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文档简介

1、目录:个人谈变频器的分类变频器维修经验小谈变频器一般故障及解决方法 变频器使用屮应注意的问题 整流桥和逆变模块好坏的判断方法 变频器原理与入门变频器常见的十大故障现象和故障分析 变频器频率设定的儿种方法 使用变频器的注意事项 常用低压变频控制柜的设计 关于变频器品牌 电磁信息泄漏的安全隐患 尚压变频器的选艰-注意事项 变频器维修经验个人谈变频器的分类变频器类型按变换频率方法可分为:交一一k一一交变频器交一一交变频器按主电路工作方法:电压型变频器电流型变频器按变频器调压方法:pam变频器pwm变频器pam (plus amptitude modulation)足一种通过改变电压源ud或电流源id

2、的幅值进行输出控制的。pwm ( plus width modulation)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校制变频器(vectory control欠虽投制)按国际区域分类:国产变频器 欧美变频器円本变频器韩国变频器台泠变频器香港变频器按电压等级分类:高压变频器中压变频器低压变频器变频器维修经验小谈1过流过流是变频器报警最为频繁的现象。1. 1现象(1) 重新启动吋,一升速就跳闸。这是过电流十分严重的现象。主要原因奋:负载短路,机械部位冇卡ft;逆变模块损坏;

3、电动机的转矩过小等现象引起。(2) 上电就跳,这种现象一般不能复位,主要原w有:模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏。(3) 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。1.2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14题,为进一步判断14题,把igbt拆k后测量7个单元的大功率品体管开通与关闭都很 好。在测暈上半桥的驱动电路吋发现奋一路与其他两路旮明显区别,经仔细检查发现一只 光耦a3120输出脚与电源负极短路

4、,更换p三路基木一样。模块装上上电运行一切良好。(2) 台beltro-vert2.2kw变频通电就跳“0c”且不能fi位。分析与维修:首先检查逆变模块没有发现问题。其次检查驱动屯路也没有异常现象,估计问 题不在这一块,可能出在过流信兮处理这一部位,将艽电路传感器拆掉后上电,显示一切正 常,故认为传感器己坏,找一新品换上后带负载实验一切正常。2过压过电压报筲一般是出现在停机的时候,其主要原因足减速时间太矫或制动电阻及制动单元冇 问题。实例一台台安n2系列3.7rw变频器4:停机时跳“0u”。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,电动机转了绕

5、组切割旋转磁场的速度加快,转了的电动势和电流增大,使电机处于 发电状态,回馈的能s通过逆变环v中与大功率开x管并联的二极管流向直流环w,使直流 付线电压升高所致,所以我们应该着秉检查制动回路,测量放电电肌没有w题,在测量制动 管(et191)时发现己击穿,更换后上电运行,ti.快速停车都没有问题。3欠压欠压也足我们在使川屮经常碰到的问题。主要足因为主回路电压太低(220v系列低于200v, 380v系列低干400v),主要原因:整流桥某一路损坏或可控硅三路屮有工作不:十: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冇 可能导致欠压.还有就是电压检测电

6、路发中故障而出现欠压问题。3.1举例(1) 台ct18.5kw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,但是上屯后没有听到接触器 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來完成充电过程的, 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且流电源,经仔细检查该电压是经过lm7824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。(2) 台danfossvlt5004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

7、)。分析与维修:这台变频器从现象上看比较特別,但是你如果仔细分析一卜问题也就不是那 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,上电时没柯发现任何 异常现象,估计足加负载吋直流回路的电压下降所引起,而直流回路的电压乂足通过整流桥 伞波整流,然后由屯荇平波后提供的,所以应着重检查整流桥,经测蛍发现该整流桥有一路 桥忾开路,更换新品后m题解决。54过热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。4.1举例一台abbacs500 22kw变频器客户反映在运行半小时左右跳“0h”。分析与维修:因为是在运行一段时问v;才有故障,所以温度

8、传感器坏的可能性不人,可能 变频器的温度确实太商,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。5输出不衡输出不平衡-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。 5.1举例台宫士 g9s 11kw变频器,输出电压相差100v左右。嚳分析与维修耵开机器初步在线检查逆变模块(6mbi50n-120)没发现闷题,测量6路驱动屯 路也没发现故障,将其模块拆下测s发现冇一路上桥大功率晶体管不能.11:常导通和关闭,该 梭块己经损坏,经确认驱动电路无故障后更换新品后一切正常。6过载过载也是变

9、频器跳动比较频繁的故障之一,平时看到过载现象我们艽实首先应该分析一下到 底是马达过载还是变频器过载,-般来讲马达由于过载能力较强,只要变频器参数表的电 机参数设置得当,-般不大会出现马达过载.而变频器本身山于过载能力较差很容易出现过载 报警.我们讨以检测变频器输fh电压,电流检测电路,等故障易发点来一一排除故障.6.1举例台lg ih 55kw变频器在运行时经常跳“0l” .分析与维修:据客户反映这台机器原来是用在37kw的马达上的,现在改用在55kw的马达 上。参数也没有熏新设置过,所以m题有可能出在参数上,经检查变频电流极限设置的为 37kw马达的额定电流,经参数重新设置后带负载一切正常变

