安川变频器.doc

安川变频器/YASKAWA产品简介：平均无故障时间达400000小时以上；具有高速高精度的运转特性;采用速度observer控制；最高回转速度5000r/min；马达速度波动更小；定位时间缩短了1/3；安装十分简单；可自动判别伺服马达的容量及形式，并设定马达参数；配线数减少为原来的1/2;从驱动器本身可直接设定参数;转矩控制、速度控制、位置控制三机一体；主回路/控制回路的电源完全分离；Win软件再现监测方便检查；设置外加回生电阻的接线端子；马达规格多，对应CE、UL规格；提高了保护构造、耐震性；内置DC电抗器接线端子主要性能：完美的开环矢量控制在动态自学习功能的基础上，又添加了静态自学习功能，能够自如地驱动任何电机。强有力的制动功能18.5KW以下的全部机种都具有制动功能，只需连接上制动单元，就能够实现强有力的制动功能超群的转矩特性即使在无PG的条件下，也能够实现150%/0.5Hz的高转矩特性丰富的控制功能PID控制，滑差补偿功能，速度搜索功能和过/低转矩检测功能、节能运行控制功能多样的I/O接口脉冲输入、脉冲输出、模拟输入、模拟输出输入端子的逻辑能够在OV和24V之间切换 高效节能控制节能控制效果已接近理论最大节能效果低噪音运行高载频PWM调制方式，相对低频PWM调制方式大幅度地抑制噪音，特别适合于有噪音限制的场合完善的电源高次谐波抑制对策22KW以上全系列内装了改善功率因数用直流电抗器，采用12相整流方式使高次谐波降至最低；18.5KW以下的机种都预留了直流电抗器接线端子，可自选直流电抗器以降低电源的高次谐波干扰检修简单控制回路端子采用可拆卸式端子，主、控回路接线采用螺钉压线，拆接线方便可靠冷却风扇ON/OFF来操作，只需按一下按钮，就可方便卸下详细介绍：安川VS-656RC5变频器 主要特性:200V等级：最大适用变频器容量：3.7-37KW再生力矩：150% 30秒，100% 1分钟 25%ED，80%连续电压频率：AC200-220V?50HZ，AC200-230V/60HZ控制方式：120通电方式400V等级：最大适用变频器容量：3.7-75KW再生力矩：150% 30秒，100%1分钟,25%ED，80%连续电压频率：AC380-460V 50HZ/60HZ控制方式：120通电方式适用变频器：VS-616G5、VS-686SS5、VS-626MC5、VS-606V7等。适用场合：升降机、电梯、离心机、卷绕机等有电源再生要求的用途安川VSminiJ7简单地改善小型机械的超小型通用变频器标准规格电压等级200V级(三相，单相)400V级(三相）型号CIMR-J7AA三相（注1）20P120P220P420P721P522P223P740P240P440P741P542P243P043P7单相B0P1B0P2B0P4B0P7B1P5最大适用电机容量(注2）KW0.10.20.40.751.52.23.70.20.40.751.52.23.03.7输出额定输出容量KVA0.30.61.11.93.04.26.70.91.42.63.74.25.56.5额定输出电流A0.81.63581117.51.21.83.44.85.57.28.6最大输出电压三相电源用：三相200230V(对应输入电压)单相电源用：单相200240V(对应输入电压)三相380460V(对应输入电压)最高输出频率参数设定可对应到400Hz为止安川VS-606V7变频器标准规格电压等级200V级（三相，单相）400V级（三相）型号CIMR-V7AT三相20P120P220P420P721P522P223P725P52P540P240P440P741P542P243P043P745P547P5单相B0P1B0P2B0P4B0P7B1P5B2P2B3P7-最大适用电机容量（KW）0.10.20.40.751.52.23.75.57.50.20.40.751.52.23.03.75.57.5输出额定输出容量（KVA）0.30.61.11.93.04.26.79.5130.91.42.63.74.25.56.51114额定输出电流（A）0.81.63581117.525331.21.83.44.85.57.28.614.818最大输出电压三相电源用：三相200230V(对应输入电压)单相电源用：单相200240V(对应输入电压)三相380460V(对应输入电压)最高输出频率可对应参数设定400HzVarispeed