随着电子技术的飞速发展,变频器技术逐渐成熟和完善,并已成功应用于各个领域。 但如果逆变器使用不当、环境恶劣,仍可能出现各种故障或运行状况不佳,缩短设备的使用寿命。 笔者对维护中遇到的问题进行了总体分析。
虽然逆变器种类繁多,电路不断更新,但出现的故障无非就是过流、过压、欠压、过载、过热、输出不平衡、无显示等。
过电流
过流是逆变器报警最常见的现象。
2.1 现象
(1)再启动时,速度一增加就跳闸。 这是一种非常严重的过流现象。 主要原因有:负载短路、机械部件卡死; 逆变模块损坏; 电机扭矩太小等。
(2)上电跳变,这种现象一般无法复位,主要原因有:模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏。
(3)再启动时,不是立即跳闸,而是加速。 主要原因是:加速时间设定太短、电流上限设定太小、转矩补偿(V/F)设定高。
2.2 示例
(1)某LG-IS3-4 3.7kW变频器一启动就跳“OC”
分析与检修:打开机盖未发现有烧坏的迹象。 在线测量IGBT(7MBR25NF-120)基本判断没有问题。 非常好。 在测量上半桥的驱动电路时,发现其中一个电路与另外两个电路明显不同。 仔细检查,发现一个光耦A3120的输出脚与电源负极短路。 更换后,三个电路基本相同。 模块安装并上电后,一切正常。
(2) BELTRO-VERT 2.2kW 变频器上电时会跳“OC”且无法复位。
分析与检修:首先检查逆变模块,没有发现问题。 其次检查驱动电路,有无异常现象。 估计问题不在这方面,可能是在过流信号处理部分。 拆下电路传感器并打开电源。 表明一切正常,因此认为传感器坏了。 找一个新的。 加载测试后一切正常。
过电压
过压报警一般发生在停机时,主要原因是减速时间太短或制动电阻、制动单元出现问题。
(1) 示例
台安N2系列3.7kW变频器停机时跳“OU”。
分析与维修:在维修本机之前,首先要弄清楚“OU”报警的原因。 这是因为变频器减速时,电机转子绕组切割旋转磁场的速度加快,转子的电动势和电流增大。 电机处于发电状态,反馈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,导致直流母线电压升高。 因此,应重点检查制动回路。 测量放电电阻没有问题。 当测量制动管(ET191)时,发现它已经损坏。 更换后,开机运行,急停没有问题。
欠压
欠压也是我们在使用中经常遇到的问题。 主要原因是主电路电压过低(220V系列低于200V,380V系列低于400V)。 主要原因是其中一个整流桥损坏或三个晶闸管工作不正常,可能导致欠压故障。 其次,主电路接触器损坏,导致充电电阻上直流母线电压损失,可能导致欠压。 另外还有电压检测电路故障和欠压问题。
4.1 示例
(1)一台CT 18.5kW变频器上电跳“Uu”。
●分析与检修:经检查,该逆变器整流桥充电电阻均良好,但上电后听不到接触器动作,因为该逆变器充电电路没有使用晶闸管,而是使用了接触器,因此 ,认为故障可能出在接触器或控制电路及电源部分。 拆下接触器,加上24V直流接触器即可正常工作。 然后检查24V直流电源。 仔细检查,电压经过LM7824稳压管稳压后输出。 经测量,稳压管损坏。 找到新产品更换后,即可开机正常工作。
(2) DANFOSS VLT5004 变频器,上电时显示正常,但加负载后却跳“DC link UNDERVOLT”(直流母线电压低)。
● 分析与检修: 该逆变器从现象上看比较特殊,但如果仔细分析问题,问题并没有那么复杂。 逆变器还通过充电电路和接触器完成充电过程。 如果发现异常现象,估计是加负载时直流电路压降造成的,直流电路电压经过全波整流桥整流后,由负载提供。 滤波后加电容,因此应重点检查整流桥。 发现整流桥一桥臂开路,更换新桥臂后问题解决。
过热
过热也是比较常见的故障,主要原因有:环境温度过高、风扇堵转、温度传感器性能差、电机过热等。
5.1 示例
一位ABB ACS500 22kW逆变器的客户反映,运行约半小时后,逆变器跳“OH”。
●分析与维修:由于故障发生在运行一段时间后,温度传感器损坏的可能性不大。 可能是变频器的温度确实太高了。 (因为纺织行业使用的是变频器)清洗后,开机后风机运行良好,运行几个小时故障不再跳。
输出不平衡
输出不平衡一般表现为电机抖动、速度不稳定。 主要原因有:模块不良、驱动电路不良、电抗器不良等。
6.1 示例
一台富士G9S 11KW逆变器,输出电压差约100V。
●分析与检修:开机初步在线检查逆变模块(6MBI50N-120)未发现问题,测量6路驱动电路未发现故障,拆下模块测量,发现其中一路驱动电路未发现故障。 桥大功率晶体管不能正常导通和截止,模块已损坏,确认驱动电路无故障并更换新电路后,一切正常。
7 过载
过载也是变频器频繁跳变的故障之一。 当我们看到过载现象时,首先要分析是电机过载还是变频器本身过载。 一般来说,电机具有较强的过载能力。 只要电机在变频器参数表中的参数设置正确,一般就不可能出现电机过载的情况。 但逆变器本身由于过载能力较差,容易出现过载报警。 我们可以通过检测逆变器的输出电压、电流检测电路等容易出现故障的点来一一排除故障。
7.1 示例
一台LG IH 55KW逆变器在运行过程中经常跳“OL”。
●分析与维修:根据客户反映,该机原来用在37kw电机上,现在用在55kw电机上。 参数还没有重置,所以问题可能出在参数上。 经检查将变频限流设置为37kw电机的额定电流。 参数重置后,带负载一切正常。