变频器故障处理实例Word文档格式.docx
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根据这几点因素,怀疑是线路有短路或开路现象。
先把有故障变频器的所有控制线路拆下、电机线也拆下,空载运行变频器;
这时运行变频器很正常,接上电机后运行变频器也很正常,但接上控制线就报故障保护了,到这一步心里肯定就有底了。
用表测量所有控制线路,最后发现有两条控制线老化短路,其它的控制线也有不同程度的老化,只是没有这么严重,把所有控制线换掉后,设备运行正常。
实例四
用户反映数控车床上的触摸屏与变频器联机时产生干扰,车床正常运行后,触摸屏经常花屏或变成蓝屏,看不到数据,只要重新断电再送电给系统,故障就没有了,设备运行几分钟后故障又开始出现,用户要求技术支持,现场处理。
(2)故障分析:
到现场后,发现变频器是由触摸屏控制,检查变频器配线、外部控制线路、设备都正常,换上一台变频器后故障依然存在。
后来把控制线换成屏蔽线,降低变频器载波频率,故障还是没有得到解决。
最后就只有从触摸屏上入手,把触摸屏上的电源线扒掉再重新插上,故障就没有了。
几分钟后又出现故障,把触摸屏上所有信号线插头都扒掉,故障依然存在。
遇到这种事都不知如何下手了。
(3)故障排除:
这时我突然想到漏检了触摸屏外壳的接地线,当把接地线拆下来,设备正常运行了几小时都没有出现故障。
经测量是因为接地不良引起的干扰,接地电阻比较大引起。
实例五
一台55kw变频器,用了一年多后,通电就报欠压“poff”,通上380v电源测试时,发现接触器吸合后有“吱吱声”,掉电检查变频器内部220v的变压器损坏,两个220v的风扇烧坏。
(2)故障原因:
经维修中心检查,故障是由于交流风扇老化短路,造成变器压烧坏。
变频器的风道和风扇有很多油渍和灰尘,因此造成风扇老化和接触器吸合不良。
所以改善变频器工作环境很重要呀!
实例六
(1)故障现象:
某纺织厂一台110kw变频器用在空压机上,用pid进行闭环控制。
用了一段时间后通电就没有显示,发现变频器控制板已烧坏。
经销商的技术员到用户现场更换了控制板还是烧坏,用户急得很,打了好几个电话到公司。
(2)故障处理:
到现场后检查变频器正常,主回路接线也正常,测量控制线时发现有短路。
更换控制线后系统正常。
(3)故障原因:
变频器的控制线路不是走的线槽,而是从地上随意走线,这是一个低极错误。
拆下控制线观察,发现有多处破损,都是被硬物压坏而造成短路。
实例七
某煤矿企业一台160kw变频器,带负载运行老跳过载保护,空载运行就没有问题,用表测量变频器输出三相电压也平衡。
此机已用了两年了,不在保修之内,受客户所托我们还是赶到了现场处理故障。
(2)故障检查:
用万用表测量外部线路、操作台、变频器都很正常;
用钳形表钳变频器输入输出三相电流也正常;
测量电源板上的电流检测电路也没有什么问题,那故障出在哪呢?