E7B系列风水力HVAC市场专用变频器标准规格200V级 形式CIMR-E7B2-OP4OP71P52P23P75P57P5011015018022030037045055075090110最大适用容量KW0.550.751.52.23.75.57.5111518.522303745557590110输 出 输出容量KVA1.21.62.73.75.78.8121722273244556982110130160输出电流A3.24.17.09.615233145587185115145180215283346415最大输出电压三相200/208/220/230/240(输入电压对应）最高输出频率200Hz电 源 额定电压频率三相200/208/220/230/240V 50/60Hz直流电抗器选购件内置12相整流不适用适用Varispeed F7矢量控制通用变频器标准规格200V级 形式CIMR-F7A2-OP4OP71P52P23P75P57P5011015018022030037045055075090110最大适用容量KW0.40.751.52.23.75.57.5111518.522303745557590110输 出 输出容量KVA1.21.62.73.75.78.8121722273244556982110130160输出电流A3.24.17.09.615233145587185115145180215283346415最大输出电压三相200/208/220/230/240(输入电压对应）最高输出频率CT（低频率恒转矩）时150Hz;VT（高频率递减转矩）时400Hz电 源 额定电压频率三相200/208/220/230/240V 50/60Hz允许电压波动+10%, -15%允许频率波动5%定购网址：产品介绍网址： 安川变频器安川变频器全称为“安川交流变频调速器”，主要用于三相异步交流电机，用于控制和调节电机速度。当电机的工作电流频率低于50Hz的时候，会节省电能，因此变频器是国家号召提倡推广的节能产品之一。随着节能的普及和工业自动化的推广，变频器的使用越来越多，每年在中国有上百亿的销售额。安川变频器是世界知名的变频器之一，由安川电机株式会社生产，在世界各地占有率比较高。现在安川电机公司在中国上海市有设有生产厂，专门生产CIMR-G/CIMR-F/CIMR-E/CIMR-L等系列的变频器。安川变频器来到中国有20多年的历史，现在市场上主要使用的有以下系列：低压型号有：V1000:性能惊人！ 使用简单的真正电流矢量控制小型变频器J1000:从小巧精致的变频器感受高可靠性！简洁操作、简单设定Varispeed G7:高性能&多用途！真正的矢量控制通用变频器Varispeed F7:节能&高效率！电流矢量控制通用变频器Varispeed E7:风水力HVAC市场专用变频器VarispeedV7:小型矢量控制通用变频器Varispeed L7：同步、异步电机兼用，垂直电梯专用的矢量控制变频器VS-656RC5: 高性能 & 多用途！高压型号有：FSDrive-MV1S：高性能及耐环境高压控制变频器安川变频器全系列说明书索要QQ：4342604安川变频器的常见故障及维修对策1 开关电源损坏, C+ 0 * R2 开关电源损坏是众多变频器最常见的故障，通常是由于开关电源的负载发生短路造成的，在众多变频器的开关电源线路设计上，安川变频器因该说是比较成功的。616G3采用了两级的开关电源，有点类似于富士G5,先由第一级开关电源将直流母线侧500多伏的直流电压转变成300多伏的直流电压。然后再通过高频脉冲变压器的次级线圈输出5V、12V、24V等较低电压供变频器的控制板，驱动电路，检测电路等做电源使用。在第二级开关电源的设计上安川变频器使用了一个叫做TL431的可控稳压器件来调整开关管的占空比，从而达到稳定输出电压的目的。前几期我们谈到的LG变频器也使用了类似的控制方式。用作开关管的QM5HL-24以及TL431都是较容易损坏的器件。此外当我们在使用中如若听到刺耳的尖叫声，这是由脉冲变压器发出的，很有可能开关电源输出侧有短路现象。我们可以从输出侧查找故障。此外当发生无显示，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。 