一次风机变频器.docx
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一次风机变频器
一次风机变频器
一、故障分类
（一）轻故障
1、定义：
不影响变频器运行的故障。
2、轻故障出现时变频器的处理：
（1）轻故障发生时，变频器给出间歇的“音响报警”和间断的“故障指示”。
报警状态下，如果用户发出“报警解除”指令，则系统撤消“音响报警”信号。
（2）对于轻故障的发生，变频器不作记忆锁存处理。
故障存在时报警，如果故障自行消失，则报警自动取消。
（3）需要提醒用户注意的是，虽然轻故障不会立即导致停机，但也应及时采取处理措施，以免演变为重故障。
如UPS输入掉电，必须马上处理。
3、轻故障汇总
（1）单元旁路（以下情况，功率单元可以旁路运行：
功率单元输入缺相、功率单元过热、功率单元直流母线欠压、功率单元驱动故障、功率单元电源故障；）；
（2）控制电源掉电；
（3）变压器轻度过热120℃；
（4）在高压就绪的情况下，风机故障；
（5）电机120％过载；
（6）DCS模拟给定掉线；
（7）环境温度过于40℃
（8）运行中柜门打开（可设定为重故障）
（二）重故障
1、定义：
出现后变频器立即停机，并切断输入侧高压的故障。
2、重故障出现时变频器的处理：
（1）重故障发生时，变频器给出连续的“音响报警”、“高压急切”以及“紧急停机”指令。
用户可以用“报警解除”按钮清除报警的音响信号，但变频器保持“高压急切”以及“紧急停机”指令。
（2）重故障发生后，系统作记忆处理。
故障一旦发生，变频器报警并自动跳闸停机。
如果故障自行消失，“高压急切”以及“紧急停机”等指令也都一直保持，故障原因被记录。
只有故障彻底排除，并且用“系统复位”按钮将系统复位后才能重新开机。
3、重故障汇总
（1）变压器严重过热130℃；
（2）电机150％过流；
（3）系统故障（以下情况，可以引起系统故障：
高压失电、旁路级数超过设定值、功率单元直流母线过压、功率单元光纤故障）。
二、保护定值
1、过载保护：
电机额定电流的120％，每十分钟允许1分钟（反时限特性），超过则保护停机。
2、过流保护：
电机额定电流的150％，允许3秒钟，超过则立即保护停机。
变频器输出电流超过电机额定电流的200％，在10微秒内保护停机。
3、过压保护：
检测每个功率模块的直流母线电压，如果超过额定电压的115％，则变频器停机。
4、欠压保护：
检测每个功率模块的直流母线电压，如果低于设定的数值（65％Un15s，完全失电3s），则变频器停机。
5、变频器柜体设置温度检测，当环境温度超过40℃时，发出报警信号。
6、在主要发热元件上设置温度检测，一旦超过设定跳机温度85℃，则保护停机。
7、对整流变压器进行温度保护，120℃时发出报警信号，变频器可继续运行；130℃时发出跳闸信号，变频器停机。
8、整流变压器温控仪可以控制变压器散热风机启停，80℃时启动风机，75℃时停止风机。
三、故障处理的步骤
第一步：
先按报警解除按钮，将报警声音关闭；
第二步：
查看界面提示；
第三步：
观察高压电是否断开；
第四步：
确认高压断开；
第五步：
根据界面提示，检查故障点；
第六步：
故障处理时，要有条理，在整个信号传输、连接链条中查
找，逐一排除。
四、常见故障的处理
第一类故障：
直流母线报过压
直流母线过压保护定值：
设置为超过额定电压的115％。
当出现“直流母线报过压”故障时，应进行如下工作：
1、检查高压电源正向波动是否超过允许值；
2、如果是减速时过电压，可适当加大变频器的减速时间设定值；
3、检查接线螺栓是否松动、打火；
4、检查单元控制板是否损坏。
第二类故障：
直流母线欠电压
直流母线欠压保护定值：
设置为超过额定电压的65％。
出现“直流母线欠电压”故障时，应进行如下工作：
1、负向波动是否超过该允许值；
2、高压开关是否掉闸；
