變頻器的維護和維修
變頻器是電力電子技術(shù)和計算機技術(shù)有機的結(jié)合體,隨著變頻技術(shù)的發(fā)展,交流電動機在調(diào)速性能上可與直流電動機相媲美,使變頻器的應用范圍不斷拓展,在設(shè)計合理、安裝正確的基礎(chǔ)上,結(jié)合變頻器的特點,加強對變頻器系統(tǒng)的維護和維修工作非常重要。
一、注意事項
在維護或檢修時、一定要養(yǎng)成在停電后接觸變頻器的導電部分及元器件時先檢查鏈路電壓是否降到安全值,并且要泄掉身體上的靜電的好習慣,避免造成人身、設(shè)備的傷害。
二、維護
做好維護工作能及時發(fā)現(xiàn)順變頻器系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)時存在的隱患,有效地延長變頻器、正常的工作時限,維護工作可分為日常維護和定期維護。
1、日常維護
1)、變頻器的進線電源電壓是否正常;
2)、變頻器所處環(huán)境的溫度與濕度是否正常;
3)散熱器的溫度是否正常;
(以上項目中的數(shù)值以變頻器隨機手冊中提供的技術(shù)數(shù)據(jù)為參考)
4)、變頻器中冷卻風機的聲音是否正常;
5)、變頻器中控制板上的大功率電阻是否變色;
6)、變頻器的引出電纜及電動機的安全狀況是否受到外部不利因素的影響。
2、定期維護
a) 清除電路板及散熱器上的灰塵;
b) 拆除變頻器的引出線,檢查引出線及電動機的絕緣電阻(變頻器的輸出電壓為調(diào)制的脈沖列,特別是以IGBT作逆?zhèn)乳_關(guān)元件,開關(guān)頻率高,其du/dt值較大,對電動機的絕緣影響較大);
c) 檢查可能檜的螺釘及接插件;
d) 根據(jù)變頻器隨機手冊中的規(guī)定,更換沒能運行但連續(xù)運行時間已超過設(shè)計值的冷卻風機。
三、維修
做好維修工作不僅能降低企業(yè)的維修費用,而且能通過維修詳細了解變頻器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu),積累經(jīng)驗。提高判斷故障的能力,縮短變頻器故障停機時間。變頻器故障一般為參數(shù)設(shè)置不當或配線錯誤(這類故障一般出現(xiàn)在調(diào)試階段)、變頻器硬件損壞、變頻器外部器件損壞等。下面結(jié)合對我公司原AEG變頻器的維修實例簡要介紹判斷變頻器故障的方法。
維修實例:
例一
型號:Maxiverter-170/380(未裝設(shè)制動單元)
故障現(xiàn)象:調(diào)試時被控電動機從較高轉(zhuǎn)速減速至零時失速
處理過程:交直交電壓型變頻器在電動機減速時,回饋能量將使其中間直流回路(簡稱為鏈路,下同)電壓升高,通過并接在鏈路電容兩端的電阻以熱能的形式消耗掉。由于該型號變頻器的鏈路電壓的極限值能根據(jù)需要進行調(diào)節(jié),且當減速時鏈路電壓升至極限值時可以限制回饋電流的大小以降低制動強度來保證鏈路電壓不超過極限值。通過PC機檢查,制動電流極限值設(shè)定為100%,鏈路電壓極限值設(shè)定為115%,在減速過程中鏈路電壓已升至極限值,而回饋電流很小,因回饋能量大,鏈路電容兩端的電阻功率有限,致使鏈路電壓迅速升至極限值,制動轉(zhuǎn)矩太小而造成失速。通過多次調(diào)整,將制動電流極限值設(shè)定改為67%后變頻器減速功能正常。
例二
型號:Multiverter 178/225-400
故障現(xiàn)象:接通電源后變頻器無顯示
處理過程:測量電源板進線電壓正常,說明電源板有故障。無備件的情況下,根據(jù)測繪出的電路簡圖對該電源板進行元件級維修。該電源板由PWM控制器SG3526N產(chǎn)生控制信號紅色動主電路的兩只開關(guān)管輪流工作,經(jīng)開關(guān)變壓器及各整流電路得到變頻器需要的各種電源。通過檢查發(fā)現(xiàn)四路差分電壓比較器LP339的一路輸出端為高電平,致使與SG3526N的電源腳相聯(lián)的一場效應管截止,SG3526N不能產(chǎn)生控制信號。在檢查LP339的外圍電路不存在有故障后,更換該LP339,變頻器正常。
例三
型號:Multiverter 78/102-400
故障現(xiàn)象:運行中顯示“過流”故障
處理過程:變頻器在“過流”跳閘后故障不能復位,停電檢查變頻器逆變側(cè)元件、電纜及電動均未發(fā)現(xiàn)問題,送電后故障依然存在,而此時變頻器鏈路上的接觸器并未工作,說明故障在檢查電路或其后續(xù)電路,測量電流反饋信號測試端,其中V相電壓值為7.68V,遠大于變頻器允許通過最大電流對應的2.5V,而另外兩相的電流反饋電壓值為0V,更換V相電流互感器后,變頻器正常。此后曾出現(xiàn)一例與此故障現(xiàn)象一樣的故障,經(jīng)檢查為與對應相電流互感器相聯(lián)的一運算放大器TL04BC損壞。
例四
型號:Multiverter 122/150-400
故障現(xiàn)象:故障顯示“short circuit Uce”
處理過程:變頻器床機手冊上的故障幫助信息提示:當IGBT在導通時它的Uce過高將觸發(fā)此故障。帶短路保護的IGBT的Uce值大于門檻值時輸出一個故障信號,以一定的方式封鎖極脈沖來保護IGBT。過流、短路都會造成IGBT的Uce過高。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)有一只IGBT的C、E極已擊穿。在運行中由于IGBT元件自身原因、過壓、過流、IGBT驅(qū)動電路性能不良使IGBT工作在放大區(qū)而得不到保護致使其管耗過高都有可能造成IGBT擊穿。在確認IGBT驅(qū)動電路、現(xiàn)場電纜及電機正常后,更換損壞的IGBT,變頻器正常。
例五
型號:Multiverter 22/27-400
故障現(xiàn)象:電機超溫。
處理過程:若被控電機上預埋的測溫元件PTC與變頻器主板A10上的接線端X15:3/4相聯(lián)即可對電機的溫度進行監(jiān)控。而這臺被控電機上沒有PTC元件,X15:3/4已被短接,說明故障在主板上A10上。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)溫度檢測電路中的一個100兆的貼片電阻開路,造成檢測電路的分壓比變化,使保護電路誤動作。更換該電阻后,變頻器正常。
四、小結(jié)
依據(jù)對變頻器維修積累的經(jīng)驗,大致可將故障分為以下幾種:
1)整流側(cè)和逆變側(cè)元器件損壞引起鏈路欠壓,變頻器進線側(cè)保護器件動作或過流故障;
2)變頻器輸出側(cè)電纜和電機故障引起接地或過流故障;
3)檢測電路中的元器件故障引丐與被檢測對象相對應的故障;
4)多次發(fā)生電動機絕緣損壞,應考慮在變頻器輸出側(cè)安裝濾波器以限制du/dt值或提高電動機的絕緣等級。
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