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安川培训资料

第一章、安川变频器系统硬件结构

1变频器能量回馈装置主回路构成

2IGBT检查、更换方法

3变频器前极整流和控制回路

4变频器内部控制回路板卡和外部板卡

第二章常见故障分析与排除

1、变频器过流（OC）

2、变频器过压（OV）

3、变频器欠压（UV）

4、变频器超速（OS）

5、编码器断线（PGO）

6、速偏差大（DEV）

7、变频器过载（OL）

8、OPEXX、OPFXX参数设置或板卡自检故障

第三章软件结构

1、软件结构、语言表达方式

2、内部程序检查方法

3、内部程序检查流程

第四章控制思路与检查方法

1、减速程序控制思路

2、内部程序检查方法

3、变频器参数读取规则

4、内部程序检查流程

第一章

安川变频器系统硬件结构

一、变频器、能量回馈装置主回路构成（676H5，656DC5）

相对于676H5和656DC5的变频器、能量回馈装置，其主回路构成如图1所示：

虚线部分为其中一个模块件（包括IGBT模块和吸收模块）

1、各元件介绍

1）、主功率元件IGBT安川变频器其主要功率元件为IGBT，即大容量绝缘栅型场效应管，具有开关频率高而功耗小的优势！

2）、吸收模块（RC阻容吸收）

此模块的作用在于吸收电源高次谐波，以保护IGBT，其电容的电压较高而容量较小。

3）、吸收电阻（R）

该模块的主要功能是吸收尖峰脉冲，以达到保护IGBT的功能！

2、IGBT测量、检查更换方法

作为变频器的主要功率元件IGBT，由于其开关频率很高，主要是依靠熔断时间为毫秒级的保险丝保护，在保险丝熔断过程中，将会导致IGBT烧坏！

相关时序图如图2所示：

*注意：

t1+t2+t3相当于IGBT导通上百几千次的时间，当保险丝熔断过程中，注意不能只简单的更换保险丝，必须将主回路所有的元气件单独测量，确定排除引起保险丝烧毁的原因后才行！

图2

1）、IGBT的测量方法

IGBT具体外观图如图3所示，在测量过程中所用工具为10KΩ~~100KΩ的指针式万用表；步骤如下：

A、利用表笔的极性正反测量IGBT的C、E脚的阻值，CE值应大于EC值，借此判断内部二极管的好坏；如果CE值阻值很小，则IGBT管烧坏，需更换IGBT，否则进行下一步工作；

B、用10KΩ~~100KΩ档位，红表笔接C脚，黑表笔接E脚，此时CE间阻值应无穷大，然后用两只手指同时碰C、G脚，万用表指针会摆到中间位置，然后不动，IGBT保持在到状态；当用手同时碰C、E脚时，IGBT会自动关断，表针转到无穷大的位置（即表针回到原来指示的初始状态）。

通过以上几个步骤，大致可以判断IGBT功率元件的好与坏！

2）、吸收模块的测量方法

吸收模块分P型和N型两种，具体见图4，选用指针式万用表，量程为10~~100Ω，利用万用表的极性，可以判断二极管或电容的好坏，正常情况下，C、E脚之间测量时指针会单向摆动以下，然后慢慢回到原位。

3、变频器前极整流及控制回路（如图5）

1）、主回路接触器MC吸合条件

只有当驱动板检测到储能电容上的电压达到设定值的70%~~80%时，MC接触器线圈才吸合！

相关参数见E1—01=440V（460V）

4、变频器内部控制回路板卡和外部板卡

变频器内部和外部板卡主要涉及主控板、PG卡、通讯板和驱动板，现下面对上述板卡功能及检测方法一一说明，见图6。

1）、主控板主控板主要是对变频器的运转模式、运转状态和相关保护进行监控并进行精确控制，产生出发驱动板动作的脉冲信号，实施监控变频器内部和外部的保护及检测回路，以保证变频器的正常工作。

