變頻器的維護(hù)和維修
變頻器是電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)有機(jī)的結(jié)合體,隨著變頻技術(shù)的發(fā)展,交流電動(dòng)機(jī)在調(diào)速性能上可與直流電動(dòng)機(jī)相媲美,使變頻器的應(yīng)用范圍不斷拓展,在設(shè)計(jì)合理、安裝正確的基礎(chǔ)上,結(jié)合變頻器的特點(diǎn),加強(qiáng)對(duì)變頻器系統(tǒng)的維護(hù)和維修工作非常重要。
一、注意事項(xiàng)
在維護(hù)或檢修時(shí)、一定要養(yǎng)成在停電后接觸變頻器的導(dǎo)電部分及元器件時(shí)先檢查鏈路電壓是否降到安全值,并且要泄掉身體上的靜電的好習(xí)慣,避免造成人身、設(shè)備的傷害。
二、維護(hù)
做好維護(hù)工作能及時(shí)發(fā)現(xiàn)順變頻器系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)存在的隱患,有效地延長(zhǎng)變頻器、正常的工作時(shí)限,維護(hù)工作可分為日常維護(hù)和定期維護(hù)。
1、日常維護(hù)
1)、變頻器的進(jìn)線電源電壓是否正常;
2)、變頻器所處環(huán)境的溫度與濕度是否正常;
3)散熱器的溫度是否正常;
(以上項(xiàng)目中的數(shù)值以變頻器隨機(jī)手冊(cè)中提供的技術(shù)數(shù)據(jù)為參考)
4)、變頻器中冷卻風(fēng)機(jī)的聲音是否正常;
5)、變頻器中控制板上的大功率電阻是否變色;
6)、變頻器的引出電纜及電動(dòng)機(jī)的安全狀況是否受到外部不利因素的影響。
2、定期維護(hù)
a) 清除電路板及散熱器上的灰塵;
b) 拆除變頻器的引出線,檢查引出線及電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻(變頻器的輸出電壓為調(diào)制的脈沖列,特別是以IGBT作逆?zhèn)乳_(kāi)關(guān)元件,開(kāi)關(guān)頻率高,其du/dt值較大,對(duì)電動(dòng)機(jī)的絕緣影響較大);
c) 檢查可能檜的螺釘及接插件;
d) 根據(jù)變頻器隨機(jī)手冊(cè)中的規(guī)定,更換沒(méi)能運(yùn)行但連續(xù)運(yùn)行時(shí)間已超過(guò)設(shè)計(jì)值的冷卻風(fēng)機(jī)。
三、維修
做好維修工作不僅能降低企業(yè)的維修費(fèi)用,而且能通過(guò)維修詳細(xì)了解變頻器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu),積累經(jīng)驗(yàn)。提高判斷故障的能力,縮短變頻器故障停機(jī)時(shí)間。變頻器故障一般為參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或配線錯(cuò)誤(這類故障一般出現(xiàn)在調(diào)試階段)、變頻器硬件損壞、變頻器外部器件損壞等。下面結(jié)合對(duì)我公司原AEG變頻器的維修實(shí)例簡(jiǎn)要介紹判斷變頻器故障的方法。
維修實(shí)例:
例一
型號(hào):Maxiverter-170/380(未裝設(shè)制動(dòng)單元)
故障現(xiàn)象:調(diào)試時(shí)被控電動(dòng)機(jī)從較高轉(zhuǎn)速減速至零時(shí)失速
處理過(guò)程:交直交電壓型變頻器在電動(dòng)機(jī)減速時(shí),回饋能量將使其中間直流回路(簡(jiǎn)稱為鏈路,下同)電壓升高,通過(guò)并接在鏈路電容兩端的電阻以熱能的形式消耗掉。由于該型號(hào)變頻器的鏈路電壓的極限值能根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié),且當(dāng)減速時(shí)鏈路電壓升至極限值時(shí)可以限制回饋電流的大小以降低制動(dòng)強(qiáng)度來(lái)保證鏈路電壓不超過(guò)極限值。通過(guò)PC機(jī)檢查,制動(dòng)電流極限值設(shè)定為100%,鏈路電壓極限值設(shè)定為115%,在減速過(guò)程中鏈路電壓已升至極限值,而回饋電流很小,因回饋能量大,鏈路電容兩端的電阻功率有限,致使鏈路電壓迅速升至極限值,制動(dòng)轉(zhuǎn)矩太小而造成失速。通過(guò)多次調(diào)整,將制動(dòng)電流極限值設(shè)定改為67%后變頻器減速功能正常。
例二
型號(hào):Multiverter 178/225-400