2 OH故障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，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。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。 5 _, Z7 * T0 e j I3 OH过热过热是平时会碰到的一个故障。当遇到这种情况时，首先会想到散热风扇是否运转，观察机器外部就会看到风扇是否运转，此外对于30kW以上的机器在机器内部也带有一个散热风扇，此风扇的损坏也会导致OH的报警。 4 UV欠压故障当出现欠压故障时，首先应该检查输入电源是否缺相，假如输入电源没有问题那我们就要检查整流回路是否有问题，假如都没有问题，那就要看直流检测电路上是否有问题了。对于200V级机器当直流母线电压低于190VDC，UV报警就要出现了;对于400V级的机器，当直流电压低于380VDC则故障报警出现。主要检测一下降压电阻是否断路。 4 y, , j8 x$ Z8 a H5 GF接地故障! Y) Q6 F4 i# b2 N/ e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。安川变频器应用场合介绍1、 空调负载类写字楼、商场和一些超市、厂房都有中央空调，在夏季的用电高峰，空调的用电量很大。在炎热天气，北京、上海、深圳空调的用电量均占峰电40%以上。因而用变频装置，拖动空调系统的冷冻泵、冷水泵、风机是一项非常好的节电技术。目前，全国出现不少专做空调节电的公司，其中主要技术是变频调速节电。2、 破碎机类负载冶金矿山、建材应用不少破碎机、球磨机，该类负载采用变频后效果显著。3、 大型窑炉煅烧炉类负载冶金、建材、烧碱等大型工业转窑（转炉）以前大部分采用直流、整流子电机、滑差电机、串级调速或中频机组调速。由于这些调速方式或有滑环或效率低，近年来，不少单位采用变频控制，效果极好。4、 压缩机类负载压缩机也属于应用广泛类负载。低压的压缩机在各工业部门都普遍应用，高压大容量压缩机在钢铁（如制氧机）、矿山、化肥、乙烯都有较多应用。采用变频调速，均带来启动电流小、节电、优化设备使用寿命等优点。5、 轧机类负载在冶金行业，过去大型轧机多用交-交变频器，近年来采用交-直-交变频器，轧机交流化已是一种趋势，尤其在轻负载轧机，如宁夏民族铝制品厂的多机架铝轧机组采用通用变频器，满足低频带载启动，机架间同步运行，恒张力控制，操作简单可靠。6、 卷扬机类负载卷扬机类负载采用变频调速，稳定、可靠。铁厂的高炉卷扬设备是主要的炼铁原料输送设备。它要求启、制动平稳，加减速均匀，可靠性高。原多采用串级、直流或转子串电阻调速方式，效率低、可靠性差。用交流变频器替代上述调速方式，可以取得理想的效果。7、 转炉类负载转炉类负载，用交流变频替代直流机组简单可靠，运行稳定。8、 辊道类负载辊道类负载，多在钢铁冶金行业，采用交流电机变频控制，可提高设备可靠性和稳定性。9、 泵类负载泵类负载，量大面广，包括水泵、油泵、化工泵、泥浆泵、砂泵等，有低压中小容量泵，也有高压大容量泵。许多自来水公司的水泵、化工和化肥行业的化工泵、往复泵、有色金属等行业的泥浆泵等采用变频调速，均产生非常好的效果。10、 吊车、翻斗车类负载吊车、翻斗车等负载转矩大且要求平稳，正反频繁且要求可靠。变频装置控制吊车、翻斗车可满足这些要求。11、 拉丝机类负载生产钢丝的拉丝机，要求高速、连续化生产。钢丝强度为200Kg/mm，调速系统要求精度高、稳定度高且要求同步。12、 运送车类负载煤矿的原煤装运车或钢厂的钢水运送车等采用变频技术效果很好。起停快速，过载能力强，正反转灵活，达到煤面平整、重量正确（不多装或少装），基本上不需要人工操作，提高了原煤生产效率，节约了电能。13、 电梯高架游览车类负载由于电梯是载人工具，要求拖动系统高度可靠，又要频繁的加减速和正反转，电梯动态特性和可靠性的提高，边增加了电梯乘坐的安全感、舒适感和效率。过去电梯调速直流居多，近几年逐渐转为交流电机变频调速，无论日本还是德国。我国不少电梯厂都争先恐后的用变频调速来装备电梯。如上海三菱、广州日立、青岛富士、天津奥的斯等均采用交流变频调速。