10、频器_般故障及解决方法- 般变频器常见故障处理一、参数没s类故障常用变频器在使用屮,是否能满足传动系统的要求,变频器的参数设置非常重要,如果参数 设置不正确,会导致变频器不能正常工作。1、参数设置常用变频器,一般出厂吋,厂家对每一个参数都有一个默认值,这些参数叫 工厂值。在这些参数值的情况k,川户能以面板操作方式正常运行的,侃以面板操作并不满 足人多数传动系统的要求。所以,川户在正确使川变频器之前,要对变频器参数吋从以卜*儿 个方面进行:(1) 确认电机参数,变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、鉍大频率,这 些参数可以从电机铭牌中直接得到。(2) 变频器采取的控制方式,即速度控制、

11、转距控制、pid控制或其他方式。采取控制方 式后,一般耍根据控制精度,需耍进行静态或动态辨识。(3) 设定变频器的启动方式,一般变频器在出厂时设定从而板启动,用户可以根据实际情 况选择启动方式,可以川面板、外部端子、通讯方式等儿种。(4) 给定信号的选择,一般变频器的频率给定也可以有多种方式,面板给定、外部给定、 外部电压或电流给定、通讯方式给定,当然对于变频器的频率给定也可以是这儿种方式的一 种或儿种方式之和。正确没s以上参数之后,变频器基本上能正常工作,如要获得更好的控制效果则只能根裾实际情况修改相关参数。2、参数设置类故障的处理一旦发生了参数设置类故障后,变频器都不能正常运行,一般可根据

12、说明书进行修改参数。 如果以上不行,最好是能够把所有参数恢s岀厂值,然后按上述步骤重新设置,对于每一个 公司的变频器m:参数恢复方式也不相同。二、过压类故障变频器的过电压集中表现奔:直流付线的支流电压上。正常悄况下,变频器直流电为三相全波 整流后的t均值。若以380v线电压计算,则t均直流电压ud= 1.35 u线= 513v。在过电压 发屯吋,直流母线的储能电界将被充电,当电压上至760v左右吋,变频器过电压保护动作。 因此,变频器来说,都右一个正常的工作电灰范当电灰超过这个范m时很可能损坏变频 器,常见的过电压冇两类。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u负

13、载较轻,电压升高或降低而线路 出现故障,此吋最好断开电源,检查、处理。2、发电类过电压这种情况出现的概率较高,主要足电机的同步转速比实p小转速还高,使电动机处于发电状态, 而变频器又没存安装制动单元,存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,其减速时间设的比较小,在减速过程中,变频器输出的 速度比较快,ifu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岀的频率 所对应的转速还要商,电动机处于发电状态,而变频器没有能置hl馈单元,因而变频器文流 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,把变频器减速吋间设的一

14、些。增加再生制动单元功能毡括能量消粍型,并 联直流付线吸收型、能量回馈型。能量消耗型在变频器且流回路中并联一个制动电叽,通过 检测直流付线电压来控制功率管的通断。并联直流母线吸收型使用4:多电机传动系统,这种 系统往往柯一台或几台电机经常工作于发电状态,产生再生能:w:,这些能量通过并联母线被 处于电动状态的电机吸收。能景回馈型的变频器m侧变流器足可逆的,当有再屯能量产屯吋 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,也町能出现这一故障,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人于另一台电动机的同步转速 吋,则转速高的电动机相当

15、于原动机,转速低的处于发电状态,引起故障。在纸机经常发斗: 在榨部及网部,处理时需加负荷分配控制。可以把处于纸机传动速度链分支的变频器特性调 节软一些。三、过流故障过流故障可分为加速、减速、识速过电流。其可能是由于变频器的加减速吋间太短、负载发 生突变、负荷分配不均,输出短路等原因引起的。这吋-般可通过延长加减速吋间、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。如果断开负载变频器 还是过流故障,说明变频器逆变电路己环,需要更换变频器。四、过载故障过载故障包括变频过载和电机器过载。其讨能是加速时间太短,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

16、加速时间、延长制动时闹、检杏电m电灰等。 负载过重,所选的电机和变频器不能拖动该负载,也可能足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;如后者则耍对生产机械进行检修。五、其他故障1、欠压说明变频器电源输入部分冇问题,需检査后才可以运行。2、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;变频器温度过高,检查变频器的通风情 况。变频器使用中应注意的问题在变频器的使用中,由于对变频器的选型及使用不当,往往会引起变频器不能正常运行、甚 至引发设备故障,导致生产中断,带來不必要的经济损失。本文以富士 frnp7/g7变频器 为例,讲述变频器使川应注意的儿个问题。1选型一台喂料

