常见故障处理21课件

变频调速原理 按照电机学的基本原理 电机的转速满足如下的关系式 n 1 s 60f p n0 1 s P 电机极对数 f 电机运行频率 s 滑差 从式中看出 电机的同步转速n0正比于电机的运行频率 n0 60f p 由于滑差s一般情况下比较小 0 0 05 电机的实际转速n约等于电机的同步转速n0 所以调节了电机的供电频率f 就能改变电机的实际转速 电机的滑差s和负载有关 负载越大则滑差增加 所以电机的实际转速还会随负载的增加而略有下降 移相变压器 输入侧移相变压器将网侧高压变换为副边的多组低压 各副边绕组在绕制时采用延边三角接法 相互之间有一定的相位差 这种多级移相叠加的整流方式 消除了大部分由独立功率单元引起的谐波电流 可以大大改善网侧的电流波形 使变频器网侧电流近似为正弦波 提高负载下的网侧功率因数 功率单元 每个功率单元分别由输入变压器的一组副边供电 单元输入电压690V 每个单元的T1 T2输出端子相互串接而成星型接法给电机供电 功率单元 1 熔断器熔断器主要用于移相变压器副边绕组的过流保护 当输入侧的电流过大 或者负载过大 或者功率模块内部的元器损坏时 熔断器立即断开 起到保护的作用 2 整流桥整流桥的作用是将移相变压器副边绕组输入的交流电转变成为直流电 它是由二极管三相全桥进行不控全波整流 功率单元 3 电解电容电解电容的作用是滤波和储能 由移相变压器副边绕组输入的交流电是一个畸波电流 只有通过电解电容对其进行平滑滤波之后 是之有较好的直流波形 4 IGBTIGBT作为大功率电子器件 具有驱动功率小 开关能耗小 工作频率高等优点 在一个功率模块里有四只IGBT 他们共同组成功率模块的逆变电路 通过控制系统对四只IGBT开关时间的控制 以达到改变功率单元输出电压的频率的目的 功率单元 5 单元控制板单元控制板是系统的控制器与功率模块之间的通讯接口 控制器发给功率模块的命令 由控制板接受并转发 功率模块需要传递给控制器的信号 如功率模块报过压 过热 过流 欠压 欠流等故障 或者启动旁路信号 都需要控制板转发给控制器 6 均压电阻为了保证同一功率模块内的电解电容的电压一致 通常在每一个电容的两端并联一个电阻 该电阻称为均压电阻 主控板 主控板主要由处理器 程序存储器 参数存储器 CPLD FPGA 及RS485等接口芯片组成 主控板通过串行口或接口板 接收和处理来自工控机及PLC的控制命令 同时向外发送自身的状态信息 主控板同时产生每相各级功率单元的触发脉冲 采集和处理所有功率单元反馈回来的故障信息 通知人机界面进行故障记录 通知PLC实施系统的报警和保护 ReliabilityPlus系列变频器常见故障处理 一 故障分类二 保护定值三 故障处理步骤四 常见故障处理五 服务需求六 返件要求七 服务途径 一 故障分类 一 轻故障1 定义 不影响变频器运行的故障 2 轻故障出现时变频器的处理 1 轻故障发生时 变频器给出间断的 故障指示 报警状态下 如果用户发出 报警解除 指令 则系统只保留间断的 故障指示 2 对于轻故障的发生 变频器不作记忆锁存处理 故障存在时报警 如果故障自行消失 则报警自动取消 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 3 需要提醒用户注意的是 虽然轻故障不会立即导致停机 但也应及时采取处理措施 以免演变为重故障 一 故障分类 一 轻故障3 轻故障汇总 1 单元旁路 以下情况 功率单元可以旁路运行 功率单元输入缺相 功率单元过热 功率单元直流母线欠压 功率单元驱动故障 功率单元电源故障 2 用户AC220V输入掉电 3 变压器轻度过热130 4 在高压就绪的情况下 风机故障 5 电机轻度过热 6 DCS模拟给定掉线 7 