我想到了霍尔传感器会不会有问题,测量霍尔传感器阻值正常,最后只有霍尔连接线没有查了,取下霍尔连接线用万用表测量,发现有一根信号线断了,修复好后变频器运行正常,故障解除。
(4)处理建议:
此现场变频器是安装在电机旁边,振动比较大,所以出现这种故障。
接到一个客户的电话说:
“用我们公司一台15kw的变频器,有一年多了,现在出现变频器运行一段时间发热严重,要求返回公司维修。
指导客户技术员检查电机有没有发热,经查电机也发热,要求技术员用兆欧表测量电机对地的绝缘阻值;
把变频器更换到另一台好的电机上用,再观察电机有没有发热现象。
客户更换电机后,情况很正常,用兆欧表测量原电机绝缘电阻,阻值不正常,这说明不是变频器的问题,而是电机有问题,时间长了绝缘阻值变小。
实例八
一用户反映plc控制变频器时,经常出现不必要的故障信息,比如plc发出信号后变频器不接收,或者变频器误动作。
由于客户比较急,影响生产,我们接到反馈就马上赶到现场处理。
现场检查了变频器,plc,设备均正常,根据经验初步判断是干扰引起。
先在plc的开关电源模块输入端接入滤波器,问题还是没有明显的改善,后来把变频器和plc的电源线,控制线分开走线,并采取一些屏蔽措施后,系统故障有明显的改善。
实例九
有一客户反映,三台变频器安装在同一个变频柜里组成一个调速系统,用外接电位器进行调速,但在调频率时,频率波动很大,调一台变频器的频率其它变频器频率也跟着变化,然后就会报故障保护。
到现场后检查了电源、负载、电位器、控制线路都正常,在调试变频器时,当一台变频器单独运行时工作正常,当两台或三台同时运行时就会出现异常。
判断是干扰引起,将三台变频器移出变频柜,分别装在一个单独的变频柜里,电位器也分开走线,所有控制线改用屏蔽线,这时三台变频器能同时运行,说明故障判断准确。
实例十
一用户电话反馈,一台印刷机的主马达和送纸机马达用变频器调速。
主马达变频器单独运行时,印刷机设备工作正常,当主马达变频器与送纸机变频器同步运行时,报软件过流故障。
经销商技术员到现场处理了一天,没有调好,就认定是变频器有问题,不能用要求退货。
我们到现场后,检测了变频器和设备也没有发现什么问题。
观察印刷机两台变频器的运行状况,发现主马达变频器和送纸机变频器单独运行时都正常,就是主马达变频器与送纸机变频器同步运行时报故障保护。
由于这台印刷机的所有动做都是通过接触器、继电器工作,印刷机设备也没有接地,变频器的接地当然也是从印刷机设备上取的,所以我们判断是干扰引起。
(3)故障排除
●把所有控制线更换成屏蔽线,加磁环;
●把变频器输入输出主回路电源线加磁环;
●把印刷机设备和变频器独立接地。
采用以上措施后,故障被解除,系统恢复正常。
实例十一
一台纺织机械上的三台15kw变频器老是跳“硬件保护”故障。
而且不是同时报故障,在运行中偶尔会有一台报此故障,复位后就能正常运行。
静态测试变频器无问题,主线路、控制线路也完好。
用万用表测量零线和地线是相通的,问电工才知道他们工厂配线是零地共用的,故障可能就出在这里。
变频器报“硬件保护”故障一般有如下几种情况:
●变频器三相输出侧有短路现象;
●逆变模块损坏;
●外部干扰信号进入变频器。
(3)故障排除:
由于第一与第二种原因正常排除后,就只有第三种外部干扰信号。
干扰信号是从地线进入变频器,而地线是零地共用,所以把地线拆除,就切断了干扰源。
这时运行变频器一切正常。
实例十二
一个经销商用户电话反映,一台3.7kw的变频器用在4kw的钟织纺织机上,运行几个小时后电机不转,变频器有频率显示,也没有报故障保护,就是电机不转。
用户认为是变频器有问题,要求更换一台新机,后来更换新机故障依然如此。
现场发现按正转按钮启动变频器运行时,变频器面板的正转和反转指示灯都亮,这就是说变频器正转指令和反转指令都启用了,难怪电机不运行。
这就奇怪了,难道又是干扰引起!
