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      技術(shù)專欄

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      變頻器故障問題大全

      隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和大量工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)備的改造,越來越多的用戶對(duì)控制領(lǐng)域的電氣設(shè)備提出了更高的要求。變頻器的出現(xiàn)和應(yīng)用簡化了復(fù)雜的控制,使生產(chǎn)過程更加方便、快捷、準(zhǔn)確。然而,變頻器和其他控制設(shè)備一樣,在應(yīng)用中不可避免地會(huì)出現(xiàn)故障。為了減少損失,有必要盡快查明故障類型和原因。今天,我們整理出變頻器日常運(yùn)行中的常見問題及相應(yīng)的檢查方法,希望對(duì)大家有所幫助。

      變頻器的參數(shù)設(shè)置對(duì)于普通變頻器能否滿足使用中的傳輸系統(tǒng)的要求非常重要。如果參數(shù)設(shè)置不正確,變頻器將無法正常工作。

      1.用于參數(shù)設(shè)置的常用變頻器。一般來說,出廠時(shí),每個(gè)參數(shù)都有一個(gè)默認(rèn)值。這些參數(shù)稱為出廠值。在這些參數(shù)值的條件下,用戶可以正常操作,但是面板操作不能滿足大多數(shù)傳輸系統(tǒng)的要求。因此,在用戶正確使用變頻器之前,應(yīng)該對(duì)變頻器的參數(shù)進(jìn)行以下幾個(gè)方面的操作:

      (1)確認(rèn)電機(jī)參數(shù)。變頻器在參數(shù)中設(shè)置電機(jī)的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速和*大頻率。這些參數(shù)可以直接從電機(jī)銘牌上獲得。

      (2)變頻器采用的控制方法,即速度控制、轉(zhuǎn)矩控制、PID控制或其他方法。采用控制方式后,一般需要根據(jù)控制精度進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)識(shí)別。

      (3)設(shè)置變頻器的啟動(dòng)模式。通常,變頻器設(shè)置為出廠時(shí)從面板啟動(dòng)。用戶可根據(jù)實(shí)際情況選擇啟動(dòng)模式,并可使用面板、外部終端、通信模式等。

      (4)對(duì)于給定信號(hào)的選擇,通用變頻器的頻率可以通過多種方式給出,包括面板、外部、外部電壓或電流以及通信。當(dāng)然,變頻器的頻率也可以用一種或幾種方式給出。以上參數(shù)設(shè)置正確后,變頻器基本上可以正常工作。如果想獲得更好的控制效果,只能根據(jù)實(shí)際情況修改相關(guān)參數(shù)。

      2、參數(shù)設(shè)置類故障處理

      一旦出現(xiàn)參數(shù)設(shè)置故障,變頻器將無法正常運(yùn)行,可根據(jù)指令修改參數(shù)。如果不是上述情況,*好將所有參數(shù)恢復(fù)到出廠值,然后根據(jù)上述步驟重置它們。對(duì)于每個(gè)公司的變頻器,參數(shù)恢復(fù)方法也是不同的。

      變頻器的過電壓集中在DC母線的支路電壓上。正常情況下,變頻器的直流電流為三相全波整流后的平均值。如果按380伏線路電壓計(jì)算,平均DC電壓Ud=1.35 U線路==513伏。當(dāng)出現(xiàn)過壓時(shí),DC總線的儲(chǔ)能電容將被充電。當(dāng)電壓達(dá)到約760伏時(shí),轉(zhuǎn)換器將作為過壓保護(hù)。因此,變頻器具有正常的工作電壓范圍。當(dāng)電壓超過此范圍時(shí),變頻器可能會(huì)損壞。有兩種常見的過壓類型。

      1.輸入交流電源過壓

      這種情況是指輸入電壓超出正常范圍,通常發(fā)生在節(jié)假日期間,此時(shí)負(fù)載相對(duì)較輕,電壓增加或降低,線路出現(xiàn)故障。此時(shí),*好斷開電源,檢查并處理。

      2.發(fā)電過電壓

      這種情況的概率很高,主要是因?yàn)殡姍C(jī)的同步速度高于實(shí)際速度,這使得電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),而變頻器沒有配備制動(dòng)單元。有兩種情況會(huì)導(dǎo)致這種失敗。