运行中柜门打开 可设定为重故障 一 故障分类 二 重故障1 定义 出现后变频器立即停机 并切断输入侧高压的故障 2 重故障出现时变频器的处理 1 重故障发生时 变频器给出连续的 故障指示 高压急切 以及 紧急停机 指令 2 重故障发生后 系统作记忆处理 故障一旦发生 变频器报警并自动跳闸停机 如果故障自行消失 高压急切 以及 紧急停机 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 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 一 故障分类 二 重故障3 重故障汇总 1 变压器严重过热150 2 电机严重过热 3 现场机械故障 3 系统故障 以下情况 可以引起系统故障 高压失电 旁路级数超过设定值 功率单元直流母线过压 功率单元光纤故障 二 保护定值 1 过载保护 电机额定电流的120 每十分钟允许1分钟 反时限特性 超过则保护停机 2 过流保护 电机额定电流的150 允许5秒钟 超过则立即保护停机 变频器输出电流超过电机额定电流的200 在10微秒内保护停机 3 过压保护 检测每个功率模块的直流母线电压 如果超过额定电压的115 则变频器停机 4 欠压保护 检测每个功率模块的直流母线电压 如果低于设定的数值55 Un 则变频器停机 二 保护定值 5 变频器柜体设置温度检测 当环境温度超过40 时 发出报警信号 6 在主要发热元件上设置温度检测 一旦超过设定跳机温度 5 则保护停机 7 对整流变压器进行温度保护 1 0 时发出报警信号 变频器可继续运行 1 0 时发出跳闸信号 变频器停机 三 故障处理的步骤 第一步 查看界面提示 第二步 观察高压电是否断开 第三步 确认高压断开 第四步 根据界面提示 检查故障点 第五步 故障处理时 要有条理 在整个信号传输 连接链条中查找 逐一排除 四 常见故障的处理 第一类故障 直流母线报过压直流母线过压保护定值 设置为超过额定电压的115 四 常见故障的处理 第一类故障 直流母线报过压当出现 直流母线报过压 故障时 应进行如下工作 1 检查高压电源正向波动是否超过允许值 2 如果是减速时过电压 可适当加大变频器的减速时间设定值 3 检查接线螺栓是否松动 打火 4 检查单元控制板是否损坏 变频调速系统输入电压正向波动值大于 和用户有另行约定的情况除外 四 常见故障的处理 第二类故障 直流母线欠电压直流母线欠压保护定值 设置为超过额定电压的55 四 常见故障的处理 第二类故障 直流母线欠电压出现 直流母线欠电压 故障时 应进行如下工作 1 输入的高压电源负向波动是否超过该允许值 2 高压开关是否掉闸 3 整流变压器副边是否短路 4 接线螺栓是否紧固和断裂 5 检查功率模块三相进线是否松动 6 功率模块三相进线熔断器是否完好 7 接线螺栓的松动和打火 8 单元控制板损坏 变频器调速系统输入电压负向波动值电压大于 和用户有另行约定的情况除外 四 常见故障的处理 第三类故障 变频器过流变频器过流保护的设定值为 变频器输出电流达到电机额定电流的150 允许3秒钟 超过则立即保护停机 变频器输出电流超过电机额定电流的200 在10微秒内保护停机 四 常见故障的处理 第三类故障 变频器过流出现 变频器过流 故障时 应进行如下工作 检查功率模块输出 端子是否短路 检查电机绝缘是否完好 3 检查变频器是否过载运行 4 检查负载时否存在机械故障 5 如果是启动时过电流 可适当增大变频器的加速时间设定值 四 常见故障的处理 第四类故障 单元过热保护定值 80 5 保护器件 散热片温度继电器 四 常见故障的处理 第四类故障 单元过热当出现 单元过热 这一故障时 可进行如下工作 1 请检查环境温度是否超过允许值 