變頻器十大故障現(xiàn)象和分析
現(xiàn)代社會,能源非常短缺,能源的價格也大幅上升,各行業(yè)都提倡節(jié)能。特別是電力行業(yè),各個設(shè)備都是大耗能的。采用變頻器,可以大大降低能源的消耗,于是大小設(shè)備都采用了變頻器,變頻器貫穿整個發(fā)電廠,變頻器的安全運行就成為電廠的關(guān)鍵環(huán)節(jié),變頻器一旦出現(xiàn)問題,將導(dǎo)致大型設(shè)備的損壞甚至爆炸,危機電廠的安全運行,給電廠帶來不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。由此可見,電力行業(yè)人員,特別是發(fā)電廠工作人員,掌握一點變頻器故障和分析故障原因方面的知識,能夠第一時間察覺到變頻器的運行狀況,是刻不容緩的。以下給大家提供十條變頻器故障現(xiàn)象和故障分析方面的知識,希望對大家有點幫助。
一、過流(OC)
過流是變頻器報警最為頻繁的現(xiàn)象。
1.1 現(xiàn)象
?。?) 重新啟動時,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,機械部位有卡住;逆變模塊損壞;電動機的轉(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。
?。?) 重新啟動時并不立即跳閘而是在加速時,主要原因有:加速時間設(shè)置太短、電流上限設(shè)置太小、轉(zhuǎn)矩補償(V/F)設(shè)定較高。
1.2 實例
一臺LG-IS3-4 3.7kW變頻器一啟動就跳“OC” 分析與維修:打開機蓋沒有發(fā)現(xiàn)任何燒壞的跡象,在線測量 IGBT(7MBR25NF-0)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A(yù)30輸出腳與電源負(fù)極短路,更換后三路基本一樣。模塊裝上上電運行一切 。
二、 過壓(OU)
過電壓報警一般是出現(xiàn)在停機的時候,其主要原因是減速時間太短或制動電阻損壞。
2.1 實例
一臺臺安N2系列3.7kW變頻器在停機時跳“OU”。
分析與維修:在修這臺機器之前,首先要搞清楚“OU”報警的原因何在,這是因為變頻器在減速時,電動機轉(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)時發(fā)現(xiàn)已擊穿,更換后上電運行,且快速停車都沒有問題。
三、欠壓(Uu)
欠壓也是我們在使用中經(jīng)常碰到的問題。主要是因為主回路電壓太低(220V系列低于200V,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。
3.1 舉例
一臺DANFOSS VLT5004變頻器 ,上電顯示正常,但是加負(fù)載后跳“ DC LINK UNDERVOLT”(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,接觸器來完成充電過程的,上電時沒有發(fā)現(xiàn)任何異?,F(xiàn)象,估計是加負(fù)載時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。
四、過熱(OH)
過熱也是一種比較常見的故障,主要原因:周圍溫度過高,風(fēng)機堵轉(zhuǎn),溫度傳感器性能不良,馬達(dá)過熱。
4.1 舉例
一臺ABB ACS500 22kW變頻器客戶反映在運行半小時左右跳“OH”。
分析與維修:因為是在運行一段時間后才有故障,所以溫度傳感器壞的可能性不大,可能變頻器的溫度確實太高,通電后發(fā)現(xiàn)風(fēng)機轉(zhuǎn)動緩慢,防護(hù)罩里面堵滿了很多棉絮(因該變頻器是用在紡織行業(yè)),經(jīng)打掃后開機風(fēng)機運行良好,運行數(shù)小時后沒有再跳此故障。
五、輸出不平衡
輸出不平衡一般表現(xiàn)為馬達(dá)抖動,轉(zhuǎn)速不穩(wěn),主要原因:模塊壞,驅(qū)動電路壞,電抗器壞等。
5.1 舉例
一臺富士 G9S 11KW變頻器,輸出電壓相差100V左右。
分析與維修:打開機器初步在線檢查逆變模塊(6MBI50N-0)沒發(fā)現(xiàn)問題,測量6路驅(qū)動電路也沒發(fā)現(xiàn)故障,將其模塊拆下測量發(fā)現(xiàn)有一路上橋大功率晶體管不能正常導(dǎo)通和關(guān)閉,該模塊已經(jīng)損壞,經(jīng)確認(rèn)驅(qū)動電路無故障后更換新品后一切正常。
六、過載
過載也是變頻器跳動比較頻繁的故障之一,平時看到過載現(xiàn)象我們其實首先應(yīng)該分析一下到底是馬達(dá)過載還是變頻器自身過載,一般來講馬達(dá)由于過載能力較強,只要變頻器參數(shù)表的電機參數(shù)設(shè)置得當(dāng),一般不大會出現(xiàn)馬達(dá)過載。而變頻器本身由于過載能力較差很容易出現(xiàn)過載報警。我們可以檢測變頻器輸出電壓。
七、開關(guān)電源損壞
這是眾多變頻器最常見的故障,通常是由于開關(guān)電源的負(fù)載發(fā)生短路造成的,丹佛斯變頻器采用了新型脈寬集成控制器UC2844來調(diào)整開關(guān)電源的輸出,同時UC2844還帶有電流檢測,電壓反饋等功能,當(dāng)發(fā)生無顯示,控制端子無電壓,DCV,24V風(fēng)扇不運轉(zhuǎn)等現(xiàn)象時我們首先應(yīng)該考慮是否開關(guān)電源損壞了。
八、SC故障
SC故障是安川變頻器較常見的故障。IGBT模塊損壞,這是引起SC故障報警的原因之一。此外驅(qū)動電路損壞也容易導(dǎo)致SC故障報警。安川在驅(qū)動電路的設(shè)計上,上橋使用了驅(qū)動光耦PC923,這是專用于驅(qū)動IGBT模塊的帶有放大電路的一款光耦,安川的下橋驅(qū)動電路則是采用了光耦PC929,這是一款內(nèi)部帶有放大電路,及檢測電路的光耦。此外電機抖動,三相電流,電壓不平衡,有頻率顯示卻無電壓輸出,這些現(xiàn)象都有可能是IGBT模塊損壞。IGBT模塊損壞的原因有多種,首先是外部負(fù)載發(fā)生故障而導(dǎo)致IGBT模塊的損壞如負(fù)載發(fā)生短路,堵轉(zhuǎn)等。其次驅(qū)動電路老化也有可能導(dǎo)致驅(qū)動波形失真,或驅(qū)動電壓波動太大而導(dǎo)致IGBT 損壞,從而導(dǎo)致SC故障報警。
九、GF—接地故障
接地故障也是平時會碰到的故障,在排除電機接地存在問題的原因外,最可能發(fā)生故障的部分就是霍爾傳感器了,霍爾傳感器由于受溫度,濕度等環(huán)境因數(shù)的影響,工作點很容易發(fā)生飄移,導(dǎo)致GF報警。
十、限流運行
在平時運行中我們可能會碰到變頻器提示電流極限。對于一般的變頻器在限流報警出現(xiàn)時不能正常平滑的工作,電壓(頻率)首先要降下來,直到電流下降到允許的范圍,一旦電流低于允許值,電壓(頻率)會再次上升,從而導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。丹佛斯變頻器采用內(nèi)部斜率控制,在不超過預(yù)定限流值的情況下尋找工作點,并控制電機平穩(wěn)地運行在工作點,并將警告信號反饋客戶,依據(jù)警告信息我們再去檢查負(fù)載和電機是否有問題。
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