变频器常见故障原因分析及对策

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dn dt
电机转矩×N电机速度×K常数
判断方法:1、盘车,检查机械负载 2、运行电流检查 对策:1、排除机械卡阻点 2、增大变频器的容量
案例3
2008年,金顺物流一台龙门吊大车走行采用产电IH变频 器,往南走正常,往北走报过电流故障。
原因:扫轨器掉下,往南是拖着走,正常,往北走行时 扫轨器顶在轨道上,造成堵转。
改进措施
P318=1,选择电压补偿,P325=50V,补偿50V电压, P326=15,15HZ时补偿降为0。
案例5
焦化6#焦炉2台装煤车的多个旋转给料装臵采用 产电IH变频器,2009年4月相继出现启动过电流故障 。维修人员更换了2台变频器之后问题仍然得不到解 决。
改进措施
原因分析:由于连续下雨,造成煤湿,阻转矩过大,大于 电机启动转矩而堵转过电流。
电动机处于 回馈制动状态
直流母线 电压上升
停车
按减速时间 减速
直流母线电压 达到制动单元 的开通电平
变频器电气制动的性能与特点
电气制动种 对再生能量的处 类 理方式 能耗制动 直流制动 回馈制动 共直流母线 吸收
消耗在制动电阻上
特点及用途
低速时制动效果差,不节能,一般中小功率应 用场合
消耗在电动机转子回 需要准确停车且制动不频繁的场合,也可用于 路,使电机发热 阻止电动机启动前电动机的自由旋转 回馈到电网 效率高,适应于功率较大且频繁制动的场合, 但投资大,对电网供电质量要求较高
T电机转矩- -T T负载转矩 T 电机力矩 负载阻力 = J P电机功率=T
dn dt
电机转矩×N电机速度×K常数
判断方法:过电流是否发生在启动加速阶段 对策:在动态要求允许的情况下延长加速时间,否则要增大变 频器的功率
变频器过电流原因的分析及对策
2、负载过大或机械卡阻,或变频器容量选择过小 电气传动运动方程式 T电机转矩- -T T负载转矩 T 电机力矩 负载阻力 = J P电机功率=T
使能能耗制动,对于外接制动单元,必须 设置为4或5
2、机械制动器控制方式设置不合理
原设计:
403 K3X 415 K2X 23 25 417 MM440 KMZX 402
改进后的设计:
403 K3X 415 K2X MM440 KMZX 402
变频器的运行 信号
变频器频率检 测信号
24
25
用户接口 (MM440变频器)
MM4数字量输出端子可以设置的功能
P2155 门限频率 f1
相关参数的设置
设置参数 功能
P733=53.4
P2155=10
当实际频率大于比较频率 P2155时,数 字量输出3的常开端子24、25闭合
设置比较频率为10HZ
P2150=0
P2156=0
设置滞回频率为0HZ
设置延迟时间为0ms
3#高炉运料小车6SE70变频器抱闸控制
处理方法: FUN 8 : 正向转矩补偿 FUN 9 : 反向转矩补偿 设定范围: 0~20 %
转矩补偿预置要点
1、预置不当的后果 如果负载在低速时的转矩较大而转矩补偿(U/f比)预 臵得较小,则低速时带不动负载。反之, 如果负载在低速 时的转矩较轻而转矩补偿(U/f比)预臵得较大,则补偿过 分,低速时电动机的磁路将饱和,励磁电流发生畸变,严 重时会因励磁电流峰值过高而导致“过电流”跳闸。 2、 预置要点 调试时,U/f比的预臵宜由小逐渐加大,每加大一档 ,观察在最低频时能否带得动负载?及至能带动时,还应 反过来观察空载时会不会跳闸?一直到在最低频率下运行 时,既能带得动负载,又不会空载跳闸时为止。
瞬时到达变频器最大电流r0209就立即跳闸
6SE70的过载能力
1.36×额定输出电流(对于过载时间 60s,间隔周期 时间 300s) 1.60×额定输出电流(对于过载时间 30s,间隔周期 时间 300s) 重载连续工作的电流IH=0.91 ×额定输出电流
S120的过载能力
重载连续工作的电流IH=(0.71 ~0.87)*In IH、 In可在相关《产品样本》查到
B
A
逆变电路的测试
DC-
DC+
红表笔
U
黑表笔
DC+
测量值
不导通
T4
T1 U
T1
DC+
V
U
DCV
较大阻值
较大阻值
T6
T3 V
T6
DC-
不导通
T2
T5 W
变频器制动与停车的控制
变频器的电动
送电
完成预充电
切换到整流器
待机
运行
按加速时间加速
逆变器工作
ON命令+ 给定频率
变频器的电气制动
wenku.baidu.com
OFF1命令
旋转磁场 转速降低
④电动机输出转矩 TM = KT I2ΦCOSφ2, Φ减小,TM减小
判断方法:1、变频器控制方式是否是V/F控制 2、是否启动困难
对策:1、将变频器的控制方式改为矢量控制
2、采用转矩(电压)补偿
案例4