2 单元柜风机是否正常工作 3 进风口和出风口是否畅通 即滤网是否干净 4 装置是否长时间过载运行 5 最后检查功率模块控制板和温度继电器是否正常 变频调速系统在灰尘较大的环境中运行时 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 四 常见故障的处理 第五类故障 单元缺相 单元缺相 故障的含义是指某一功率模块的输入侧缺相 四 常见故障的处理 第五类故障 单元缺相 单元缺相 故障的含义是指某一功率模块的输入侧缺相 四 常见故障的处理 第五类故障 单元缺相当发生 单元缺相 故障时 应进行如下工作 1 检查输入的高压开关是否掉闸 2 检查整流变压器副边是否短路 3 检查接线螺栓是否紧固或断裂 4 检查功率模块三相进线是否松动 5 检查功率模块三相进线熔断器是否完好 6 有时变频器在断电时会报出缺相 属正常现象 直接复位即可 四 常见故障的处理 第六类故障 光纤故障 光纤故障 是指单元控制板与主控板之间的通讯中断 四 常见故障的处理 第六类故障 光纤故障当出现 光纤故障 时 应进行如下工作 1 检查功率模块控制电源是否正常 正常时 L1绿色指示灯发光 2 检查功率模块以及控制器的光纤连接头是否脱落 3 光纤是否折断 漏光 4 光纤是否被灰尘蒙蔽5 有时变频器在断电时会报出单元光纤通讯故障 属正常现象 直接复位即可 四 常见故障的处理 第七类故障 驱动故障 驱动故障 的含义是指IGBT在开同时 由于电流增大 达到6 7倍以上 引起的管压降的增加 10 15V 或者是驱动板上的模块电源损坏而报出的故障 四 常见故障的处理 第七类故障 驱动故障当出现 光纤故障 时 应进行如下工作 1 检查内部是否有短路放电痕迹 2 IGBT是否正常 测量续流二极管 3 电机是否有问题 4 输出电缆是否有破损 5 输出螺栓是否过热 虚接打火 6 更换驱动板 单元控制板 四 常见故障的处理 第八类故障 控制器不就绪主控箱中的主控板自检不能通过时会报 控制器不就绪 故障 四 常见故障的处理 第八类故障 控制器不就绪当出现 控制器不就绪 的故障时 应进行如下工作 1 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 控制器到PLC的配线是否松动 或更换单片机控制板 2 正常情况下 控制器主控板的 RUN 指示等应处于有规律的闪动状态 如果常明或常暗 或不规律闪动 则主控制板存在问题 3 在上高压电的初始几秒钟或断高压电后的几分钟内 由于控制器处于被复位的状态 报告 控制器不就绪 为正常现象 过这段时间后应可以自行解除 四 常见故障的处理 第九类故障 控制器无响应主控箱故障或者出于被复位状态时 会出现 控制器无响应 的故障 四 常见故障的处理 第九类故障 控制器无响应当出现 控制器无响应 的故障时 应进行如下工作 1 检查所有控制板是否插装到位 电源板所有指示灯是否全亮 主控板POWER指示灯是否发光 RUN指示等是否处于闪烁状态 连接到主控板的RS485插头是否松动或脱落 2 在变频器上电开始的6秒钟之内 由于屏蔽故障需要 控制器处于被复位状态 显示 控制器无响应 属于正常现象 但6秒之后 控制器无响应 应消失 3 同样 变频器断电后 由于屏蔽故障需要 在几分钟内 控制器处于复位状态 显示 控制器无响应 属于正常现象 但几分钟之后 控制器无响应 应消失 4 如果不是上电或断电的初始时刻 出现主控板RUN指示灯长时间发光或长时间熄灭 或者不规律闪烁 则主控板存在问题 四 常见故障的处理 第十类故障 旁路运行报警当某一功率模块出现 欠压 缺相 驱动 过热 故障时 该模块会进行旁路运行 在主界面上显示出 旁路运行 提示 在 故障信息子界面 上显示 欠压旁路 或者是 