摘要：本文通过介绍港口桥吊上常用676H5安川变频器结构及工作原理的基础上，对其常见故障进行分析，并提出相应的排除措施及更换硬件设备注意事项。
关键词：桥吊；安川变频器；故障；注意事项
1. 序言
桥吊是集装箱码头上最重要的港口设备，安川变频器在桥吊上的使用广泛，保养与故障处理是大家共同探讨的话题。桥吊上的676H5安川变频器由主回路和控制回路构成：主回路是给异步电动机提供调频调压电源的电力变换部分，主要由三相或单相整流桥、平波电抗器、滤波电容器、逆变器、限流电阻、接触器等元器件组成；控制回路有主控制板、电压电流检测回路、驱动板、转速检测回路等；保护回路又可分为变频器保护和异步电动机的保护。
为更好使用676H5变频器，首先得了解变频器有哪些保护作用，如瞬时过电流保护、过载保护、再生过电压保护、瞬时掉电保护等保护功能 。676H5变频器自身有完善的监测保护程序，能根据电机参数,判断出电机运转中的异常，自动记录发生异常时电机的各项参数及变频器的运转参数（电流,电压,频率,功率,输入输出端子状态等），便于维修人员判断分析故障。
2.676H5安川变频器调速结构
根据n=120f/p（其中n=电机转速、f=电机定子侧供电频率、p=电机极对数）可知，在异步电动机的极对数不变情况下，只要改变电源频率f，就可以实现对异步电动机的调速。在桥吊上，给异步电动机供电（电压、频率可调）的主回路中包含有安川变频器，该变频器工作形式为交-直-交，而给变频器提供各种控制信号的回路称为控制回路。
3.676H5安川变频器故障代码及处理方式
676H5安川变频器在电气柜门上安装有手操作器，会显示各种参数值及发生的故障代码，现根据我们的经验分析如下：
（1） OC故障即过流，其具有瞬间记忆功能，人为不可设定，主要用于逆变器负载侧短路等，流过逆变器器件的电流达到额定电流2.7~3倍时,瞬时停止逆变器运转,并切断电源;变流器的输出电流达到异常值,也将同样停止逆变器运转。具体处理可按以下逐项检查:①加速时间是否太短；②力矩提升参数是否太大；③负载外部是否短路、是否过重。比如起升机构有两台电机拖动，其中一台坏了，另一台就可能出现过流；④PG检测回路是否异常，包括PG卡及脉冲编码器；⑤电流互感器是否异常；⑥主功率器件IGBT是否异常；
（2） OL故障即过载，主要用于逆变器输出电流超过额定值，且持续流通超过规定的时间，为了防止逆变器器件、电线等损坏，要停止变频器工作。具体分以下三种：①电流超过额定电流150%且持续60s，就报OL1故障，说明电机过载；②电流超过额定电流180%且持续10s，就报OL2故障，说明变频器过载；③电流超过额定电流200%且持续5s，就报OL3故障，说明系统过载，也就是钢结构力矩保护。
不管哪一种过载，都是由于负载的GD2(惯性)过大或因负载过大使电动机堵转而产生，所以说对于已经投入运行的变频器出现的故障，就必须检查负载的状况；对于新安装的变频器出现这种故障，很可能是V/F曲线设置不当或电机参数设置有问题。
（3） 变频器显示GF即负载对地短路，其具有瞬态功能，也就是三相相电流偏差大于50%额定电流。具体原因有以下几种：① 电机绝缘不好或三相相间不平衡；② 变频器异常，主要为控制回路部分。
（4） OH故障即变频器过热，可分为OH1与OH2。原因分析如下：①变频器柜内部两套风机是否异常；②环境温度过高否；③频繁过载否；④热敏检测器件是否粉尘过多等异常现象。
（5） OS故障即超速，分硬件与软件超速，设定值分别为额定转速的115%与110%，此时应检查PG反馈正常否。
（6） UV故障即欠压，也就是说检测出直流母线电压故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般设计者在设计变频器的启动电路时，为了减少变频器的体积而选择小限流电阻R1，其阻值在10~50Ω、功率为10~50W。当变频器的交流侧输入电源频繁接通或者旁路接触器MC的触点接触不良,都会导致限流电阻R1烧坏而出现欠压故障。另外还有其它可能： ① 能量回馈装置异常； ② 驱动板检测异常； ③ 若实际欠压，可用参数U1-07中DC BUS来监测。
（7） OV故障即过压，也就是直流母线DC BUS电压超过容许值，具体原因分析如下：如果变频器驱动大惯性负载，尤其重载下放，逆变器使电机快速减速时，即再生制动过程中，变频器的输出频率按线性下降，而负载电机的频率高于变频器的输出频率，负载电机变频器处于发电状态，机械能转化为电能，并被变频器直流侧的平波电容吸收，当这种能量足够大时，就会产生所谓的“泵升现象”，变频器直流侧会超过直流母线的最大电压而跳闸。
其处理方法：可以采取停止变频器运转或停止快速减速方法，防止过电压，此时应将减速时间参数设置长些或增大制动电阻或增加家制动单元。当然在QC中，还应检查能量回馈单元（CONVERTER）；也有可能网侧容量不够，即高压侧变压器容量不够，容易产生系统谐振。
（8） PGO故障即速度检测开路，应检查脉冲编码器及PG卡。
4.676H5变频器硬件故障修理注意事项
（1）IGBT的更换。要测量各路阻值是否平衡。
（2）驱动板的更换，需仔细核对插头与插座的编号是否一致，是否有插座式的。
（3）主控板的更换。更换主控板后，需设置变频器的应用参数（E1），电机参数（E2），保护参数（L1、L6、L7）。
（4）PG卡的更换。需核对接线端子是否正常。如果换卡后电机启动有震动，不能正常旋转，则需将A、B相对调。
（5）通讯板的更换，需核对变频器硬件站号设置的拨码开关。检查通讯指示灯是否正常。
（6）676H5系列变频器，通讯板是一单独CPU，更换后，需上传配置程序（无硬件站号开关）。
（7）电解电容和散热器为铝合金材料，上螺栓时要注意手势和力度，以免造成烂牙。如果电解电容发生烂牙一定要重新攻丝，否则会造成变频器再次损坏。
（8）安装过程中一定要根据电路图仔细核对，并在通电前用万用表二极管档核对U、V、W三相输出回路检测值是否一致。
（9）在拆装变频器时清点螺栓数量是否一致，可以作为是否正确安装的辅助依据。
5.结束语
采用676H5安川变频器作为桥吊上异步电机驱动器，尽管其可靠性高，但如果使用不当或偶发事件，也会造成变频器损坏。要想使变频器稳定工作，首先熟悉变频器的结构原理，了解常见故障及其分析方法，其次日常的精心维护，只要保养到位，也可降低变频器的故障率，减少停机时间，使变频器以最佳的工作状态充分发挥效力。
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论文作者:陈旭融
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/15
标签：变频器论文; 回路论文; 故障论文; 电机论文; 逆变器论文; 负载论文; 异常论文; 《电力设备》2017年第21期论文;