广州容济变频器维修培训资料.doc

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1、第五章 变频器常见故障及修复广州容济变频器维修培训资料 一、变频器故障监测划分 故障监测划分为如下几类1、状态故障监测:如直流过 /久压、直流过流、交流过流、速度偏差过大、接地故障、缺相 等。2、硬件故障检测:如电流板故障、触发板故障、IGBT 故障、脉冲发生器故障等。3、系统故障监测:如 Watchdog 故障、系统参数异常、时钟故障等。4、通讯故障监测:如 TIMEOUT 、 OVERRUN 等。5、电源故障监测:当控制电源过高 /过低时报警。二、变频器的保护及处理方法(一)、 过电流保护功能变频器中 ,过电流保护的对象主要指带有突变性质的、电流的峰值超过了变频器的容许 值的情形 .由于逆

2、变器件的过载能力较差 ,所以变频器的过电流保护是至关重要的一环,迄今为止 ,已发展得十分完善 .1 过电流的原因过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均,输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查等方法进行处理。 如果断开负载变频器还是过流故障,很可能变频器逆变电路已环,需要更换或维修变频器。( 1)工作中过电流 ,即拖动系统在工作过程中出现过电流 .其原因大致来自以下几方面 : 电动机遇到冲击负载 ,或传动机构出现 “卡住 ”现象 , 引起电动机电流的突然增

3、加 . 变频器的输出侧短路 ,如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路,或电动机内部发生短路等 . 变频器自身工作的不正常 , 如逆变桥中同一桥臂的两个逆变器件在不断交替的工作 过程中出现异常。 例如由于环境温度过高, 或逆变器件本身老化等原因, 使逆变器件的参数 发生变化,导致在交替过程中,一个器件已经导通、而另一个器件却还未来得及关断,引起 同一个桥臂的上、下两个器件的 “直通 ”,使直流电压的正、负极间处于短路状态。(2)升速时过电流:重新启动时,一升速就跳闸,这是过电流十分严重的现象,主要 原因有 :负载短路, 机械部位有卡住 ;逆变模块损坏 ;电动机的转矩过小等现象引起。 当负载的

4、惯性较大, 而升速时间又设定得太短时, 意味着在升速过程中, 变频器的工作频率上升太快, 电动机的同步转速迅速上升, 而电动机转子的转速因负载惯性较大而跟不上去, 结果是升速 电流太大。重新启动时并不立即跳闸而是在加速时,主要原因有 :加速时间设置太短、电流 上限设置太小、转矩补偿 (V/F) 设定较高。(3)降速中的过电流:当负载的惯性较大,而降速时间设定得太短时,也会引起过电 流。因为,降速时间太短,同步转速迅速下降,而电动机转子因负载的惯性大,仍维持较高 的转速,这时同样可以是转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过电流。( 4)上电就跳,这种现象一般不能复位,主要原因有:模块坏、驱动电路坏

5、、电流检测电路坏。 (实例)一台LG-IS3-4 3.7kW变频器一启动就跳 “0C分析与维修 :打开机盖没有发现任何烧坏的迹象,在线测量IGBT(7MBR25NF-120) 基本判断没有问题, 为进一步判断问题, 把 IGBT 拆下后测量 7 个单元的大功率晶体管开通与关 闭都很好。 在测量上半桥的驱动电路时发现有一路与其他两路有明显区别, 经仔细检查发现 一只光耦 A3120 输出脚与电源负极短路,更换后三路基本一样。模块装上上电运行一切良 好。 一台BELTRO-VERT 2.2kW变频通电就跳 “0C且不能复位。分析与维修 :首先检查逆变模块没有发现问题。其次检查驱动电路也没有异常现象

6、,估 计问题不在这一块, 可能出在过流信号处理这一部位, 将其电路传感器拆掉后上电, 显示一 切正常,故认为传感器已坏,找一新品换上后带负载实验一切正常。2 处理方法(1) 起动时一升速就跳闸,这是过电流十分严重的现象,主要检查: 工作机械有没有卡住 负载侧有没有短路,用兆欧表检查对地有没有短路 变频器功率模块有没有损坏 电动机的起动转矩过小,拖动系统转不起来(2)起动时不马上跳闸,而在运行过程中跳闸,主要检查: 升速时间设定太短,加长加速时间 减速时间设定太短,加长减速时间 转矩补偿( U/F 比)设定太大,引起低频时空载电流过大 电子热继电器整定不当,动作电流设定得太小,引起变频器误动作(