3、整流变压器副边是否短路；
4、接线螺栓是否紧固和断裂；
5、检查功率模块三相进线是否松动；
6、功率模块三相进线熔断器是否完好；
7、接线螺栓的松动和打火；
8、单元控制板损坏
第三类故障：
变频器过流
变频器过流保护的设定值为：
变频器输出电流达到电机额定电流的150％，允许3秒钟，超过则立即保护停机；变频器输出电流超过电机额定电流的200％，在10微秒内保护停机。
出现“变频器过流”故障时，应进行如下工作：
检查功率模块输出U、V端子是否短路；
检查电机绝缘是否完好；
3、检查变频器是否过载运行；
4、检查负载时否存在机械故障；
5、如果是启动时过电流，可适当增大变频器的加速时间设定值；
6、对于一些使用滑动轴承的电机，启动时机械摩擦转矩较大，可适当提高变频器“低频转矩提升”的设定值。
第四类故障：
单元过热
保护定值：
80±5℃
保护器件：
散热片温度继电器
当出现“单元过热”这一故障时，可进行如下工作：
1、请检查环境温度是否超过允许值；
2、单元柜风机是否正常工作；
3、进风口和出风口是否畅通，即滤网是否干净；
4、装置是否长时间过载运行；
5、最后检查功率模块控制板和温度继电器是否正常。
提示：
经过上述工作之后，还没有解决这一故障，如果用户现场当时没有备用模块，可以将该功率模块上的温度继电器检测点在单元控制板上短接，使其退出保护，继续运行。
尽快更换上备用模块后，可将该故障模块运回公司后检修。
第五类故障：
单元缺相
“单元缺相”故障的含义是指某一功率模块的输入侧缺相。
当发生“单元缺相”故障时，应进行如下工作：
1、检查输入的高压开关是否掉闸；
2、检查整流变压器副边是否短路；
3、检查接线螺栓是否紧固或断裂；
4、检查功率模块三相进线是否松动；
5、检查功率模块三相进线熔断器是否完好；
6、有时变频器在断电时会报出缺相，属正常现象，直接复位即可。
第六类故障：
光纤故障
“光纤故障”是指单元控制板与主控板之间的通讯中断。
当出现“光纤故障”时，应进行如下工作：
1、检查功率模块控制电源是否正常（正常时，L1绿色指示灯发光）；
2、检查功率模块以及控制器的光纤连接头是否脱落；
3、光纤是否折断、漏光；
4、光纤是否被灰尘蒙蔽
5、有时变频器在断电时会报出单元光纤通讯故障，属正常现象，直接复位即可。
第七类故障：
驱动故障
当出现“光纤故障”时，应进行如下工作：
1、检查内部是否有短路放电痕迹；
2、IGBT是否正常——测量续流二极管；
3、电机是否有问题；
4、输出电缆是否有破损；
5、输出螺栓是否过热，虚接打火；
6、更换驱动板、单元控制板；
7、把输出铜排拆除，用万用表测量输出电压幅值。
第八类故障：
控制器不就绪
当出现“控制器不就绪”的故障时，应进行如下工作：
1、控制器自检不能通过时报告该故障，可重新设定变频器参数，再次复位系统尝试；如果仍不能排除，检查电路板之间的连接是否可靠，控制器到PLC的配线是否松动，或更换单片机控制板。
2、正常情况下，控制器主控板的“RUN”指示等应处于有规律的闪动状态，如果常明或常暗，或不规律闪动，则主控制板存在问题。
3、在上高压电的初始几秒钟或断高压电后的几分钟内，由于控制器处于被复位的状态，报告“控制器不就绪”为正常现象，过这段时间后应可以自行解除。
第九类故障：
控制器无响应
当出现“控制器无响应”的故障时，应进行如下工作：
1、检查所有控制板是否插装到位，电源板所有指示灯是否全亮，主控板POWER指示灯是否发光，RUN指示等是否处于闪烁状态，连接到主控板的RS485插头是否松动或脱落；
2、在变频器上电开始的6秒钟之内，由于屏蔽故障需要，控制器处于被复位状态，显示“控制器无响应”属于正常现象，但6秒之后，“控制器无响应”应消失；
3、同样，变频器断电后，由于屏蔽故障需要，在几分钟内，控制器处于复位状态，显示“控制器无响应”属于正常现象，但几分钟之后，“控制器无响应”应消失；