五米板2#成品库3台钢性天车小车采用6SE70变频器 调速,A小车在某处低速启动时有卡阻点,严重影响天车 司机的操作,多次对机械提出整改要求,但机械方面处 理难度大,时间长。
S120控制信号故障的快速诊断(DP控制)
使用STARTER软件通过状态字/控制字诊断
变频器报过电流故障的原因及对策
MM440的过载能力
框架尺寸 A至 F 带恒转矩负载的过载能力 1.5×额定输出电流(即 150%过载) ,持续时间 60s,间隔周期时间 300s 2×额定输出电流(即 200%过载), 持续时间 3s,间隔周期时间 300s FX和 GX 1.36×额定输出电流(即 136%过载) ,持续时间 57s,间隔周期时间 300s 1.6×额定输出电流(即 160%过载) ,持续时间 3s,间隔周期时间 300s 带变转矩负载的过载能力 1.1×额定输出电流(即 110%过载), 持续时间 60s, 间隔周期时间 300s 1.4×额定输出电流(即 140%过载) ,持续时间 3s,间隔周期时间 300s 1.1×额定输出电流(即 110%过载), 持续时间 59s,间隔周期时间 300s 1.5×额定输出电流(即 150%过载), 持续时间 1s,间隔周期时间 300s
被处于电动状态的逆 适用于多电机传动系统 ,所有的逆变器并接 变器吸收 在一条共用直流母线上
西门子变频器停车方式
变频器的停车 方式 ON/OFF1 功能解释 应用场合
变频器按照设定的减速时间由降为零速
一般场合
OFF2
变频器封锁脉冲输出,电机惯性滑行状 态,直至速度为零速 快速停车,短的减速时间,一般配合直 流制动
变频器的点检与维护
西门子变频器预充电回路故障原因分析 案例1
今年以来,五米板天车 、宽厚板天车的MM440变频器 ,6SE70变频器,宽厚板连铸 6SE70多次发生预充电电阻烧 坏,甚至预充电整流模块发 生爆炸的事故。
烧坏的预充电 电阻
MM440
6SE70变频器预充电电路故障
故障原因:制动单元损坏
D1
DC+
S
R
DCS
导通
导通
D6
DCDC+
DC-
不导通
整流电路的简单测试方法
R S T
红表笔
D4 D6 D2 D1 D3 D5 PCC可控 硅触发板
R
黑表笔
UL+
测量值
不导通
D1
UL+
S
R
ULS
不导通
不导通
PCU
D6
ULUL+
UL-
不导通
6SE70变频器整流/回馈单元主电路的构成
S120智能型整流模块主电路结构
过电流故障故障原因分析
过电流
升速过程 中跳闸
频率刚上升就跳闸
运行过程中 跳闸
升速 时间 设定 太短
V/F控 制时, 转矩补 偿设定 太大
V/F控 制时, 低频输 出转矩 太小
工作 机械 卡住
负 载 侧 短 路
逆 变 管 损 坏
运行 中碰 到机 械卡 阻点
变频器过电流原因的分析及对策
1、升速时间设定太短,对动态性能要求太高 电气传动运动方程式
对于FX、GX尺寸的MM440,由于“最大直流电压 Vdc-max 控制器”的激活阈值 小于制动单元的响应阈值,所以大车变频器配置的制动单元和制动电阻没有工 作
怎样投入外接制动单元
P1233=0
P1234=0
禁止直流制动
禁止复合制动
P1240=0
P1237=4或5
禁止最大直流电压 Vdc-max 控制器
案例2
对株起天车大车走行变频调速系统的改进
变频器制动停车设置不合理 带来的影响 安全方面的影响 机械制动器磨损过快 对机械设备的冲击
1、参数设置不合理,导致部分天车制动单元没有投入
MM440的Vdc-max 调节器功能描述
Vdc-max 控制器”激活阈值为 r1242=1.15×1.414×P0210 ≈620V 内置制动单元激活阈值: P1254=0: VDC.Chopper = 1.13× 1.414×P0210 其他情况: VDC.Chopper = 0.98· r1242 其中P0210为电源电压值。 外置制动单元激活阈值: 757V和673V
对变频器过电流原因的分析
3、做V/F控制时,低频运行时输出转矩太小,造成堵转
①定子绕组电动势: E =U-i(r+X) ≈ U
E= 4.44KfΦN ②恒转矩调速,要求调速过程中维持Φ不变 Φ=U/4.44KNf
③变频器低频运行时,U较低,在电动机定子绕组阻抗上的 压降i(r+X)比例增大,导致E减小,Φ减小;
D4 D6 D2
装机装柜型:
R S T D1 D3 D5 PCC可控 硅触发板
PCU
DC-
DC+
UL-
UL+
尺寸为FX、GX的MM440预充电电路
PCC可控硅触发板
预充电电阻 PCU预充电板
6SE70装机装柜型变频器预充电电路
预充电电路原理分析
R S T D4 D6 D2 D1 D3 D5 PCC可控 硅触发板
变频器常见故障原因分析及对策
赵清湘
什么是创新?
