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变频器维修实例大全

时间:2013-09-18 来源:未知 编辑:电气自动化技术网 点击:次 字体设置:

佳灵变频器故障与维修
一、过流保护FL

1.1实例
(1) 一台T9-7.5KW变频器一启动就跳“FL”
分析与维修:打开机盖没有发现任何烧坏的迹象,在线测量IPM模块(FP40R12KE3)基本判断没有问题,故障确定为驱动板JL35GP-250-1DB保护电路起控,为进一步判断问题,将IGBT模块拆下后将FL保护线断开,再通电运行,实测上半桥的驱动电压时发现有一路与其他两路有明显区别(运行时为直流2.5伏左右,停止时为9伏左右,经仔细检查发现一只光耦A3120输出脚与电源负极短路,更换后三路基本一样。模块装上上电运行一切良好。
(2)当出现三相输出电压不平衡时也可基本判断为A3120损坏.
(3)特殊故障现象:一台J9-200KW变频器用于离心风机,电机静止启动时容易出现过流保护,若在电机自由慢速运行时,变频器不能启动,并出现FL故障代码,经检查模块与驱动电路没有异常现象,可能出在过流信号处理这一部位,将三路互感器拆下后发现V相互感器直流电阻明显比其它两只低.将此元件从机器中拆除,故障排除
佳灵变频器驱动电路易损件:IN4745,IN4746,A3120,MCP602,L7805
二、 过压与欠压保护
佳灵变频器过压,欠压保护都是将直流母线电压分压通过集成运放MCP602与基准电压信号进行比较.当放大器翻转后将会出现保护,过压保护门槛值为3.02伏,欠压保护门槛值为1.62伏.保护电压值等于母线电压除以信号再乘以保护门槛值;即过压保护值为直流800伏,欠压为直流400伏.
2.1过压保护(OUD)
过电压报警一般是出现在停机的时候,其主要原因是减速时间太短或制动电阻及制动单元有问题。
2.1 实例
一台J9-75KW变频器在停机时跳“OUD”。
分析与维修:在修这台机器之前,首先要搞清楚“OUD”报警的原因何在,这是因为变频器在减速或停止输出时,电动机因惯性继续自由运转,转子绕组切割旋转磁场,转子的电动势和电流增大,使电机处于发电状态,回馈的能量通过逆变环节中与大功率开关管并联的二极管流向直流环节,使直流母线电压升高所致,将减速时间从20秒延长到120秒,故障排除.

三、欠压(LU)
主要原因:输入电压过低或者缺相,整流桥某一路损坏或可控硅三路中有工作不正常的都有可能导致欠压故障的出现,其次主回路接触器损坏,导致直流母线电压损耗在充电电阻上面有可能导致欠压.还有就是电压检测电路发生故障而出现欠压问题。
3.1 举例
(1) 一台T9-45kW变频器一启动出现LU.
分析与维修:经检查这台变频器的整流桥充电电阻都是好的,因为这台变频器是利用可控硅的来短接充电电阻的.因此认为故障可能出在可控硅或其控制回路,利用倍压整流将主控板单独通上电源,运行变频器后利用示波器观测驱动信号,该信号为2.8KHZ,占空比为15%,信号幅度为12伏.驱动信号正常,可硅控不导通.此器件损坏.
(2) 频率只能达到1-2HZ.
此现象也为欠压保护起控.原因是程序CD10欠压再起动功能动作,将CD10内部数据改为0即能出现LU保护.

四、过热(FL)
  过热也是一种比较常见的故障,主要原因:环境温度过高,风机堵转,温度传感器性能不良,马达过热。
举例
一台T9-90KW变频通电就跳“FL”且不能复位。
分析与维修:首先检查逆变模块没有发现问题。其次检查驱动电路也没有异常现象,估计问题出现在温度保护电路,此机温度保护元件为85度常闭感温包,经测量后为感温包断路引起保护.
一台37kW变频器客户反映在运行十多分钟后跳“FL”。
分析与维修:因为是在运行一段时间后才有故障,所以温度传感器坏的可能性不大,可能变频器的温度确实太高,通电后发现变频器顶端风机风量很小,估计为散热片被堵(因该变频器是用在化纤行业),经打扫后开机风机运行良好,运行数小时后没有再跳此故障。

五、三相输出不平衡
  输出不平衡一般表现为转速不稳,马达抖动,主要原因:模块坏,驱动电路坏,电抗器坏等。
5.1举例
一台T9-90KW变频器,输出电压相差100V左右。
分析与维修:打开机器初步在线检查逆变模块(FF300R12KE3)没发现问题,于示波器测量6路驱动电路也没发现其中有一相上臂驱动信号幅度不够.将此路A3120换掉后故障排除

六、过载
  发生过载时首先应该分析一下到底是马达过载还是变频器自身过载,一般来讲马达由于过载能力较强,只要变频器CD09值设置正确,一般不会出现马达过载.而变频器本身由于过载能力较差从面容易引起过载报警.当变频器带动负载出现OL时,输出电流与额定电流大小相差不大.出现OL闪烁.如果过载严重,变频器将停止输出.并以FL过流形式保护.