当在变频器输入输出主回上加磁环;
把所有控制线更换成屏蔽线;
降低变频器载波频率。
通过以上处理,系统恢复正常,果真是干扰引起。
变频器老是跳硬件保护“OCU1”故障,我静态测试机器无问题,主线路、控制线路也完好。
我用万用表量零线和地线是通的,问电工才知道他们工厂的零地是共用的。
一般变频器接地时,如果零线与地线共用的话,最好另处取地线,把地线取下后故障解除。
故障分析:
因为该厂的零线与地线是共用的,变频器接地线也等于接了零线,零线一般会传播干扰信号。
而变频器报“OCU1”故障有如下几种情况:
1。
变频器三相输出侧有短路现象;
2。
逆变模块损坏;
3。
外部干扰信号进入变频器。
由于第一与第二种原因正常排除,就只有第三种外部干扰信号,干扰信号是从地线进入的,把地线拆除,切断干扰源。
变频器恢复正常。
有的人为了提高电机的转矩,常把变频器的转矩提升参数(或最低输出电压)调到很高!
这样变频器的启动电流会很大,经常跳“过流”,也容易损坏模块!
转矩提升应适当,可慢慢调上去并观察电流大小,负载大的最好用“矢量控制”,这时变频器能自动地输出最大转矩,变频器要进行“调谐(自学习)”,但真正有此功能的变频器并不多!
更不能调低基本频率,国内电机设计基本频率是50HZ,当变频器的基本频率调小后,虽然可提高转矩,但电流急升,对变频器及电机都会造成伤害!
不少人维修变频器更换的模块没几天又坏掉,弄不清原因就拿到我们这里来,原来是有的螺丝没拧紧!
看起来好象是小事,但对变频器却是致命的!
我们发现,有很多变频器当装在有震动的设备上(如工业洗衣机、机床等)运行一段时间后,其主回路的连接螺丝和模块的紧固螺丝容易松动,此时最先损坏一般是模块,如果换了模块后没有紧固其它螺丝,则模块很快坏掉,就埋怨模块质量不好!
也特别强调不要把变频器装在有震动的设备上,不然多好的变频器可能很快就坏了!
很多工厂供电是发电机发电,当发电机有故障时,输出高压电常把变频器及电子仪器烧坏!
这种情况是我们经常见过的,去年深圳就有一家拉丝厂一次就坏了二十几台30KW变频器,停产十几天,造成重大损失,工厂在发电机搞了很多保护方法可效果不太明显!
后来我们想了一个被动的保护方法,就是在变频器或仪器的输入端的空气开关上加了压敏电阻(380V用821K,220V471K),这样当有高压电时压敏就会短路,空气开关跳闸,保护了变频器,变频器故障率大大减小,压敏电阻很便宜,这个方法可说是花小钱办大事(压敏电阻是并联在电路中的,它对电压比较敏感(达到一定的异常高的电压),在正常工作电压的时候它相当于绝缘体,在电压异常大的时候电阻阻值瞬间变的很小,电流经过压敏电阻回流到前端,拉端保险丝,如果电压比较大时间比较长自身也瞬间击穿,保护了后端电路.电压超过一定值就导通,起超压保护作用,不起欠压保护.其保护原理为电阻导通后,电阻之前接断路器断开或熔断器熔断,因此,要使压敏电阻有保护作用,之前要接断路器或熔断器,否则是不能起作用的.)
2:
最近维修一台安川616G5-55KW变频器,损坏严重,其原来是有一个快熔断了(三相各有一个快熔),电工可能是没有经验,没有检查模块是否有问题,又一时找不到快熔,就用一条铜线代替,开机后发出一声巨响,两个模块炸裂,吸收回路坏,推动板也无法维修,换新板,造成重大损失!
按我们经验,如果快熔断则模块大多有问题,但模块坏快熔不一定断!
铜线代替快熔的做法我们已见过不少次!
3:
有一位电工打来电话,说他在给变频器试机时发现变频器输出电压有1000多伏(输入380V),问是否是变频器故障?
是否会烧电机?
他还不明白变频器只会降压,不会升压!
!
原来他是用数字万用表测量,由于变频器输出电压是高频载波,普通没防干扰的数字表在这里测量是很不准!
4
今天有的朋友打来电话,说到压敏电阻问题,他问到有的变频器里面输入端也有压敏电阻,也应该有保作用!