4、如果不是上电或断电的初始时刻，出现主控板RUN指示灯长时间发光或长时间熄灭，或者不规律闪烁，则主控板存在问题。
第十类故障：
旁路报警运行
当某一功率模块出现“欠压、缺相、驱动、过热”故障时，该模块会进行旁路运行，在主界面上显示出“旁路运行”提示；在“故障信息子界面”上显示“欠压旁路”，或者是“缺相旁路”，或者是“驱动旁路”，或者是“过热旁路”。
功率模块出现“旁路运行”时，变频器虽然不会停机，但是在进行降额运行。
因此，一旦用户有停机时机，应立即更换上备份模块。
第十一类故障：
柜门连锁报警
当出现“柜门连锁报警”的故障时，应进行如下工作：
1、请检查柜门是否严密关闭；
2、行程开关是否完好；
3、配线是否脱落。
第十二类故障：
变压器轻度过热
当出现“变压器轻度过热”的故障时，应进行如下工作：
1、检查变压器副边接线绝缘是否完好；
2、检查变压器副边接线绝缘是否短路；
3、装置是否过载运行；
4、环境温度是否过高；
5、变压器的冷却风机是否正常；
6、风路是否通畅；
7、温度控制器功能是否完好；
8、温度控制器过热报警参数是否设定合理；
9、参数是否被非法复位或修改；
10、测温探头是否损坏，温控仪触点是否失效。
第十三类故障：
变压器重度过热
当移相变压器的温度超过其重度过热保护值140℃时，会报出“变压器重热”的重故障。
当出现“变压器重度过热”的故障时，应进行如下工作：
1、检查变压器副边接线绝缘是否完好；
2、检查变压器副边接线绝缘是否短路；
3、装置是否过载运行；
4、环境温度是否过高；
5、变压器的冷却风机是否正常；
6、风路是否通畅；
7、温度控制器功能是否完好；
8、温度控制器过热报警参数是否设定合理；
9、参数是否被非法复位或修改；
10、测温探头是否损坏，温控仪触点是否失效。
第十四类故障：
UPS输入掉电
当用户提供给变频器的控制电源出现故障时，系统在UPS的电池供电下继续运行，在主界面上会报出“UPS输入掉电”的轻故障。
当出现“UPS输入掉电”的故障时，应进行如下工作：
尽快查明控制电源掉电原因，恢复供电。
第十五类故障：
有故障显示无报警
当出现“有故障显示无报警”的故障时，应进行如下工作：
1、检查“声光报警器”是否损坏；
2、检查继电器K6是否损坏；
3、检查电源或导线是否损坏；
4、主控板死机，重启；
5、停机情况下，用户可以用“系统复位”命令将系统整体复位，恢复系统的音响报警功能。
第十六类故障：
报警但界面没有指示
“声光报警器”发出了“轻故障”或“重故障”的报警信号，而在嵌入式工控机的人机界面上并没有显示出“轻故障”或“重故障”的相应信息。
当出现“报警但界面没有指示”的故障时，应进行如下工作：
1、检查PLC和人机界面的版本是否匹配；
2、检查人机界面是否在正常控制界面上；
3、检查人机界面的电源线是否正常；
4、瞬间通讯故障。
第十七类故障：
PLC无响应
“PLC无响应”故障的含义是指PLC和嵌入式工控机之间的通讯中断。
第十八类故障：
工控机死机
把人机界面上出现的所有故障统称为“工控机死机”故障。
具体包括：
黑屏、界面死机、硬件损坏、软件故障等。
当出现“工控机死机”的故障时，应进行如下工作：
1、如果是界面死机，可重新启动。
若启动不成功，更换软件；
2、如果是黑屏，应检查电源是否损坏，或连接是否牢固；
3、检查硬件是否损坏。
第十九故障：
变频器无法启动
“变频器无法启动”故障是指变频器开机后，不能得到“系统待机”的指令，并且“启动”按钮处于“灰色”状态，没有被激活。
变频器“启动”的过程是这样的：
第一步：
操作人员合220VAC控制电源开关，变频器控制系统上电后自动开始检测。
如自检没有发现故障，向主控发出“控制器就绪”信号，同时变频器自动发出“高压合闸允许”信号。
第二步：
接收到变频器的“高压合闸允许”信号后，操作人员作出判断。