七、开关电源损坏
  佳灵所有机型均采用了新型脉宽集成控制器FA5511来调整开关电源的输出,同时FA5511还带有电流检测,电压反馈等功能,当发生开关电源不工作时,.应先检查各路输出有无短路现象,佳 灵开关电源易损件:FA5511.B4410.IN4745,K1317.风机12伏电源整流二极管等.

八.ERR通讯故障
  佳灵变频器手操面板内部用PIC817芯片,主芯片用N87C196.两芯片通讯线为6芯排线,在连线较长或多台机器同时使用手操板连接线时容易出现通讯中断,现象为ERR闪烁,可以通过穿钢管,使用屏蔽线,加磁环等方法.当出现ERR长时间保持时.可以先更换主芯片试试,另外通讯线路中的集成块75179可能损坏.

康沃变频器主要故障及处理
1 引言
近年来随着电力电子技术、功率半导体器件及变频控制理论的发展,变频器作为一种智能控制电源已被广泛应用于各行业,90年代初期主要以进口品牌为主如富士、三菱、西门子、ABB等,90年代中期国产变频器日渐出现在市场上,主要以通用型变频器为主。目前国产变频器技术已逐渐成熟,国产变频器市场占有率也逐渐提高,作为国内变频器专业生产厂家之一的深圳康沃电气技术有限公司,经过短短几年时间的发展,康沃变频器凭借其优越的性能,日渐被客户所接受。康沃公司目前生产的变频器主要有通用型G1/G2系列、风机水泵专用型P1/P2系列、注塑机专用型ZS/ZC系列及高性能单相变频器S1系列,其它各类专用变频器、更高性能的矢量型变频器也将陆续推向市场。本文主要讲述康沃变频器通用型在应用中出现的常见故障及处理方法,以便用户参考。

2 通用型变频器主电路
目前市场上国产变频器主要以低压通用型变频器为主,为下文叙述方便,现简要介绍通用型变频器的主电路结构,从变频器结构上分有交-交变频器与交-直-交变频器,从变频性质分主要电压源型变频器与电流源型变频器,目前国内生产的变频器主要以电压源型交-直-交变频器为主,其结构示意如图1示。
其主电路主要由整流电路、滤波电路、逆变电路及制动单元等几部分构成,其中IGBT(绝缘栅双极晶体管)构成了变频器主要硬件,各部分电路功能简述如下:
(1) 整流电路
由VD1~VD6组成三相桥式全波整流电路将三相交流电整流成直流电。
(2) 滤波电路
整流电路输出的直流电压为脉动的直流电压,因而需滤波电路滤去电压波纹,同时它还在整流电路与逆变电路起到储能作用。
(3) 逆变电路
由开关管V1~V6构成逆变电路将直流电压逆变成三相频率、电压可调的交流电以驱动三相电动机,是变频器实现变频的关键环节。
(4) 限流电路
由限流电阻R及开关K构成,由于上电瞬间滤波电容端电压为零,上电瞬间电容充电电流较大,过大的电流可能损坏整流电路,为保护整流电路在变频器上电瞬间限流电阻串联到直流回路中,当电容充电到一定时间后通过开关K将电阻短路。
(5) 制动电路
由制动电阻RB及开关管VB构成,主要作用是用于消耗电动机反馈回来的能量,避免过高的泵升电压损坏变频器。
康沃通用型G/P系列变频器根据功率等级的不同,所选用的IGBT主要有欧派克、三菱、东芝等不同品牌,变频器功率在18.5kW以下的机型主电路主要采用集整流、逆变、制动电路和温度检测为一体的七单元模块构成,22kW及以上的机型采用整流模块和三路两单元逆变模块构成。