17、油隔泵采用变频控制,电机型号为jr127_10、115kw, ue = 380v, le=231a,使用 frnii0p7-4ex变频器。运行屮发现有时里然给定频率高,但实际频率调不上去、变频器跳闸 频繁,故障指示为“oli”,即变频器过载。经检查,变频器的额定电流为210a,而油隔泵 电机在高卜'料景吋运行电流在220a左右波动,驱动转矩达到极限没定,使频率不能上调, 运行电流大于变频器额定电流,变频器过流跳倥。分析汄为其原因是变频器容m选择偏小。 变频器的选型应满足以下条件:(1) 电压等级与控制电机相符。(2) 额定电流为控制电机额定电流的1. 11. 5倍。根据被控设备的负载特

18、性选择变频器的类型。汕隔泵为怛转矩负载,最好选用驱动转矩极限范阑宽的g7变频器。选择frni60g7_4ex,变 频器额定电压为400v,额足输fli电流为304a,驱动转矩极限为150%,改用frni60g7。4ex 后,上述问题再也没有发生。2安装环境由于变频器集成度高,整体结构紧凑,a身散热量较大,w此对安装环境的溢度、湿度和粉 尘含朵要求窈。山两铝厂的变频器安装于操作室lal,因安装车间屈于干法车闽,变频器运行 环境差,操作室粉尘多,岌季室内温度岛,曾多次发牛变频器故障。在对操作室进行密封和 加冷却设施后,情况大为改善。后来因操作室集中空调冷凝水较多,距离柜子太近,发生了 一起变频器控

19、制板元件损坏的故障。吋见在安裝变频器的同时,必须为变频器提供一个好的 运行环境。3参数设定变频器的设定参数多,每个参数均冇一定的选择范围,使用中常常遇到因个别参数设置不当, 导致变频器不能正常工作的现象。(1) 外加起停按钮及电位器调频无效。变频器出厂时设定为通过键盘面板揀作,外部控制无 效,端子fwd.cm川短接片短接。选择外部起停及调频控制吋,必须将该短接片去棹。出 现上而问题,可能是fwd,cm短接片未取掉,操作方式和调频方式参数选择错误所致,应 重点对该部分进行检查。(2) 变频器在电机空载时工作正常,但不能带载起动。这种w题常常出现在恆转矩负载。山 西铝厂一台frni60p7。4ex

20、变频器在试车时电机空试正常、似一带负荷即跳闸,提高了加减 速时间后仍无法带载。继续检査转矩提升伉,将转矩提升值由“2”改为“7”后,提高了低 频时的电灰输出。改善了低频时的带载特性,电机带载正常。遇到上述问题时应重点检杏加、 减速时间设定及转矩提升设定值。(3) 变频器投入运行、屯机还米起动就过载跳停。山丙铝厂一台7. 5kw_6极电机采用变频控 制,变频器在投入运行起动吋、频繁跳停。经查原设定时将偏置频率设定为2h2、变频器在 接到运行指令似未给出调频信号之前、受控电机将一直接收2h2的低频运行指令而无法起 动。经测定该电机的堵转电流达到47a,约为电机额定电流3倍,变频器过载保护动作属正

21、常。改偏置频率为ohz,电机起动正常。频率已经达到较大值,但电机转速仍不高。一台新投用的变频器频率设置显示已经很大, 但电机转速明显较m频率k其它电机低。检查频率增益没定值为150%。由频率设定信号增 益定义可知:设定增益为设定模拟频率信号对输出频率的比率,假设设定频率为30hz,实 际输出频率仅为20h2。将设定增益改为100%后,问题得到解决。(5) 频率上升到一定数值,继续向上调廿时,频率保持在一定值不断跳跃,转速不能提高。 变频器工作时,将自动计算输出转矩,并将输出转矩限制在设定值内。如果驱动转矩设定值 偏小,将可能因输出转矩受到限制,使变频器输出频率达不到给定频率。遇到上面的问题,

22、应检杏驱动转矩设定位是否偏小,变频器的稃撒是否偏小,再设法解决。4故障诊断变频器拥有较强的故障诊断功能,对变频器内部整流、逆变部分,cpu及外围通讯勾屯动机 等故障进行保护。变频器在保护跳闸p故障父位前,将一直显示故障代码。根裾故障指示代 码确定故障原因,可缩小故障查找范围,大人减少故障查找吋间。一台变频器在清扫后启动吋,显示“oh2”故障指示跳停,oh2指变频器外部故障。出厂 时连接外部故障信号的端了 “thr”与“cm”之间用短接片fe:接,因这台变频器没冇加装外 保护,thrcm仍应短接。经检查,由于66thr”与“cm之间的短接片松动,在清扫时 掉k。恢复短接片后变频器运行正常。(2)