7、电压保护功能)(二)过电压保护变频器的过电压集中表现在直流母线的支流电压上。 正常情况下, 变频器直流电为三相 全波整流后的平均值。若以380V线电压计算,则平均直流电压Ud= 1.35 U线=513V。在过电压发生时,直流母线的储能电容将被充电,当电压上至 760V 左右时,变频器过电压保 护动作。因此,变频器来说,都有一个正常的工作电压范围,当电压超过这个范围时很可能 损坏变频器,常见的过电压有两类。1、输入交流电源过压这种情况是指输入电压超过正常范围, 一般发生在节假日负载较轻, 电压升高或降低而 线路出现故障,此时最好断开电源,检查、处理。2、发电类过电压这种情况出现的概率较高, 主要

8、是电机的同步转速比实际转速还高, 使电动机处于发电 状态,而变频器又没有安装制动单元,有两起情况可以引起这一故障。1 )当变频器拖动大惯性负载时,其减速时间设得比较小,在减速过程中,变频器输出 的速度比较快, 而负载靠本身阻力减速比较慢, 使负载拖动电动机的转速比变频器输出的频 率所对应的转速还要高, 电动机处于发电状态, 而变频器没有能量回馈单元, 因而变频器支 流直流回路电压升高,超出保护值,出现故障,处理这种故障可以增加再生制动单元,或者 修改变频器参数,把变频器减速时间设的长一些。增加再生制动单元功能包括能量消耗型, 并联直流母线吸收型、能量回馈型。能量消耗型在变频器直流回路中并联一个

9、制动电阻,通过检测直流母线电压来控制功率管的通断。并联直流母线吸收型使用在多电机传动系统,这种系统往往有一台或几台电机经常工作于发电状态, 产生再生能量, 这些能量通过并联母线 被处于电动状态的电机吸收。 能量回馈型的变频器网侧变流器是可逆的, 当有再生能量产生 时可逆变流器就将再生能量回馈给电网。(2)多个电动施动同一个负载时,也可能出现这一故障,主要由于没有负荷分配引起 的。以两台电动机拖动一个负载为例, 当一台电动机的实际转速大于另一台电动机的同步转 速时,则转速高的电动机相当于原动机,转速低的处于发电状态,引起故障。比如在纸机经 常发生在榨部及网部, 处理时需加负荷分配控制, 这时可以

10、把处于纸机传动速度链分支的变 频器特性调节软一些。产生过电压的原因及处理方法: 过电压报警一般是出现在停机的时候, 其主要原因是 减速时间太短或制动电阻及制动单元有问题。 电源电压太高 降速时间太短 降速过程中,再生制动的放电单元工作不理想,来不及放电:a.来不及放电,应增加外接制动电阻和制动单元;b放电支路发生故障,实际并不放电。 请检查放电回路有没有发生故障,实际并不放电;对于小功率的变频器常有放电电 阻损坏:(实例)一台台安 N2 系列 3.7kW 变频器在停机时跳 “OU”。分析与维修:在修这台机器之前,首先要搞清楚“0U报警的原因何在,这是因为变频器在减速时, 电动机转子绕组切割旋转

11、磁场的速度加快,转子的电动势和电流增大,使电机处于发电状态, 回馈的能量通过逆变环节中与大功率开关管并联的二极管流向直流环节,使直流母线电压升高所致, 所以我们应该着重检查制动回路,测量放电电阻没有问题,在测量制动管(ET191)时发现已击穿,更换后上电运行,且快速停车都没有问题。(三)欠电压保护 产生欠电压的原因及处理方法:欠压也是我们在使用中经常碰到的问题。主要是因为主回路电压太低 (220V 系列低于 200V, 380V 系列低于 400V) ,主要原因 :整流桥某一路损坏 或可控硅三路中有工作不正常的都有可能导致欠压故障的出现,其次主回路接触器损坏,导致直流母线电压损耗在充电电阻上面

