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      我公司變頻器常見(jiàn)故障處理和分析

      2009-09-18 06:02:34
      新媒體研究 2009年12期
      關(guān)鍵詞:西門子變頻器電動(dòng)機(jī)

      王 浩

      中圖分類號(hào):TM4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671—7597(2009)0620036-01

      一、引言

      隨著變頻器在工礦企業(yè)等及應(yīng)用,故障維修問(wèn)題也日漸突出。我公司所使用的變頻器主要應(yīng)用在風(fēng)機(jī)、水泵和卸料閥類負(fù)載,共計(jì)36臺(tái),全部為380V電源,主要是西門子、富士、臺(tái)達(dá)等產(chǎn)品。在調(diào)試和使用過(guò)程中,變頻器常見(jiàn)故障主要有參數(shù)設(shè)置不當(dāng),過(guò)電流,過(guò)電壓,變頻器超溫或電機(jī)超溫。接地故障,電源斷相,輸出故障等。

      二、變頻調(diào)速的工作原理及控制優(yōu)點(diǎn)

      變頻器是把工頻電源(50Hz式60Hz)變換成各種頻率的交流電源,以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備,通用型一般采用Ac—DC-AC變換方式,整個(gè)過(guò)程就是整流和逆變,其中控制電路完成對(duì)主電路的控制,整流電路將交流電變成直流電,直流中間電路對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波,逆變電路將直流電再逆變成交流電。使用變頻器其控制優(yōu)點(diǎn)是能夠有效的節(jié)能降耗,其節(jié)電率很高。幾乎能將因設(shè)計(jì)用康余和用量變化浪費(fèi)的電能全部節(jié)省下來(lái)。變頻器調(diào)速精度高,功率因數(shù)高,使用它可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量,產(chǎn)量,并降低物料和設(shè)備損耗。調(diào)速控制方便、維護(hù)簡(jiǎn)單,可網(wǎng)絡(luò)化集中,遠(yuǎn)程控制;可與PLC組成自動(dòng)控制系統(tǒng),使生產(chǎn)自動(dòng)化;使用變頻器變頻后也能夠減少機(jī)械磨損和噪音。

      三、故障排除實(shí)例及原因分析

      安徽雪納非金屬材料有限公司,在使用變頻器時(shí),由于生產(chǎn)的產(chǎn)品均為超細(xì)粉料(325目一6000目),粉塵大、運(yùn)行環(huán)境差,相當(dāng)一部分變頻器均為24小時(shí)運(yùn)行,操作工文化程度平均偏低,這樣勢(shì)必造成變頻器出現(xiàn)不同程度的故障。引起故障的現(xiàn)象各不相同,原因也是千差萬(wàn)別,因此對(duì)現(xiàn)場(chǎng)維修經(jīng)驗(yàn)是十分寶貴的。下面介紹幾例常見(jiàn)故障,并結(jié)合實(shí)例分析總結(jié)故障原因。

      (一)直流過(guò)電壓報(bào)警故障

      PA3變頻器經(jīng)常出現(xiàn)在運(yùn)行時(shí)直流過(guò)電壓F002故障報(bào)警,變頻器跳閘。在增大斜波下降時(shí)間t后,仍然不能解決。由于西門子M<430系列變頻器沒(méi)有內(nèi)置的制動(dòng)單元,不能將再生的制動(dòng)產(chǎn)生的能量消耗掉,而MM440系列變頻器有內(nèi)置的制動(dòng)單元,所以將PA3變頻器改為西門子MM440系列,并將變頻器容量由30KW改為37KW。這樣改造后,PA3變頻器沒(méi)有再出現(xiàn)故障。

      (二)電動(dòng)機(jī)過(guò)溫

      有時(shí)變頻器會(huì)出現(xiàn)F0011故障代碼一般可分為變頻器原因和其他原因,變頻器一般應(yīng)檢查以下幾個(gè)方面,電動(dòng)機(jī)銘牌參數(shù)和變頻器參數(shù)是否一致避免超負(fù)荷運(yùn)行,標(biāo)稱的電動(dòng)機(jī)溫度超限值(p0626-p0628)必須正確。例如:我公司重鈣車間分級(jí)機(jī)卸料電機(jī)Y180L-6,15KW變頻器就出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)過(guò)溫故障代碼,檢查變頻器參數(shù)發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)額定功率設(shè)定偏小,原六級(jí)電機(jī)980轉(zhuǎn)改為四級(jí)電機(jī)1480轉(zhuǎn),調(diào)整參數(shù)后故障排除。外部原因首先檢查電動(dòng)機(jī)的重量(P0344)是否合理,必要時(shí)加以修改。如果使用的電動(dòng)機(jī)不是西門子的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī),應(yīng)修改P0626,P0627,P0628。過(guò)溫保護(hù)的數(shù)據(jù)。其次檢修電機(jī)是否有故障,例如:我公司粉磨車間超細(xì)研磨機(jī)給料變頻器西門子MM430,4KW電機(jī)變頻器面板顯示電動(dòng)機(jī)過(guò)溫故障,檢查變頻器參數(shù)無(wú)誤后用手觸摸電機(jī)表面散熱槽發(fā)現(xiàn)溫度偏高,用手盤(pán)動(dòng)連接傳動(dòng)部位,發(fā)現(xiàn)負(fù)荷較大,檢修電機(jī)發(fā)現(xiàn)前端蓋軸承損壞,軸承更換后故障排除。一般電機(jī)過(guò)熱的原因可以總結(jié)為電機(jī)本身內(nèi)部原因和外部原因兩種情況。