23、 变频器一启动就跳停,故障指示为“oci”、oci为加速时过电流,怀疑为电机故障,将变 频器与电机连接线断开,检杏电机绕组匝w短路。更换电机p变频器运行正常。夏季如果变频器操作室的制冷、通风效果不良,环境温度升高,则经常发生“ohi”、“oh3” 过热保护跳停。这吋应检查变频器内部的风扇是否损坏,操作室温度是否偏高,应采取措施 进行强制冷却,保证变频器安全过夏。(4) 变频器在频率调到15hz以上时,“lu”欠电压保护动作。“lu”保护信号指整流电压不足。 我们从整流部分h'd变频器电源输入端检杏,发现电源输入侧缺相,由于电压表从兒外两相取 信号,电压表指示正常,没有及吋发现变频器输入

24、侧电源缺相。输入端缺相后,由于变频器 整流输出屯压下降,在低频区、因充电屯容的作用还可调频,但在频率调至一定值后,整流 电压下降较快、造成变频器“lu”跳闸。5维护变频器运行过程中,可以从设备外部目视检查运行状况有无异常,专职点检员可以通过键盘 衙板转换键査阅变频器的运行参数,如输出电压、输ill电流、输出转矩、电机转速等,学握 变频器u常运行值的范w,以便及时发现变频器及电机问题。此外,还要注意以下几点:(1) 设专人定期对变频器进行淸扫、吹灰,保持变频器内部的淸洁及风道的畅通。保持变频器周围环境淸洁、干燥。严禁在变频器附近放a杂物.毎次维护变频器后,要汄真检査有无遗漏的螺丝及导线等,防止小

25、金属物品造成变频器 短路事故。(4) 测景变频器(含电机)绝缘时,应当使用500v兆欧表。如仅对变频器进行检测,要拆去所 有与变频器端子连接的外部接线。淸洁器件后,将主回路端子全部川导线短接起来,将其与 地用兆欧表试验,如果兆欧表指示在5m欧以上,说明是:山:常的,这样做的冃的是减少摇测 次整流桥和逆变模块好坏的判断方法主回路整流和逆变模块的检查方法1. 拆卜*与外部连接的电源线(r、s、t)和电机连接线(u、v、w)。2. 准备好万用表,(使用模拟表xl欧电阻档或数字万用表二极管测最档)3. 在变频器的端子r、s、t、u、v、w、p ( + )、n (-)处,变换万用表的极性,测景他 们的导

26、通状态,便可判断其是否良好。注意a. 必须确认主回路滤波电解电界放电完毕后,才能测置b. 由于主冋路电解电界的影响,测量吋应等万川表指示值稳定后读数。c.不导通时,几乎.u示无穷大,导通时兄示几欧几十欧,如果同一模块所测量的数值 整流桥与逆变器元件测量值如下表所示dl、d2、d3、d4、d5、d6为整流桥模块,tl、t2、t3、t4、t5、t6为逆变器校块 冷却风扇:判别标准:停机时风扇叶片是否冇裂痕,开机时是否冇异常谣动可能损坏原因:轴准磨损,叶片老化滤波电解电容:判别准:奋无液体漏出,安全阀足否凸出,静电电界的测定,绝缘电阻的测定 可能损坏原因:环境温度较高,频繁的负载跳变造成脉动电流增人

27、,电解质老化 变频器原理与入门1、什么是变频器?变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。2、pwm和pam的不同点是什么?pwm是英文pulse width modulation(脉冲宽度调制)缩写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽 度,以调节输出量和波形的一种调值方式。pam是英文pulse amplitude modulation (脉冲幅度调制)缩写,是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度,以调节输出量值和波形的一种调制方式。3、电压型与电流型有什么不m?变频器的主电路人体上可分为两类:电爪型是将电灰源的莨流变换为交流的变频器,直流1叫 路的滤波足电科;电流型足

28、将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波足电感。4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变?异少电动机的转矩是电机的磁通与转了 a流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率下, 如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过人,磁回路饱和,严重吋将烧毁电机。因此,频 率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器输出电灰,使电动机的磁通保持一 定,避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。5、也动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对于变频器驱动,如果频率下降时 电压也下降,那么电流是否增加?频率k降(低速)吋,如果输出相同的功率,则电流增加,w在转矩一定的条

29、件卜电流儿乎不变。6、采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样?采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流 以下(根据机种不同,为125%200%)。用工频电源直接起动时,起动电流为67倍,因此, 将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额 定电流的1.21.5倍,起动转矫为70%120%额定转矩;对于带有转矩a动增强功能的变频 器,起动转矩为100%以上,可以带全负载起动。7、v/f模式是什么意思?频率k降吋电压v也成比例下降,这个问题己在ini答4说明。v与f的比例关系足考虑了电 机特性而预先决定的,通常在

30、控制器的存储装置(rom)中存冇儿种特性,可以用开关或标 度盘进行选择8、按比例地改v和f时,电机的转矩如何变化?频率卜降吋完全成比例地降低电压,那么由于交流附抗变小而直流电附不变,将造成在低速 下产生地转矩有减小的倾向。因此,在低频时给定v/f,要使输出屯压提高一些,以便获得一定 地起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择v/f模 式或调整电位器等方法9、在说明书上写着变速范围6o6hz, bp 10: 1,那么在6hz以下就没有输出功率吗?在6hz以下仍nk俞出功率,但根据电机温升和起动转矩的大小等条件,敁低使川频率取6hz 左右,此吋电动机可输出额定转矩

