變頻器運行故障分析與維修方法

發(fā)布時(shí)間:2020-1-15 11:57    發(fā)布者:a13922711806
由于變頻器和交流電機組成的交流調速系統具有優(yōu)良的調速性能,所以被成功地應用到各個(gè)領(lǐng)域。但是如果對變頻器維護不周或者使用不當,往往導致變頻器不能正常運行,甚至引發(fā)設備故障,造成生產(chǎn)中斷。借助于變頻器完善的保護功能,并通過(guò)經(jīng)驗的積累,提高處理變頻器故障的能力,將明顯地縮短設備的停工時(shí)間,提高設備運行的安全性,進(jìn)而減少企業(yè)的經(jīng)濟損失。
1、故障實(shí)例的分析與維修
1.1 變頻器帶載起動(dòng)不能加速升頻
1366S—BR 040變頻器所帶負荷為37 kW 風(fēng)機電機。試運行時(shí)發(fā)現變頻器不能正常加速升頻,HIM顯示正在加速。而變頻器只在1~4 Hz擺動(dòng),電機發(fā)出忽大忽小的嗡嗡聲,但最終不能加速至設定頻率。斷開(kāi)變頻器至電機的連線(xiàn),空載試運行時(shí),變頻器的加減速正常。分析認為是由于變頻器的起動(dòng)轉矩不夠引起,當變頻器的u/廠(chǎng)比過(guò)小,低頻時(shí)輸出到電機的電壓很低,為達到必要的起動(dòng)轉矩,必然加大電流,而電流的過(guò)分加大又使失速保護動(dòng)作,從而限制了升頻,故不能正常起動(dòng)[1]。
改變起動(dòng)曲線(xiàn)設置,選定具有起動(dòng)初始電壓值的起動(dòng)曲線(xiàn),并將“run boost”、“Start boost”分別設定為6V和10V,即在低頻時(shí)給予轉矩補償。重新起動(dòng)后一切正常。
1.2 變頻器在起動(dòng)時(shí)直流回路過(guò)壓跳閘
AEG Multiverter 122/150—400變頻器并非每次起動(dòng)都會(huì )過(guò)壓跳閘。檢查時(shí)發(fā)現變頻器在主回路送上電、但沒(méi)有合閘信號時(shí),直流回路電壓即達360v。該型變頻器直流回路的正極串接一臺接觸器,在有合閘信號時(shí)經(jīng)過(guò)預充電過(guò)程后吸合,故懷疑預充電回路IGBT性能不良,斷開(kāi)預充電回路IGBT,情況依舊。用萬(wàn)用表檢查變頻器輸出端時(shí),其對地阻值很小,查至現場(chǎng)發(fā)現,電機接線(xiàn)盒被堿液弄濕,清理干燥處理后,變頻器工作正常。
由于電機接線(xiàn)盒被堿液弄濕,直流回路負極的對地漏電流經(jīng)接線(xiàn)盒及變頻器逆變器中的續流二極管給直流回路的電容充電,這種情況下合閘通常理解應該為過(guò)流跳閘,而實(shí)際為過(guò)壓跳閘。筆者認為,起動(dòng)時(shí)變頻器輸出電壓和頻率是逐漸上升的,電機被堿液弄濕后,將造成輸出電流的變化率很高,從而引起直流回路過(guò)壓。
1.3 變頻器在運行時(shí)直流回路過(guò)壓跳閘
ABB ACS600變頻器配置有制動(dòng)斬波器和制動(dòng)電阻,但調試人員在調試時(shí)將電壓控制器選擇為ON,而未使用制動(dòng)斬波器和制動(dòng)電阻。在直流回路過(guò)壓跳閘后將制動(dòng)斬波器和制動(dòng)電阻投入,結果跳閘更加頻繁。變頻器操作手冊上對直流回路過(guò)電壓原因解釋通常有兩點(diǎn):①進(jìn)線(xiàn)電壓過(guò)高;②減速時(shí)間太短。
因該變頻器已投入運行幾個(gè)月,且跳閘時(shí)進(jìn)線(xiàn)電壓在允許的范圍之內,其它變頻器工作正常,結合以前處理變頻器故障時(shí)對直流回路過(guò)壓的認識,認為在使用電壓控制器調節回饋電流、防止直流回路過(guò)壓的情況下,負載電流的變化率過(guò)大是引起過(guò)壓的一個(gè)重要原因,通過(guò)現場(chǎng)察看被控設備,發(fā)現有一塊物料卡在傳送皮帶與下料口之間。清除后,變頻器工作正常。
拆開(kāi)變頻器外殼檢查,發(fā)現制動(dòng)斬波器上設有三檔進(jìn)線(xiàn)電壓選擇裝置(400 V、500 V、690 V),以適應不同的進(jìn)線(xiàn)電壓,其中短接環(huán)插在690 V檔上,造成制動(dòng)斬波器和制動(dòng)電阻投入工作的門(mén)檻過(guò)高,在進(jìn)線(xiàn)電壓為400 V的ACS600變頻器rf1未起作用,將短接環(huán)移至400 V檔,通過(guò)減少減速時(shí)間試驗,制動(dòng)斬波器和制動(dòng)電阻工作正常。
1.4 變頻器運行中低電壓報警跳閘
VLT一5000變頻器進(jìn)線(xiàn)電壓正常,但按變頻器面板上的STOP/RESET鍵,再按START鍵,故障依舊。對變頻器進(jìn)行斷電,間隔一會(huì )兒后進(jìn)行送電,變頻器可恢復正常,但從微機界面上手動(dòng)開(kāi)啟時(shí),故障重又出現。測量變頻器的電流信號輸入端,發(fā)現有電流輸入,說(shuō)明檢測控制回路無(wú)問(wèn)題;然后又測量了變頻器的外部DC24V電壓以及主回路的低壓元器件,均正常,確認是變頻器本體故障。
停電后,拆開(kāi)變頻器,經(jīng)過(guò)仔細檢杳,發(fā)現控制電路的交流接觸器內部固定鐵心的橡膠已斷裂,致使交流接觸器不能正常吸合。由于直流回路充電電阻無(wú)良好旁路,導致變頻器運轉時(shí),直流電壓異常,從而使變頻器不能正常工作。更換該接觸器后,送電試車(chē)正常。
2、總結
在變頻器的常見(jiàn)故障中,由其外圍電路引起的故障所占比例較大。在日常維護時(shí),應注意檢在電網(wǎng)電壓,改善變頻器、電機及線(xiàn)路的周邊環(huán)境,定期清除變頻器內部灰塵,另外要根據具體使用情況,合理設定變頻器參數,通過(guò)加強設備管理,最大限度地降低變頻器的故障率。
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