12、有可能导致欠压.还有就是电压检测电路发生故障而出现欠压问题。 电源电压太低 电源缺相; 整流桥故障:如果六个整流二极管中有部分因损坏而短路,整流后的电压将下降, 对于整流器件和晶闸管的损坏,应注意检查,及时更换。(实例)A、一台 CT 18.5kW 变频器上电跳 “Uu'。分析与维修 :经检查这台变频器的整流桥充电电阻都是好的,但是上电后没有听到接触 器动作,因为这台变频器的充电回路不是利用可控硅而是靠接触器的吸合来完成充电过程 的,因此认为故障可能出在接触器或控制回路以及电源部分,拆掉接触器单独加24V 直流电接触器工作正常。继而检查 24V 直流电源,经仔细检查该电压是经过 LM7

13、824 稳压管稳 压后输出的,测量该稳压管已损坏,找一新品更换后上电工作正常。B、 一台DANFOSS VLT5004变频器,上电显示正常,但是加负载后跳DC LINK UNDERVOLT( 直流回路电压低 )。分析与维修 :这台变频器从现象上看比较特别,但是你如果仔细分析一下问题也就不是 那么复杂, 该变频器同样也是通过充电回路, 接触器来完成充电过程的, 上电时没有发现任 何异常现象, 估计是加负载时直流回路的电压下降所引起, 而直流回路的电压又是通过整流 桥全波整流 ,然后由电容平波后提供的,所以应着重检查整流桥,经测量发现该整流桥有一 路桥臂开路,更换新品后问题解决。(四)过热保护主要

14、有以下几点可能:过热也是一种比较常见的故障,主要原因:周围温度过高,风机堵转,温度传感器性能不良,马达过热。风扇运转保护 变频器的内装风扇是箱体内部散热的主要手段, 它将保证控制电路的 正常工作。所以,如果风扇运转不正常,应立即进行保护。逆变模块散热板的过热保护:逆变模块是变频器内发生热量的主要部件,也是变频 器中最重要而又最脆弱的部件。所以,各变频器都在散热板上配置了过热保护器件。制动电阻过热保护 制动电阻的标称功率是按短时运行选定的。 所以, 一旦通电时间 过长,就会过热。这时,应暂停使用,待冷却后再用。或选用较大一点功率电阻。冷却风道的入口和出口不得堵塞,环境温度也可能高于变频器的允许值

15、。举例一台 ABB ACS500 22kW 变频器客户反映在运行半小时左右跳 “OH”。分析与维修 :因为是在运行一段时间后才有故障,所以温度传感器坏的可能性不大,可能变 频器的温度确实太高,通电后发现风机转动缓慢,防护罩里面堵满了很多棉絮(因该变频器是用在纺织行业 ),经打扫后开机风机运行良好,运行数小时后没有再跳此故障。(五)输出不平衡输出不平衡一般表现为马达抖动,转速不稳,主要原因:模块坏,驱动电路坏,电抗器坏等。(实例)一台富士 G9S 11KW 变频器,输出电压相差 100V 左右。分析与维修 :打开机器初步在线检查逆变模块 (6MBI50N-120) 没发现问题, 测量 6 路驱动

16、 电路也没发现故障,将其模块拆下测量发现有一路上桥大功率晶体管不能正常导通和关闭, 该模块已经损坏,经确认驱动电路无故障后更换新品后一切正常。(六)过载过载故障包括变频过载和电机器过载。 其可能是加速时间太短, 直流制动量过大、 电网 电压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电 压等。负载过重,所选的电机和变频器不能拖动该负载,也可能是由于机械润滑不好引起。 如前者则必须更换大功率的电机和变频器;如后者则要对生产机械进行检修。过载也是变频器跳动比较频繁的故障之一, 平时看到过载现象我们其实首先应该分析一 下到底是马达过载还是变频器自身过载,一般来讲马达由于