31、而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率(起动 频率)根据机种为0.53hz.10、对于一般电机的组合是在60hz以上也要求转矩一定,是否可以?通常情况卜*吋不可以的。在60hz以上(也奋50hz以上的模式)电压不变,人体为恒功率 特性,在窈速下要求相同转矩时,必须注意电机与变频器界朵的选择。11、所谓开环是什么意思?给所使用的电机装置没速度检!11器(pg),将实际转速反馈给控制装置进行控制的,称为“ w 环”,不用pg运转的就叫作“丌环”。通用变频器多为开环方式,也右的机种利用选件可 进行pg反馈.12、实际转速对于给定速度冇偏差时如何办?丌环时,变频器即使输出给定频率,电机在带负载运

32、行时,电机的转速在额定转差率的范w 闪(1%5%)变动。对于要求调速精度比较高,即使负载变动也要求在近于给定速度下运转 的场合,可采用具有pg反馈功能的变频器(选用件)。13、如果川带奋pg的电机,进行反馈后速度精度能提商吗?具冇pg反馈功能的变频器,精度冇提高。但速度精度的梢取决于pg木身的精度和变频器 输出频率的分辨率。14、失速防止功能是什么意思?如果给定的加速时间过短,变频器的输出频率变化远远超过转速(电角频率)的变化,变频 器将因流过过屯流而跳闸,运转停止,这就叫作失速。为了防止失速使电机继续运转,就要 检出电流的大小进行频率控制。当加速电流过大时适当放慢加速速率。减速时也是如此。两

33、 者结合起來就是失速功能。15、有加速吋间与减速吋间可以分別给定的机种,加减速时间井m给定的机种,这有什么 意义?加减速可以分别给定的机种,对于短时叫加速、缓慢减速场合,成者对于小型机沐需要严格 给定生产节扪时间的场合是适宜的,但对于风机传动等场合,加减速时间都较k,加速时间 和减速时问可以共同给定。16、什么是再生制动?电动机在运转屮如果降低指令频率,则电动机变为异步发电机状态运行,作为制动器而工作, 这就叫作再生(电气)制动。17、足否能得到更人的制动力?从电机再生出来的能fi贮积在变频器的滤波电容器中,由于电容器的容fi和耐压的关系,通 用变频器的再生制动力约为额定转矩的10%20%。如

34、采用选用件制动单元,可以达到 50%100%。18、请说明变频器的保护功能?保护功能可分为以下两类:(1) 检知异常状态后自动地进行修正动作,如过电流失速防止,再生过电压失速防止。(2) 检知异常后封锁电力半导体器件pwm控制信号,使电机&动停车。如过电流切断、 再生过电压切断、半导体冷却风扇过热和瞬时停电保护等。19、为什么用离合器连续负载吋,变频器的保护功能就动作?用离合器连接负载时,在连接的瞬间,电机从空载状态叫转差率大的区域急剧变化,流过的 人电流导致变频器过电流跳闸,不能运转。20、在m工厂内大型电机一起动,运转中变频器就停止,这是为什么?电机起动吋将流过和界景相对应的起动电

35、流,电机定子侧的变压器产牛电压降,电机界量人 时此压降影响也人,连接在同一变灰器上的变频器将做出欠压或瞬停的判断,因而有时保护 功能(ipe)动作,造成停止运转。21、什么是变频分辨率?有什么意义?对于数字控制的变频器,即使频率指令为模拟倌号,输出频率也是有级给定。这个级差的最 小单位就称为变频分辨率。变频分辨率通常取值为0.0150.5hz.例如,分辨率为0.5hz,那么23hz的上面可变为23.5、 24.0 hz,因此电机的动作也是有级的跟随。这样对于像连续卷取控制的用途就造成w题。在 这种情况下,如果分辨率为0.015hz左右,对于4级电机1个级差为lr/min以下,也可充分适应。w外

36、,冇的机种给定分辨率与输出分辨率不相同。22、装设变频器吋安装方向是否有限制。变频器內部和背面的结构考虑了冷却效果的,上下的关系对通风也是重要的,因此,对于单 元型在盘内、挂在墙上的都取纵向位,尽可能垂直安装。23、不采用软起动,将电机且接投入到菜固定频率的变频器时是否可以?在很低的频率卜是可以的,但如果给定频率高则同i:频电源直接起动的条件相近。将流过人 的起动电流(67倍额定电流),由于变频器切断过电流,电机不能起动。24、电机超过60hz运转时应注意什么问题?超过60hz运转吋应注意以卜事项(1)机械和裝置在该速下运转要充分可能(机械强度、噪声、振动等)。(2)电机进入恒功率输出范围,其