缺相旁路 或者是 驱动旁路 或者是 过热旁路 功率模块出现 旁路运行 时 变频器虽然不会停机 但是在进行降额运行 因此 一旦用户有停机时机 应立即更换上备份模块 四 常见故障的处理 第十一类故障 柜门连锁报警 柜门连锁报警 故障是指变压器柜 功率单元柜的柜门在变频器运行时开启 在主界面上会报 柜门未关严 故障 四 常见故障的处理 第十一类故障 柜门连锁报警当出现 柜门连锁报警 的故障时 应进行如下工作 1 请检查柜门是否严密关闭 2 行程开关是否完好 3 配线是否脱落 四 常见故障的处理 第十二类故障 变压器轻度过热当移相变压器的温度超过其轻度过热保护值130 时 在主界面上会报出 变压器过热 的轻故障 四 常见故障的处理 第十二类故障 变压器轻度过热当出现 变压器轻度过热 的故障时 应进行如下工作 1 检查变压器副边接线绝缘是否完好 2 检查变压器副边接线绝缘是否短路 3 装置是否过载运行 4 环境温度是否过高 5 变压器的冷却风机是否正常 6 风路是否通畅 7 温度控制器功能是否完好 8 测温探头是否损坏 温控仪触点是否失效 四 常见故障的处理 第十三类故障 变压器重度过热当移相变压器的温度超过其重度过热保护值150 时 会报出 变压器重热 的重故障 四 常见故障的处理 第十三类故障 变压器重度过热当出现 变压器重度过热 的故障时 应进行如下工作 1 检查变压器副边接线绝缘是否完好 2 检查变压器副边接线绝缘是否短路 3 装置是否过载运行 4 环境温度是否过高 5 变压器的冷却风机是否正常 6 风路是否通畅 7 温度控制器功能是否完好 8 测温探头是否损坏 温控仪触点是否失效 四 常见故障的处理 第十五类故障 有故障但界面无记录显示控制系统上电后 PLC已经正常工作 这时如果工控机或标准操作面板没有及时进入工作状态 变频调速系统也将提供报警 声光报警器 发出了 轻故障 或 重故障 的报警信号 而在工控机的人机截面上并没有显示出 轻故障 或 重故障 的相应信息 嵌入式工控机的人机界面上显示出了 轻故障 或 重故障 的信息 而没有相应的故障报警信号 被称为 有故障显示无报警 的故障 四 常见故障的处理 第十五类故障 有故障但无记录显示当出现 有故障但无记录显示 的故障时 应进行如下工作 1 检查PLC和人机界面的版本是否匹配 2 检查人机界面是否在正常控制界面上 3 检查人机界面的电源线是否正常 4 工控机电源开关是否合上 5 是否已经正常进入控制截面 6 工控机是否死机 四 常见故障的处理 第十六类故障 报警但界面没有指示 声光报警器 发出了 轻故障 或 重故障 的报警信号 而在嵌入式工控机的人机界面上并没有显示出 轻故障 或 重故障 的相应信息 四 常见故障的处理 第十六类故障 报警但界面没有指示当出现 报警但界面没有指示 的故障时 应进行如下工作 1 检查PLC和人机界面的版本是否匹配 2 检查人机界面是否在正常控制界面上 3 检查人机界面的电源线是否正常 4 瞬间通讯故障 5 检查工控电源是否正常6 工控机电源开关是否合上7 是否已经正常进入控制界面8 工控机是否死机 四 常见故障的处理 第十七类故障 PLC无响应 PLC无响应 故障的含义是指PLC和嵌入式工控机之间的通讯中断 当出现 PLC无响应 故障时 应进行如下工作 1 检查工控机和PPC的通讯电缆和接头 2 确认PLC是否处于RUN位置 3 检查PLC是否完好 4 检查工控机CF卡是否损环 若变频调速系统为标准操作面板配置 标准操作面板试图和PLC建立通讯没有成功 1 检查标准操作面板和PLC的通讯电缆和接头 2 确认PLC是否处于RUN位置 3 检查PLC是否完好 四 常见故障的处理 第十八类故障 工控机死机把人机界面上出现的所有故障统称为 工控机死机 故障 具体包括 