變頻器故障處理方法

1通過(guò)修改參數(shù)碼排除故障

當(dāng)變頻器工作中出現(xiàn)了故障跳閘，同時(shí)要伴隨著故障報(bào)警。操作面板上的顯示屏同時(shí)顯示出故障代碼，根據(jù)故障代碼，可確定故障的類(lèi)別。參考變頻器使用說(shuō)明書(shū)，通過(guò)修改參數(shù)碼，可排除故障。

1.1 參數(shù)設(shè)置

變頻器操作面板是最重要的人機(jī)操作界面，它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)的輸入功能，還能實(shí)現(xiàn)頻率、電流、轉(zhuǎn)速、線(xiàn)速度、輸出功率、輸出轉(zhuǎn)矩、端子狀態(tài)、閉環(huán)參數(shù)、長(zhǎng)度等物理量的監(jiān)控，以及對(duì)這些物理量進(jìn)行存儲(chǔ)與修改。通過(guò)變頻器的故障報(bào)警顯示，對(duì)上述物理量進(jìn)行適當(dāng)修改，排除變頻器的有關(guān)故障。下圖所示為三菱和艾默生變頻器的操作面板。

2 過(guò)壓?jiǎn)栴}的處理

1.過(guò)壓?jiǎn)栴}的提出

變頻器過(guò)壓是由電壓輸入端和電動(dòng)機(jī)輸出端的外電壓超標(biāo)造成的。電源超壓多以雷擊、電網(wǎng)故障、自備發(fā)電機(jī)電壓超標(biāo)等原因造成的。故障鑒定容易。

回饋電能造成的超壓判斷較困難。

2.輸入端過(guò)壓

輸入端過(guò)壓輕則跳閘，重則損壞變頻器內(nèi)部電路。

案例1：變頻器防雷

案例分析：雷擊分為直擊雷和感應(yīng)雷。直擊雷是雷電直接落在雷擊物上，產(chǎn)生的破壞最大；感應(yīng)雷是雷電產(chǎn)生的電磁波在導(dǎo)體上產(chǎn)生的感應(yīng)高壓，使連接到導(dǎo)體上的電器過(guò)壓而損壞。

在電網(wǎng)上，已經(jīng)安裝了多級(jí)避雷器，但前級(jí)雷電的殘存電壓或變頻器附近的雷電感應(yīng)電壓仍然會(huì)對(duì)變頻器造成破壞。

解決方案：在變頻器控制柜中安裝進(jìn)線(xiàn)避雷器。

進(jìn)線(xiàn)避雷器可采用電源防雷模塊，滑道安裝，并聯(lián)接地。該避雷器模塊為間隙放電，沖擊放電電流15kA(10/350μs) ，工作電壓250V。也可以采用在電源線(xiàn)上并聯(lián)壓敏電阻防雷。

2.輸出端過(guò)壓

主要是電動(dòng)機(jī)發(fā)電效應(yīng)形成的過(guò)壓。

由上圖分析可知：只要是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速大于變頻器的輸出轉(zhuǎn)速，電動(dòng)機(jī)就產(chǎn)生發(fā)電效應(yīng)，給變頻器充電。

在工程上，變頻器過(guò)壓現(xiàn)象是復(fù)雜的，但我們循著電動(dòng)機(jī)只要出現(xiàn)了發(fā)電效應(yīng)，必然受到了外界能量干擾，只要找出外界對(duì)電動(dòng)機(jī)的干擾，問(wèn)題就解決了。

4.過(guò)壓案例分析

案例2：茶葉機(jī)變頻器恒速運(yùn)行過(guò)壓

某茶葉廠使用兩臺(tái)三菱變頻器FR-E540-2.2K-CH（2.2KW）變頻器，控制兩臺(tái)6CBC型八角炒干機(jī)（如圖所示），其中一臺(tái)變頻器一直運(yùn)行良好，另一臺(tái)變頻器運(yùn)行中偶爾出現(xiàn)EOV2恒速過(guò)壓故障。后用戶(hù)將此變頻器功率換高一檔為3.7KW，變頻器仍然會(huì)出現(xiàn)EOV2故障。