如果具备上高压电的条件，手动或通过各种控制系统合高压开关。
变频器整流逆变部分带高压电，冷却风机开始运行。
变频器检测到整流逆变部分带高压电后，延时6秒（时间可设定）自动发出一个“系统待机”命令。
第三步：
人机界面上出现“系统待机”的信号，并且“启动”按钮由“灰色”状态变为“白色”状态，操作人员根据整套系统设备的状态作出判断。
如果具备运行的条件，通过变频器控制面板或各种控制系统向变频器发出“启动”命令。
变频器启动运行。
当出现“变频器无法启动”的故障时，应进行如下工作：
1、检查控制电源上电是否正常；
2、检查控制系统（主控箱、PLC、嵌入式工控机）的设备是否正常；
3、检查控制系统自检软件是否正常；
4、检查远程现场的“紧急停机”按钮和控制柜门上的“紧急停机”按钮是否都处于释放（在弹出状态）；
5、检查变频器上是否存在未解决的重故障；
6、高压送电是否正常。
第二十类故障：
不能调整运行频率
无论采用闭环控制或开环控制，都不能达到改变运行频率的目的。
这种故障现象被称为“不能调整运行频率”的故障。
运行频率的调整方式有以下几种：
第一种：
本机给定、开环运行
第二种：
本机给定、闭环运行
第三种：
模拟给定、开环运行
第四种：
模拟给定、闭环运行
当出现“不能调整运行频率”的故障时，应进行如下工作：
1、变频器运行频率给定方式由工控机界面设定。
如果外部的模拟电位器无法改变变频器运行频率，很可能是工控机界面中将频率给定设定为计算机给定方式；如果用工控机界面无法给定变频器的运行频率，则是因为工控机界面的功能设定中将频率给定设为模拟给定方式。
2、如果工控机界面的功能设定中将变频器设定为闭环运行模式，则变频器运行频率由PID调节器输出，不由用户直接给定，用户通过外部的模拟电位器或工控机界面设定的只是被控工业变量的期望值。
3、如果变频器无法达到设定的频率值，可能是用户的设定频率超出了最高和最低频率限制值，或者设定频率落入跳转频率范围。
如果每次都是自动升到很高的频率后自动停机，则是因为用户在工控机界面中将运行方式设定为软启动方式。
4、有些情况下，频率给定方式和“本控/远控”状态进行了连锁，远控时只认模拟给定。
有时远控情况下可能也有几种给定方式，比如DCS给定或操作台给定，需要进行选择。
1、急停开关
该开关按下后自己锁定。
变频器运行情况下，按下急停开关，变频器立即封锁输出，同时控制高压真空断路器跳闸。
停机情况下急停开关按下，变频器不能启动。
在任何情况下，急停开关按下后就立即生效。
拔除开关帽，解除锁定状态。
2、本机控制/远程控制
控制方式选择开关，当开关处于“本机控制”位置时，可以通过触摸屏的软件界面进行控制。
如果处于“远程控制”位置，则变频器的控制权交给上位机、用户操作台或DCS系统，触摸屏的启动、停机按钮无效。
3、系统复位
系统复位按钮用于在变频器停机情况下对对工控机和控制器发出复位命令，用于解除工控机死机及控制器死机等比较严重的系统故障，或者清除故障锁存状态。
变频器运行时，“系统复位”按钮无效。
4、报警解除
报警解除按钮用于清除变频器故障时发出的报警音响。
报警解除后，变频器如果又发生新的故障，或者原故障消失后又重新出现，系统将重新提供音响报警，而用户仍然可以用“报警解除”按钮将报警音响清除。
主界面提供变频器当前控制方式、运行方式、运行数据显示，通过主界面用户可以完成变频器的功能设定、参数设定、波形显示、运行记录、故障查询。
在本控方式下，用户可以通过主界面对变频器直接进行启动、设定运行频率、停机、急停和复位等操作。
向变频器发出停机命令。
如果“远控/本控”选择开关选择为“远控”，则此按钮不起作用。
本控时，用户用急停按钮发出停机命令后，高压变频调速系统立即停止输出，负载电机按其自身惯性以及现场实际工况减速直至停机。
变频器处于待机状态时，该按钮为灰色无效状态。
向变频器发出启动命令。