17、过载能力较强 ,只要变频器参数表的电机参数设置得当 ,一般不大会出现马达过载 .而变频器本身由于过载能力较差很容易出现 过载报警 .我们可以检测变频器输出电压。(七)开关电源损坏, 比如丹佛斯变频器采用了新型脉宽集成控制器 UC2844 来调整开 关电源的输出,同时 UC2844 还带有电流检测,电压反馈等功能,当发生无显示,控制端子 无电压, DC12V,24V 风扇不运转等现象时我们首先应该考虑是否开关电源损坏了。(八)SC 故障SC 故障是安川变频器较常见的故障。 IGBT 模块损坏,这是引起 SC 故障报警的原因之 一。此外驱动电路损坏也容易导致SC 故障报警。安川在驱动电路的设计上,

18、上桥使用了驱动光耦PC923,这是专用于驱动IGBT模块的带有放大电路的一款光耦,安川的下桥驱动电 路则是采用了光耦 PC929,这是一款内部带有放大电路,及检测电路的光耦。此外电机抖动,三相电流,电压不平衡,有频率显示却无电压输出,这些现象都有可能是IGBT 模块损坏引起的。 IGBT 模块损坏的原因有多种,首先是外部负载发生故障而导致 IGBT 模块的损坏如 负载发生短路, 堵转等。 其次驱动电路老化也有可能导致驱动波形失真, 或驱动电压波动太 大而导致IGBT损坏,从而导致SC故障报警。(九)GF 接地故障接地故障也是平时会碰到的故障, 在排除电机接地存在问题的原因外, 最可能发生故障

19、的部分就是霍尔传感器了, 霍尔传感器由于受温度, 湿度等环境因数的影响, 工作点很容易 发生飘移,导致 GF 报警。(十)限流运行在平时运行中我们可能会碰到变频器提示电流极限。 对于一般的变频器在限流报警出现 时不能正常平滑的工作,电压 (频率)首先要降下来,直到电流下降到允许的范围,一旦电流 低于允许值,电压 (频率 )会再次上升,从而导致系统的不稳定。丹佛斯变频器采用内部斜率 控制, 在不超过预定限流值的情况下寻找工作点, 并控制电机平稳地运行在工作点, 并将警 告信号反馈客户,依据警告信息我们再去检查负载和电机是否有问题。(十一)温度过高如电动机有温度检测装置, 检查电动机的散热情况;

20、变频器温度过高, 检查变频器的通 风情况。第六章 绘制电路原理图的方法与技巧一、为什么要学会描绘电路原理图在维修工控类的电器产品过程中, 很多人都发出这样一种感叹: 如果有电路原理图就好 了!事实是,由于大多数工控产品是泊来品,技术的核心部分都掌握在外国人的手里,中国 人生产出来的产品不仅产量少而且质量也相对比较次, 国内使用的设备上的工控类产品基本 上是以进口为主的, 外国人在技术上封锁了中国的工控行业, 象驱动器类产品很少会提供电 子电路原理图给用户的, 只是有外部的电气连接图, 这给维修工作带来了很大的困难。 很多 维修工程师也不肯在理性维修上下工夫钻研,往往只相信自己的维修感觉和以往的

21、维修经 验,对这类电器产品的维修也只是保持在“感性维修”上,因而维修效率比较低,在工作中 也谈不上什么学习与进步。维修这门技术的难点在于非标准作业, 以至很多人误认为维修是无章可寻的, 其实任何 一门科学都是最终都能建立标准作业体系的, 维修也不例外。 要想做一名水准较高的维修工 程师,光有实践检验是不够的,一定要学习电子电路技术,电机拖动技术,单片机技术等理 论,通过理论来分析电路原理图, 从而指导维修实践, 这样才能在千万种变化的维修情况中 找出其相对的共性来,做到理性分析,理性思考,理性维修,从而提高维修的效率。既然大部分情况下没有电路原理图, 而电路原理图又是做理性维修所必须的, 所以

22、一个 合格的维修工程师在维修之前绘制待修品的部分甚至是全部原理图是应该的, 很多人可能又 要反对的: 绘制原理图比较浪费时间, 不如直接凭经验修得快。 事实上,“磨刀不误砍柴工” , 一开始绘制原理图会碰上一些困难,因为对产品不熟悉,但一旦画出一中产品的原理图, 就 可以推出其原理, 其他的产品也就触类旁通的了, 以后画起来也就很快的了。 况且在描绘原 理图过程中, 肯定会有检查电路和部分元件的, 很多软故障问题也可以自然而然的发现并解 决的。有了电路原理图, 就可以应用电路理论知识分析电路原理, 理性推断故障的所在, 很容 易就找到故障的了, 下次碰上同样的产品即使故障不同, 也会很快解决问

