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淺議丹佛斯變頻器故障和處理
2018-08-27
1.變頻器的組成
  變頻器是由主回路和控制回路兩大部分組成的,主回路由整流器(整流模塊)、中間電路(濾波電路)和逆變器(大功率晶體模塊)三個主要部分組成,控制回路則由單片機、驅動電路和光電隔離等電路組成。
2.變頻器常見故障和處理
  變頻器在運行中常見的故障有:多種故障錯亂出現(報警5,6,7,8)接地故障(報警14)、電機UVW相丟失(報警31.32.33 )、通訊故障等。
  2.1 開關電源損壞
  這是眾多變頻器常發生的故障,通常是由于開關電源的元器件損壞或負載發生短路造成的,丹佛斯變頻器采用了新型脈寬集成控制器UC2844來調整開關電源的輸出,同時UC2844還帶有電流檢測,電壓反饋等功能。當發生無顯示,控制端子無電壓,24V風扇不運轉等現象時我們首先應該考慮開關電源是否損壞(一般為UC2844或電阻損壞)。如果不能判斷是否電源故障,可以外接24V電源進行測試,測試結果一切正常可以判定為電源故障。
  2.2 屏上顯示字母“14”報警
  變頻器液晶顯示屏上出現“ALARM14”報警,變頻器不能工作,重新送電后按RESET鍵能復位,再啟動時再次報警,查操作手冊為接地報警,檢查電機和相關電纜并無接地故障,也就是說故障在變頻器。分析電路導致接地報警的原因為霍爾傳感器輸出電壓信號到電流取樣板再送到運算放大器進行比較,結果數值過大,檢測部分霍爾傳感器正常,檢測對陶瓷基薄膜集成電阻R501時測其中的一路阻值因腐蝕已變無窮大致使接地不良,造成信號過強,引起報警,無原件更換,在上面焊同阻值大功率貼片電阻,重新啟動后運行正常。接地故障是平時經常遇到的故障,在排除電機接地存在問題的原因外,最可能發生故障的部分就是霍爾傳感器和信號傳輸電阻,由于它們受溫度、濕度、腐蝕氣體等環境因素的影響較大,工作點很容易發生飄移,導致接地報警。
  2.3 屏上顯示“ALARM 13”報警
  屏上顯示“ALARM13”報警,并能手動復位,不升速時正常,加速時就報警,重新送電,沒有聽到內部繼電器吸合的聲音,懷疑為充電電阻R401并聯的接觸器KMI短路導致電流過大引起,用萬用表測KMI線圈兩端電壓正常,停電測線圈直流電阻,為無窮大,換新線圈后上電試車,一切正常。
  過流原因:
  (l)重新啟動時,一升速就跳閘。這是過電流十分嚴重的現象。主要原因有:接觸器開路,負載過重,機械部分故障;逆變模塊損壞;電動機的轉矩過小等。
  (2)通電后立即報警,這種現象一般不能復位。主要原因有:模塊損壞、驅動電路損壞、電流檢測電路損壞。
  2.4 “ALARM 8”低壓報警
  變頻器液晶顯示屏上出現“ALARM8”報警不能復位,經查線排端子104(l)為電壓檢測點,信圖3接觸器KMI短路導致電流過大,經IC403輸送給控制板,并在內部與參數設定電壓做比較,如果低與參數下限,變頻器就會停車并報警顯示故障,測104(11)點無電壓,正常為2.3 V說明故障點在前面,測IC403 (3 )腳無電壓,測D1負極無直流電壓,測變壓器有交流輸出,可以判斷為4R7電阻損壞,換電阻后通電,試運行正常。
  2.5 “ALARM29”散熱片溫度過高報警
  變頻器液晶顯示屏上出現“ALARM29”報警不能復位,這是我們常碰到的一個故障。出現這種故障時,我們應首先看一下面板的溫度顯示是否超出參數設置的上限,如果超出看是否與現實溫度相符,如果不相符說明檢測電路出現故障,經查顯示溫度與現實不符,測電路14V正常,插頭兩端無電壓,查電阻R207,R208阻值為無窮大,更換新件后一切正常。
