變頻器(Variable-frequencyDrive,VFD)是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。
變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。變頻器靠?jī)?nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率,根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源電壓,進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的,另外,變頻器還有很多的保護(hù)功能,如過流、過壓、過載保護(hù)等等。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高,變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。
那在我們?nèi)粘J褂眠^程中有哪些常見問題呢?
今天我們就來分析幾例:
一.對(duì)于變頻器來說,它們都有一個(gè)正常的工作電壓范圍,當(dāng)電壓超過這個(gè)范圍時(shí),就很可能會(huì)造成損壞。這種就是過壓類故障,常見的有兩類:
1.輸入交流過電壓:這種是指輸入輸入交流電源的電壓超過正常值,一般發(fā)生
在節(jié)假日線路負(fù)載較輕,電壓升高或者線路出現(xiàn)故障。例如,遇到星期一剛
上班,變頻器故障指示報(bào)警,斷開電源,過一會(huì)再送電啟動(dòng)即可正常。
2.發(fā)電狀態(tài)時(shí)的過電壓:這種情況出現(xiàn)的概率較高,主要是電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速
比同步轉(zhuǎn)速還高,而使電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)或者是中頻爐工作于向電網(wǎng)回饋
能量時(shí),而變頻器又沒有安裝制動(dòng)單元引起的。
以下情況可引起這一故障。
(1)當(dāng)變頻器拖動(dòng)大慣性負(fù)載時(shí),其減速時(shí)間設(shè)置較小,在減速過程中,變頻
器輸出頻率減小的速度快,而負(fù)載靠本身阻力減速較慢,使得負(fù)載拖動(dòng)電動(dòng)
機(jī)的轉(zhuǎn)速比變頻器輸出頻率所對(duì)應(yīng)的同步轉(zhuǎn)速還要高,電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀
態(tài),而變頻器沒有能量回饋功能,因而變頻器直流回路電壓升高,超過其保
護(hù)值,出現(xiàn)故障。.
(2)中頻爐或中頻設(shè)備在向電網(wǎng)回饋能量時(shí)也會(huì)使輸入電壓過高而出現(xiàn)故障。
(3)多個(gè)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)同一負(fù)載時(shí),也可能出現(xiàn)這一故障.主要是由于沒有負(fù)荷分
配所引起的,即多臺(tái)電動(dòng)機(jī)速度不同步.以兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)同負(fù)載為例,當(dāng)一
臺(tái)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速大于另臺(tái)電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速時(shí),則轉(zhuǎn)速較高的電動(dòng)機(jī)相
當(dāng)于原動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)速低的電動(dòng)機(jī)則處于發(fā)電狀態(tài),易引起故障,處理此類故障
可加負(fù)荷分配器,也可修改變頻器參數(shù).
二.過載故障包括變頻過載和電機(jī)過載。其可能是加速時(shí)間太短,電網(wǎng)電壓太低、負(fù)載過重等原因引起的。
一般可通過延長(zhǎng)加速時(shí)間、延長(zhǎng)制動(dòng)時(shí)間、檢查電網(wǎng)電壓等方法。負(fù)載過重,所選的電機(jī)和變頻器不能拖動(dòng)該負(fù)載,也可能是由于機(jī)械潤(rùn)滑不好引起。如前者則必須更換大功率的電機(jī)和變頻器;如后者則要對(duì)生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行檢修。
三.過流可能是變頻器的輸出短路所引起。
這是要對(duì)線路及電機(jī)進(jìn)行檢查,如果斷開負(fù)載變頻器還是過流,說明變頻器的逆變電路損壞,應(yīng)修理或更換。如拆開機(jī)器就發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的短路現(xiàn)象,整流模塊和IGBT模塊爆裂,短路造成的黑色積炭噴得到處都是,主回路兩個(gè)繼電器也爆開,主控板暫時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)問題,但驅(qū)動(dòng)部分燒了好幾處,另外儲(chǔ)能大電容一部分都已發(fā)漲,電容板上的兩顆大螺絲接觸處全部燒焦,這就是西門子ECO變頻器的通病,因?yàn)樗须娏慷际且?jīng)過這兩顆鐵螺絲,一旦鐵螺絲生銹,很容易引起電容的充放電不良,這樣電容發(fā)熱,漏電,發(fā)漲到最后損壞重要器件就不在話下了,為了防止再次接觸不良打火,在上螺絲的同時(shí)收好焊上幾股粗銅線,維修觸發(fā)板時(shí)不知道參數(shù)的,可以從控制板上完好的器件與損壞相同器件的對(duì)比,修復(fù)該板的電壓分別為-4.7V,-4.44V,更換損壞器件后,可以加電試驗(yàn),試驗(yàn)步驟按主回路到控制空載,負(fù)載分別運(yùn)行檢查。
加電試驗(yàn)前為保證器件安全,防止再次損壞重要器件,大容量電容器暫時(shí)不要裝止,用兩只小容量電容器代替,為了保護(hù)IGBT,電容器到IGBT的供電回路最好是串聯(lián)白熾燈泡(也就是接個(gè)假負(fù)載),通電后如果顯示正常,可以啟動(dòng)變頻器,再測(cè)量6個(gè)觸發(fā)脈沖,如果信號(hào)正常,可以去掉電容器與IGBT之間的燈泡,裝上大電容器進(jìn)行空載運(yùn)行,正常后再接負(fù)載運(yùn)行,經(jīng)調(diào)試機(jī)器后一般可恢復(fù)正常。