變頻器的常見故障分析
發布時間:2019-08-02 15:39:12來源:
1 引言
在現代工業中,采用變頻器控制的電動機系統,有著節能效果顯著、調節控制方便、維護簡單、可網絡化集中、遠程控制、可與PLC組成自動控制系統等優點。變頻器的這些特質使其在電力電子系統、工業自動控制等領域的應用日益廣泛。市場上不同型號規格變頻器的安裝、接線、調試各有特點,但主要方法及注意事項基本一致。本文闡述了變頻器的常見故障,并對其進行分析。
2 變頻器常見故障分析
2.1 維修的原則:先靜后動
靜是指不通電狀態,動是指通電后的工作狀態。檢修開始時,要先靜下來,不要盲目動手,應多問。例如: 問清是否違反操作規程、出現故障時的現象、是否更改過內部參數等,根據情況對故障作客觀的、大致的分析,再根據變頻器顯示的故障提示,判斷故障部位。檢修時,應先仔細閱讀變頻器說明書,了解其檢修注意事項。
不要貿然通電,通過眼觀、手摸、鼻嗅等先做必要的安全檢查,以免引發新的故障。
(1)檢查快熔FU是否燒斷;
(2)檢查線路板上元件引線間有無碰錫、碰線或細金屬落在二線間;
(3)檢查電容器、整流橋、逆變橋、集成電路等元件有無明顯燒壞的痕跡;
(4)檢查線路板上是否有水滴(尤其在潮濕環境中使用的變頻器);
(5)檢查線路板上是否有灰塵。
通過以上檢查,可發現變頻器是否有短路故障點及元件的炭化熏黑部位。
2.2 參數設定不當時易碰到的問題
(1)變頻器在電機空載時工作正常,但不能帶負載啟動
這種問題常常出現在恒轉矩負載。遇到此類問題時應重點檢查加、減速時間設定或提升轉矩設定值。
(2)變頻器開始運行,但電機還未啟動就過載跳停
如冶金廠一臺725kW-6電機,投入運行時,跳停頻繁。經檢查,偏置頻率原設定為3Hz,變頻器在接到運行指令但未給出調頻信號之前,電機將一直接收3Hz的低頻運行指令而無法啟動。經測定該電機的堵轉電流達到50A,約為電機額定電流的3倍;變頻器過載保護動作屬正常。改偏置頻率為0Hz,電機啟動得以恢復正常。
(3)頻率已經達到較大值,但電機轉速仍不高
比如一臺新投用的變頻器頻率設置已經很大,但電機轉速明顯較同頻率下其他電機低。檢查頻率增益設定值為200%。由于頻率設定信號增益為設定模擬頻率信號對輸出頻率的比率,即如設定頻率為40Hz,實際輸出頻率僅為20Hz。將設定增益改為100%后,問題得到解決。
(4)頻率上升到一定數值,繼續向上調節時,頻率保持在一定值不斷跳躍,轉速不能提高
遇到上述問題,應檢查比較大轉矩設定值是否偏小、變頻器的容量是否偏小。
2.3 外部環境易引發的問題
如果變頻器操作室的制冷、通風效果不良或風扇損壞,易發生過熱保護跳停。應注意保持變頻器周圍環境清潔、干燥,嚴禁在變頻器附近放置雜物,應使之遠離振動源和沖擊源。
每次維護變頻器后,要認真檢查有無遺漏的螺絲及導線等,防止小金屬物品造成變頻器短路事故,盡量降低各類電磁干擾。測量變頻器(含電機)絕緣時,應當使用500V兆歐表。如僅對變頻器進行檢測,要拆去所有與變頻器端子連接的外部接線[1]。
如果工作環境內腐蝕性氣體濃度較大,不僅會腐蝕元器件的引線、印刷電路板等,而且還會加速塑料器件的老化,降低絕緣性能。在這種情況下,應把控制箱制成封閉式結構并進行換氣。
2.4 過流與過載
(1)輕載過電流
如果負載很輕,卻又過電流跳閘,應首先檢查電動機磁路是否飽和。勵磁電流或磁通大幅度增加往往導致磁路飽和,此時鐵心和線圈會過熱。如磁路飽和,可通過反復調整U/f比來使變頻器正常啟動。
(2)重載過電流
有些生產機械在運行過程中負荷突然加重,甚至“卡住”,電動機的轉速大幅度下降,電流急劇增加,過載保護來不及動作,導致過電流跳閘。
解決方法:首先了解機械本身是否有故障,如果有故障,則修理機器;如果這種過載屬于生產過程中經常出現的現象,則應考慮加大電動機和負載之間的傳動比。適當加大傳動比,可減輕電動機軸上的阻轉矩,避免出現帶不動的情況。如無法加大傳動比,則考慮增大電動機和變頻器的容量。
(3)升速或降速中過電流
這往往是由于升速或降速過快而引起的。可通過延長升(降)速時間或準確預置升(降)速自處理(防失速)功能而解決[2]。
(4)過載
如出現過載現象,應重點檢查以下三方面:機械負荷是否過重?三相電壓是否平衡?是否是由于變頻器內部的電流檢測部分發生故障而引起的誤動作?之后依據實際情況進行處理。
3 結束語
本文闡述了變頻器的常見故障。若能對變頻器多加了解和分析,必將有助于延長變頻器的使用壽命,利于維持生產的正常進行和提高產品質量。