我公司變頻器常見(jiàn)故障處理和分析

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。