案例分析：茶葉機(jī)變頻器恒速運(yùn)行過(guò)壓

由于變頻器能在復(fù)位后正常運(yùn)行，所以應(yīng)重點(diǎn)檢查變頻器在運(yùn)行中的電壓變化情況。測(cè)量變頻器FR-E540-2.2K-CH的直流母線(xiàn)電壓UPN在恒速運(yùn)行過(guò)程中電壓偶爾有上升現(xiàn)象，當(dāng)電壓達(dá)到760V時(shí)變頻器報(bào)EOV2（恒速過(guò)壓故障），從此現(xiàn)象可以看出此臺(tái)八角炒干機(jī)在恒速運(yùn)行過(guò)程中，是由于機(jī)械部分重心不穩(wěn)而出現(xiàn)再生回饋。

案例分析：茶葉機(jī)變頻器恒速運(yùn)行過(guò)壓

變頻器上電后，重新修改以下參數(shù)：

Pr.30: 再生功能選擇為“1”

該參數(shù)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定，即“0”為無(wú)能耗制動(dòng)組件或外接制動(dòng)單元的方式進(jìn)行能耗制動(dòng)，而“1”為有能耗制動(dòng)組件。

Pr.70:制動(dòng)使用率為10％

制動(dòng)使用率根據(jù)實(shí)際情況選擇為10％。當(dāng)Pr.30為“0”時(shí)，Pr.70沒(méi)有顯示，制動(dòng)使用率固定在3％。另外，Pr.70必須設(shè)定在所使用的制動(dòng)電阻發(fā)熱功率內(nèi)，否則會(huì)有過(guò)熱的危險(xiǎn)。

案例3：工頻泵停機(jī)變頻泵過(guò)壓跳閘

某水務(wù)局一臺(tái)100KW工頻泵和一臺(tái)160KW變頻泵并聯(lián)為市區(qū)供水，當(dāng)100KW工頻泵拉閘停機(jī)時(shí)，變頻泵報(bào)過(guò)壓跳閘。

案例分析：工頻泵工作時(shí)，水流在管道中高速流動(dòng)，形成很大的慣性。當(dāng)工頻泵突然停止，管道中產(chǎn)生負(fù)壓，形成空化現(xiàn)象，負(fù)壓將水從變頻泵中吸入，推動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高于變頻器的輸出轉(zhuǎn)速，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生發(fā)電效應(yīng)。

解決方案：在變頻器上加裝制動(dòng)電阻。

4 變頻器過(guò)流故障的排除

4.1 過(guò)流分析

變頻器出現(xiàn)過(guò)流保護(hù)跳閘，是因?yàn)樽冾l器中電流的峰值超過(guò)了過(guò)流檢測(cè)值(約為額定電流的150—200％，不同變頻器的保護(hù)值不一樣)，變頻器則顯示“OC”表示過(guò)流，由于逆變器件的過(guò)載能力較差，所以變頻器的過(guò)流保護(hù)是至關(guān)重要的一環(huán)。過(guò)流的主要原因有：

1.起動(dòng)過(guò)程中引起過(guò)流跳閘

因?yàn)樨?fù)載的慣性較大，變頻器的加速時(shí)間設(shè)置的較短，引起起動(dòng)跳閘；負(fù)載的靜摩擦力較大，起動(dòng)力矩大；其他原因引起起動(dòng)跳閘。起動(dòng)過(guò)流跳閘的特征是：重新起動(dòng)時(shí)并不立即跳閘，而是在加速時(shí)跳閘。

起動(dòng)過(guò)程中跳閘一般可以通過(guò)參數(shù)設(shè)置就可以解決。

2.頻率上升到一定值過(guò)流跳閘

1）變頻器啟動(dòng)負(fù)載重

設(shè)置低頻轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，提高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩

2）電動(dòng)機(jī)匝間短路。

根據(jù)具體情況進(jìn)行區(qū)分，如電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)中沒(méi)有過(guò)載情況，就要考慮電動(dòng)機(jī)是否有問(wèn)題。

3.正常工作中負(fù)載引起過(guò)流跳閘

當(dāng)正常工作中變頻器經(jīng)常過(guò)流跳閘，一般為負(fù)載不穩(wěn)定。不管是沖擊負(fù)載還是非沖擊負(fù)載，只要是過(guò)流跳閘，首先要檢查變頻器的過(guò)流值是否達(dá)到了變頻器的容限電流，如果達(dá)到了容限電流，就要考慮更換高一級(jí)的變頻器。

