高压变频器工作原理及故障排除.ppt

,变频器原理及故障排除,第一章 变频器基本原理,交-直-交变频器的主要结构框图,交-直-交变频器的主要结构框图,交-直-交变频器原理图,交-直-交变频器原理图,直流传动和交流传动的比较电机,1.2 、变频器典型应用,直流传动和交流传动的比较电机,用三台变频器控制三台风机，其中两用一备，电机的功率P=55KW， 设计风量为Q。空载损耗为10%，转速1250转/分。若风机正常在970转/分 以下连续可调，每天所需的供风量为1.5Q。 （1）一台工频运行，一台变频运行；则全速 P0=55*10%=5.5KW P1=55KW 由PL=P0+KPnL3得: KP=55-5.5=49.5KW P2=5.5+49.5*（50%）3=11.7KW 总消耗的功率为55+11.7=67KW,风机的节电率统计举例,系统应用效果,使用了变频器以后，不但免去了许多繁琐的人工操作，消除了许多不安 全隐患因素，并使系统始终处于一种节能状态下运行，合理地轮换使用电机 延长了设备的使用寿命，更好的适应了生产需要。而且变频器丰富的内部控 制功能可以很方便地与其他控制系统或设备实现闭环自动控制。这在实现自 动控制的同时，提高了控制精度，从而提高了产品质量。,直流传动和交流传动的比较-应用,第二章 变频器分类,11,按主电路工作方法分类：电压型变频器、电流型变频器 按电压等级分类： 、高压变频器：3KV、6KV、10KV 、中压变频器：660V、1140V 、低压变频器：220V、380V 按电压性质分类： 、交流变频器：AC-DC-AC（交-直-交）、AC-AC（交-交） 、直流变频器：DC-AC（直-交） 按变频器调压方法： 、PAM变频器是一种通过改变电压源Ud 或电流源Id的幅值进行输出控制的。、WM变频器方式是在变频器输出波形的一个周期产生个 脉冲波个脉冲，其等值电压为正弦波，波形较平滑。 按工作原理分：、U/f控制变频器（VVVF控制） ；、SF控制变频器（转差频率控制）； 、VC控制变频器（Vectory Control 矢量控制)。,2.1 分类,12,HARSVERT-A系列高压变频调速系统采用单元串联多电平技术，属高-高电压源型变频器，直接6KV输入，直接6KV高压输出。 变频器主要由移相变压器、功率模块和控制器组成；,2.2 高压变频器简介,13,图1 电气一次主接线图 1、QF1- 真空断路器 2、QS1 、QS2、QS3-单向刀闸 3、M-电机,14,高压变频调速系统结构图,15,输入侧结构,输入侧由移相变压器给每个功率模块供电，移相变压器的副边绕组分为三组，根据电压等级和模块串联级数，由36脉冲系列构成多级相叠加的整流方式，可以大大改善网侧的电流波形（网侧电压电流谐波指标满足IEEE519-1992和GB/T14549-93的要求）。使其负载下的网侧功率因数接近1，无需任何功率因数补偿、谐波抑制装置。由于变压器副边绕组的独立性，使每个功率单元的主回路相对独立，类似常规低压变频器，便于采用现有的成熟技术。,16,输出侧结构,输出侧由每个单元的U、V输出端子相互串接而成星型接法给电机供电，通过对每个单元的PWM波形进行重组，可得到阶梯正弦PWM波形。这种波形正弦度好，dv/dt小，对电缆和电机的绝缘无损坏，无须输出滤波器，就可以延长输出电缆长度，可直接用于普通电机。同时，电机的谐波损耗大大减少，消除负载机械轴承和叶片的振动。,17,二、高压变频器故障案例,案例1：2011年1月14日，变频器故障断电复位后，一直显示“控制器连接中。“。“控制器未就绪“。经仔细辨别检查，发现变频器的C相板卡上的绿色指示灯一直闪烁。A、B相的板卡绿色指示灯一直亮着。 更换该板卡后，变频器重新上电自检正常，显示“控制器就绪“，后送电运行正常。,18,19,案例2： 2012年2月1日，变频器在变频备用时，突然A相、B相的12个单元全部报“光纤故障（XR）“。变频器报重故障。 经仔细辨别检查，发现变频器的A、B相板卡上的绿色指示灯一直闪烁。C相的板卡绿色指示灯一直亮着。 更换该2块光纤通讯板卡后，变频器重新上电自检正常，显示“控制器就绪“，后送电运行正常。,20,21,22,23,24,轻故障分类与报警,系统发生下列故障时,按照轻故障处理： 单元旁路运行； 变压器轻度过热； 柜门连锁故障； 单元柜风机故障； 电机轻度过热； UPS输入掉电； 工控机故障。