问题点就是改进点,改进点就是创新点,
创新点就是价值点,价值点就是兴奋点。
----王军
具有明显作用和效果的办法和措施
----张鹏翔
小岗位也有大舞台,洋设备也有改进的地方
湘钢人从来不缺创新精神
----张鹏翔
大纲
MM440、6SE70变频器预充电回路故障 变频器主回路的简单测试 变频器制动与停车的控制 西门子变频器控制信号故障速查 变频器报过电流故障的原因及对策 变频器报过电压故障的原因及对策 变频器报欠电压故障的原因及对策
对策:避免频繁停送电
2、制动单元异常导通,使直流母线电压低于主电路 晶闸管触发阀值,导致预充电整流桥带负载工作。 对策:1、检查、更换制动单元 2、在制动电阻上加装温度报警
变频器主回路好坏的简单测试
整流电路的简单测试方法
R S D4 D6 D2 T D1 D3
R DC+
红表笔
黑表笔
测量值
不导通
D5
设备需要急停,配合机械抱 闸 设备需要快速停车
OFF3
变频电机的机械制动
1、变频器带位能型负载,机械制动器的打开要求用以下参 数控制:
以频率控制
以电机电流控制 以实际转矩控制
2、变频器带其它类型负载,若无特殊要求,可以由变频器 启动信号控制机械制动器打开
3、变频电机机械制动器的闭合一般由速度(频率)信号 给出
交-直-交电压型变频器主回路的构成
MM440变频器主电路的构成
尺寸为A、B、C、D、E、F:
R S T D4 D6 D2 D1 D3 D5
尺寸为FX、GX:
R S T D4 D6 D2 D1 D3 D5 PCC可控 硅触发板
PCU
DC-
DC+
UL-
UL+
6SE70变频器主电路的构成
书本型:
R S T D4 D6 D2 D1 D3 D5
功能图470 首先激活该功能图 U953.48=4 关抱闸----采用速度控制 P615=K148 P616=6.0%实际速度低于额定转速的6.0%关闸
P617=延时时间值。
开抱闸---采用电流控制 P610=KK242 P611=80%达到额定电流的80%发出开闸信号
P601=B275控制电源板上专门继电器,从X9上的4#、 5#端子输出到抱闸回路 。
西门子变频器控制信号故障速查
MM4控制信号故障的快速诊断
正转 反转 速度给定1 速度给定2 速度给定3 速度给定4 公共点 5 6 7 8 16 17 9
MM440
在BOP上,可以用参数 r0722查看数字量信号 输入情况
6SE70控制信号故障的快速诊断
五米板240T 铸造吊大车 变频器接线
在PMU上通过参 数r646查看输入 输出端子情况
PCU模块主要是包含了变 频器系统的AC/DC环节中的 辅助二极管启动桥和它的阻 容吸收元件。 1、保护变频器主回路器件, 完成预充电 2、为可控硅的触发提供正向 阳极电压。
PCU
UL-
UL+
PCC模块的主要功能是触 发前端AC/DC环节中的可控 硅整流桥的各元件。
原因分析及改进措施
1、频繁停送电,造成预充电回路频繁工作预充电电阻 温度过高而烧坏;
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