(1)变频器维护与检查 为使变频器能长期可靠连续运行,防患于未然,应进行日常检查和定期检查。
1)变频器维护与检查的注意事项
①操作者必须熟悉变频器的结构、基本原理、功能特点和指标等,具有操作变频器运行的经验。
②维护检查前必须切断电源,且必须在确认主电路滤波电容放电完成,电源指示灯HL熄灭后再进行作业,以确保操作者的安全。
③变频器出厂前,生产厂家都对其进行了初始设定,一般不能随意改变。初始设定改变后再次恢复,一般需进行初始化操作。
④在新型变频器的控制电路中,由于使用了许多CMOS芯片,所以不要用手指直接触摸电路板,以免因静电作用损坏这些芯片。
⑤在通电状态下,不允许进行改变接线或拔插连接件等操作。
⑥测量仪表的选择及使用应符合厂家的规定。在变频器工作过程中不允许对电路信号进行检查。
⑦当变频器发生故障而无故障显示时,注意不能再轻易通电,以免引起更大的故障。此时,应断电后做电阻特性参数测试,初步查找出故障原因。
2)变频器的日常检查。可不卸除外盖进行通电和启动,目测变频器的运行状况,确认无异常情况。通常应注意如下几点:
①键盘面板显示正常。
②无异常的噪声、振动和气味。
③没有过热或变色等异常情况。
④周围环境符合标准规范。
3)变频器的定期检查与维护。为了防止元器件老化和异常等情况造成故障,变频器在使用过程中,必须定期进行保养维护,根据需要更换老化的元器件。定期维护应放在暂时停产期间,在变频器停机后进行。
定期检查时要切断电源,停止运行并卸下变频器的外盖。变频器断电后,主电路滤波电容器上仍有较高的充电电压。放电需要一定时间,一般为5~10min,必须等待充电指示灯熄灭,并用电压表测试,确认此电压低于安全值(<25VDC)才能开始作业。一般的定期检查应每年进行一次,定期检查的重点是变频器运行时无法检查的部位。
①主要的检查项目如下:
a)周围环境是否符合规范。
b)用万用表测量主电路、控制电路电压是否正常。
c)显示面板是否清楚,有无缺少宇符。
d)框架结构件有无松动,导体、导线有无破损。
e)检查滤波电容器有无漏液,电容量是否降低。高性能的变频器带有自动指示滤波电容容量的功能,由面板可显示出电容量,并且给出出厂时该电容的容量初始值,显示容量降低率,可推算出电容器的寿命。普及型通用变频器则需要电容量测试仪测量电容量,测出的电容量为0.85x初始电容量值。
f)电阻、电抗、继电器、接触器检查,主要看有无断线。
g)印制电路板检查应注意连接有无松动,电容器有无漏液,板上线条有无锈蚀、断裂等。
h)冷却风扇和通风道检查。
②主要项目的维护方法如下:
a)冷却风机。冷却风机是全密封的,不需要对其进行清洁和润滑。但应注意,清洁散热器时,应先将扇叶固定,然后再使用压缩空气操作,以保护冷却风机轴承。冷却风机损坏的前兆是轴承的噪声增大,或清洁的散热器温升高于正常值。当变频器用于重要场合时,请在上述前兆出现时及时更换冷却风机。
当变频器频繁出现高温警告或故障时,则说明冷却风机工作状态可能异常。
b)散热器。在正常的使用条件下,散热器应每年清洁一次。运行在污染较严重的场合,散热器的清洁工作应频繁一些。当变频器不可拆卸时,请使用柔软的毛刷清洁散热器。如果变频器可以移动或户外进行清洁,就可使用压缩空气清洁散热器。
c)电解电容器。目视电解电容器是否有漏液和变形的情况。一般情况下,电解电容的使用寿命是100000h,电容值应大于标称值的85%。实际使用寿命由变频器的使用方法和环境温度决定。降低环境温度可以延长其使用寿命,电容的损坏不可预测。
d)接触器、充电电阻。检查中间直流环节的接触器触点是否粗糙,充电电阻是否有过热的痕迹,绝缘电阻是否在正常范围内。
e)接线端子、控制电源。检查螺钉、螺栓等紧固件是否松动,进行必要的紧固;检查导体、绝缘物和变压器是否有腐蚀、过热的痕迹,是否变色或破损;确认控制电源电压是否正常,确认保护、显示回路有无异常。
变频器本身具有十分完善的保护功能,能保证电动机、变频器在工作不正常或发生故障时,及时地做出处理,以确保拖动系统的安全。各种不同类型的变频器所具有的保护功能不完全相同,最常见的几种保护功能有过电流保护、对电动机的过载保护、过电压保护、欠电压保护和瞬间停电的处理。
(2)变频器常见故障的检修
1)变频调速系统故障原因分析
①过电流跳闸的原因分析。
a)重新启动时,一升速就跳闸,这是过电流十分严重的表现,主要原因有:
·负载侧短路。
·工作机械卡住。
·逆变管损坏。
·电动机的启动转矩过小,拖动系统转不起来。
b)重新启动时并不立即跳闸,而是在运行过程(包括升速和降速运行)中跳闸,可能的原因有:
·升速时间设定太短。
·降速时间设定太短。
·转矩补偿(U/f)设定较大,引起低频时空载电流过大。
·电子热继电器整定不当,动作电流设定得太小,引起误动作。
②电压跳闸的原因分析。
a)过电压跳闸的主要原因有:
·电源电压过高。
·降速时间设定太短。
·降速过程中,再生制动的放电单元工作不理想。若来不及放电,应增加外接制动电阻和制动单元。也可能是放电支路发生故障,实际并不放电。