  2.6 變頻器能啟動有頻率無電壓
  變頻器顯示正常,并能啟動且有頻率變化但沒有交流電壓產生,試換控制板故障依舊,說明故障在功率部分,測IGBT及相關電路正常,當查到MK1-MK2的排線時,發現排線上有線因腐蝕造成接觸阻值過大,用酒精、尖針修理后確切無誤后重新通電,一切正常。
  2.7 變頻器屏幕無顯示,燈頻閃
  變頻器無顯示但燈頻閃,換控制板無變化,懷疑電源部分有故障,上電查功率板的電源各輸出都有明顯的閃動,說明電源有短路故障,斷電用手接觸各元器件,當接觸到IC408時,發現其溫度過高,用萬用表測量內部已嚴重短路,換新后通電測各電壓正常,帶電機試運行,未發現故障。
  2.8 變頻器面板顯示時好時壞
  變頻器面板顯示時好時壞,換控制板故障依舊,懷疑為電源接觸不良,查各電源一切正常,測功率板到控制板之間的線排,發現有線接觸不良,換新后重新上電一切正常。
  2.9 整流橋損壞
  變頻器運行時前級保險燒毀,空開跳閘,并且聽到變頻器內部有異常響動,檢查過程中,發現整流橋已損壞,炸出幾條明顯裂縫,測全橋已經短路,經查整流橋的型號為SKB30/12參數是電流30A、耐壓1200V完全符合技術要求,因變頻器負載是拖輥、刀盤而且停車慣性大,且停車時有再生過電壓現象,由于再生功率使直流電路電壓升高,有時超過允許值,中間電壓十再生電壓超過整流橋耐壓值,即為整流橋炸裂的原因。根據以上原因,我們對變頻器個別參數進行調整,如減速時間由原5s延長到10s,三相輸出U,V,W加壓敏電阻(接法為△連接、加壓敏電阻的耐壓為1000V)。通過以上改進變頻器的故障率明顯降低。
  三相整流橋模塊檢測方法:將數字萬用表撥到二極管測試檔,用紅、黑兩表筆先后測R、S、T相與P、N極之間的正反向二極管特性,來檢查判斷整流橋是否完好。所測的正反向特性相差越大越好;如正反向為零,說明所檢測的一相已被擊穿短路;如正反向均為無窮大,說明所檢測的一相已經斷路。整流橋模塊只要有一相損壞,就必須更換。
3.日常維護
  操作人員必須熟悉變頻器的基本工作原理、功能特點,具有電工操作基本知識。在對變頻器日常維護之前,必須保證設備總電源全部切斷;并且在變頻器燈完全熄滅的5-30分鐘(根據變頻器的功率)后再進行。應注意檢查電網電壓,改善變頻器、電機及線路的周邊環境,定期清除變頻器內部灰塵,通過加強設備管理降低變頻器的故障率。
  3.1 冷卻風扇
  變頻器的功率模塊是發熱嚴重的器件,其連續工作所產生的熱量必須要及時排出,一般風扇的壽命大約為20kH-40kH。按變頻器連續運行折算為3-5年就要更換一次風扇,避免因散熱不良引發故障。
  3.2 濾波電容
  中間電路濾波電容:又稱電解電容,其主要作用就是平滑直流電壓,吸收直流中的低頻諧波,它連續工作產生的熱量加上變頻器本身產生的熱量都會加速其電解液的干涸,直接影響其容量的大小。
  正常情況下電容的選用使用壽命為5年。建議每年定期檢查電容容量一次,一般其容量減少20%以上應更換。在保養的同時要仔細檢查變頻器,定期送電,帶電機工作在2Hz的低頻約10min,以確保變頻器工作正常。
4.結束語

  變頻器的科技含量較高,是強電與弱電相結合的,但是如果使用不當或偶然事件也會造成變頻器的損壞。要想使變頻器正常的運行少出故障,這對維修人員技術水平要求極高,同時維修技術人員對現場環境、設備、工藝等的充分了解也是十分必要的。

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