23、题的了。 通过绘制 原理图, 还能锻炼一个人的逻辑思维, 有了原理图, 又在分析该原理的基础上提高自己的电 子电路理论,真是一举多得。二、绘制电路板原理图的方法与技巧1、绘制原理图前, 先要清理电路板上的一些垃圾和渍迹, 先用木片等软体清理一些沾 得较紧的粉类及显目的物体, 然后可以用自来水清冲洗干净整块板 (注意带电池的部位不要 用水冲),接着就要快速用电吹风吹干整板。等板干了以后对光检查,看有没有看不清楚的 地方,如果不行还要再次清洗及吹干。 如果用水洗不干净的有机物, 可以用酒精或洗板水洗, 尽量少用天拿水,因为它腐蚀比较厉害,即使要用也要特别小心。2、对于加了涂层的电路板,只能用稍硬点

24、的木片将要描绘电路的部分小心刮掉,尽量 不要使用金属刀片, 因为很容易把电路板和元件刮伤的, ,刮的差不多了在用洗板水刷洗 (平 常不用的废牙刷可以用上场的) ,剩下的小块涂层只能耐心重复上面的工作,不干净千万别急着绘原理图。3、电路板弄干净后就可以画原理图了,首先要找个光线比较好的地方做下来,如果条 件允许的话一定要配亮度高的台灯。 画的时候先把电源和地弄清楚, 先画了大概的电源和地 线,然后从分立的元件下手,顺藤摸瓜,每由一个点开始画到电源和地,就认为该路已经描 绘完,然后再找这条路上的另一个分杈点继续画到电源和地为止,跟着就是下一个分杈点, 直到把该主路上的分点都画的基本完成了以后再转移

25、到另外一条主路, 一般都会碰上再次画 支路的问题,所以要经常对比已经画了的电路图,以免重复画了。每画完一个功能块,就要 整理和检查, 通过电路理论知识推断改电路画得准确与否, 如果理论上行不同, 必须检查与 修正。 每个功能块画好了, 一定要在接口处做好标志, 这样在画下一个功能块的时候就可以 画到接口为止。所有的功能块都画完了,就要用PROTE等软件把电路原理图整理,从全面的角度去分析该待修品的电路功能,同时修正画错了的地方。4、很多时候是没必要画电路整图,只要根据产品的故障情况来部分功能图,比如电源 部分坏了,就画开关电源部分原理图,其他的功能坏没必要再画,这样接着着手维修,如果 发现有不

26、足,可以再补画。第二十一章 其他变频器维修台湾变频器维修保养(一)台湾变频器的维修1、引言 变频器的发展应该说经历了一段很漫长的时间,中国变频器市场也经历了从80 年代初到 90 年代中期日本变频器独领风骚,到现在的欧美变频器渐占主导地位的局面。在这中间 我们不得不提到台湾产的变频器。 作为一个半导体电子产品的集结地和加工中心,变频器这个和半导体 IC 业密切相关的行业在台湾也取得了巨大的发展。为台湾变频器在市场上也赢 得了一席之地。 并以其低廉的价格和较好的性能受到了中低档用户的青睐。处于领先地位的品牌主要有台达,台安,东元,其他我们还能碰到的品牌有爱德利,利佳,宁茂,欧林,九德松益等。2、

27、台湾变频器概况 台湾变频器相对来说功能较简单,特别是早期的产品,像台安欧林主要功能就是调速, 简单而实用。如台安早期的 N1 系列,和欧林的 OL-2001 系列、 OL-4001 系列。但随着半导 体技术的发展, 以及用户客观使用场合使用要求的提高, 变频器的功能也越来越丰富。 台湾 变频器也有了长足的发展,随着控制理论的成熟,控制方式也由原来的V/F 控制提升至电压矢量控制,主要的功率器件也由大功率双极型晶体管 GTR 改进为绝缘栅双极型晶体管 IGBT,变频器性能大为提高。在功能上, 台湾产变频器虽然无法和欧美及日本变频器相提并论, 但功能上也越来越完 善。台安,台达都有 RS-232/