不少原来生产的电梯也进行了变频改造。14、 给料机类负载冶金、电力、煤炭、化工等行业，给料机众多，无论圆盘给料机还是振动给料机，采用变频调速效果均非常显著。吉化公司染料厂硫酸生产线的圆盘给料机，原为滑差调速，低频转矩小，故障多，经常卡转。采用变频调速后，由于是异步机，可靠性高、节电，更重要的是和温度变送器闭环保证了输送物料的准确，不至于使氧化剂输送过量超温而造成事故，保证了生产的有序性。15、 堆取料机类负载堆取料机是煤场、码头、矿山物料堆取的主要设备，主要功能是堆料和取料。实现自动堆料和半自动取料，提高了设备可靠性，设备运行平稳，无冲击和摇动现象，取料过程按 1/cos规律回转调速，提高了斗轮回转取料效率和皮带运煤的均匀度，很受工人欢迎。16、 风机类负载风机类负载，是量大面广设备，钢厂、电厂、有色、矿山、化工、纺织、化纤、水泥、造纸等行业应用较多。多数采用调节挡板开度开调节风量，浪费大量电能，采用变频调速，即可节电又减少机械磨损，延长设备寿命。17、 搅拌机类负载化工、医药行业搅拌机非常之多，采用变频调速取代其它调速方式，好处特多。18、 纺丝机类负载纺丝的工艺复杂，工位多，要求张力控制，有的要求位置控制。采用变频调速效果良好。1 变频器的故障原因及预防措施变频器由主回路、电源回路、IPM驱动及保护回路、冷却风扇等几部分组成。其结构多为单元化或模块化形式。由于使用方法不正确或设置环境不合理，将容易造成变频器误动作及发生故障，或者无法满足预期的运行效果。为防患于未然，事先对故障原因进行认真分析尤为重要。1.1 主回路常见故障分析主回路主要由三相或单相整流桥、平滑电容器、滤波电容器、IPM逆变桥、限流电阻、接触器等元件组成。其中许多常见故障是由电解电容引起。电解电容的寿命主要由加在其两端的直流电压和内部温度所决定，在回路设计时已经选定了电容器的型号，所以内部的温度对电解电容器的寿命起决定作用。电解电容器会直接影响到变频器的使用寿命，一般温度每上升10 ，寿命减半。因此一方面在安装时要考虑适当的环境温度，另一方面可以采取措施减少脉动电流。采用改善功率因数的交流或直流电抗器可以减少脉动电流，从而延长电解电容器的寿命。在电容器维护时，通常以比较容易测量的静电容量来判断电解电容器的劣化情况，当静电容量低于额定值的80%，绝缘阻抗在5 M以下时，应考虑更换电解电容器。1.2 主回路典型故障分析故障现象：变频器在加速、减速或正常运行时出现过电流跳闸。首先应区分是由于负载原因，还是变频器的原因引起的。如果是变频器的故障，可通过历史记录查询在跳闸时的电流，超过了变频器的额定电流或电子热继电器的设定值，而三相电压和电流是平衡的，则应考虑是否有过载或突变，如电机堵转等。在负载惯性较大时，可适当延长加速时间，此过程对变频器本身并无损坏。若跳闸时的电流，在变频器的额定电流或在电子热继电器的设定范围内，可判断是IPM模块或相关部分发生故障。首先可以通过测量变频器的主回路输出端子U、V、W， 分别与直流侧的P、N端子之间的正反向电阻，来判断IPM模块是否损坏。如模块未损坏，则是驱动电路出了故障。如果减速时IPM模块过流或变频器对地短路跳闸，一般是逆变器的上半桥的模块或其驱动电路故障；而加速时IPM模块过流，则是下半桥的模块或其驱动电路部分故障，发生这些故障的原因，多是由于外部灰尘进入变频器内部或环境潮湿引起。1.3 控制回路故障分析控制回路影响变频器寿命的是电源部分，是平滑电容器和IPM电路板中的缓冲电容器，其原理与前述相同，但这里的电容器中通过的脉动电流，是基本不受主回路负载影响的定值，故其寿命主要由温度和通电时间决定。由于电容器都焊接在电路板上，通过测量静电容量来判断劣化情况比较困难，一般根据电容器环境温度以及使用时间，来推算是否接近其使用寿命。电源电路板给控制回路、IPM驱动电路和表面操作显示板以及风扇等提供电源，这些电源一般都是从主电路输出的直流电压，通过开关电源再分别整流而得到的。因此，某一路电源短路，除了本路的整流电路受损外，还可能影响其他部分的电源，如由于误操作而使控制电源与公共接地短接，致使电源电路板上开关电源部分损坏，风扇电源的短路导致其他电源断电等。一般通过观察电源电路板就比较容易发现。逻辑控制电路板是变频器的核心，它集中了CPU、MPU、RAM、EEPROM等大规模集成电路，具有很高的可靠性，本身出现故障的概率很小，但有时会因开机而使全部控制端子同时闭合，导致变频器出现EEPROM故障，这只要对EEPROM重新复位就可以了。