但根据我们修过的变频器的实际情况来看,轻伤的就只烧断电路板的铜线,重伤的就烧坏整流模块,开关电源,CPU板,电容,造成重伤的原因可能是当压敏电阻短路爆炸时它的金属碎片到处飞;
爆炸时发出强大的静电及电磁波(很象雷击);
烧断电路板的铜线使空气开关不动作。
所以在变频器外面另加压敏电阻情况就好很多!
怎样选购模块:
维修变频器,判定模块的质量也是关键!
首先你要看模块是否被拆开过(看外观痕迹),现在有很多模块是维修过的,参数正常但质量很差!
耐压值是最重要的参数,可用耐压表测量,输入380V的变频器的输出模块耐压值要大于1000V,220V则要600V!
电流则可用电容表来比较判定大小!
IGBT模块还可以用指针式万用表10K档检测其是否能动作,用指针(黑—红)去触发模块的G—E,可使模块C—E导通,当G—E短接时则C—E关闭!
这方法是最简单最基本的测量方法,是维修新手可以做到的,专业的可不是这样测量!
我们在维修大量变频器后发现变频器一个共同的特点,就是如果变频器的开关电源供电不是直接从主回路的滤波电容供给,而是从输入端就与主回路分开独立供给,如果电源是380V的则最好变压成220V(整流)再供给开关电源,虽然这样变频器会复杂点,但其故障率会大大降低!
因为很大部分变频器故障与开关电源有关系!
当变频器在运行时其主回路直流电压很多时候是不稳定的,如果开关电源供电是从主回路的滤波电容供给时,开关电源就容易坏!
希望变频器设计者能注意到这问题!
1.2
实例
:
(1)
一台LG-IS3-4
3.7kW变频器一启动就跳“OC”
分析与维修:
打开机盖没有发现任何烧坏的迹象,在线测量IGBT(7MBR25NF-120)基本判断没有问题,为进一步判断问题,把IGBT拆下后测量7个单元的大功率晶体管开通与关闭都很好。
在测量上半桥的驱动电路时发现有一路与其他两路有明显区别,经仔细检查发现一只光耦A3120输出脚与电源负极短路,更换后三路基本一样。
模块装上上电运行一切良好。
(2)
一台BELTRO-VERT
2.2kW变频通电就跳“OC”且不能复位。
首先检查逆变模块没有发现问题。
其次检查驱动电路也没有异常现象,估计问题不在这一块,可能出在过流信号处理这一部位,将其电路传感器拆掉后上电,显示一切正常,故认为传感器已坏,找一新品换上后带负载实验一切正常。
一台台安N2系列3.7kW变频器在停机时跳“OU”。
在修这台机器之前,首先要搞清楚“OU”报警的原因何在,这是因为变频器在减速时,电动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,使电机处于发电状态,回馈的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,使直流母线电压升高所致,所以我们应该着重检查制动回路,测量放电电阻没有问题,在测量制动管(ET191)时发现已击穿,更换后上电运行,且快速停车都没有问题
3.1
举例
一台CT
18.5kW变频器上电跳“Uu”。
经检查这台变频器的整流桥充电电阻都是好的,但是上电后没有听到接触器动作,因为这台变频器的充电回路不是利用可控硅而是靠接触器的吸合来完成充电过程的,因此认为故障可能出在接触器或控制回路以及电源部分,拆掉接触器单独加24V直流电接触器工作正常。
继而检查24V直流电源,经仔细检查该电压是经过LM7824稳压管稳压后输出的,测量该稳压管已损坏,找一新品更换后上电工作正常。
(欠压(Uu):
主要原因:
