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变频器的常见故障以及故障位置要如何判定

变频器(以下简称-VFD)是将工频电源(50Hz或60Hz)转换成各种频率的交流电源,实现电机变速运行的装置。控制电路控制主电路,整流电路将交流电转换为DC,DC中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将DC逆变为交流电。对于需要大量计算的矢量控制 VFD,有时需要一个用于转矩计算的CPU和一些相应的电路。

1.整流器,与单相或三相交流电源相连,产生脉动DC电压。
2.中间电路有以下三个功能:
A.使逆变器的脉动DC电压稳定或平滑。
B.通过开关电源向各控制电路供电。
C.可以配置滤波或制动设备来提高VFD性能。
3.逆变器,将固定的DC电压转换成可变电压和频率的交流电压。
4.控制电路,向整流器、中间电路和逆变器发送信号,也从这些部件接收信号。它的主要组成部分是:输出驱动电路和操作控制电路。主要功能有:
A.使用信号来开关逆变器的半导体器件。
B.为操作VFD提供各种控制信号。
C.监控VFD的工作状态,并提供保护功能。
现场操作VFD及外围控制设备的员工,如果能够对一些常见故障进行判断和处理,可以大大提高工作效率,避免一些不必要的损失。所以我们总结了VFD的一些基本故障,供大家参考。下面的测试过程不需要打开VFD casing,只是从外部检测判断一些常见现象。
1.主电源端子上电跳闸或VFD火花。
测试方法及判断:断开电源线,检查VFD输入端是否短路,检查VFD DC侧P、N端是否短路。原因可能是整流器损坏或者中间电路短路。
2.通电时不显示。
测试方法及判断:断开电源线,检查电源是否缺相或开路,如果电源正常,再次上电后检查VFD中间电路DC侧P、N端子是否有电压,如果上述检查正常,则判断VFD内部开关电源是否损坏。
3.启动时无输出(电机不启动)
测试方法及判断:断开输出电机线,再次启动后观察VFD面板上显示的输入频率,同时测量交流输出端。原因可能是VFD startup参数设置不正确或操作端子接线不正确,或者VFD部分损坏或电机没有正确链接到VFD。
4.运行期间的“过压”保护,VFD Stop输出
检测方法及判断:检查电网电压是否过高,或者电机负载惯量是否过高,加减速时间是否过短。请参考第8条。
5.运行期间的过流保护,VFD Stop输出
检测方法及判断:电机堵转或负载过大。您可以检查负载或适当调整VFD参数。如果不工作,说明逆变器部分老化或损坏。
6.运行期间的“过热”保护,VFD停止输出
测试方法和判断:根据不同品牌和型号的VFD的配置,可能是环境温度过高,超过了VFD的允许限值。检查冷却风扇是否正在运行,或者电机过热是否导致保护关闭。
7.运行期间的接地保护,VFD Stop输出
测试方法及判断:参考操作手册,检查VFD与电机是否可靠接地,或测量电机边缘是否正常。
8.制动问题(过压保护)
检测方法及判断:如果电机负载确实过大,需要短时间停机,需要购买VFD,带制动单元,配置同等功率的制动电阻。如果已经配置了制动功能,可能是制动电阻损坏或制动单元未能检测到。
9、VFD里面散发出一股腐臭的味道。
检测方法及判断:不要开机,很可能是VFD内部主滤波电容损坏漏电。
10.如果确定VFD零件损坏,联系供应商或送专业维修中心处理。
VFD故障分析
目前交流调速系统主要是指电子功率变换器对交流电机的变频调速系统。由于变频调速系统优于DC传动,在许多场合被视为首选传动方案。现代变频调速基本采用16位或32位单片机作为控制核心,从而实现全数字控制。调速性能基本类似于DC调速。然而,当使用VFD时,其维护工作比DC调速更复杂。一旦发生故障,企业普通电气人员很难处理。这里VFD比较常见。
一、参数设置失败
常用的VFD在使用中,是否能满足传输系统的要求,VFD的参数设置很重要,如果参数设置不正确,会导致VFD无法正常工作。
1.参数设置
常用的VFD,通常出厂时,厂家对每个参数都有一个默认值,称为出厂值。有了这些参数值,用户可以通过面板操控正常操作,但面板操控并不能满足大多数传输系统的要求。因此,在正确使用VFD之前,用户应该从以下几个方面检查VFD参数:
