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1、變頻器的組成與常見的故障及維修對(duì)策變頻調(diào)速技術(shù)是現(xiàn)代電力傳動(dòng)技術(shù)重要發(fā)展的方向,隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,交流變頻技術(shù)從理論到實(shí)際逐漸走向成熟。變頻器不僅調(diào)速平滑,范圍大,效率高,啟動(dòng)電流小,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),而且節(jié)能效果明顯。因此,交流變頻調(diào)速已逐漸取代了過去的傳統(tǒng)滑差調(diào)速、變極調(diào)速、直流調(diào)速等調(diào)速系統(tǒng),越來越廣泛的應(yīng)用于冶金、紡織、印染、煙機(jī)生產(chǎn)線及樓宇、供水等領(lǐng)域。但是由于受到環(huán)境,使用年限以及人為操作等因素,影響變頻器的使用壽命大為降低,
2、同時(shí)使用中也出現(xiàn)了各種各樣的故障。下面我們就變頻器的組成與常見故障及對(duì)策和大家一起探討。一般分為整流電路、平波電路、控制電路、逆變電路等幾大部分。2整流電路整流電路的功能是把交流電源轉(zhuǎn)換成直流電源。整流電路一般都是單獨(dú)的一塊整流塊,但不少整流電路與逆變電路二者合一的模塊如富士7MBI。整流模塊損壞是變頻器常見故障,在靜態(tài)中通過萬用表電阻擋正反向的測(cè)量來判斷整流模塊是否損壞,當(dāng)然我們還可以用電壓表來測(cè)試。有的品牌變頻器整流電路,上半橋?yàn)榫?/p>
3、閘管,下半橋?yàn)槎O管。如大功率的丹佛斯、臺(tái)達(dá)等變頻器。判斷晶閘管好壞的簡(jiǎn)易方法,可在控制極加上直流電壓(10V左右)看它正向能否導(dǎo)通。這樣基本大致能判斷出晶閘管的好壞。另外,富士變頻器G9S(P9S)11KW以下的整流模塊的特點(diǎn)為該模塊集中成五種功能。整流,預(yù)充電晶閘管,制動(dòng)管,電源開關(guān)管,熱敏電阻。如CVM40CD120整流模塊引腳及功能的名稱。整流:R、S、T、A()N()充電晶閘管:A1、P1、Gn(觸發(fā))制動(dòng)管:DS、N_、G7
4、(觸發(fā))DB1B是其續(xù)流二極管電源開關(guān)管:D8、S8、G8熱敏電阻:Th1Th2G9S(P9S)15KW~22KW整流模塊(VM100BB160)它的功能除整流外還有預(yù)充電晶閘管。功率在30KW以上的整流模塊為單一整流功能。功率75KW以上為多組并聯(lián)整流模塊。3平波電路平波電路在整流器、整流后的直流電壓中含有電源6倍頻率脈動(dòng)電壓,此外逆變器產(chǎn)生的脈動(dòng)電流也使直流電壓變動(dòng),為了抑制電壓波動(dòng)采用電感和電容吸收脈動(dòng)電壓(電源),一般通用變頻器
5、電源的直流部分對(duì)主電路而言有余量,故省去電感而采用簡(jiǎn)單電容濾波平波電路。對(duì)濾波電容進(jìn)行容量與耐壓的測(cè)試,我們還可以觀察電容上的安全閥是否爆開。有沒有漏液現(xiàn)象來判斷它的好壞。4控制電路現(xiàn)在變頻調(diào)速器基本系用16位、32位單片機(jī)或DSP為控制核心,從而實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化控制。變頻器使輸出電壓和頻率可調(diào)的調(diào)速裝置。提供控制信號(hào)的回路稱為主控制電路,控制電路由以下電路構(gòu)成:頻率、電壓的“運(yùn)算電路”,主電路的“電壓、電流檢測(cè)電路”,電動(dòng)機(jī)的“速度檢測(cè)電
6、路”。運(yùn)算電路的控制信號(hào)送至“驅(qū)動(dòng)電路”以及逆變器和電動(dòng)機(jī)的“保護(hù)電路”,但實(shí)際使用變頻器時(shí),其維護(hù)工作也比較復(fù)雜。這里就變頻器控制電路故障報(bào)警產(chǎn)生原因提供以下一些處理方法。常見變頻器在使用中,是否能滿足傳動(dòng)系統(tǒng)要求,變頻器參數(shù)設(shè)置尤為重要。設(shè)置不正確會(huì)導(dǎo)致變頻器報(bào)警而不能正常工作。4.1參數(shù)設(shè)置變頻器出廠時(shí),廠家對(duì)每個(gè)參數(shù)都預(yù)設(shè)一個(gè)值,這些參數(shù)叫出廠(缺?。┲?。一般缺省值并不能滿足大多數(shù)傳動(dòng)系統(tǒng)的要求。所以用戶在正確使用變頻器之前,要