功能设定选择“软启动”时，自动切换为“软启动”按钮。
如果“远控/本控”选择开关选择为“远控”，则此按钮不起作用。
变频器处于运行状态时，该按钮为灰色无效状态。
如果变频器处于停车减速过程中或者待机状态时，可以使用该按钮使变频果变频器处于停车减速过程中或者待机状态时，可以使用该按钮使变频器重新启动运行。
由本按钮使给定频率增加，同时避开两个跳转频率范围，取跳转频率上限，并校验频率的最大、最小值。
若功能项中选择闭环运行，则此键变为增加给定；若频率设置选择模拟设定，则此按钮不起作用。
由本按钮使给定频率减少，同时避开两个跳转频率范围，取跳转频率下限，并校验频率的最大、最小值。
若功能项中选择闭环运行，则此键变为减少给定；若频率设置选择模拟设定，则此按钮不起作用。
使变频器复位为上电初始状态。
变频器发生故障后，若故障已排除，可由复位清除故障状态，否则无法继续正常工作。
该复位按钮不同于柜门的复位按钮，该复位按钮不会引起工控机重起动。
使用该按钮，用户可以退出变频器监控程序。
变频器处于运行状态时，监控程序的退出原则上不会影响变频器的继续运行，但变频器的运行状态失去监控。
因此，变频器运行时，建议不要退出监控程序。
该按钮主要作为调试使用。
其中的部分参数在调试过程中需要修改。
查询变频器当前状态及曾发生的历次故障记录信息。
显示运行记录数据，并可以将记录数据转存软盘或打印输出
变频器及电机的参数输入。
运行时可查询并可修改。
一些功能项的设定选择。
变频器运行时，可通过该按钮查询变频器的功能设定状态，但不能修改功能设定。
向变频器输入给定频率，可避开跳转频率，并进行最大、最小频率限制。
模拟信号设定时，此键不起作用。
闭环运行模式时，此键变为输入被控量的给定值。
软启动时，按钮无效，但显示“投切频率”。
运行频率
显示变频器当前的输出频率。
开环运行时，在变频器加减速过程中，由于加减速时间的作用，运行频率和给定频率值可能暂时不等。
但达到稳态后，运行频率值即等于给定频率值。
若处于闭环运行模式，运行频率由变频器自动实时调节。
给定频率
显示变频器的给定频率，可直接通过软件键盘（按给定频率按钮即可弹出软件键盘）输入或由加速、减速按钮改变，也可由模拟信号设定。
若处于闭环运行模式，则显示被控量的给定值。
若功能设定为“软启动”，则显示软启动的工频投切频率。
电机速度
显示电机的实际转速，该值根据运行频率与电机的负载情况运算而得。
输入电流
显示变频器的实际输入线电流有效值，单位为安培（A）。
输出电流
显示变频器的实际输出
输入电压
显示变频器的输入侧线电压的有效值，单位为千伏（KV）
输出电压
显示变频器的输出侧线电压的有效值，单位为千伏（KV）。
现场数据
该栏显示PLC模拟输入通道的现场值。
系统状态
变频器状态标志。
显示变频器的当前状态，如待机、运行、旁路运行、故障等。
轻度故障时，可直接显示故障原因，重故障时，由故障查询原因。
当前的功能设定状态
变频器当前的控制方式、运行方式、给定方式在主界面上直观显示。
用户在功能设定中改变了相应设置时，这里的显示也同时改变。
现场状态
该栏呈红色状态。
显示变频器当前状态下发生的轻故障及其发生的原因。
没有故障时此栏显示“非操作人员请勿触碰显示屏”。
环境温度
该栏显示单元柜接线槽里的两个温度探头测量值和控制柜接线槽里的一个温度探头测量值。
（一）调度方式选择
１、手工调度
变频器在将来某段时间内的运行方式（开环/闭环）及给定频率完全由用户手动设定，变频器没有自动调度功能。
２、自动调度
用户可以在变频器调度表内（点击“写调度表”按钮），填入一段时间的调度数据，变频器可在对应的时间内自动采用对应的给定，实现自动调度功能，无需人为参与。
（二）启动方式选择
１、正常启动
变频器开环运行于给定频率或者闭环于被控量的期望值，都必须选择“正常启动”方式。
２、软启动