3 康沃变频器常见故障及处理方法
随着应用的不断推广,康沃品牌越来越受用户欢迎,为让用户进一步了解康沃变频器、方便用户使用,现将康沃变频器在使用中常出现的故障现象及处理方法例举如下:
(1) 故障P.OFF
康沃变频器上电显示P.OFF延时1~2s后显示0,表示变频器处于待机状态。在应用中若出现变频器上电后一直显示P.OFF而不跳0现象,主要原因有输入电压过低、输入电源缺相及变频器电压检测电路故障,处理时应先测量电源三相输入电压,R、S、T端子正常电压为三相380V,如果输入电压低于320V或输入电源缺相,则应排除外部电源故障。如果输入电源正常可判断为变频器内部电压检测电路或缺相保护故障,对于康沃G1/P1系列90kW及以上机型变频器,故障原因主要为内部缺相检测电路异常,缺相检测电路由两个单相380V/18.5V变压器及整流电路构成,故障原因大多为检测变压器故障,处理时可测量变压器的输出电压是否正常。
(2) 故障ER08
康沃变频器出现ER08故障代码表示变频器处于欠压故障状态。主要原因有输入电源过低或缺相、变频器内部电压检测电路异常、变频器主电路异常。通用变频器电压输入范围在320V~460V,在实际应用中变频器满载运行时,当输入电压低于340V时可能会出现欠压保护,这时应提高电网输入电压或变频器降额使用;若输入电压正常,变频器在运行中出现ER08故障,则可判断为变频器内部故障,如图1示可能为主回路中KS接触器跳开,使限流电阻在变频器运行时串联到主回路中,这时若变频器带负载运行便会出现ER08故障,这时可排除是否为接触器损坏或接触器控制电路异常;若变频器主回路正常,出现ER08报警的原因大多为电压检测电路故障,一般变频器的电压检测电路为开关电源的一组输出,经过取样、比较电路后给CPU处理器,当超过设定值时,CPU根据比较信号输出故障封锁信号,封锁IGBT,同时显示故障代码。
(3) 故障ER02/ER05
故障代码ER02/ER05表示变频器在减速中出现过流或过压故障,主要原因为减速时间过短、负载回馈能量过大未能及时被释放。若电机驱动惯性较大的负载时,当变频器频率(即电机的同步转速)下降时电机的实际转速可能大于同步转速,这时电机处于发电状态,此部分能量将通过变频器的逆变电路返回到直流回路,从而使变频器出现过压或过流保护。现场处理时在不影响生产工艺的情况下可延长变频器的减速时间,若负载惯性较大,又要求在一定时间内停机时,则要加装外部制动电阻和制动单元,康沃G2/P2系列变频器22kW以下的机型均内置制动单元,只需加外部制动电阻即可,电阻选配可根据产品说明中标准选用,对于功率22kW以上的机型则要求外加制动单元和制动电阻。
ER02/ER05故障一般只在变频器减速停机过程中才会出现,如果变频器在其它运行状态下出现该故障,则可能是变频器内部的开关电源部分,如电压检测电路或电流检测电路异常而引起的。
(4) 故障ER17
代码ER17表示电流检测故障,通用变频器电流检测一般采用电流传感器,如图2通过检测变频器两相输出电流来实现变频器运行电流的检测、显示及保护功能,输出电流经电流传感器(如图2示中H1、H2为电流传感器)输出线性电压信号,经放大比较电路输送给CPU处理器,CPU处理器根据不同信号判断变频器是否处于过电流状态,如果输出电流超过保护值,则故障封锁保护电路动作,封锁IGBT脉冲信号,实现保护功能。
康沃变频器出现ER17故障主要原因为电流传感器故障或电流检测放大比较电路异常,前者可通过更换传感器解决,后者大多为相关电流检测IC电路或IC芯片工作电源异常,可通过更换相关IC或维修相关电源解决。
(5) 故障ER15
代码ER15表示逆变模块IPM、IGBT故障,主要原因为输出对地短路、变频器至电机的电缆线过长(超过50m)、逆变模块或其保护电路故障。现场处理时先拆去电机线,测量变频器逆变模块,观察输出是否存在短路,同时检查电机是否对地短路及电机线是否超过允许范围,如上述均正常,则可能为变频器内部IGBT模块驱动或保护电路异常。一般IGBT过流保护是通过检测IGBT导通时的管压降动作的,如图3所示。
当IGBT正常导通时其饱和压降很低,当IGBT过流时管压降VCE会随着短路电流的增加而增大,增大到一定值时,检测二极管DB将反向导通,此时反向电流信号经IGBT驱动保护电路送给CPU处理器,CPU封锁IGBT输出,以达到保护作用。如果检测二极管DB损坏,则康沃变频器会出现ER15故障,现场处理时可更换检测二极管以排除故障。

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