28、485 通讯功能,内置 PID 功能,台达变频器还带有 PG 卡选件, 参数里更带有电子齿轮设置, 调速更精确 (VFD-V 系列 )。由于纺织行业的一些特殊性, 台安 变频器推出了内建摆频功能的 SV300 系列变频器。对于东元变频器来说由于采用了安川公 司的变频调速技术, 东元变频器无论从外形还是内部参数都和安川变频器极为接近,功能也VFD-A 系列,风机水极其相近。由于是安川变频的成熟技术,质量还是相当可靠。分类也和安川变频接近。功能 也十分强大,包括多种通讯方式的选择,内置简易 PLC 功能等等。 在型号分类上几大台湾品牌也更详细。如台达变频器就包括通用型的泵专用的 VFD-F 系列,

29、以及简易型的 VFD-S 系列,以及可用于直接转矩控制的 VFD-V 系 列。台安变频器主要有通用型的 N2 系列,电流矢量控制型的 V2 系列,经济型的 E2 系列, 以及功能最完善的 SV300系列。东元变频器主要包括大功率的7200GA系列,7200PA系列,中小功率的 7200MA , 7200CV 系列,以及和台安变频器极为相近的 E2, N2 系列。3、常见故障及维修 以下我们就从维修的角度,结合几个常见品牌变频器的常见故障和大家做一个探讨。对于台安变频器,现在碰到故障比较多的是N2系列,常见故障代码有过电流0C,原因有多种:电机故障,加速时间过短,检测CT 损坏,都有可能导致过电

30、流故障的出现。其实在维修中碰到最多引起过电流报警的就是 IPM 模块的损坏,有时往往由于驱动电路上的短路, 导致上电就显示过电流报警, 也有可能由于大功率晶体管的损坏, 导致三相输出电压不平衡, 变频器运行就显示过电流报警。 我们常用的确定故障源的办法就是在不拖动电机的情况下运 行变频器,并测量输出电压,确定是电机有问题,还是变频器故障。假如是变频器故障我们 还得判断是 IPM 模块损坏引起的故障还是检测电路误检引起的故障。我们通过测量,就能 判断出 IPM 模块的好坏,但值得注意的是我们不能忽略对驱动电路波形的测量。台安N2系列变频器下桥驱动采用的是带有短路保护的PC929驱动光耦,IPM模

31、块的损坏也容易导致驱动光耦的损坏。检测电路的损坏主要是霍尔传感器损坏也会引起过流报警。N2系列变频器的开关电源的设计是目前开关电源较流行做法,用一块卩C3842乍为波形发生器,调整开关管 k1317 的占空比,达到调整输出的目的。整个线路设计简单可靠,被广 泛采用。 但由于开关电源所带负载的短路, 或开关电源工乍电压的突变也会导致开关电源的 损坏。问题一般出在 卩C3842芯片上,但假如是外部电源发生突变,也有可能导致脉冲变压 器的损坏。在台安 N1系列变频器中脉冲变压器的损坏还是比较多的,但原因则和N2系列变频器的损坏有所区别。多与脉冲变压器绕制时的工艺有关。台达变频器我们碰到最多的就是开关

32、电源的损坏了。如台达的VFD-A 系列变频器。它的开关电源采用了一种对称的设计结构, 有两个开关管共同调整输出电压, 问题往往都出在 开关管的驱动电路上。此外该开关电源的脉冲变压器也是一个易坏部分。东元的7200GA采用的则是安川 616G3系列变频器的技术。我们碰到较多的就是 SC故 障以及CPF00-CPF04故障。当然开关电源的损坏也是常见故障之一。对于SC短路故障多是由于功率模块的损坏而导致的,功率模块触发极的短路往往会导致上电就显示短路故障。 驱动电路的损坏也会引起 SC故障。往往是一运行,SC故障就出现了。那我们就只能通过测量功率模块,检测驱动波形来排除故障了。对于 CPF00-C