变频器启动后，不论用户设定的频率为多少，变频器都直接升速到系统参数中提供的电网投切频率，当输出频率达到电网投切频点（在参数中设置）后变频器封锁输出，给出“工频投切”指令，控制用户的电气切换连锁电路，将被软启动的电机由变频器拖动切至工频电网运行。
用户设定软启动后，运行方式设定、给定方式设定、模拟给定选择同时失效。
（三）运行方式设定
１、闭环运行模式
如果选择闭环运行运行模式，则变频器启动后将按闭环模式运行。
在闭环运行模式下，主控制界面上的加减速按钮变为被控量给定值的增加或减少，用户可以设定并调节被控量（比如压力、流量等）的期望值，变频器将根据被控量的实际值，按照系统设定的PID参数，自动调节变频器的输出频率，控制电机的转速，使被控量的实际值自动跟随期望值。
１、开环运行模式
如果选择开环运行运行模式，则变频器启动后将按开环模式运行。
变频器的运行频率由主界面或外部模拟信号直接给定。
变频器停机后再次开机时，如果用户不对运行方式重新设定，则变频器自动采用上次停机前的运行方式。
（四）频率设定方式
１、计算机设定
通过主界面的加减速键、“给定频率”按钮两种方式设定给定频率。
２、模拟设定
接受外部0～10V或4～20mA模拟设定信号，经模数处理后得到给定频率。
用户选择“模拟设定”后，功能设定界面“模拟给定信号”选择项有效，用户可以通过该项设定模拟信号的性质（电流源或电压源）。
（五）上位机控制
在控制柜门“远控/本控”开关处于远控位置时，HARSVERT-A系列变频器具有通过上位监控计算机进行启动、停车、急停、复位或设定运行频率的功能。
要使该功能有效，选择“允许”。
如果不允许上位监控计算机对变频器进行启动、停车、急停、复位或设定运行频率等控制，则选择“禁止”。
如果控制柜门“远控/本控”开关处于本控位置，无论这里设定为“允许”或“禁止”，上位机控制功能都无效。
（六）系统旁路设置
变频器设置有系统旁路功能。
在变频器出现严重故障时，可以发出旁路控制信号，将电机脱离变频器而直接挂电网运行，变频器自身自行停机。
旁路所用的高压开关由用户配置，变频器提供控制信号。
用户可以选择允许，使系统旁路功能生效，也可以选择禁止，使系统旁路功能失效。
（七）柜门连锁
设置柜门连锁，表示高压变频调速系统运行时是否允许打开柜门。
如果允许，则打开柜门时系统只是报警，维持运行；如果设为不允许，则系统跳高压紧急停机。
（八）阀门联动
现场功能设定，设置是否允许高压变频器控制阀门的动作，一般用于水泵的控制上。
根据水泵的工作流程，当启动水泵时，应先启动变频器，再打开水泵的电动阀；而关闭水泵时，应先关闭水泵的电动阀，再关闭变频器。
（一）调速参数
1、基本参数
（1）始动频率
变频器的初始起动频率为0.5Hz。
设定范围0.01～120Hz，分辨率为0.01Hz，系统缺省设置为1Hz。
（2）最低频率
变频器输出的最低频率。
停机过程中当设置频率低于此值时即停机。
设定范围0.01～120Hz，分辨率为0.01Hz，系统缺省设置为0.5Hz。
（3）最高频率
变频器输出的最高频率。
设定范围0.01～120Hz，分辨率为0.01Hz，系统缺省设置为50Hz。
（4）基准频率
变频器输出基准电压时的运行频率值。
设定范围0.01～120Hz，分辨率为0.01Hz，系统缺省设置为50Hz
（5）投切频率
变频器的电网投切频率。
变频器启动方式选择为软启动时，不论用户设定的频率为多少，变频器都直接升速到该电网投切频率，当输出频率达到电网投切频点后变频器封锁输出，给出“工频投切”指令，控制用户的电气切换连锁电路，将被软启动的电机由变频器拖动切至工频电网运行。
设定范围0.01～50Hz，分辨率为0.01Hz，系统缺省设置为50Hz。
6）基准电压
电机运行在基准频率下输出的电压值。
设定范围100～10000
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