黑屏 界面死机 硬件损坏 软件故障等 标准操作面板死机后 标准操作面板内部的看门狗可自动将自身复位 并且同时提供报警 如果万一看门狗也失去了作用 则仍需用户通过 清屏 键进行人工复位 如果标准操作面板复位后正常恢复其监控功能 报警也同时取消 高压变频调速系统运行时如果标准操作面板死机 不影响高压变频调速系统的继续运行 但标准操作面板失去监控功能 在本机控制模式下 启动 停机 频率给定等功能失效 标准操作面板死机不能恢复时 可以将高压变频调速系统切换成远程控制模式 然后用户可以改用远程命令控制高压变频调速系统运行 工控机死机后 控制系统自动对其复位 并且同时提供报警 如果工控机复位后正常恢复其监控功能 报警也同时取消 第十八类故障 工控机死机高压变频调速系统运行时如果工控机死机 不影响变频器在原状态下的继续运行 但工控机失去监控功能 在本机控制模式下 启动 停机 频率给定等功能失效 工控机死机不能恢复时 可以将变频器切换成远程控制模式 然后用户可以改用远程操作命令控制变频器运行 当出现 工控机死机 的故障时 应进行如下工作 1 如果是界面死机 可重新启动 若启动不成功 更换软件 2 如果是黑屏 应检查电源是否损坏 或连接是否牢固 3 检查硬件是否损坏 四 常见故障的处理 四 常见故障的处理 第十九故障 变频器无法启动变频调速系统的开机必须在得到系统待机指示后才能进行 在控制器就绪 开机允许 远程和柜门急停按钮释放 同时还必须没有任何重故障等条件都得到满足的情况下 系统给出 高压合闸允许 当系统收到 高压就绪 信号后 进入待机状态 如果系统在不报任何故障的情况下不能开机 请检查以上条件是否全部具备 另外 如果是远控不能开机 请检查 远控 本控 选择开关是否处于远控位置 如果是工控机界面或标准操作面板不能开机 请检查 远控 本控 选择开关是否处于本控位置 高压变频调速系统不能开机 故障是指变频器开机后 不能得到 就绪 的指令 并且 启动 按钮处于 灰色 状态 没有被激活 四 常见故障的处理 第十九故障 变频器无法启动变频器 启动 的过程如下 一 操作人员合220VAC控制电源开关 变频器控制系统上电后自动开始检测 如自检没有发现故障 向主控发出 控制器就绪 信号 同时变频器自动发出 高压合闸允许 信号 此时 触摸屏下方 运行 灯绿色闪烁状态 报警 灯红色常亮 故障 灯绿色闪烁 设备状态 显示 高压未上电 二 接收到变频器的 高压合闸允许 信号后 操作人员作出判断 如果具备上高压电的条件 手动或通过各种控制系统合高压开关 变频器整流逆变部分带高压电 冷却风机开始运行 变频器检测到整流逆变部分带高压电后 自动发出一个 变频器就绪 命令 此时 触摸屏下方 运行 灯绿色闪烁状态 报警 灯灰色 故障 灯灰色 设备状态 显示 高压就绪 三 人机界面上出现 高压就绪 的信号 操作人员根据整套系统设备的状态作出判断 如果具备运行的条件 通过变频器控制面板或各种控制系统向变频器发出 启动 命令 变频器启动运行 此时 触摸屏下方 运行 灯绿色常亮状态 报警 灯灰色 故障 灯灰色 设备状态 显示 高压就绪 四 常见故障的处理 第十九故障 变频器无法启动当出现 变频器无法启动 的故障时 应进行如下工作 1 检查控制电源上电是否正常 2 检查控制系统 主控板 PLC 工控机 的设备是否正常 3 检查控制系统自检软件是否正常 4 检查远程现场的 紧急停机 按钮和控制柜门上的 紧急停机 按钮是否都处于释放 在弹出状态 5 检查变频器上是否存在未解决的重故障 6 高压送电是否正常 四 常见故障的处理 第二十类故障 不能调整运行频率无论采用闭环控制或开环控制 都不能达到改变运行频率的目的 这种故障现象被称为 不能调整运行频率 的故障 当出现 不能调整运行频率 的故障时 应进行