      電機(jī)內(nèi)部原因:電機(jī)定子轉(zhuǎn)子掃堂,軸承損壞,或裝配不當(dāng):電機(jī)繞組絕緣不好,匝間,相間,對(duì)地短路,或接線錯(cuò)誤:電機(jī)定子鐵心硅鋼片絕緣損壞,定子鐵芯短路,引起定子渦流增大,導(dǎo)致電機(jī)過(guò)熱;電機(jī)轉(zhuǎn)子斷條導(dǎo)致電流增大,溫度上升。

      (三)干擾問(wèn)題

      變頻器輸出的0~20mA電流信號(hào)由帶屏蔽的雙絞線引至DCS室,波形經(jīng)常無(wú)規(guī)律波動(dòng),使操作產(chǎn)生誤判斷。判斷為變頻器干擾引起,變頻器采用獨(dú)立短粗線重新接地,將0~20mA電流信號(hào)屏蔽雙絞線的屏蔽層可靠接地,并將變頻器主回路動(dòng)力線與信號(hào)線分開(kāi)一定距離,故障現(xiàn)象消除。

      (四)電機(jī)過(guò)流故障

      一臺(tái)富士7.5千瓦/FP,N7,5P11s一4CX變頻器,帶粉磨車間超細(xì)磨隔膜泵電機(jī),在運(yùn)行時(shí),面板顯示OC1,恢復(fù)上電后重啟仍然顯示加速時(shí)過(guò)電流,按PRG鍵進(jìn)入菜單并選擇F07和F08變頻器加/減速時(shí)間。時(shí)間分別設(shè)定為60秒和i00秒。參說(shuō)設(shè)定正確。將變頻器和電機(jī)間的動(dòng)力電纜拆下,分別并試驗(yàn)電機(jī)和變頻器,給電機(jī)臨時(shí)供電,啟動(dòng)正常并未發(fā)現(xiàn)異常聲音。變頻器帶另一臺(tái)隔膜泵也運(yùn)行正常。拆除隔膜泵進(jìn)漿口,啟動(dòng)隔膜泵發(fā)現(xiàn)出漿料較少,查供漿管路發(fā)現(xiàn)漿料管路被堵,清理管路后變頻器運(yùn)行正常。過(guò)流故障是通用變頻器最常見(jiàn)也是最復(fù)雜的故障之一,因此排除這類故障時(shí),首先應(yīng)區(qū)別跳閘是由負(fù)載原因還是由變頻器的原因引起的。是在加減速過(guò)程中還是在恒轉(zhuǎn)速過(guò)程中出現(xiàn)的過(guò)流跳閘。區(qū)別后就能縮小故障查找范圍,以便于快速準(zhǔn)確的排除故障。在外觀看不出明顯的故障痕跡的前提下,可以先將變頻器連接到電機(jī)的電纜拆下,分別試驗(yàn)變頻器和電機(jī)。一般過(guò)電流故障原因可分為變頻器內(nèi)部和外部?jī)煞矫娴脑颍?/p>

      1變頻器內(nèi)部原因

      (1)加速時(shí)過(guò)電流。當(dāng)負(fù)載的慣性較大,而升速的時(shí)間又設(shè)定太短,在升速的過(guò)程中,變頻器的工作效率上升太快,點(diǎn)擊的同步轉(zhuǎn)速迅速上升。而轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速因負(fù)載慣性較大而跟不上去,結(jié)果使升速電流太大造成變頻器發(fā)生故障停機(jī)。

      (2)降速時(shí)過(guò)電流。當(dāng)負(fù)載的慣性較大,而降速的時(shí)間又設(shè)定太短時(shí),同步轉(zhuǎn)速迅速下降,而轉(zhuǎn)子因負(fù)載的慣性大,仍然維持較高的轉(zhuǎn)速,這時(shí)由于轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度太大而產(chǎn)生大電流造成過(guò)電流停機(jī)。

      2變頻器外部原因

      (1)點(diǎn)擊負(fù)載突變,引起大的電流沖擊而使過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作。這類故障一般重新啟動(dòng)后自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行。

      (2)變頻器容量選擇不當(dāng),與負(fù)載性能不匹配,引起功能失常、經(jīng)常過(guò)負(fù)荷停機(jī)甚至損壞。

      (3)電機(jī)和電纜有接地或短路現(xiàn)象,引起大電流停機(jī)故障。

      (4)變頻器電源側(cè)缺相,輸出側(cè)斷相,電機(jī)內(nèi)部故障或接地故障引起過(guò)電流。

      四、結(jié)束語(yǔ)

      變頻器是由微處理器控制,它們具有很高的運(yùn)行可靠性和功能多樣性,完善的保護(hù)功能為電動(dòng)機(jī)提供了良好的保護(hù)。所以在使用中故障率很低,質(zhì)量在中等以上的變頻器,本身內(nèi)部不會(huì)出現(xiàn)缺陷故障,故障往往是由外部因素引起的。所以在日常使用過(guò)程中除了對(duì)變頻器進(jìn)行定期維護(hù)保養(yǎng)以外,還要加強(qiáng)對(duì)變頻器所控電機(jī)的日常檢查維護(hù),和定期維修工作。經(jīng)常檢查就地控制柜內(nèi)控制回路和電纜接線等,以確保變頻器更穩(wěn)定的工作。

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