4.外電路短路造成過(guò)流跳閘

電動(dòng)機(jī)繞組短路、接線(xiàn)短路、接線(xiàn)端子短路等引起的過(guò)流，是最危險(xiǎn)的一種過(guò)流，因?yàn)殡娏鞯亩付却?，極易造成功率模塊的損壞。該種過(guò)流的特征是：變頻器運(yùn)行就跳閘，不能工作。遇此情況，不能屢試，要認(rèn)真檢查外電路是否有短路故障。

5.內(nèi)部電路損壞過(guò)流跳閘

特征為：一上電就跳閘，一般不能復(fù)位。主要原因是模塊壞、驅(qū)動(dòng)電路壞、電流檢測(cè)電路壞。

4.2 故障案例

案例4：變頻器過(guò)流跳閘

故障現(xiàn)象：一金屬加工企業(yè)變頻器改造項(xiàng)目，用一臺(tái)75KW變頻器拖動(dòng)一臺(tái)75KW電動(dòng)機(jī)。變頻器一運(yùn)行就跳“OC”，不能工作。

故障檢查：根據(jù)變頻器跳OC現(xiàn)象分析，因?yàn)槭强蛰d起動(dòng)，不像是起動(dòng)過(guò)電流，懷疑電動(dòng)機(jī)有問(wèn)題。將電動(dòng)機(jī)接線(xiàn)斷開(kāi)，重新起動(dòng)，變頻器工作正常。測(cè)量電動(dòng)機(jī)繞組電阻，沒(méi)有短路現(xiàn)象。將電動(dòng)機(jī)接到工頻電路，工作正常。后將電動(dòng)機(jī)又接回變頻器，仍然跳OC。

故障原因分析：將電動(dòng)機(jī)分解，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)繞組有短路燒痕，判斷為電動(dòng)機(jī)匝間短路。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)為工作多年的老電機(jī)，絕緣程度大大下降，變頻器的輸出波形又為PWM波，造成電動(dòng)機(jī)匝間局部短路。重新?lián)Q一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，故障排除。

在設(shè)備改造時(shí)，要注意老電動(dòng)機(jī)的絕緣是否下降，如不能適應(yīng)變頻器的要求，就要采用變頻器專(zhuān)用電動(dòng)機(jī)或新電機(jī)。

案例5：電動(dòng)機(jī)過(guò)流

案例現(xiàn)象：某水務(wù)局一臺(tái)變頻水泵，當(dāng)變頻器輸出頻率達(dá)到16Hz時(shí)變頻器過(guò)流跳閘。

案例分析：因?yàn)樽冾l器驅(qū)動(dòng)的是水泵，水泵按平方率特性曲線(xiàn)輸出，不會(huì)在某頻率出現(xiàn)過(guò)載情況。那么變頻器過(guò)流另有原因。斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)，空載運(yùn)行正常（該變頻器可以空載運(yùn)行），再接入電動(dòng)機(jī)，仍然在16Hz左右出現(xiàn)過(guò)流跳閘。換一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，運(yùn)行正常，說(shuō)明過(guò)流是電動(dòng)機(jī)故障。

案例處理：分解電動(dòng)機(jī)，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)繞組有短路現(xiàn)象。原來(lái)變頻器的輸出頻率上升時(shí)，電壓也在上升，當(dāng)電壓上升到匝間擊穿電壓時(shí)，變頻器過(guò)流跳閘。

案例6：換熱加泵時(shí)變頻器過(guò)流

某用戶(hù)用一臺(tái)西門(mén)子MM440系列22KW變頻器來(lái)控制紡織車(chē)間集中供熱換熱系統(tǒng)（如圖所示），在停機(jī)加泵時(shí)總是出現(xiàn)F001過(guò)流故障。

案例分析： 用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)檢查參數(shù)發(fā)現(xiàn)，變頻器的停車(chē)方式為OFF1（即變頻器按照選定的斜坡下降速率減速并停止），這也就意味著變頻器在從運(yùn)行頻率減速到0Hz過(guò)程中，始終是有電流輸出的，并因負(fù)載過(guò)重而過(guò)流跳閘。

故障排除：因?yàn)槭峭＼?chē)階段過(guò)流，可采用兩種方法解決，一種是加長(zhǎng)變頻器的減速時(shí)間；一種是將變頻器設(shè)置為自由停車(chē)。本例為將變頻器修改為自由停車(chē)。

將命令數(shù)據(jù)組參數(shù) P0701=1修改為P0701=3，當(dāng)停車(chē)命令到來(lái)，變頻器輸出為零，電動(dòng)機(jī)自由停車(chē)。