变频器常见故障的综合分析和保护措施论文_李凯周

变频器常见故障的综合分析和保护措施论文_李凯周

(陕西龙门钢铁有限责任公司,陕西 韩城 715405)

摘要:随着我国经济发展以及科学技术水平的不断提高,各行各业中现代化设备的应用也越来越多,其中变频器在电机拖动及配料工艺的自动化控制系统中广泛应用,但时长也有许多故障现象,本文通过对几类典型变频器故障的分析,指出变频器在日常工作中应用时的故障处理和维护方法。

关键词:变频器;常见故障;调试维护

一、前言

近年来,变频器作为一个新兴设备在各类工业生产、民用企业广泛应用,随着生产工艺要求的不断变化,传统的工艺流程已不能满足人们的需求,尤其是配料及皮带传输方面,例如我厂265烧结机配料区域1至19仓全部采用了变频控制技术,虽然变频器应用范围广生产效率高,但是在生产当中变频器因各种原因而出现故障占有很大的比例,怎样减少这些问题的出现,全面提高变频器的生产效率延长变频器的使用寿命,科学合理的维护变频器是一个值得我们思考的问题,根据我厂工作环境和相关资料,提出来预防变频器出现故障的措施。

二、变频器常见故障的原因及预防措施

2.1参数设置类故障

常用变频器在使用中,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。

变频器一般出厂时,厂家对每一个参数都有一个默认值,这些参数叫工厂值,用户能以面板操作方式正常运行的,但面板操作并不能满足大多传动系统的要求,所以,用户在使用变频器前,要对一下几个参数进行设置;

①确认电机参数,在变频器参数中设定电机的功率,电流,电压,转速和最大频率,这些参数可以从电机名牌中直接得到。

②变频器采取的控制方式,即速度控制转矩控制或其他方式,采取控制方式后,一般要根据控制精度需要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面板启动,用户可以根据实际情况选择启动方式,可以用面板,外部端子,通讯方式等几种。

④给定信号的选择,一般变频器的频率给定也有多种方式,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几种方式的一种或几种之和,正确设置以上几种参数之后,变频器基本上能正常工作,若要获得更好的控制效果则只能根据实际情况修改相关参数。

2.2过压过流类故障分析

1】重新起动时,一升速就跳闸。这是过电流十分严重的表现。主要原因有:

(1)负载侧短路,

(2)工作机械卡住

(3)逆变管损坏,

(4)电动机的启动转矩过小,拖动系统转不起来。

2】重新启动时并不立即跳闸,而是在运行过程中跳闸。可能原因有:(1)升速时间设定太短,

(2)降速时间设定太短,

(3)转矩补偿设定较大,引起低速时空载电流过大。

(4)电子热继电器整定不当,动作电流设定的太小,引起误动作。

(5)电源电压过高或过低,

(6)降速时间设定太短,

(7)电源断相,

(8)整流桥故障。

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3】电机不转的原因分析

(1)功能预置不当:上限频率与最高频率或基本频率和最高频率设定矛盾,

(2)使用外接给定时,未对键盘给定/外接给定的选择进行预置。

(3)其他不合理的预置。

(4)在使用外接给定时无起动信号,

(5)机械有卡住现象,

(6)电动机启动转矩不够,

(7)变频器的电路故障,

(8)变频电机风扇故障,风扇接触器粘连或缺相引起的无法工作。

2.3过载类故障分析

电机启动时过载往往出现以下几种状况

(1)加减速过载,主要原因是定转子转差变化过大.

(2)恒速过载,如果是单传动,负荷出现波动,检查机械是比较好的方法.如果是多传动,则可能是其他机械影响了该设备运行,可以检查系统间的配合和同步等问题.

(3)停车报过载,加入的直流制动过大,减少制动电流和时间.由于过载的判断不能只看电流,在启动,停车,加减速,恒速运行时都可能发生.因为电流和异步电机的转差是密不可分,所以我们要综合考虑以上问题.

三、变频器的日常故障实例与处理措施

下面通过对几类典型变频故障的分析,指出当前我厂变频器出现故障的几个主要因素,选变频器应根据现场的实际情况和工艺要求决定。以下讨论均基于两点:环境因素对变频器的影响和设备内在因素对变频器的影响。

有一台配料设备,选用西门子440变频器,两台5.5KW一台7.5KW实现同步运转。其中一台5.5KW的运行两年后经常出现F0011或A0511停机。这两个报警都表示电机过载,脱开电机皮带用手盘动电机及设备,没有异常沉重的现象,将两台5.5KW拖动的电机互换,发现还是原来的变频器报警,则确定是变频器出了问题。是因为变频器所处的地仓环境潮湿积灰严重,导致内部电路板积灰短路烧毁。

对此类故障我们先互换电机进行设备故障排除,也可以利用备用的电路板或同型号的电路板确认故障,缩小检查范围是非常有效的方法。若是控制板出问题常常只有更换别无他法,因为大多数用户几乎不会得到原理图及布置图,从而很难作到芯片级维修。电源板及驱动板等控制板以外的电路板是可以修理的。类比法,不仅可以用在检查机器内部回路,也可以用于现场问题的判别。

总的来说,故障变频器的检查要从外到内,由表及里,由静态到动态,由主回路到控制回路。以下两个检查一般是必须进行的。

首先根据故障代码估计故障原因,检查拖动电机和机械部分是否正常,如果正常则变频器以外故障可以排除。

开盖观察,如果上面没有发现问题,可以打开机壳,清除灰尘,认真观察变频器内部有无破损,是否有焦黑的部件,电容是否漏液等等。用万用表检测输出端子分别对直流正极和负极的二极管特性和三相平衡特性。这步可以初步断定逆变模块的好坏,从而决定是否可以空载输出。如果出现相间短路或不平衡状态,就不可以空载输出。

四、结束语

在变频器的应用中,只有满足其设计工作要求和正常使用的各项条件,才能使其长期安全稳定运行。如果是恶劣的工作环境下使用,就要加倍重视变频器的日常维护和维修工作,改善变频器使用环境和负载波动大的现象,才能保证变频器可靠平稳安全的发挥各项性能。综上所述,做好变频器的日常检查和维护工作,根据具体情况确定合理的保护配置方案,并选取稳定、成熟、可靠的维护方法,才能达到调速运行节约电能和降低维修费用的目的。

五、致谢

首先衷心感谢本单位的各位领导、同事,我的论文是在你们悉心指导和严格要求下完成的,我的每一点进步和提高都得益于各位领导与同事的指导、鼓励、影响和支持;同时也使我在思维方法、工作作风以及学习态度方面得到进步。

感谢所有关心和帮助过我的领导们、同志们!

参考文献

[1]变频技术(第三版)中国社会劳动保障部

[2]陈海波、陈光《新编变频器检修161例》水利水电出版社

[3]王建、赵金周《电气设备安装与维修》机械工业出版社

[4]《电工日常应用手册》机械工业出版社.

论文作者:李凯周

论文发表刊物:《知识-力量》2019年10月45期

论文发表时间:2019/10/18

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