西門子直流調速裝置的設計特點(3)
發布時間:2019-08-02 15:33:08來源:
(五)用西門子6RA7081直流調速裝置電氣 改造后,出現的問題及 處理
電氣改造后,德國壓力機投入運行,頻頻發生電樞回路快速熔斷器熔斷,有時甚至燒壞晶閘管模塊。檢查直流調速裝置以外線路未發
現異常。說明問題出在直流調速裝置控制方面。
由于我公司所處地區電網電壓波動較大,電壓諧波較雜。
我們從EMC方面著手,EMC代表電磁兼容性,并且定義一件設備在電磁環境 中不產生令其它電氣設備不可接受的電磁干擾的情況下,令人滿意的工作能力。因此,電氣設備不應相互干擾。
EMC安裝規則
規則1
所有的 柜體金屬部件,彼此之間必須利用比較大可能的表面電氣連接(無漆 層)。如需要的話,使用爪墊。柜門與柜體間應用接地金屬線連接(上,中,下),連接鏈盡可能短些。
規則2
在柜體內或相鄰柜內(如需要的話)的接觸器、繼電器、閥、電磁計數器等等應配有抑制單元。例如RC元件,壓敏電阻,二極管等。這些元件應直接與線圈連接。
規則3
如可能的話,進入柜內的信號電纜1)應為同一電壓等級。
規則4
為防止耦合干擾,屬于同一電路的非屏蔽電纜(輸入與輸出導體)應絞接,或者兩導體間表面應盡可能低些。
規則5
將備用導線的兩端與柜體連接接地,這可以起到附加的屏蔽作用。
規則6
減少電纜/導體的無用長度,這可降低耦合電容和電感。
規則7
電纜布線接近接地件時相互干擾較小。因此不應隨意布線,而應盡可能靠近柜殼和安裝板,對備用導線也應如此。
規則8
功率電纜與信號電纜應分開布線(以避免耦合干擾)其間應保持比較少20cm的間距。電機電纜與編碼器電纜在空間上無法分開,因此編碼器帶年藍應使用金屬隔離物或置于金屬管道內。在其走線長度內,金屬隔離物或管道應多次接地。
規則9
數字信號電纜的屏蔽層必須用盡可能大的表面雙端接地(信號源與信號接收側)。如果屏蔽層間的電勢差較大,為了減少屏蔽電流,應使用截面不小于10mm2的與屏蔽平行的接地電纜。屏蔽層可在柜體上多點連接(接地),即使在柜體外,屏蔽層也可以多點接地。
如可能應避免使用箔屏蔽層,這種屏蔽層不如金屬網屏蔽層,效果至少相差5%。
規則10
如果電勢平衡良好(即使用了比較大可用表面)模擬信號電纜可以雙端接地。如果所有的金屬部件連接良好,并且所有相關的電氣元件使用同一電源,即可認為電勢平衡良好。
屏蔽單端接地可防止由耦合引起的低頻容性干擾(例如50Hz)。屏蔽接地應在柜內,因此屏蔽接地可用導線完成。
規則11
將無線電干擾濾波器安裝在干擾源近處,濾波器必須用比較大可用表面安裝在柜體或安裝板上。輸入輸出電纜必須空間上隔離。
規則12
無線電干擾濾波器必須用與維持A1限定值。其它負載必須安裝在濾波器前邊(電源側)。盡管安裝了一臺附加的進線電抗器,其布線仍同控制方式及開關柜有關。
規則13
對于勵磁供電電路,應加電抗器。
規則14
傳動裝置電樞電路,應加電抗器。
規則15
對于SIMOREG傳動裝置,電機電纜可以不加屏蔽。電源電纜必須與電機電纜(磁場,電樞)之間保持至少20cm距離。
如果需要的話,使用金屬隔離物。
我們對直流調速電氣柜嚴格按EMC規則檢查,特別是把電子板的供電電源A、C與功率部分電源1L1、1L2、1L3分開。
原來電子板的供電電源A、C直接在直流調速電氣柜內,從功率部分電源1L1、1L2、1L3引入。根據“功率電纜與信號電纜應分開布線(以避免耦合干擾)其間應保持比較少20cm的距離”的規則,從車間低壓配電室重新敷設一路三相四線制380伏電源專直流調速電氣柜直流調速裝置電子板的供電電源(這里僅用A相和C相)。
經過這一番整改后,德國壓力機主電機直流調速系統重新投入運行,到目前為止已經連續運行幾個月,無故障發生。
從以上實際工作中總結出在西門子全數字直流調速產品應用中,再滿足工程技術指標的同時,不要忘記“EMC規則”,避免因違反“EMC規則”而使直流調速系統出現一些復雜故障。
(六) 功率單元 晶閘管模塊
1 晶閘管電器符號:
西門子全數字直流調速裝置功率單元中每兩個晶閘管是封裝在一起的模塊,下圖分別是它的外型示意和模塊內部連接圖:
2 判斷晶閘管的好壞?
- 用萬用表測試晶閘管各級間的阻值時其旋鈕應放在同一擋測量為準。
- 用萬用表測試晶閘管門極與陰極正反向電阻,旋鈕放在 Rx10擋,一般正反向電 阻很接近,約為幾百歐姆,只要正向電阻比反向電阻值小一些就算正常。
- 測量陽極A對陰極K的正反向電阻,都應很大 。
- 用萬用表測試晶閘管門極與陰極正反向電阻時不要用Rx10K擋以防損壞門 極。
(七) 德國壓力機主電機直流調速系統典型故障分析——
如何區分德國壓力機主電機無法啟動或偷停故障是裝置系 統問題還是外部原因造成的?
故障分析:
首先應明確“直流裝置系統”的概念,因主電機直流調速系統是 一個閉環控制系統,正如前面所示的直流調速系統方框圖,所以裝置系統的概念不僅僅指西門子直流裝置本身,還包括直流電動機、測速機、保護元件等參與閉環控制的元器件。
(1) 首先監視西門子直流裝置操作面板的顯示,然后根據顯示的Fxxx提示對照手冊(參考故障和報警部分),進行分析排出故障。
(2) 如果無法確定故障部位,可用筆記本電腦或手持編程器監視PLC程序3K8點(主電機啟動繼電器)。
(3) 這段PLC程序一般經常出問題的故障點是:
外部
23Q1 設備潤滑泵。
3B1 主電機超速離心開關。
3k4 (3S1、3S2) 飛輪制動器打開檢測限位。
3Q5 飛輪制動器打開控制閥。
這些外部易發故障點檢查比較方便塊捷,而且也是壓力機主電機無法啟動和偷停故障多發點,這也是維修經驗所證明的.如果故障點是其中之一, 很快就能找到故障部位進行排除。
(4) 如果監視PLC程序時,發現3A4K1(直流裝置系統故障繼電器)先斷電而造成3K8點失電,使主電機無法啟動或,偷停, 應檢查“直流裝置系統”,結合裝置操作面板的提示, 針對性地檢查空氣開關、熔斷器(對于主電機無法啟動),檢查直流電動機、測速機、保護元件等參與閉環控制的元器件.這些如果沒有問題,可檢查西門子直流裝置本身,如晶閘管 、電子板、以及觸發板晶閘管觸發信號的接插件等。
(5) 確定西門子直流裝置本身有問題時,不要輕易拆卸線路板,可與有關部門及時聯系。
(6) 此外造成故障的其它原因還有很多,如接線端子松動等,
但與以上故障多發點相比不是應比較先考慮的。