      (1)當(dāng)變頻器拖動(dòng)大慣性負(fù)載時(shí),其減速時(shí)間設(shè)置為相對(duì)較小。在減速過程中,變頻器的輸出速度相對(duì)較快,而負(fù)載依靠其自身的阻力減速相對(duì)較慢,因此負(fù)載拖動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速高于與變頻器輸出的頻率相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速。電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),而變頻器沒有能量反饋單元。因此,變頻器支路中DC回路的電壓上升超過保護(hù)值,導(dǎo)致故障,這種故障通常發(fā)生在干燥部分。為了處理這種故障,可以增加再生制動(dòng)單元,或者修改變頻器參數(shù),并且將變頻器的減速時(shí)間設(shè)置得更長。再生制動(dòng)單元的功能包括能耗型、并聯(lián)DC總線吸收型和能量反饋型。耗能型在變頻器的DC電路中并聯(lián)一個(gè)制動(dòng)電阻,通過檢測DC總線電壓來控制功率管的通斷。并聯(lián)直流母線吸收式用于多電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)。在這樣的系統(tǒng)中,一個(gè)或多個(gè)機(jī)器通常在發(fā)電狀態(tài)下工作以產(chǎn)生再生能量,該能量通過并聯(lián)總線被處于電狀態(tài)的馬達(dá)吸收。能量反饋逆變器網(wǎng)側(cè)變換器是可逆的,當(dāng)再生能量產(chǎn)生時(shí),可逆變換器將再生能量反饋給電網(wǎng)。

      (2)當(dāng)多個(gè)電動(dòng)機(jī)施加相同的負(fù)載時(shí),也可能發(fā)生該故障,這主要是由于沒有負(fù)載分布。以兩臺(tái)拖動(dòng)負(fù)載的電機(jī)為例,當(dāng)一臺(tái)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速大于另一臺(tái)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速時(shí),高轉(zhuǎn)速的電機(jī)相當(dāng)于原動(dòng)機(jī),低轉(zhuǎn)速的電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),導(dǎo)致故障。在造紙機(jī)中,它經(jīng)常發(fā)生在壓榨部和網(wǎng)部,并且在加工過程中應(yīng)增加負(fù)荷分配控制。變頻器在造紙機(jī)傳動(dòng)速度鏈的分支處的特性可以調(diào)節(jié)得更軟。

      過流故障可分為加速、減速和恒速過流。這可能是由于變頻器的加減速時(shí)間過短、負(fù)載突變、負(fù)載分布不均勻、輸出短路等原因造成的。此時(shí),通常可以延長加速和減速時(shí)間,減少負(fù)載的突然變化,應(yīng)用制動(dòng)元件,進(jìn)行負(fù)載分配設(shè)計(jì),并檢查線路。如果負(fù)載轉(zhuǎn)換器斷開或發(fā)生過流故障,轉(zhuǎn)換器的逆變器電路閉合,需要更換轉(zhuǎn)換器。

      過載故障包括變頻過載和電機(jī)過載。加速時(shí)間太短、DC制動(dòng)量太大、電網(wǎng)電壓太低、負(fù)載太重等都可能造成這種情況。通常,可以通過延長加速時(shí)間、延長制動(dòng)時(shí)間、檢查電網(wǎng)電壓等來實(shí)現(xiàn)。如果負(fù)載太重,選定的電機(jī)和變頻器無法拖動(dòng)負(fù)載,這也可能是由于機(jī)械潤滑不良造成的。如果前者*須更換大功率電機(jī)和逆變器;如果是后者,則應(yīng)對(duì)生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行大修。

      逆變器欠壓故障是指主電路電壓過低,如220伏系列低于180伏,380伏系列低于300伏等。一般來說,由于電源斷相,同時(shí)工作或同時(shí)啟動(dòng)的逆變器過多,逆變器內(nèi)部直流電路限流電阻或短路限流電阻對(duì)晶閘管的損壞,會(huì)對(duì)逆變器或外部造成干擾。處理措施是檢查變頻器的輸入部分,檢查變頻器的電源是否打開或接觸器觸點(diǎn)是否接觸良好,接觸電阻是否過大,變壓器的輸出電壓是否正常,盡量減少變頻器同時(shí)啟動(dòng)或工作的次數(shù),以增強(qiáng)變頻器的抗干擾能力。

      變頻器過熱的原因包括:環(huán)境溫度過高、變頻器通風(fēng)不良、風(fēng)扇堵塞或損壞、負(fù)載過重等。處理措施是檢查

      變頻器短路跳閘的主要原因是:電機(jī)絕緣損壞;電纜絕緣損壞;變頻器內(nèi)部短路;幾個(gè)電機(jī)并聯(lián),逆變器輸出對(duì)地泄漏電流很大。此外,電纜對(duì)地具有一定的分布電容。電容電流的大小與電纜長度、絕緣材料和其他因素有關(guān)。電纜長度越長,電容電流越大。如果電纜長度過長,對(duì)地電容電流過大,逆變器將因?qū)Φ囟搪范l。為了解決這個(gè)問題,可以在逆變器輸出側(cè)和電機(jī)之間使用串聯(lián)電抗器。

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