b)欠电压跳闸。可能的原因有:
·电源电压过低。
·启动信号无法接通。
·电源缺相。
·整流桥故障。
③电动机不转的原因分析
a)功能预置不当。(www.xing528.com)
·上限频率与基本频率的预置值矛盾,上限频率必须大于基本频率的预置。
·使用外接给定时,未对“键盘给定/外接给定”的选择进行预置。
·其他的预置不合理。
b)在使用外接给定方式时,“启动”信号无法接通。如图6-39所示,当使用外接给定信号时,必须由启动按钮或其他触点来控制其启动。如不需要由启动按钮或其他触点来控制,应将RUN端(或FWD端)与COM(SD)端之间短接起来。
c)其他原因
·机械有卡住现象。
·电动机的启动转矩不够。
·变频器的电路故障。
2)变频器常见故障处理及维修方法
新一代高性能的变频器具有较完善的自诊断、保护及报警功能。熟悉这些功能对正确使用和维护变频器极其重要。当变频器调速系统出现故障时,变频器大都能自动停车保护,并给出提示信息,检修时应以这些显示信息为线索,查找变频器使用说明书中有关提示故障原因的内容,分析出现故障的原因,采用合适的测量手段确认故障点并及时修复。
图6-39 “启动”信号无法接通
①常见故障处理及维修方法
a)整流模块损坏。一般是由于电网电压或内部短路引起。在排除内部短路情况下,更换整流桥。在现场处理故障时,应重点检查用户电网情况,如电网电压、有无电焊机等对电网有污染的设备等。
b)逆变模块损坏。一般是由于电动机或电缆损坏及驱动电路故障引起。在修复驱动电路之后,测驱动波形良好状态下,更换模块。在现场服务中更换驱动板之后,还必须注意检查马达及连接电缆。在确定无任何故障下,才能运行变频器。
c)上电无显示。一般是由于开关电源损坏或软充电电路损坏使直流电路无直流电引起,如启动电阻损坏,也有可能是面板损坏。其处理方法是:查找变频器使用说明书中有关指示故障原因的内容,找出故障部位。可根据变频器使用说明书指示的部位重点进行检查,排除故障元件。
d)上电后显示过电压或欠电压。一般由于输入缺相、电路老化及电路板受潮引起。找出其电压检测电路及检测点,更换损坏的器件。
e)上电后显示过电流或接地短路。一般是由于电流检测电路损坏引起,如霍尔元件、运放等。
f)启动显示过电流:一般是由于驱动电路或逆变模块损坏引起。
g)空载输出电压正常,带载后显示过载或过电流。该种情况一般是由于参数设置不当或驱动电路老化、模块损伤引起。
②常见故障的诊断及维修方法流程图
为了方便起见,现把一些常见故障的诊断及维修方法列成了流程图。
a)变频器过电流故障诊断流程图如图6-40所示。
b)变频器欠电压故障诊断流程图如图6-41所示。
c)变频器过电压故障诊断流程图如图6-42所示。
d)变频器过热故障诊断流程图如图6-43所示。
e)变频器过载及电动机过载故障诊断流程图如图6-44所示。
f)变频器异常发热故障诊断流程图如图6-45所示。
(3)变频器主回路电阻特性参数测试
1)测试目标。学会变频器主回路电阻特性参数测试方法。
图6-40 变频器过电流故障诊断流程图
图6-41 变频器欠电压故障诊断流程图
2)测试所用仪器、仪表及器材。选配尖嘴钳、螺钉旋具、测电笔、斜口钳、剥线钳、电工刀、MF47型万用表等工具和仪表及SB60G15kW变频器。
3)测试过程。主要对变频器主回路电阻特性参数进行测试。现以森兰SB60/61系列15kW全能王变频器为例,介绍其测试的基本步骤。
①打开变频器端盖,去掉所有端子的外部引线。
②把指针式万用表置于电阻Rx1Ω挡,检查R、S、T、U、V、W、P1、P+、N、DB等端子之间的联系(其中,P1、P+端为主电路中滤波电路的正极,DB端为制动管VB的集电极引出端)。如果状态正常,其测试结果就应符合表6-21中所示结果。表中所谓导通,即电阻为几欧至几十欧;不导通,即电阻很大,在十几千欧以上。
图6-42 变频器过电压故障诊断流程图
图6-43 变频器过热故障诊断流程图
图6-44 变频器过载及电动机过载故障诊断流程图
③实际测量都是对一个或几个元件的测量,如果发现某个测量结果与表6-19不同,就表明其中有元件损坏。
④如果测量结果与表6-19相同,就可基本认定被测变频器的主电路无故障。检修重点应放在变频器内部的电路板上。
⑤由指导教师给出需测量的变频器,学生对其主电路端子进行全面测量,并将测量结果填入表6-20中,根据测量结果,对给定变频器主电路的好坏作出判断。
4)注意事项
图6-45 变频器异常发热故障诊断流程图
①上面的表格只是指对本训练所指定的变频器。有些变频器主电路端子标号与上面不同,应弄清端子与内部连接之间的关系。
表6-19 主电路电阻特性参数测试数据
②对于个别未引出的需要测量的端子,可打开外壳,找到相应测量点,注意不要损坏变频器接线。
③测量过程一定要在变频器电源指示灯完全熄灭后进行,以防危及人身安全或损坏万用表。
表6-20 主电路电阻特性参数测试表
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