37、输出转矩要能够维持工作(风机、泵等轴输出功率于速 度的立方成比例增加,所以转速少许升高吋也要注意)。(3)产生轴承的痔命问题,要充分加以考虑。(4)对于中容fi以上的电机特别是2极电机,在60hz以上运转时要与厂家仔细商讨。25、变频器可以传动w轮电机吗?根裾减速机的结构和涧滑方式不同,需要注意若干w题。在齿轮的结构上通常可考虑 7080hz为最人极限,采川汕润滑吋,在低速下连续运转关系到齿轮的损坏等。26、变频器能用來驱动单相电机吗?可以使用单相电源吗?机基木上不能用。对于调速器丌关起动式的单相电机,在工作点以k的调速范围时将烧毁 辅助绕组;对于电容起动或电容运转方式的,将诱发电容器爆炸。变

38、频器的电源通常为3 相,但对于小容量的,也有用单相电源运转的机种。27、变频器本身消耗的功率奋多少?它与变频器的机种、运行状态、使用频率等冇关,但要回答很困难。不过在60hz以下的变 频器效率人约为94%96%,裾此可推算损耗,但内藏再生制动式(fr-k)变频器,如果把制 动时的损耗也考虑进去,功率消耗将变大,对于操作盘设计等必须注意。28、为什么不能在6%0hz全区域连续运转使用?一般屯机利用装在轴上的外扇或转子端环上的叶片进行冷却,荇速度降低则冷却效果下降, 因而不能承受与高速运转相同的发热,必须降低在低速下的负载转矩,或采用容量大的变频 器与电机组合,或采川专用电机。29、使用带制动器的

39、电机吋应注意什么?制动器励磁回路电源皮取自变频器的输入侧。如果变频器正在输出功率吋制动器动作,将造 成过电流切断。所以要在变频器停止输出后再使制动器动作。30、想用变频器传动带有改善功率因数用电界器的电机,电机却不动,请说明原w变频器的电流流入改善功率因数用的电容器,由于其充电电流造成变频器过电流(oct),所以 不能起动,作为对策,请将电稃器拆除后运转,甚至改善功率因数,在变频器的输入侧接入 ac电抗器足宥效的。31、变频器的寿命有多久?变频器m为静止装置,但也有像滤波电界器、冷却风扇那样的消耗器件,如果对它们进行定 期的维护,可望冇10年以上的寿命。32、变频器内藏冇冷却风扇,风的方向如何

40、?风扇芯是坏了会怎样?对于小容m也有无冷却风扇的机种。有风扇的机种,风的方向是从卜向上,所以装设变频器 的地方,上、下部不要放置妨碍吸、排气的机械器材。还冇,变频器上方不要放置怕热的零 件等。风扇发生故障时,由电扇停止检测或冷却风扇上的过热检测进行保护33、滤波电界器为消耗品,那么怎样判断它的海命?作为滤波电容器使用的电容器,k静电容s随着时间的推移而缓缓减少,记期地测s静电容 量,以达到产品额定容量的85%吋为蕋准来判断寿命。34、装设变频器时安装方叫是否有限制。应基本收藏在盘内,问题足采川全封闭结构的盘外形尺寸人,占川空间人,成本比较髙。其 措施有:(1) 盘的设计要针对实际装置所需要的散

41、热;(2) 利川铝散热片、翼片冷却剂等增加冷却面积;(3) 采用热导管。此外,已开发出变频器背側可以外露的型式。35、想提高原有输送带的速度,以80hz运转,变频器的容量该怎样选择?设基准速度为50hz,50hz以上为恒功率输出特性。像输送带这样的恒转矩特性负载增速吋, 容量需要增大为80/501.6倍。电机容s也像变频器一样增大 变频器常见的 i 大故障现象和故障分析1过流(oc)过流是变频器报警最为频繁的现象。1.1现象(1)重新启动时,一升速就跳闸。这是过电流十分严重的现象。主要原因冇:负载短路,机械部位冇卡住;逆变模块损坏;电动机 的转矩过小等现象引起。(2)上电就跳,这种现象一般不能

42、复位,主要原因朽:模块坏、驱 动电路坏、电流检测电路坏。(3)秉新启动吋并不立即跳闸而是在加速时,主要原因有:加 速时间没置太短、电流上限设置太小、转矩补偿以/f)设定较高。1.2实例(1> 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: igbt(7mbr25nf-120>基本判断没有问题,为进一步判断问题,把igbt拆卜*后测量7个单元 的大功率晶体管开通与关闭都很好。在测s.l半桥的驱动屯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。 校块装上上电运

43、行一切良好。(2> 台beltro-vert 2.2kw变频通电就跳“0c”且不能复 位。分析与维修:首先检杏逆变模块没科发现问题。k次检査驱动电路也没柯异常现象,估 计问题不在这一块,可能出在过流信号处理这一部位,将k电路传感器拆掉后上电,.显示一 切正常,故认为传感器己坏,找一新品换上后带负载实验一切正常。二、过压(0u)过 电压报警一般是出现在停机的时候,k主要原因是减速时间太短或制动电阻及制动单元冇问 题。(1)实例一台台安n2系列3.7kw变频器在停机吋跳“0u”。分析与维修:在修这台机 器之前,首先要搞清楚“0u”报瞥的原因何在,这是因为变频器在减速时,电动机转子绕 组切割旋

