为控制核心,从而实现全数字化控制。变频器是输出电压频率可调的调速装置。提供控制信号的回路称为主控制电路,控制电路由以下电路构成:频率、电压的“运算电路”,主电路的“电压、电流检测电路”,电动机的“速度检测电路”。运算电路的控制信号进放大的“驱动电路”以及逆变器和电动机的“保护电路”,但实际使用变频器时,其维护工作也比较复杂。这里就变频器控制电路故障报警产生原因提供以下一些处理方法。


常用变频器在使用中,是否能满足传动系统要求,变频器参数设置尤为重要。设置不正确会导致变频器报警而不能正常工作。


1.参数设置


变频器出厂时,厂家对每个参数都预设一个值这些参数叫出厂(缺省)值。一般缺省值并不能满足大多数传动系统的要求。所以用户在正确使用变频器之前,要求对变频器参数做如下设置:


(1)确认电机参数设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率。这些参数可以从电机铭牌中直接得到。


(2)变频器采取的控制方式,即速度控制、转拒控制、PID或其它方式。选定控制方式后,一般要根据控制精度需要进行静态或动态辨别。


(3)设定变频器的启动方式,一般变频器在出厂时设定从面板启动,用户可以根据实际情况选择启动方式。可以用面板、外部端子、通讯方式等几种。


(4)给定信号的选择,一般变频器的频率给定也可以有多种方式。面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定。当然对于变频给定也可以是这几种方式的一种或几种方式之和,正确设置以上参数后,变频器基本能正常工作,如要获得更好的控制效果则只能根据实际情况修改相关参数。一旦发生参数设置故障,可根据说明书进行修改参数。如果不行可数据初始化,恢复缺省值。然后按上述步骤重新设置,对于不同品牌的变频器其参数恢复出厂值方式也不同。


2.“过流报警故障”


这是变频最常见故障,我们首先排除由于参数问题而导致的故障,例如:电流限制,加速时间过短有可能导致过流的产生。然后我们就必须判断是否电流检测电路问题,以FVR<?xml:namespace prefix = st1 />7S-4EX为例,我们有时看到FVR7S-4EX在不接电机运行的时候面板会有电流显示,电流来自于哪里呢?这时就要测试一下它的3个霍尔传感器是否出了问题。


3.“0V”过压故障


首先先要排除由于参数问题而导致的故障,例如:减速时间过短,以及由于再生负载而导致的过压等。然后我们可以看一下电压检测电路是否出现了故障。一般的电压检测电路的电压采样点都是中间直流母线取样后(530V左右的直流)通过阻值较大的电阻降压后再由光耦进行隔离,当电压超过一定值时,显示“5”过压(此机为数码管显示)我们可以看一下电阻是否氧化变值,光耦是否有短路现象。


4.“UV”欠压故障


首先我们可以看一下输入端电压是否偏低、缺相,然后看一下电压检测电路故障,判断和电压相同。


5.“OH”过热故障


变频器温度过高,检查变频器的通风情况,及轴流风扇运转是否良好。有些变频器有电动机温度检测装置,检查电动机的散热情况,然后我们检查检测电路各器件是否正常。


6.“SC”短路故障


我们可以检测一下变频器内部器件是否有短路现象。以安545P5为列模块、驱动电路、光耦是否有问题一般为模块和驱动的问题。更换模块修复驱动电路。“SC”故障会消除。


7.“FU”快速熔断故障


现行推出的变频器大多推出了快熔故障检测功能。特别是大功率变频器,以LG SV030IH-4变频器为例。它主要是对快熔前面后面的电压进行采样检测。当快熔损坏以后必然会出现快熔一端电压丢失,此时隔离光耦动作,出现FU报警。更换快熔就应能解决问题,特别应该注意的是更换快熔前必须判断主回路是否有问题。


四、逆变电路


逆变电路同整流电路相反,逆变电路是将直流电压变换为所要频率的交流电压,以所确定的时间使上桥5个,下桥6个功率开关器件导通和关断。从而可以在输出端U、V、W三相上得到相位互相差2/3II的三相交流电压。


逆变电路通常指的就是IGBT逆变模块(早期生产的变频器为GTR等功率模块)IGBT模块损坏也是变频器常见的故障。对于IGBT模块,我们介绍最简单的测量方法(专业不是这样测量)用指针万用表电阻10K档表棒去触发GwEw(黑笔碰Gw,红笔碰Ew)则P到W可导通。当Gw Ew短路,P到W则关闭,其它各管引脚同理。


测量耐压值可用晶体管参数测试仪,但是要短接触发端G-E才能测C-E的耐压值。IGBT模块损坏,大多情况下会损坏驱动元器件。最容易损坏的器件是稳压管及光耦。反过来如驱动电路的元件有问题如电容漏液、击穿、光耦老化,老会导致IGBT模块烧坏或变频输出电压不平衡。检查驱动电路是否有问题,可在没通电时比较一下各路触发端电阻是否一致。通电开机可测量触发端的电压波形。但是有的变频器不装模块开不了机,这时在模块P端串入假负载防止检查时误碰触发端或其他线路引起烧坏模块。


五、谐波的抑制


变频器方便、高效和巨大利益的同时,对电网注入了大量的谐波和无功功率,使电能质量不断的恶化。另一方面,随着以计算机为代表的大量敏感设备的普及应用,人们对公用电网的供电质量要求越来越高,许多国家和地区已经制定了各自的谐波标准。我国也分别于1984年就及1993年分别通过了“电力系统管理规定”和“GB/T—14549—93标准,用以限制供电系统及用电设备的谐波污染。


抑制谐波的方法的基本思路有三,其一是装设谐波补偿装置来补偿谐波,其二是对电力电子装置本身进行改造,使其不产生谐波,且功率因数可控制为1,其三是在市电网络中采用适当的措施来抑制谐波,具体方法有以下几种:


(1)安装适当的电抗器


变频器的输入侧功率因数取决于装置内部的AC-DC变换电路系统,可利用并联功率因数教正DC电抗器,电源侧串联AC电抗器的方法,使进线电流的THDV大约降低30%-50%,是不加电抗器谐波电流的一半左右。


(2)装设有源电力滤波器:除传统的LC调试滤波器目前还在应用外,目前谐波抑制的一个重要趋势是采用有源电力滤波器。它串联或是并联于主电路中,实时从补偿对象中检测出谐波电流,由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等,方向想反的补偿电流,从而使电网电流只含基波分量。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿,其特性不受系统的影响,无谐波放大的危险,因而倍受关注,在日本等国已获得广泛应用。


(3)采用多相脉冲整流:在条件允许或是要求谐波限制在比较小的情况下,可采用多相整流的方法。12相脉冲整流THDV大约为10%-15%,18相脉冲整流的THDV约为3%-8%,满足国际标准的要求。缺点是需要专用变压器,不利于设备的改造,价格较高。


(4)使用滤波模块组件:目前市场上有很多专门用于抗传导干扰的滤波模件或组件。这些滤波器具有较强的干扰能力,同时还具有防用电器本身的干扰传导给电源,有些还兼有尖峰电压吸收功能,对各类用电设备有很多好处。


结束语:


变频器的科技含量较高,是强电与弱电相结合的控制设备,因此其故障多种多样。我们只能从实践中不断的总结、探索出一套快速有效处理变频器故障的办法。以上只是本人在工作实践中的心得体会,希望与大家共同讨论学习。


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