整流桥某一路损坏或可控硅三路中有工作不正常的都有可能导致欠压故障的出现,其次主回路接触器损坏,导致直流母线电压损耗在充电电阻上面有可能导致欠压.还有就是电压检测电路发生故障而出现欠压问题。
)
(2)
一台DANFOSS
VLT5004变频器
,上电显示正常,但是加负载后跳“
DC
LINK
UNDERVOLT”(直流回路电压低)。
这台变频器从现象上看比较特别,但是你如果仔细分析一下问题也就不是那么复杂,该变频器同样也是通过充电回路,接触器来完成充电过程的,上电时没有发现任何异常现象,估计是加负载时直流回路的电压下降所引起,而直流回路的电压又是通过整流桥全波整流,然后由电容平波后提供的,所以应着重检查整流桥,经测量发现该整流桥有一路桥臂开路,更换新品后问题解决。
实例十三
变频装置输出接地引起的电网电压异常(过高):
供电系统变压器中性线(零线),(有时供电变压器总零线连接点接触不良或过热,均会引起中性线上零电位漂移现象)。
测得电机接地保护线与供电电网中性线(零线)相通(电阻为0ω),进一步排查发现大窑电机接地保护线接在变频器柜体上,其柜体又与供电系统零线相接(作为保护接零措施)。
这种接地线和零线共接构成了电气设备的重复接地(又称为环路式重复接地)。
其作用是当接地线断开或接地体电阻较大时减轻触电危险;
同时当设备带电部分碰壳时,短路电流通过零线形成回路,能加速线路保护装置的动作。
经分析其异常现象发生的机理如下:
当变频装置控制的电机一相绕组绝缘损坏(击穿)后,若变频器启动时,其输出的三相交流(低频)电压就会通过电机控制动力线、电机铁心、接地线、供电系统中性线(零线)叠加到供电变压器低压侧工频(50hz)三相电源上。
由于变频器、供电变压器通过接地线、零线等动力线路构成较大电流通路,变频器输出的三相交流电压频率、初相位均不同于电网工频电压。
则引起不同频率电源电压叠加现象,其叠加的程度与变频器容量、工作频率、初相位以及供电变压器容量均有密切关系。
变频器容量越大,启动时负载电流越大,则叠加后的电压越高,其危害程度也越严重。
变频器、电网、零线和接地线构成的电流回路如图1所示。
为防止类似故障导致供电系统电压异常再次发生,我们采取了断开机体(包括电机接地线)的保护接零线,如图3所示。
图3设备保护接地、供电系统中性线接地独立设置的原理图
举例:
一台ABB
ACS500
22kW变频器客户反映在运行半小时左右跳“OH”。
因为是在运行一段时间后才有故障,所以温度传感器坏的可能性不大,可能变频器的温度确实太高,通电后发现风机转动缓慢,防护罩里面堵满了很多棉絮(因该变频器是用在纺织行业),经打扫后开机风机运行良好,运行数小时后没有再跳此故障。
5.1举例
一台富士
G9S
11KW变频器,输出电压相差100V左右。
打开机器初步在线检查逆变模块(6MBI50N-120)没发现问题,测量6路驱动电路也没发现故障,将其模块拆下测量发现有一路上桥大功率晶体管不能正常导通和关闭,该模块已经损坏,经确认驱动电路无故障后更换新品后一切正常。
(输出不平衡一般表现为马达抖动,转速不稳,主要原因:
模块坏,驱动电路坏,电抗器坏等。
过载
首先应该分析一下到底是马达过载还是变频器自身过载,一般来讲马达由于过载能力较强,只要变频器参数表的电机参数设置得当,一般不大会出现马达过载.而变频器本身由于过载能力较差很容易出现过载报警.我们可以检测变频器输出电压。
干扰实例
例1,某变频切换控制系统,变频器启动运行正常,而邻近液位计读数偏高,一次表输入4mA时,液位显示不是下限值;
液位未到设定上限值时,液位计却显示上限,致使变频器接收停机指令,迫使变频器停止运行。
这显然是变频器的高次谐波干扰液位计,干扰传播途径是液位计的电源回路或信号线。
