變頻器在運(yùn)行當(dāng)中報(bào)欠電壓,往往涉及到多個(gè)故障點(diǎn)的潛在故障。
1) 三相380V 供電電源電壓偏低, 或有斷相故障, 這是電源方面的原因;
2) 直流回路主電容的電容額定容值減小或失效,使主回路直流電壓降低,當(dāng)電壓檢測(cè)電路發(fā)現(xiàn)時(shí),變頻器會(huì)報(bào)警并停機(jī)保護(hù);
3) 啟動(dòng)接觸器的主觸點(diǎn)接觸不良, 形成一定的接觸電阻, 使主回路電壓嚴(yán)重跌落報(bào)警;
4) 因檢測(cè)電路或控制回路本身故障, 產(chǎn)生誤報(bào)
在對(duì)變頻器的故障進(jìn)行檢測(cè)時(shí),很多時(shí)候我們上來(lái)就針對(duì)故障報(bào)警來(lái)進(jìn)行測(cè)試,但是,這種方法一般效率并不高。我們可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)快速定位故障,提高檢測(cè)效率。
現(xiàn)在主流的變頻器基本使用的都是交-直-交的結(jié)構(gòu),其內(nèi)部的電路原理也基本相同,我們可以通過(guò)對(duì)主電路分析,來(lái)了解變頻器的內(nèi)部原理。
主電路中,我們分三部分介紹,分別是:
變頻器帶電機(jī)運(yùn)行期間,如果電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生振動(dòng),會(huì)使繞組絕緣和軸承壽命縮短,影響滑動(dòng)軸承的正常潤(rùn)滑,而且振動(dòng)力促使絕緣縫隙擴(kuò)大,使外界粉塵和水分入侵其中,造成絕緣電阻降低和泄露電流增大,甚至形成絕緣擊穿等事故。
另外,電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生振動(dòng),也容易使冷卻器水管振裂,焊接點(diǎn)振開,同時(shí)會(huì)造成負(fù)載機(jī)械的損傷,降低工件精度,導(dǎo)致所有遭到振動(dòng)的機(jī)械部分的疲勞,使地腳螺絲松動(dòng)或斷掉,并使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生很大噪音。
電機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)的原因很多,主要有三種情況:電磁方面原因;機(jī)械方面原因;機(jī)電混合方面原因。本文主要介紹一下與變頻器相關(guān)的原因及處理方法。
一、變頻器輸出不平衡變頻器三相電壓輸出不平衡,導(dǎo)致電機(jī)三相電流不平衡,從而導(dǎo)致電機(jī)振動(dòng)。這種情況有可能是變頻器IGBT、或控制IGBT觸發(fā)的回路出現(xiàn)問(wèn)題,將故障元件更換就可解決問(wèn)題。
二、電機(jī)發(fā)生共振這種情況,可以在變頻器中設(shè)定跳躍頻率來(lái)避免。以ACS510變頻器為例,假如電機(jī)的共振頻率為10-14HZ,則將參數(shù)2502危險(xiǎn)頻率低限設(shè)為10HZ,2503危險(xiǎn)頻率高限設(shè)為14HZ,如此變頻器將不會(huì)運(yùn)行在10-14HZ區(qū)間,從而避免電機(jī)發(fā)生共振。
三、諧波影響在變頻器中,通常使用晶閘管、IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)等開關(guān)元件來(lái)控制電源的輸出電壓和頻率。這些開關(guān)元件在開關(guān)過(guò)程中會(huì)引入非線性特性,從而導(dǎo)致諧波的產(chǎn)生。當(dāng)電機(jī)受到諧波的作用時(shí),會(huì)產(chǎn)生額外的力矩,導(dǎo)致電機(jī)的轉(zhuǎn)子振動(dòng)。高次諧波的產(chǎn)生與頻率范圍、傳輸路徑、環(huán)摬條件等相關(guān)。
我們通常可以通過(guò)加裝輸入、輸出電抗器等濾波裝置來(lái)減少諧波的產(chǎn)生。
四、參數(shù)設(shè)置問(wèn)題變頻器的參數(shù)設(shè)置不合理會(huì)導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生抖動(dòng)。解決辦法是根據(jù)電機(jī)的特性和工作要求,合理設(shè)置變頻器的參數(shù),如加速時(shí)間、減速時(shí)間等,如大力矩負(fù)載應(yīng)使用矢量控制或DTC控制等。
其實(shí)一臺(tái)變頻器的頻率設(shè)置和多臺(tái)變頻器頻率設(shè)置的原理一樣,都是根據(jù)轉(zhuǎn)速n=60f/p(1-s)這個(gè)公式,來(lái)進(jìn)行設(shè)置。
閱讀更多變頻器的“進(jìn)線缺相”故障,是一種常見的故障。“進(jìn)線缺相”故障也可以叫做“直流母線電壓脈動(dòng)”故障。“進(jìn)線缺相”故障可以由電源引起,也可以由負(fù)載引起,還可以由元器件不良引起,此故障的觸發(fā)因素很多,要根據(jù)不同的情況分別加以檢查。
閱讀更多變頻器整流電路是變頻器主要的組成部分。其工作的質(zhì)量直接影響著整個(gè)變頻器的運(yùn)行。
閱讀更多變頻器在運(yùn)行中出現(xiàn)跳閘是一種常見故障。跳閘的情況有很多種,我們可以根據(jù)故障現(xiàn)象來(lái)分別處理:
在變頻器的IGBT模塊損壞時(shí),為了防止新的IGBT安裝后再次短路燒壞,在裝IGBT前需要對(duì)電源板單獨(dú)供電,以檢測(cè)各驅(qū)動(dòng)光耦發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)是否正常。這時(shí)往往需要先屏蔽溫度檢測(cè)報(bào)警和母線電壓過(guò)低報(bào)警故障(用310V直流電壓給AC380V供電的變頻器母線供電),才能讓CPU輸出PWM驅(qū)動(dòng)波形。
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