變頻器運行故障分析與維修方法

發布時間:2020年01月15日 11:01    發布者:a13922711806

由于變頻器和交流電機組成的交流調速系統具有優良的調速性能,所以被成功地應用到各個領域。但是如果對變頻器維護不周或者使用不當,往往導致變頻器不能正常運行,甚至引發設備故障,造成生產中斷。借助于變頻器完善的保護功能,并通過經驗的積累,提高處理變頻器故障的能力,將明顯地縮短設備的停工時間,提高設備運行的安全性,進而減少企業的經濟損失。

1、故障實例的分析與維修

1.1 變頻器帶載起動不能加速升頻

1366S—BR 040變頻器所帶負荷為37 kW 風機電機。試運行時發現變頻器不能正常加速升頻,HIM顯示正在加速。而變頻器只在1~4 Hz擺動,電機發出忽大忽小的嗡嗡聲,但最終不能加速至設定頻率。斷開變頻器至電機的連線,空載試運行時,變頻器的加減速正常。分析認為是由于變頻器的起動轉矩不夠引起,當變頻器的u/廠比過小,低頻時輸出到電機的電壓很低,為達到必要的起動轉矩,必然加大電流,而電流的過分加大又使失速保護動作,從而限制了升頻,故不能正常起動[1]。

改變起動曲線設置,選定具有起動初始電壓值的起動曲線,并將“run boost”、“Start boost”分別設定為6V和10V,即在低頻時給予轉矩補償。重新起動后一切正常。

1.2 變頻器在起動時直流回路過壓跳閘

AEG Multiverter 122/150—400變頻器并非每次起動都會過壓跳閘。檢查時發現變頻器在主回路送上電、但沒有合閘信號時,直流回路電壓即達360v。該型變頻器直流回路的正極串接一臺接觸器,在有合閘信號時經過預充電過程后吸合,故懷疑預充電回路IGBT性能不良,斷開預充電回路IGBT,情況依舊。用萬用表檢查變頻器輸出端時,其對地阻值很小,查至現場發現,電機接線盒被堿液弄濕,清理干燥處理后,變頻器工作正常。

由于電機接線盒被堿液弄濕,直流回路負極的對地漏電流經接線盒及變頻器逆變器中的續流二極管給直流回路的電容充電,這種情況下合閘通常理解應該為過流跳閘,而實際為過壓跳閘。筆者認為,起動時變頻器輸出電壓和頻率是逐漸上升的,電機被堿液弄濕后,將造成輸出電流的變化率很高,從而引起直流回路過壓。

1.3 變頻器在運行時直流回路過壓跳閘

ABB ACS600變頻器配置有制動斬波器和制動電阻,但調試人員在調試時將電壓控制器選擇為ON,而未使用制動斬波器和制動電阻。在直流回路過壓跳閘后將制動斬波器和制動電阻投入,結果跳閘更加頻繁。變頻器操作手冊上對直流回路過電壓原因解釋通常有兩點:①進線電壓過高;②減速時間太短。

因該變頻器已投入運行幾個月,且跳閘時進線電壓在允許的范圍之內,其它變頻器工作正常,結合以前處理變頻器故障時對直流回路過壓的認識,認為在使用電壓控制器調節回饋電流、防止直流回路過壓的情況下,負載電流的變化率過大是引起過壓的一個重要原因,通過現場察看被控設備,發現有一塊物料卡在傳送皮帶與下料口之間。清除后,變頻器工作正常。

拆開變頻器外殼檢查,發現制動斬波器上設有三檔進線電壓選擇裝置(400 V、500 V、690 V),以適應不同的進線電壓,其中短接環插在690 V檔上,造成制動斬波器和制動電阻投入工作的門檻過高,在進線電壓為400 V的ACS600變頻器rf1未起作用,將短接環移至400 V檔,通過減少減速時間試驗,制動斬波器和制動電阻工作正常。

1.4 變頻器運行中低電壓報警跳閘

VLT一5000變頻器進線電壓正常,但按變頻器面板上的STOP/RESET鍵,再按START鍵,故障依舊。對變頻器進行斷電,間隔一會兒后進行送電,變頻器可恢復正常,但從微機界面上手動開啟時,故障重又出現。測量變頻器的電流信號輸入端,發現有電流輸入,說明檢測控制回路無問題;然后又測量了變頻器的外部DC24V電壓以及主回路的低壓元器件,均正常,確認是變頻器本體故障。

停電后,拆開變頻器,經過仔細檢杳,發現控制電路的交流接觸器內部固定鐵心的橡膠已斷裂,致使交流接觸器不能正常吸合。由于直流回路充電電阻無良好旁路,導致變頻器運轉時,直流電壓異常,從而使變頻器不能正常工作。更換該接觸器后,送電試車正常。

2、總結

在變頻器的常見故障中,由其外圍電路引起的故障所占比例較大。在日常維護時,應注意檢在電網電壓,改善變頻器、電機及線路的周邊環境,定期清除變頻器內部灰塵,另外要根據具體使用情況,合理設定變頻器參數,通過加強設備管理,最大限度地降低變頻器的故障率。

文章來源于網絡

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