A、端子台主要外接控制信号包括：

BB（BASEBLOCK）封锁信号、模拟量输入输出信号，通过外接信号可实现电机的运转与停止功能，和多功能输入设定。

在2线制下可实现正、反转；

在3线制下可实现运转、停止。

注意：

主板初始化时须对端子台1、2号端子的功能进行确定。

2）、PG卡：

PG卡是用于增量型编码器与变频器之间的连接的中间板卡，将接收来的编码信号传送给主控板进行分析、速度判断，同时经过分频端子将编码器信号进行分频处理。

注意：

（见图7）

1、

有的编码器只接四条线，DC0V，A和B在PG卡里边或编码器内部短接。

2、在更换编码器时，PG卡的和号端子线不要短接,电源的极性不能接反。

3、在安装时机械上要注意机械的同心度和电机的轴向摆动，一旦联轴节有问题将会引起变频器过流故障（OC）

4、编码器A、B相接反，将会导致电机正反振动，电流很大，速度反馈信号在+3%~-3%间摆动可以从U1-05中得到观察。

场桥里编码器一般用PG-B2，岸桥一般用PG-B2/H。

3）、通讯板：

包括216IF（用于G5）（场桥中），CP916A（岸桥），主要起电机与变频器通讯的功能。

图8中所示为216IF/G5通讯面板。

注意：

1、CP-916A主要在岸桥上使用，面板有拨码开关，内部有配置程序，在更换此板后必需重装程序，站号拨码开关无效。

2、216IF/G5多用于场桥，更换是必须注意设定站号拨码开关的位置。

4）、驱动板：

其功能为接收来自主控板的控制信号，对触发脉冲进行放大然后驱动IGBT，对外部温度进行监测以达到保护IGBT的目的，对内部冷却风机提供驱动信号，监测直流电压，完成对主接触器的控制，并检查主接触器的反馈信号。

当变频器内部的IGBT发生爆裂现象时，驱动板一定要更换。

当变频器内部的IGBT损坏但外观良好时，必须测量驱动板，用数字表1~4KΩ档对每组触发线（为红、白双绞线）进行测量，观察其平衡度，偏差在1~2Ω是属于正常！

注意：

1、驱动板内部没有参数，所以当怀疑其有故障时可以采用更换的方法进行排除。

2、当变频器内部的IGBT发生爆裂现象时，驱动板一定要更换。

3、当变频器内部的IGBT损坏但外观良好时，必须测量驱动板，用数字表1~4KΩ档对每组触发线（为红、白双绞线）进行测量，观察其平衡度，偏差在1~2Ω是属于正常！

第二章变频器常见故障分析与排除

一、变频器过电流（OC）

变频器的输出电流过大，超出保护值（150%变频器额定电流），且时间维持超出设置值（1分钟），电流值与时间值的比值为恒定值，即：

电流值Χ时间值=恒定值，当电流越大，时间越短。

导致原因有

1、变频器加速时间设置过短（C1-01或PLC内部L40参数表）

由于闭环系统的特性较硬，变频必须按设定值来驱动电机，当加速时间过短时，将会导致加速转矩过大，电流变化率过高造成过电流的发生。

2、电机侧有对地短路现象，或绕组绝缘差，造成相间瞬间短路。

3、电机轴端子编码器损坏，造成反馈信号异常，原理与1一样。

4、编码器软件连接轴松动，造成编码器与电机转速不同步，反馈异常。

5、编码器或PG卡侧的接线虚脱，造成反馈信号闪动。

6、电机有扫镗现象（轻微扫底），检测时手动慢转电机，用摇表检测到某点对地绝缘为0Ω，则电机有故障；如果电机在高速运转过程中发生对地短路，则变频器因内部功率元件频率很高，很难进行保护，会造成保护熔断，IGBT损坏；若电机在静止到启动瞬间报OC，IGBT将会得到很好的保护。