7、求對(duì)變頻器參數(shù)做如下設(shè)置:(1)確認(rèn)電機(jī)參數(shù)設(shè)定電機(jī)的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、最大功率。這些參數(shù)可以從電機(jī)銘牌中直接得到(2)變頻器采用的控制方式,即速度控制、轉(zhuǎn)拒控制、PID或其它方式。選定控制方式后,一般要根據(jù)控制精度需要進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)辨別。(3)設(shè)定變頻器的啟動(dòng)方式,一般變頻器在出廠時(shí)設(shè)定從面板啟動(dòng),用戶可以根據(jù)實(shí)際情況選擇啟動(dòng)方式??梢杂妹姘?、外部端子、通訊方式等幾種。(4)給定信號(hào)的選擇,一般變頻器的頻率給定也可以有多種方式。
8、面板給定、外部給定、外部電壓或電流給定、通訊方式給定。當(dāng)然對(duì)于變頻給定也可以時(shí)這幾種方式的一種或幾種方式之和,正確設(shè)置以上參數(shù)后,變頻器基本能正常工作,如要獲得更好的控制效果則只能根據(jù)實(shí)際情況修改相關(guān)參數(shù)。一旦發(fā)生參數(shù)設(shè)置故障,可根據(jù)說明書進(jìn)行修改參數(shù),如果不行可數(shù)據(jù)初始化,恢復(fù)缺省值,然后按上述重新設(shè)置,對(duì)于不同品牌的變頻器其參數(shù)恢復(fù)出廠值方式也不同。4.2“OC”過流報(bào)警故障這是變頻器最常見故障,首先排除由于參數(shù)問題而導(dǎo)致的故障,例
9、如:電流限制,加速時(shí)間過短有可能導(dǎo)致過流的產(chǎn)生。然后就必須判斷是否電流檢測(cè)電路問題,以FVR075GS4EX為例,有時(shí)看到FVR075G7S4EX在不接電機(jī)運(yùn)行的時(shí)候面板會(huì)有電流顯示,電流來自于哪里呢?這時(shí)就要測(cè)試一下它的3個(gè)霍爾傳感器是否出了問題。4.3“OV”過壓故障首先先要排除由于參數(shù)問題而導(dǎo)致的故障,例如:減速時(shí)間過短,以及由于再生負(fù)載而導(dǎo)致的過壓等。然后可以看一下電壓檢測(cè)電路是否出現(xiàn)了故障。一般的電壓檢測(cè)電流的電壓采樣點(diǎn)都是中
10、間直流母線取樣后(530V左右的直流)通過阻值較大的電阻降壓后再有光耦進(jìn)行隔離,當(dāng)電壓超過一定值時(shí),顯示“5”過壓(此機(jī)為數(shù)碼管顯示)可以看一下電阻是否氧化變值,光耦是否有短路現(xiàn)象。4.4“UV”欠壓故障首先可以看一下輸入端電壓是否偏低、缺相,然后看一下電壓檢測(cè)電路故障,判斷和電壓相同。4.5“OH”過熱故障變頻器溫度過高,檢查變頻器的通風(fēng)情況,及軸流風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)是否良好。有些變頻器有電動(dòng)機(jī)溫度檢測(cè)裝置,檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的散熱情況,然后檢查檢測(cè)電
11、路各器件是否正常。4.6“SC”短路故障可以檢測(cè)一下變頻器內(nèi)部器件是否有短路現(xiàn)象。以安川616G545P5為例,模塊、驅(qū)動(dòng)電路、光耦是否有問題,一般為模塊和驅(qū)動(dòng)的問題,更換模塊修復(fù)驅(qū)動(dòng)電路。“SC”故障會(huì)消除。4.7“FU”快速熔斷故障現(xiàn)行推出的變頻器大多推出了快熔故障檢測(cè)功能。特別是大功率變頻器,以LGSV030IH4變頻器為例。它主要是對(duì)快熔前面后面的電壓進(jìn)行采樣檢測(cè)。當(dāng)快熔損壞以后必然會(huì)出現(xiàn)快熔一端電壓丟失,此時(shí)隔離光耦動(dòng)作,出現(xiàn)
12、FU報(bào)警。更換快熔就應(yīng)能解決問題,特別是應(yīng)該注意的是更換快熔前必須判斷主回路是否有問題。5逆變電路逆變電路同整流電路相反,逆變電路是將直流電壓變換為所要頻率的交流電壓,以所確定的時(shí)間使上橋、下橋的功率開關(guān)器件導(dǎo)通和關(guān)斷。從而可以在輸出端U、V、W三相上得到相位互差120電角度的三相交流電壓。逆變電路通常指的就是IGBT逆變模塊(早期生產(chǎn)的變頻器為GTR等功率模塊)IGBT模塊損壞也是變頻器常見的故障。對(duì)于IGBT模塊,我們介紹最簡(jiǎn)單的測(cè)
13、量方法(專業(yè)不是這樣測(cè)量),用指針萬用表電阻10k檔表棒去觸發(fā)GwEw(黑筆碰Gw紅筆碰Ew)則P到W可導(dǎo)通。但GwEw短路,P到W則關(guān)閉,其它各管引腳同理。測(cè)量耐壓值可用晶體管參數(shù)測(cè)試儀,但是要短接觸發(fā)端GE才能測(cè)CE的耐壓值。IGBT模塊損壞,大多情況下會(huì)損壞驅(qū)動(dòng)元器件。最容易損壞的器件是穩(wěn)壓管及光耦。反過來如驅(qū)動(dòng)電路的元件有問題如電容漏液、擊穿、光耦老化,也會(huì)導(dǎo)致IGBT模塊燒壞或變頻輸出電壓不平穩(wěn)。檢查驅(qū)動(dòng)電路是否有問題,可在沒
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