44、转磁场的速度加快,转了的电动势和电流增大,使电机处于发电状态,回馈的能s 通过逆变环节中与人功率开关管并联的二极管流直流环节,使直流母线电压71高所致,所 以我们应该卷重检查制动回路,测量放电电m没有m题,在测量制动管(et191)时发现己击 穿,更换后上电运行,且快速停车都没奋问题。三、欠压(uu)欠压也是我们在使川屮经 常碰到的问题。主要是因为主回路电灰太低(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冇工作不正常的都冇可能导致欠压故障的出现, 其次主回路接触器损坏,导致直流付线电压损耗在充电屯阻上面有可能导致欠压.还有就是 电压检测电路

45、发生故障而出现欠压问题。3.1举例(1) 一台ct18.5kw变频器上电跳“uu”。 分析与维修:经检杏这台变频器的整流桥充电屯阻都是好的,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直流屯源,经仔细检査该电压是经过lm7824稳压管稳压后输出 的,测虽该稳压管已损坏,找一新品更换后上电工作:ll:常。(2) 台dan foss vlt5004变 频器,上电显示正常,但是加负载后跳“ dclinkundervolt”(直流

46、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不问题也就不是那么复杂, 该变频器同样也足通过充电回路,接触器来完成充电过程的,上电时没冇发现任烤异常现象, 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伞波整流, 然后山电容t波后提供的,所以应若東检查整流桥,经测量发现该整流桥有一路桥忾开路, 更换新品后问题解决。四、过热(0h)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,温度仏感器性能不良,马达过热。举例一台abbacs500 22kw变频器 客户反映在运行半小时左右跳“0h”。分析与维修:因为是在运行一段时间后才冇故

47、障,所 以温度传感器坏的可能性不人,可能变频器的温度确实太高,通电f发现风机转动缓慢,防 护眾里面堵满了很多棉絮(因该变频器是用在纺织行、ikh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。5.1举例一台富士 g9s 11kw变频器,输出 电压相差100v左仏分析与维修:打开机器初步在线检查逆变模块(6mbi50n-120)没发现问 题,测量6路驱动屯路也没发现故障,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,该模块己经损坏,经确认驱动电路无故障后更换新品后一切正常。

48、六、过 载过载也足变频器跳动比较频繁的故障之一,t吋肴到过载现象我们其实苜先应该分析一 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,一般不人会出现马达过载.而变频器木身由于过载能力较差很界易出现 过载报警.我们可以检测变频器输出电压。七、开关电源损坏这是众多变频器最常见的故障, 通常是由于幵欠电源的负载发生短路造成的,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还带右电流检测,电反馈等功能,当发生 无显示,控制端子无电压,dc12v,24v风扇不运转等现象吋我们酋先应该考虑足否开关电源 损坏

49、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, 上桥使川了驱动光耦pc923,这足专川于驱动igbt模块的带奋放人电路的一款光耦,安川 的卜桥驱动电路则是采用了光耦pc929,这是一款部带杏放人电路,及检测电路的光耦。 此外电机抖动,三相电流,电压不平衡,冇频率显示却无电压输出,这些现象都冇可能是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扼导致igbt模块的损坏 如负载发生矩路,堵转等。其次驱动电路老化也冇可能导致驱动波形失真,或驱动电压波动 太

50、人而导致igbt损坏,从而导致sc故障报瞥。九、gf接地故障接地故障也是吋会碰到 的故障,在排除电机接地存在闷题的原因外,最可能发生故障的部分就是崔尔传感器了,粗 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报弊。十、 限流运行在平时运行屮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t猾的工作,电压(频率)首先要降下來,直到电流下降到允许的范围,一 h电流低于允许值,电压(频率)会再次上升,从导致系统的不稳定。丹佛斯变频器采用内 部斜率控制,在不超过预定限流位的惜况下寻找t作点,外控制电机平稳地运行在工作点, 并将膂告信号反馈客户,依

51、椐筲告信息我们再去检查负载和电机是否冇问题。变频器频率设定的儿种方法摘耍:结合八钢小型厂实际使用情况,对变频器频率设定的几种方法做以简明分析比较。关键词:设定,模拟撒,通讯1. 前言小型棒材厂根据工艺要求,其连轧生产线,从加热炉笫一段上料辊道开始,至精整区称重辊 道,绝大多数交流辅助传动均采川变频器调速。所冇变频器控制的辊道,均分组巾单台 变频器驱动,夹送辊,收集料筐,传送链由单独变频器驱动。变频器为aeg公司捉供的multiverter和micoverter。multiverter为中型功率变频器,范围 22275kv.a,micoverter为小功率变频器,范围1.410.5kv.a .m

