西門子變頻器故障原因分析及處理實例
發(fā)布日期:
2022-08-10

在現(xiàn)代工業(yè)中,交流傳動以其優(yōu)越于直流傳動的特點,在很多場合中都被作為的傳動方案,采用變頻器控制的電動機系統(tǒng),有著節(jié)能效果顯著、調(diào)節(jié)控制方便、維護簡單、可網(wǎng)絡(luò)化集中、遠程控制、可與plc組成自動控制系統(tǒng)等優(yōu)點。變頻器的這些特點使其在電力電子系統(tǒng)、工業(yè)自動控制等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。市場上不同型號規(guī)格變頻器的安裝、接線、調(diào)試各有特點,但主要方法及注意事項基本一致。但使用變頻器時,一旦發(fā)生故障,工礦企業(yè)的普通運行人員就很難處理。變頻器故障的產(chǎn)生可能是產(chǎn)品質(zhì)量問題、運行環(huán)境問題、應(yīng)用方式問題,也可能是變頻器的參數(shù)設(shè)置問題。本文闡述了變頻器常見的故障、故障產(chǎn)生的原因及處理方法作一分析。?

1、參數(shù)設(shè)置類故障原因分析及處理

變頻器使用中,是否能滿足傳動系統(tǒng)的控制要求,變頻器的參數(shù)設(shè)置非常重要,如參數(shù)設(shè)置不正確,輕者控制效果不好,重者變頻器不能正常運行。對于一臺新購置的變頻器,一般在出廠時,廠家對每一個參數(shù)都設(shè)有一個默認值,在這些參數(shù)值的情況下,變頻器是能以面板操作方式正常運行的,但僅此,并不能滿足絕大多數(shù)傳動系統(tǒng)的要求。如要獲得更好的控制效果,用戶必須根據(jù)傳動系統(tǒng)的實際情況,參考其使用說明書,修改變頻器的參數(shù)。

一旦發(fā)生了參數(shù)設(shè)置類故障,變頻器都不能正常運行,更好是能夠把所有參數(shù)恢復到出廠值,然后按照使用說明書參數(shù)設(shè)置步驟重新設(shè)置相關(guān)參數(shù)。對于不同型號的變頻器其參數(shù)恢復方式也不盡相同。參數(shù)設(shè)定不當,這種問題常常出現(xiàn)在恒轉(zhuǎn)矩負載,遇到此類問題時應(yīng)重點檢查加、減速時間設(shè)定或提升轉(zhuǎn)矩設(shè)定值。

(1) 實例1

一臺frn280g11—4cx 變頻器在運行時跳,顯示:欠電壓“l(fā)u”。

分析與維修:在啟動大功率設(shè)備,(如2#氮氫壓縮機4000kw同步電動機)時,與其在同一電源上的其它兩臺富士frn5.5g11—4cx 變頻器在運行時沒有跳,唯獨這臺變頻器在運行時跳,顯示:欠電壓“l(fā)u”報警。斷電后,打開外殼,檢查這臺變頻器的內(nèi)部一、二次回路中壓接線無松動現(xiàn)象;檢查電動機接線盒內(nèi)部接線無接觸不良現(xiàn)象。上電后,檢查變頻器的設(shè)定參數(shù),f14:設(shè)定值為“1”(瞬停再起動不動作),修改變頻器的設(shè)定參數(shù)f14:設(shè)定值為“3”(瞬停再起動動作),變頻器檢出欠電壓后保護功能不動作,停止輸出,電源恢復時自動再起動。自從修改完變頻器的設(shè)定參數(shù)后,在啟動大功率設(shè)備時,次臺變頻器在運行時沒有發(fā)生欠電壓“l(fā)u”跳過。

(2) 實例2

一臺frn1.5g11—4cx 新投用變頻器,頻率設(shè)置已經(jīng)很大,但電機轉(zhuǎn)速明顯較同頻率下其他下其他電機低,電機轉(zhuǎn)速仍不高。

分析與維修: 檢查變頻器的設(shè)定參數(shù),經(jīng)檢查頻率增益f17,設(shè)定范圍為0.0~200%出廠設(shè)定值為100%,而用戶實際設(shè)定值為200%。由于頻率設(shè)定信號增益為設(shè)定模擬頻率信號對輸出頻率的比率,即如設(shè)定頻率為40hz,實際輸出頻率僅為20hz。將設(shè)定頻率增益設(shè)定值改為出廠設(shè)定值100%后,問題得到解決。

2、過電壓(ou)類故障原因分析及處理

西門子變頻器的過電壓集中表現(xiàn)在直流母線的支流電壓上。正常情況下,變頻器直流電為三相全波整流后的平均值。若以380v線電壓計算,則平均直流電壓ud= 1.35,u線=513v。在過電壓發(fā)生時,直流母線的儲能電容將被充電,電壓升高,過電壓檢出值 800vdc,當電壓上升至過電壓檢出值時,變頻器過電壓保護動作。因此,對變頻器來說,都有一個正常的工作電壓范圍,當電壓超過這個范圍時就很可能損壞變頻器。

變頻器常見的過電壓有三類:ou1加速過電壓、ou2減速過電壓、ou3恒速過電壓。過電壓報警一般是出現(xiàn)在停機的時候,其主要原因是減速時間太短或沒有安裝制動電阻及制動單元。
變頻器出現(xiàn)過電壓故障,一般是雷雨天氣,由于雷電串入變頻器的電源中,使變頻器直流側(cè)的電壓檢測器動作而跳閘,在這種情況下,通常只須斷開變頻器電源 1min左右,再合上電源,即可復位;另一種情況是變頻器驅(qū)動大慣性負載時,其減速時間設(shè)置“較短”,因為這種情況下,變頻器的減速停止屬于再生制動,在停止過程中,變頻器的輸出頻率按線性下降,而負載電機的頻率高于變頻器的輸出頻率,負載電機處于發(fā)電狀態(tài),機械能轉(zhuǎn)化為電能,并被變頻器直流側(cè)的平波電容吸收,當這種能量足夠大時,就會產(chǎn)生所謂的“泵升現(xiàn)象”,變頻器直流側(cè)的電壓會超過直流母線的更大電壓而跳閘,對于這種故障,一是將“減速時間”參數(shù)設(shè)置長些;二是安裝制動單元,增大制動電阻;三是將變頻器的停止方式設(shè)置為“自由停車”。還有一種情況變頻器在電機空載時工作正常,但不能帶負載啟動,這種問題常常出現(xiàn)在恒轉(zhuǎn)矩負載。遇到此類問題時應(yīng)重點檢查加、減速時間設(shè)定或提升轉(zhuǎn)矩功能,因而變頻器直流回路電壓升高,超過其保護值,出現(xiàn)故障。

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