故障現(xiàn)象:接通電源后變頻器無(wú)顯示
處理過(guò)程:測(cè)量電源板進(jìn)線電壓正常,說(shuō)明電源板有故障。無(wú)備件的情況下,根據(jù)測(cè)繪出的電路簡(jiǎn)圖對(duì)該電源板進(jìn)行元件級(jí)維修。該電源板由PWM控制器SG3526N產(chǎn)生控制信號(hào)紅色動(dòng)主電路的兩只開(kāi)關(guān)管輪流工作,經(jīng)開(kāi)關(guān)變壓器及各整流電路得到變頻器需要的各種電源。通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)四路差分電壓比較器LP339的一路輸出端為高電平,致使與SG3526N的電源腳相聯(lián)的一場(chǎng)效應(yīng)管截止,SG3526N不能產(chǎn)生控制信號(hào)。在檢查LP339的外圍電路不存在有故障后,更換該LP339,變頻器正常。
例三
型號(hào):Multiverter 78/102-400
故障現(xiàn)象:運(yùn)行中顯示“過(guò)流”故障
處理過(guò)程:變頻器在“過(guò)流”跳閘后故障不能復(fù)位,停電檢查變頻器逆變側(cè)元件、電纜及電動(dòng)均未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,送電后故障依然存在,而此時(shí)變頻器鏈路上的接觸器并未工作,說(shuō)明故障在檢查電路或其后續(xù)電路,測(cè)量電流反饋信號(hào)測(cè)試端,其中V相電壓值為7.68V,遠(yuǎn)大于變頻器允許通過(guò)最大電流對(duì)應(yīng)的2.5V,而另外兩相的電流反饋電壓值為0V,更換V相電流互感器后,變頻器正常。此后曾出現(xiàn)一例與此故障現(xiàn)象一樣的故障,經(jīng)檢查為與對(duì)應(yīng)相電流互感器相聯(lián)的一運(yùn)算放大器TL04BC損壞。
例四
型號(hào):Multiverter 122/150-400
故障現(xiàn)象:故障顯示“short circuit Uce”
處理過(guò)程:變頻器床機(jī)手冊(cè)上的故障幫助信息提示:當(dāng)IGBT在導(dǎo)通時(shí)它的Uce過(guò)高將觸發(fā)此故障。帶短路保護(hù)的IGBT的Uce值大于門(mén)檻值時(shí)輸出一個(gè)故障信號(hào),以一定的方式封鎖極脈沖來(lái)保護(hù)IGBT。過(guò)流、短路都會(huì)造成IGBT的Uce過(guò)高。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)有一只IGBT的C、E極已擊穿。在運(yùn)行中由于IGBT元件自身原因、過(guò)壓、過(guò)流、IGBT驅(qū)動(dòng)電路性能不良使IGBT工作在放大區(qū)而得不到保護(hù)致使其管耗過(guò)高都有可能造成IGBT擊穿。在確認(rèn)IGBT驅(qū)動(dòng)電路、現(xiàn)場(chǎng)電纜及電機(jī)正常后,更換損壞的IGBT,變頻器正常。
例五
型號(hào):Multiverter 22/27-400
故障現(xiàn)象:電機(jī)超溫。
處理過(guò)程:若被控電機(jī)上預(yù)埋的測(cè)溫元件PTC與變頻器主板A10上的接線端X15:3/4相聯(lián)即可對(duì)電機(jī)的溫度進(jìn)行監(jiān)控。而這臺(tái)被控電機(jī)上沒(méi)有PTC元件,X15:3/4已被短接,說(shuō)明故障在主板上A10上。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)溫度檢測(cè)電路中的一個(gè)100兆的貼片電阻開(kāi)路,造成檢測(cè)電路的分壓比變化,使保護(hù)電路誤動(dòng)作。更換該電阻后,變頻器正常。
四、小結(jié)
依據(jù)對(duì)變頻器維修積累的經(jīng)驗(yàn),大致可將故障分為以下幾種:
1)整流側(cè)和逆變側(cè)元器件損壞引起鏈路欠壓,變頻器進(jìn)線側(cè)保護(hù)器件動(dòng)作或過(guò)流故障;
2)變頻器輸出側(cè)電纜和電機(jī)故障引起接地或過(guò)流故障;
3)檢測(cè)電路中的元器件故障引丐與被檢測(cè)對(duì)象相對(duì)應(yīng)的故障;
4)多次發(fā)生電動(dòng)機(jī)絕緣損壞,應(yīng)考慮在變頻器輸出側(cè)安裝濾波器以限制du/dt值或提高電動(dòng)機(jī)的絕緣等級(jí)。
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