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变频器常见故障维修

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变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。

变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。

那在我们日常使用过程中有哪些常见问题呢?

今天我们就来分析几例:

一.对于变频器来说,它们都有一个正常的工作电压范围,当电压超过这个范围时,就很可能会造成损坏。这种就是过压类故障,常见的有两类:

1. 输入交流过电压:这种是指输入输入交流电源的电压超过正常值,一般发生在节假日线路负载较轻,电压升高或者线路出现故障。例如,遇到星期一刚上班,变频器故障指示报警,断开电源,过一会再送电启动即可正常。

2. 发电状态时的过电压:这种情况出现的概率较高,主要是电动机的实际转速比同步转速还高,而使电动机处于发电状态或者是中频炉工作于向电网回馈能量时,而变频器又没有安装制动单元引起的。

以下情况可引起这一故障。

(1)当变频器拖动大惯性负载时,其减速时间设置较小,在减速过程中,变频器输出频率减小的速度快,而负载靠本身阻力减速较慢,使得负载拖动电动机的转速比变频器输出频率所对应的同步转速还要高,电动机处于发电状态,而变频器没有能量回馈功能,因而变频器直流回路电压升高,超过其保护值,出现故障。.

(2)中频炉或中频设备在向电网回馈能量时也会使输入电压过高而出现故障。

(3)多个电动机拖动同一负载时,也可能出现这一故障.主要是由于没有负荷分配所引起的,即多台电动机速度不同步.以两台电动机拖动同负载为例,当一台电动机的实际转速大于另台电动机的同步转速时,则转速较高的电动机相当于原动机,转速低的电动机则处于发电状态,易引起故障,处理此类故障可加负荷分配器,也可修改变频器参数.

二.过载故障包括变频过载和电机过载。其可能是加速时间太短,电网电压太低、负载过重等原因引起的。

一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等方法。负载过重,所选的电机和变频器不能拖动该负载,也可能是由于机械润滑不好引起。如前者则必须更换大功率的电机和变频器;如后者则要对生产机械进行检修。

变频器常见故障维修

三.过流可能是变频器的输出短路所引起。

这是要对线路及电机进行检查,如果断开负载变频器还是过流,说明变频器的逆变电路损坏,应修理或更换。如拆开机器就发现严重的短路现象,整流模块和IGBT模块爆裂,短路造成的黑色积炭喷得到处都是,主回路两个继电器也爆开,主控板暂时没有发现问题,但驱动部分烧了好几处,另外储能大电容一部分都已发涨,电容板上的两颗大螺丝接触处全部烧焦,这就是西门子ECO变频器的通病,因为所有电量都是要经过这两颗铁螺丝,一旦铁螺丝生锈,很容易引起电容的充放电不良,这样电容发热,漏电,发涨到后损坏重要器件就不在话下了,为了防止再次接触不良打火,在上螺丝的同时收好焊上几股粗铜线,维修触发板时不知道参数的,可以从控制板上完好的器件与损坏相同器件的对比,修复该板的电压分别为-4.7V,-4.44V,更换损坏器件后,可以加电试验,试验步骤按主回路到控制空载,负载分别运行检查。加电试验前为保证器件安全,防止再次损坏重要器件,大容量电容器暂时不要装止,用两只小容量电容器代替,为了保护IGBT,电容器到IGBT的供电回路是串联白炽灯泡(也就是接个假负载),通电后如果显示正常,可以启动变频器,再测量6个触发脉冲,如果信号正常,可以去掉电容器与IGBT之间的灯泡,装上大电容器进行空载运行,正常后再接负载运行,经调试机器后一般可恢复正常。

四.欠压

说明电源输入电路有问题,可能是线路严重超载,或是线路接触不良所引起。西门子6SE70系列变频器的PMU面板液晶显示屏上显示字母“E”,出现这种情况时,变频器不能工作,按P键及重新停送电均无效,查操作手册又无相关的介绍,在检查外接DC24V电源时,发现电压较低,解决后,变频器工作正常。

五.温度过高

变频器还有温度过高故障,如发生温度过高报警,经检查温度传感器正常,则可能是干扰引起的,可以把故障屏蔽,另外还应检查变频器的风扇及通风情况。对于其它类型的故障,与厂家联系,获得快速可行的解决方法。

六.其他

说明的是,一旦变频器发生硬件故障,如整流、逆变电路等。IGBT模块损坏,大多情况下会损坏驱动元器件,容易损坏的器件是稳压管及光耦。反过来如驱动电路的元件有问题如电容漏液、击穿、光耦老化,也会导致IGBT模块烧坏或变频输出电压不平衡。检查驱动电路是否有问题,可在没通电时比较一下各电路触发端电阻是否一致。通电开机可测量触发端的电压波形。但是有的变频器不装模块开不了机,这时在模块P端串入假负载防止检查时误碰触发端或其他线路烧坏模块。如此时变频器已严重损坏(可以通过测量输入及输出端有无短路),则要有专门的技术人员维修,般不得再次通电, 以免扩大故障范围。

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