33、PF04 故障 ,问题则是基本都在 CPU 板上,相对来说检测较困难。一般性故障点都出在可在线擦除的EEPROM 上,此外集成 CPU 处理器和程序的芯片也是较容易出问题的地方,但我们在更换芯片进行维修时,应 注意热风机温度的控制,以免烫坏芯片。(二)变频器具有强大的保护功能,泛指的是输出保护。从设计的角度来说,变频器输 入端的保护, 到目前为止还是一个难题。 主要是没有一种即能快速切断高压大电流, 又具有 较低成本的器件。因此,如何防止高电压大电流对变频器输入端的冲击是应用中的重要问题。1、台达变频器的供电电压规格:技术指标:220V 系列 单相电源 200/208/220/230 50/6

34、0Hz440V 系列 三项电源 380/400/415/440/460 50/60Hz电压:±10%; 频率: ±5%台达变频器 220V 系列和 440V 系列的输入电压如果过低,变频器会出现欠压保护,不 会损坏变频器。台达变频器 220V 系列的输入电压如果高于 265V ;或者 440V 系列的输入电压高于500V,变频器的直流母线电压将超过极限,可能会严重损坏变频器。因此, 在电源电压不稳或者在自发电供电源的场合使用变频器,特别要注意变频器的额定电压是否满足供电电源的要求。2、输入接触器:台达变频器说明书上的输入接触器, 是给变频器提供输入电源的开关, 绝对不能将其

35、作 为变频器的启动或停止开关来使用,否则可能造成变频器的损坏。3、一台变频器输出控制多台电机:a. 注意!无论控制一台变频器还是多台变频器,变频器输出应直接和电机相连接,中间 不能用继电器或其它热保护器等元器件。b. 多台电机同步启动和停止,同频升降速 此种应用方式要注意功率匹配,不能简单地选用变频器的功率等于多台电机的功率之和,应该放大变频器的功率档使用。c. 多台电机异步启动和停止 因为这种控制方式,变频器输出侧与电机之间需要接继电器,所以原则上是不允许的。再有,异步启动时,第一台电机的启动是不会有问题的,但第二台电机启动时,变频器输出 侧电压很高, 第二台电机相当于全压启动, 它的启动电

36、流约是自身额定电流的 78 倍,远超 过变频器的额定电流。第一台电机在异步停止时, 变频器输出电压一定很高, 此时继电器在开关电机时, 电感 性负载会产生很高的瞬间反向电压, 远超过变频器内部器件的额定电压, 变频器不是过压报 警就是过压损坏。d. 多台电机异步切换这种控制方式,变频器输出侧也要接继电器。应用的关键是必须在前一台变频器停止后,才可以切换到下一台变频器的启动。4、台达变频器的接地线( E)a零线零线是发电机输出的中心线, 无论在用户端是否为零电位, 都不能把零线作为地线接在 变频器的 E 端!b. 变频器的N接线端子变频器的 N 接线端,是变频器内直流母线的负端,应接到煞车模组。

37、既不能把它当成 接地线端,更不能错接至电源零线。c. 保安地台达变频器的 E 接地线应接至保安地,也就是电机的外壳。避免高压突波冲击以及杂 讯的干扰。(三)常见保护功能及处理1、过流保护 OC过流保护绝大多数发生在升速过程中。 由于变频器的同步转速迅速上升, 电动机转子的 转速因负载惯性较大而跟不上去,导致转子绕组切割磁力线的速度太快(转差太大),结果是升速电流太大而产生过流保护跳闸。(检查与处理)A、 变频器的输入、输出是否接反,如接反,只要运行变频器就会立即跳OC,而且极 易烧损变频器。B、负载的计算是否有误,电机功率可能选得太小。C、电机是否有短路或局部短路。D、3.7KW (含 3.7

38、KW )以下 380V 级的变频器所配电机的接线是否有误(正确的接法 应该是星形接法而不是三角形接法) 。E、机械负载的转动惯量是否太大或者升速时间太短。可以延长加速时间或者降低加速 中过电流失速防止的准位来调整解决。F、负载增大。新机时正常,以后出现过流。可以检查设备上的轴承是否损坏、齿轮间 隙是否过小或齿轮间是否有微小异物、 链条是否过松等从机械传动角度查找造成负载增大的 原因。2、过载保护 OL过载保护大部分发生在运转过程中。 在实际的拖动系数中, 大部分负载都是经常变动的。 只有当冲击电流峰值过大,或防止跳闸措施不能解决时,才迅速跳闸。(检查与处理)机械负载是否超重。 正常运行时的电流