7、驱动板或主控板有误检测或误触发。

8、检查机械负载侧是否有瞬间冲击现象。

二、变频器过电压、OV重故障

电机侧的位能反馈到直流母线，但这部分能量不能在短时间内释放，导致变频器直流母线电压超出设置值，报过电压，设置值因E1-01（输入电压）不同而变化。

1、变频器减速时间设置过短（C1-02或PLC内L40内参数表）

变频器闭环系统，当减速时间设置过短造成电机减速过快，势能无法在短时间内释放，造成母线直流过压。

2、（场桥）检查制动单元是否完好，工作与否

制动单元（IGBT功率单元）驱动板上有跳线选择交流电压（变频器交流输入电压）和选择主从单元。

当直流母线电压高于设定值时，发出触发信号（同时在5、6号端子输出触发信号，给制动单元1、2号端子处罚IGBT导通）接通能耗电阻、释放能量，保证主从单元同时触发。

3、（场桥）检查制动电阻阻值是否过大。

4、（场桥）检查制动电阻接线是否松动、连接部位是否有氧化现象。

5、（岸桥）检查能量回馈装置是否正常，与电抗柜的接线是否有松动。

6、（岸桥）的变电所侧变压器容量是否过小。

在安装有能量回馈装置的岸桥，其某一瞬间同时吊重箱下降，电站变压器容量过小将无法吸收回馈过来的电能。

三、变频器欠压、UV重故障（直流母线电压）

变频器的主回路、控制回路的输入电压过低或反馈回路异常。

1、主回路、控制回路的输入电压低于设定值。

2、主回路接触器MC的反馈触点接线松动或插头松动。

3、驱动板电压检测插头松动。

4、检查以上无误，更换驱动板。

四、变频器超速：

OS重故障（E1参数设置）

变频器检测速度反馈值超出最大输出设定值115%

1、检查编码器是否损坏，利用代换法排除。

2、检查编码器接线回路是否正常。

3、检查编码器连接轴是否松动。

4、检查PG卡插头是否松动。

5、检查变频器参数F1-10（为115）是否改变。

6、制动器是否回位不正常。

7、更换PG卡或主控板。

五、编码器断线：

PGO

变频器输出正常，但没能接收到编码器的反馈信号

1、编码器接线回路异常。

2、编码器损坏（代换法检查），可拆掉编码器连接轴，然后转动编码器，观察U1-05中的值是否有变化。

3、编码器连接轴松脱。

4、PG卡电源无输出（换PG卡）

5、制动器执行回路是否异常。

6、制动器摩擦盘制动力矩过松。

六、速度偏差过大：

DEV

变频器的速度给定与速度反馈的偏差值大于速度偏差的设定值10%。

1、加速时间过短（在空箱状态下容易发生）。

2、检查偏差设定值是否过小，时间是否过短。

3、检查机械侧是否有异常的阻力。

4、检查电机是否有异常的缠绕

七、变频器过载：

OL

变频器的输出电流超过电机额定电流的过载设定值150%（L6-01）且超过检测时间（L6-02）。

1、检查机械负载是否异常。

2、检查变频器参数是否有改动。

3、检查制动器的摩擦盘间隙是否过小。

八、OPEXX、OPFXX参数设置或板卡自检故障（XX表示任意两位数字）

如：

OPE01O2-04=8X（变流器容量参数）中

X=1有200ⅹ1=200KW

X=2有200ⅹ2=400KW

对于767H5L和656DC的变频器其容量最大只有800KW，所以8X中8代最大功率800KW，X代表有几组功率元件，而作为组合模块功率元件，每组为200KW。

第三章安川电控软件结构

软件平台：

CP717

软件语言：

梯形图

软件最新版本：

4.38A

一、软件结构、语言表达方式

1、条件语句

2、时间继电器

3、限制

4、

组合功能

5、字传送MOVW

如：

MOVWMW0000D200MW400

传送起点地址传送数量（十进制）传送目的首地址

第四章、控制思路与检查方法

在岸桥的减速功能是依靠绝对值编码器来完成的，它的检测是靠凸轮限位完成。

一、减速程序的思路

目的为了提高作业效率，因为减速点为当前速度，故减速距离为浮动的。

故用编码器进行减速控制可以提高效率。

思路如下：

1、先设置起升最大速度（米/分）

2、用公式计算出最大速度下的单位变化（CM/S）

3、用公式计算出减速时间与不同反馈速度的对应关系

4、用公式计算出最大速度下所需的减速距离

5、列出一个公式“速度值*对应当前速度的减速时间/2=当前速度下所需的减速距离

6、用最大起升高度减去上一步的结果，得出实际减速位置

7、上一步的结果与当前高度值MW230做比较来判断是否减速

8、凸轮限位一般进行80%，50%的减速检测。

如果再检测点的速度未能减到设定值，就故障停车。

注意：

同时换起升钢丝绳时，先将吊具放到地面，钢丝绳以垂直，不松为佳，这时将凸轮限位与连轴器脱开；换绳后，将吊具放到地面，钢丝绳垂直，然后将凸轮限位连接好。

二、PLC内部程序检查方法

1、当连锁故障发生，且不易判断时，可在程序中做一段捕捉程序。

2、当有速度异常现象发生时，如果不频繁，也可做捕捉程序一段进行监控。

三、变频器参数读取规则

四、PLC内部程序检查流程

其他各部分依次类推。

1、程序内部线圈

故障自锁与检测线圈对应关系为：

MW26XX对应MW24XX

MW28XX对应MW29XX

MW25XX对应MW27XX

2、PLC寄存器地址

1）、输入输出模块地址

输入（字）IWXXXX、（位）IBXXXX

输出（字）OWXXXX、（位）OBXXXX

2）、中间结果寄存器（在全部高速或低速程序段内有效）

（字）MWXXXX、（位）MBXXXX

3）、子程序专用寄存器（只在本程序中有效）

（字）DWXXXX、（位）DBXXXX

4）、系统内部专用寄存器（程序内部定义功能，只可调用不可更换）

（字）SWXXXX、（位）SBXXXX

注意：

SB04用于短接某个触点（建议不用）

最好采用MB88888常闭点短接