(1)确认电机参数。VFD在参数中设置电机的功率、电流、电压、转速和最高频率,可直接从电机铭牌上获取。
(2) VFD采用的控制方法,即速度控制、转矩控制、PID控制或其他方法。采用控制方式后,一般根据控制精度需要进行静态或动态辨识。
(3)设置VFD的启动模式。一般出厂时VFD设置为从面板开始。用户可以根据实际情况选择启动方式,可以使用面板、外接终端、通讯方式等。
(4)对于给定信号的选择,可以通过多种方式给出VFD的频率,如面板设置、外部设置、外部电压或电流设置、通信模式设置等。当然VFD的频率设置也可以是这几种方式中的一种或几种的总和。正确设置以上参数后,VFD基本可以正常工作。如果想得到更好的控制效果,只能根据实际情况修改相关参数。
2.参数设置失败的处理
一旦出现参数设置故障,VFD就无法正常运行,一般可以根据指令修改参数。如果以上做不到,最好将所有参数恢复到出厂值,然后按照以上步骤重新设置。对于每个公司,VFD其参数的恢复方式不同。
二、过压故障
VFD的过电压集中在DC母线的支路电压上。一般情况下,VFD DC是三相全波整流后的统一值。如果以380V线电压计算,则统一DC电压Ud= 1.35 U line = =513V .当过电压发生时,DC母线的储能电容将被充电。当电压达到760V左右,VFD过压保护动作。因此,VFD有一个正常的工作电压范围,当电压超过这个范围时,VFD很可能会损坏。常见的过电压有两种。
1.输入交流电源的过电压
这种情况是指输入电压超出正常范围,一般发生在节假日负载较轻,电压上升或下降,线路发生故障。此时最好关闭电源,进行检查和处理。
2.发电过电压
出现这种情况的概率较高,主要是因为电机的同步转速高于实际转速,使得电机处于发电状态,而VFD没有安装制动单元,有两种情况会导致这种故障。
(1)当VFD拖动大惯性负载时,其减速时间设置得相对较短。减速时,VFD输出较快,而负载靠自身阻力缓慢减速,使负载驱动的电机转速高于VFD输出频率对应的转速,电机处于发电状态,而VFD则不处于发电状态。因此VFD branch DC电路的电压上升超过保护值,引起故障,这种故障经常发生在造纸机的干燥部。要处理这种故障,可以增加再生制动单元,或者修改VFD参数并将VFD的减速时间设置得更长。再生制动单元的功能包括能量消耗型、并联DC母线吸收型和能量回馈型。耗能型在VFD DC电路中并联一个制动电阻,通过检测DC母线电压来控制功率管的通断。多电机驱动系统采用DC总线吸收式。在该系统中,一台或多台电机经常工作在发电状态,产生再生能量,由处于电动状态的电机通过并联母线吸收。能量回馈VFD网侧转换器是可逆的。当再生能量产生时,可逆变流器将再生能量反馈给电网。
(2)多台电机施加相同负载时也可能出现此故障,主要是无负载分配造成的。以两台电机拖动一个负载为例。当一台电机的实际转速大于另一台电机的同步转速时,转速高的电机相当于原动机,转速低的电机处于发电状态,产生故障。在造纸机中,经常发生在压榨部和网部,因此在处理时需要增加负荷分配控制。您可以将造纸机速度链分支中的VFD特性调节得更柔和。
三。过电流故障
过流故障可分为加速、减速和恒速过流。可能是VFD加减速时间短、负载突变、负载分布不均匀、输出短路等原因造成的。此时一般可以延长加减速时间,减少负荷突变,增加耗能制动元件,设计负荷分配,校核线路。如果断开的负载VFD仍然是过流故障,说明VFD逆变电路闭合,需要更换VFD。
四。过载故障
过载包括变频过载和电机过载。可能是加速时间太短,DC制动量太大,电网电压太低,负载太重造成的。一般可以延长加速时间,延长制动时间,检查电网电压等。负载过重,选择的电机和VFD不能拖动负载,也可能是机械润滑不好造成的。对于前者,必须更换大功率电机和VFD;对于后者,应检查生产机械。
动词 (verb的缩写)其他故障
1.欠压
说明VFD电源输入部分有问题,检查后才能操作。
2.温度太高了
如果电机有温度检测装置,检查电机的散热情况;VFD温度过高,检查VFD的通风。

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