IPM电路板包含驱动和缓冲电路，以及过电压、缺相等保护电路。从逻辑控制板来的PWM信号，通过光耦合将电压驱动信号输入IPM模块，因而在检测模快的同时，还应测量IPM模块上的光耦。1.4 冷却系统冷却系统主要包括散热片和冷却风扇。其中冷却风扇寿命较短，临近使用寿命时，风扇产生震动，噪声增大最后停转，变频器出现IPM过热跳闸。冷却风扇的寿命受陷于轴承，大约为1000035000 h。当变频器连续运转时，需要23年更换一次风扇或轴承。为了延长风扇的寿命，一些产品的风扇只在变频器运转时而不是电源开启时运行。1.5 外部的电磁感应干扰如果变频器周围存在干扰源，它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部，引起控制回路误动作，造成工作不正常或停机，严重时甚至损坏变频器。减少噪声干扰的具体方法有：变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上，加装防止冲击电压的吸收装置，如RC浪涌吸收器，其接线不能超过20 cm；尽量缩短控制回路的配线距离，并使其与主回路分离；变频器控制回路配线绞合节距离应在15 mm以上，与主回路保持10 cm以上的间距；变频器距离电动机很远时（超过100 m），这时一方面可加大导线截面面积，保证线路压降在2%以内，同时应加装变频器输出电抗器，用来补偿因长距离导线产生的分布电容的充电电流。变频器接地端子应按规定进行接地，必须在专用接地点可靠接地，不能同电焊、动力接地混用；变频器输入端安装无线电噪声滤波器，减少输入高次谐波，从而可降低从电源线到电子设备的噪声影响；同时在变频器的输出端也安装无线电噪声滤波器，以降低其输出端的线路噪声。1.6 安装环境变频器属于电子器件装置，在其说明书中有详细安装使用环境的要求。在特殊情况下，若确实无法满足这些要求，必须尽量采用相应抑制措施：振动是对电子器件造成机械损伤的主要原因，对于振动冲击较大的场合，应采用橡胶等避振措施；潮湿、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件锈蚀、接触不良、绝缘降低而形成短路，作为防范措施，应对控制板进行防腐防尘处理，并采用封闭式结构；温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因素，特别是半导体器件，应根据装置要求的环境条件安装空调或避免日光直射。除上述几点外，定期检查变频器的空气滤清器及冷却风扇也是非常必要的。对于特殊的高寒场合，为防止微处理器因温度过低不能正常工作，应采取设置空气加热器等必要措施。1.7 电源异常电源异常大致分以下3种，即缺相、低电压、停电，有时也出现它们的混合形式。这些异常现象的主要原因，多半是输电线路因风、雪、雷击造成的，有时也因为同一供电系统内出现对地短路及相间短路。而雷击因地域和季节有很大差异。除电压波动外，有些电网或自行发电的单位，也会出现频率波动，并且这些现象有时在短时间内重复出现，为保证设备的正常运行，对变频器供电电源也提出相应要求。如果附近有直接启动的电动机和电磁炉等设备，为防止这些设备投入时造成的电压降低，其电源应和变频器的电源分离，减小相互影响。对于要求瞬时停电后仍能继续运行的设备，除选择合适价格的变频器外，还应预先考虑电机负载的降速比例。当变频器和外部控制回路都采用瞬间停电补偿方式时，失压回复后，通过测速电机测速来防止在加速中的过电流。对于要求必须连续运行的设备，应对变频器加装自动切换的不停电电源装置。像带有二极管输入及使用单相控制电源的变频器，虽然在缺相状态，但也能继续工作，但整流器中个别器件电流过大，及电容器的脉冲电流过大，若长期运行将对变频器的寿命及可靠性造成不良影响，应及早检查处理。1.8 雷击、感应雷电雷击或感应雷击形成的冲击电压，有时也会造成变频器的损坏。此外，当电源系统一次侧带有真空断路器时，短路开闭会产生较高的冲击电压。为防止因冲击电压造成过电压损坏，通常需要在变频器的输入端加压敏电阻等吸收器件。真空断路器应增加RC浪涌吸收器。若变压器一次侧有真空断路器，应在控制时序上，保证真空断路器动作前先将变频器断开。2 变频器本身的故障自诊断及预防功能老型号的晶