39、已接近或超过电机或变频器的额定电流时,应考虑将电机的功率放大一档,同时相应放大变频器的功率。机械负载是否有故障,负载变化很大。传动系统是否有磨损,可参照过流保护检查与处理的 F 项目进行分析与检查。 电机是否匹配不当,如 3.7KW 变频器在满载时拖动 4KW 电机。电机是否因散热条件变差而导致电流增大。变频器至电机的输出线是否漏电。变频器在满载时电源电压是否波动过大。输入、输出是否缺相,引起电机出力不足而转差增大,电流增大。 以上问题应对症排除,也可降低运转中过流失速准位来调整。3、过压保护 OU 过压保护大部分发生在停止制动过程中。原因是反馈能量来不及释放而形成再生电压。检查与处理:A、负

40、载惯量大而降速时间短。如此时确需降速时间短,可外配制动电阻或制动单元, 还可以增加直流制动来配合。B、启动、制动频繁时,应加大制动电阻的功率或放大变频器一级功率容量。C、在制动过程中或负载变动过程中输入电压过高,超出变频器耐压极限。4、启动不起来主要原因是负载重。(检查与处理)A、 机械负载是否正常(有没有堵转)。B、电动机与负载功率是否匹配。C、变频器与电机功率是否匹配。D、调整变频器的 V/F曲线,使中点与低点的斜率大于高点与中点的斜率,即中点与低 点的连线陡峭。E、调整变频器转矩补偿。F、增加机械传动比,放大电机输出功率。G、更换极数更多的电机。上诉的关键是变频器并没有损坏, 而是需要排

41、除外部故障, 然后调整匹配, 再调整参数 来解决。注意!无论出现什幺故障报警,应排除产生故障的原因后再开车,如一定要开车检 查,应在两次开车之间留有 10 分钟左右的时间,以使变频器的电容有充分的时间散热。防 止频繁开车频繁报警,如果没有排除故障而频繁开车将会造成变频器的严重损坏炸机。(四)、重要参数的调整台达变频器的主要控制特点是任意地设定 V/F 曲线,因此 V/F 曲线是台达变频器启动、 停止过渡阶段的最重要的调试参数。以下以台达 VFD-A 系列变频器为例作说明,其它系列 变频器同理。1、 V/F 曲线台达变频器在 V/F平面坐标中由基本频率点:PrO4,PrO5;中间频率点:PrO6

42、,PrO7;最低频率点:PrO8,PrO9,这三个点构成一条 V/F控制曲线(折线段)。这三个点互为作用,互 为牵连。 出厂值是底部两点合一的与基频构成的直线控制特性。 是提供给客户应用的重要参 考值。 而许多客户则认为是标准值。 出厂值在绝大多数场合的应用中是没有问题的, 但在某 些场合需要调整后才能确定最佳值。A、基频点应用时,先将台达变频器的出厂值 Pr04 由 60Hz 该为 50Hz; Pr05 由 460V 该为 380V。 这是由于中国大陆地区的三相异步电机的标准是 380V/50Hz 。基频在电机控制中也称其为拐点。这在下图的频率-转矩;频率 -功率曲线中(理想值)表现得很形象

43、。B、低频点该点的 V/F 值决定了系统低速时的工作特性。尤其是需要长时期低速运行的负载,例 如,印刷机械的 1.0Hz 点动运行特性;工业脱水机的 0.5Hz 点动运行特性等。这时的出厂值 必须认真的修改调试,才能得到理想的工业性能。C、中频点该点对系统的启动性能, 过渡性能有着至关重要的作用。 一般情况不需要调整, 是出厂 时的直线特性。由于该点位于基频和低频点的中间,可根据负载情况做适当调整。D、最高操作频率这是 V/F 曲线中的一个特殊参数,它主要是针对输入频率的调整。一般使用中不会有 误。但应注意,它与升、降速时间、输入增益调整均有关。以上是广州容济变频器维修培训资料的部分摘录内容,以供学习参考。

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