52、ultiverter其频率设定,可通 过开关量输入,模拟是输入,也可挂现场总线或局域网,通过网络输入。而micoverter频 率设定,只能通过开关量输入和模拟量输入,无网络通迅能力。2. multiverte的各种频率设定方法2.1固定频率设定multiverte共可设定4级频率,从同定频率1到4,这4个频率的数值通过則板输入设定。 通过两个开关量输入点din1,din2组成二进制编码,来选择这4个频率。表1 multiverte二进制编码固定频率图表din1 din2 速度00 岡定频率110 固定频率201 固定频率311 固定频率4一般情况k,没奋模拟暈输出没备或网络设备吋,选择幵关暈

53、输入没定频率方便,简申,故 障点少。而凡冇4级速度一般可以满足速度调节。所以只要速度调节不足一种跟随调节,或 无级调节,选择固定频率输出,是一种很好的频率设定方法。2.2模拟量输入模拟量输入没定方法是一种控制精度较高的方法。其a/d转换为20-29其中川/共选择的模 拟量输入。1.0-10v2.020ma3.4ma-20ma4.10vfiov阁1模拟fi输入如阁1,当跳线2、3相连时,输入信号为电压信号,当跳线1、2相连时,输入信号为屯流 信兮。当选择前3种输入时,必须通过端子输入,使能“左转”或“右转”,才能使电机正 转或反转。当选择-10v+10v吋,通过端子使能“右转”当正电压吋,电机磁

54、场正转,当 负电压吋,电机磁场反转,当通过端子使能“左转”吋,将翻转以上方向。multiveter丼冇两个模拟fi输入端了,一个主端了,一个附加端了,附加端子也可以输入以 上各种模拟量,并且可以设定为主端子输入和附加端子输入卺加作为频率设定,附加端子模 拟量输入也可单独控制变频器,这就使其控制方法具有多样性。2.3通讯输入multiveter可挂现场总线或局域网,通过网络进行信息交换,主要有bitbus、profibus、modbus plus、modnetvd等对应不同的网络及总线形式,必须配用专用接口卡。k数椐传送特征为:其中profibus为2个实际值。通过网络没定频率是一种高精度的频率

55、设定,其具有通讯速率高,稳定讨靠,接线简单等优 点,而且在模拟量控制时,输出端经过一个数模转换器,经过导线,进入输入端(变频器) 乂经过-个模数转换器才能参与控制。两个转换器位数不同和导线损耗都可能造成一定误 差,而通讯传递直接是数字跫不需要转换,没有误差,在传输过程中不会造成损耗,而且响 应速度率也会很高。3. 实际应川3.1固定频率设定八钢小型厂艽中儿段输送辊道,使用固定频率设定,实际使用为恒速,只冇一级固定频率, 选用变频器的原因是要精确定位,频繁起停,所以每台变频器都配用制动电阻,在实阮使用 中起到很好效果。3.2模拟量输入八钢小型厂采用模拟鲎输入设定这种方式的比较多,但在具体使用上乂

56、各不相冋。其中加热 炉区入炉辊道和炉闪fli炉辊道由modicon公司984型plc的b872-200模块提供一个010v 电压信号,其对应数字量为20212,而冷床出i辊道,三段链,活套旁路辊等,由aeg公 司logidyn-d系统的dau085.3 (数模转换模块)提供(-10v+10v) 个模拟量。其二进制 形式为12位,其中20210为数伉位,211为符号位,1为负,0为正。而料筐,!li炉辊道 由ccu132 (通用处理器模块)提供(-10+10v) 个模拟量。二进制形式为16位。20214 为数值位,215为符号位。相对其精度也是敁高的。3.3通讯设定穿水线旁路辊道和裙板辊道,1号

57、轧机和3个剪子的入u夹送辊,都使用modnet 1/d网络 通讯。modnet 1/d网是一种尚速现场总线,采川bit-bus通讯协议,专门川于没计构成logidyn-d系统与驱动级之间的高速数据通讯。采用主从式通讯规则,每个站尤论传递或接 收最多只能有8个报文,每个报文含存8个32位字长的数,依据具体成用这些32位字长的 数可以打乜成二进制位序列长整形数或浮点数。例如穿水线辊道通讯信息为:tcs(丄艺控制系统)做为主站,穿水线辊道变频器做为从站。 主要通讯信息柯两种:(1)浮点数主要为设定速度,实际速度,实际电流等;(2)开关朵 主要足分合闸指令及状态,和一些故障报弊的指示等。参数含义:ef:校块使能err:总线故障bus_nr:总线断号timeout:总线超时stat一adr:站地址t_nr:报文序号timeout_soll:在指定时间內报文通讯必须扁动以上信息如果用普通导线传输,大约需要s 18根导线,而用网络通讯,只使用一条同轴电 缆就完全传递。所以,通讯在防干扰,扩展及精确度上的优点非常明显。4. 结朿语小型厂大部分变频器的频率设定是通过mmi (人机界而)没定或是一种动态跟随速度。/十: 实际使用过程屮变频器故障率非常低。所以在满足工艺的前提下合理配置,才能

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