,25,上述任何一个故障发生时，系统给出间歇的“音响报警”和间断的“故障指示”。报警状态下，如果用户发出“报警解除”指令，则系统撤消“音响报警”信号，只保留间断的“故障指示”。 对于轻故障的发生，系统不作记忆处理。故障存在时报警，如果故障自行消失，则报警自动取消。系统运行时如果发生这类故障，变频器并不立即停机。在停机状态下，如果存在这类故障，用户也还能进行启动等操作。,26,重故障分类与报警,系统发生下列故障时,按照重故障处理： 单元重故障； 变压器严重过热； 现场机械故障； 电机严重过热； 闭环运行时给定和反馈掉线。,27,上述任何一个故障发生时，系统给出连续的“音响报警”、“故障指示”、“高压急切”以及“紧急停机”指令。用户可以用“报警解除”按钮清除报警的音响信号，但系统保持“故障指示”、“高压急切”以及“紧急停机”指令。 以上四类重故障发生后，系统作记忆处理。故障一旦发生，系统报警并自动跳闸停机。如果故障自行消失，“故障指示”、“高压急切”以及“急停”等指令也都一直保持，故障原因被记录。只有故障彻底排除，并且用“系统复位”按钮将系统复位后才能重新开机。,28,重故障发生时，高压电源将自动分断。如果因为其他原因没有分断，用户可以用柜门的“急停”按钮将高压电源强行手动分断。,29,常见问题的处理措施,单元过电压 请检查输入的高压电源正向波动是否超过允许值；如果是减速时过电压，请适当加大变频器的减速时间设定值。 变频器输入电压正向波动值最大为+5%。,30,单元欠电压 请检查输入的高压电源负向波动是否超过允许值，高压开关是否掉闸，整流变压器副边是否短路，接线螺栓是否紧固。检查功率单元三相进线是否松动，功率单元三相进线熔断器是否完好。 变频器输入电压负向波动值最大为-10%；,31,单元过电流 请检查功率单元输出UV端子是否短路，电机绝缘是否完好，装置是否过载运行，负载是否存在机械故障。如果是启动时过电流，请适当增大变频器的加速时间设定值。,32,单元过热 请检查环境温度是否超过允许值，单元柜风机是否正常工作，进风口和出风口是否畅通，装置是否长时间过载运行。最后检查功率单元温度继电器是否正常。 变频器在尘土较大环境中运行时，请经常清理柜门防尘罩灰尘。如果环境温度超过允许值，用户最好配置空调和通风设备。,33,单元缺相 请检查输入的高压开关是否掉闸，整流变压器副边是否短路，接线螺栓是否紧固，检查功率单元三相进线是否松动，功率单元三相进线熔断器是否完好。,34,单元光纤通讯故障 请检查功率单元控制电源是否正常（正常时，L1绿色指示灯发光），功率单元以及控制器的光纤连接头是否脱落，光纤是否折断。,35,控制器不就绪 控制器自检不能通过时报告该故障，可重新设定变频器参数，再次复位系统尝试；如果仍不能排除，检查电路板之间的连接是否可靠，或更换单片机控制板。,36,旁路运行报警 个别功率单元出现故障时，本系统可以将其用继电器短路而旁路，在不停机情况下使变频器降额运行，这种情况下系统提供旁路运行报警。系统旁路运行后，用户不能使用变频器长期满额运行,37,柜门连锁报警 变压器柜、单元柜或者控制柜的柜门开启时报告该故障。请检查柜门是否严密关闭，行程开关是否完好，配线是否脱落。,38,单元柜风机故障 表示单元柜的冷却风机有故障，请检查风机的电源及开关、启动电容、风量继电器及风管等附件,39,变压器严重过热 整流变压器严重过热节点闭合。请检查变压器副边接线绝缘是否完好，是否短路，装置是否过载运行，环境温度是否过高，变压器的冷却风机是否正常，风路是否通畅，温度控制器功能是否完好，温度控制器过热保护参数是否设定合理，参数是否被非法复位或修改。系统设定的变压器过热保护温度为130。,40,变压器轻度过热 整流变压器轻度过热节点闭合。请检查变压器副边接线绝缘是否完好，是否短路，装置是否过载运行，环境温度是否过高，变压器的冷却风机是否正常，风路是否通畅，温度控制器功能是否完好，温度控制器过热报警参数是否设定合理，参数是否被非法复位或修改。,41,UPS输入掉电报警 UPS输入掉电，一般情况下意味着给系统提供的控制电源发生故障，系统在UPS的电池供电下继续运行。用户必须尽快查明控制电源掉电原因，恢复供电 。,42,PLC无响应 工控机试图和PLC建立通讯没有成功，请检查工控机和PLC的通讯电缆和接头，确认PLC是否处于RUN位置，检查PLC是否完好，检查工控机485卡是否损坏,