解决办法:
将液位计的供电电源取自另一供电变压器,谐波干扰减弱,再将信号线穿入钢管敷设,并与变频器主回路线隔开一定距离,经这样处理后,谐波干扰基本抑制,液位计工作恢复正常。
例2,某变频控制液位显示系统,液位计与变频器在同一个柜体安装,变频器工作正常,而液位计显示不准且不稳,起初我们怀凝一次表、二次表、信号线及流体介质有问题,更换所有这些仪表、信号电缆,并改善流体特性,故障依然存在,而这故障就是变频器的高次谐波电流通过输出回路电缆向外辐射,传递到信号电缆,引起干扰。
解决办法:
液位计信号线及其控制线与变频器的控制线及主回路线分开一定距离,且柜体外信号线穿入钢管敷设,外壳良好接地,故障排除。
例3,某变频控制系统,由两台变频器组成,且在同一柜体内,变频器调频方式均为电位器手调方式,运行某一台变频器时,工作正常,两台同时运行时,频率互相干扰,即调节一台变频器的电位器对另一台变频器的频率有影响,反过来也一样。
开始我们认为是电位器及控制线故障,排除这种可能后,断定是谐波干扰引起。
把其中一只电位器移到其他柜体固定,且引线用屏蔽信号线,结果干扰减弱。
为了彻底抑制干扰,重新加工一个电控柜,并与原柜体一定距离放置,把其中的一台变频器移到该电控柜,相应的接线及引线作必要的改动,这样处理后,干扰基本消除,故障排除。
例4,某变频控制系统,切换两套机泵,原先机泵是靠自耦降压启动工频运行正常,现改为变频运行,虽能实现调频减速功能,但变频器输出端到电动机间的输出线严重发热,电动机外壳温升加重,经常出现保护跳闸。
这是由于变频器输出电压和电流信号中包含PWM高次谐波,而谐波电流在输出导线和电动机绕线上形成附加功率损耗。
把变频器输入线与输出线分开,分别走各自的电缆沟,选用大一号截面的电缆换原先电缆,输出端与电动机之间的电缆长度尽可能短。
这样处理后,发热故障排除。
对现场出现的各种变频器高次谐波干扰,基本上都能照以上介绍的方法顺利抑制,但对谐波成分及幅度要求很严的设备,彻底抑制高次谐波干扰非常困难,有待进一步攻关解决。
例5,FA506细纱机由模拟信号(由PLC给出)控制变频器运转,PLC与变频器同处一个电控柜内,当模拟信号受到干扰时,变频器运转频率与理论值相差很大、而且变频器处在无控制的起、停状态,导致系统不能正常运转。
这是我们曾经遇到的实例。
经过分析研究发现,变频器安装接地较差,通过将接地线加粗以后情况好转,系统运行恢复正常。
(2)我们在气流纺纱机改造中,可编程序控制器和变频器同时使用,该机需要采样6路速度信号,通过接近开关实现。
运行时发现,速度信号失真严重,而且继电器随时发出抖动的声音,导致外围执行机构动作失灵。
解决办法:
采取如下措施后系统工作完全正常。
首先将变频器到电机之间连线也改用屏蔽线(条件允许电机功率较tb),并将系统可靠接地,其次在信号输入端并接一104pf电容,在出现抖动的继电器线圈端加装阻容吸收装置,系统正常工作,显示内容与理论计算值吻合。
例6,简述系统原理:
该系统是由四台水泵、三台变频器、三台软启动、一台48点的PLC、一台工控机以及模拟输入模块及附件。
两台是深井水泵(其中一号30KW的是150M深,距离一号水池有300M,二号45KW的348M深,距离1号水池有30M),三号两台22KW的地面水泵,给高山上的2号水池里供水(水泵距离水塔有480M)。
要求系统集中控制,变频供水过程中由上位机监控各个过程中的工作情况:
深井、水池的即时水位、管道里的即时流量、电流、电压、电机转速等。
系统安装好,我们一台一台的进行调试试机,在工频下能正常工作,可是在变频形式下,只有三号水泵可以