變頻器的故障處理實例及注意事項-工業電器網
??? 因 和交流電機組成的交流調速系統具有的優良的調速性能,在其應用范圍不斷擴展的同時,也會使我們在工作中遇到各種原因造成的故障,借助于變頻器完善的保護功能,并通過積累經驗來提高處理變頻器故障的能力,會明顯地縮短設備的熱停工時間并對在舊系統的改造、新項目的應用中應注意的事項提供有益的參考。下面對數例變頻器故障原因的分析僅代表個人意見,供大家參考。
??? 變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用把電壓、頻率固定不變的交流電變成電壓、頻率都可調的交流電源。是由由主電路和控制帶電路組成的。主電路是給異步 提供可控電源的電力轉換部分,變頻器的主電路分為兩類,其中電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器,直流回路的濾波部分是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器,其直流回路濾波部分是電感。它由三部分構成,將工頻電源變換為直流功率的整流部分,吸收在轉變中產生的電壓脈動的平波回路部分,將直流功率變換為交流功率的逆變部分。控制電路是給主電路提供控制信號的回路,它有決定頻率和電壓的運算電路,檢測主電路數值的電壓、電流檢測電路,檢測電動機速度的的速度檢測電路,將運算電路的控制信號放大的驅動電路,以及對逆變器和電動機進行保護的保護電路組成。
??? 現在大多數的變頻器基本都采用交直交方式(VVVF變頻或矢量控制),將工頻交流電源通過整流器轉換為直流電源,再把直流電源轉換成近似于正弦波可控的交流電以供給電動機。以圖1為例簡單說明一下變頻器的工作原理。
??? 三相交流電經過VD1~VD6整流后,正極經過RL,RL在這里是防止電流忽然變大。經過RL電流趨于穩定,晶閘管觸點會導通。之后直流電壓加在了濾波電容CF1、CF2上,這兩個電容的作用是讓直流電波形變得更加平滑。之所以是兩個電容是由于一個電容的耐壓有限,所以用兩個電容串聯起來使用。均壓電阻R1、R2是讓CF1和CF2上的電壓一樣,兩個電容的容量不同的話,分壓就會不同,所以各并聯了一個均壓電阻。而中間的放電回路作用則是釋放掉感性負載啟動或停止時的反電勢,用來保護逆變管V1~V6和整流管VD1~VD6。直流母線電壓加到V1~V6六個IGBT上,基極由控制電路控制。控制電路控制某三個管子的導通給電機繞組內提供電流,產生磁場使電機運轉。
??? (1) AEG Multiverter122/150-400變頻器在啟動時直流回路過壓跳閘
這臺變頻器并非每次啟動都會過壓跳閘。檢查時發現變頻器在上電但沒有合閘信號時,直流回路電壓即達360V,該型變頻器直流回路的正極串接1臺 ,在有合閘信號時經過預充電過程后吸合,故懷疑預充電回路IGBT性能不良,斷開預充電回路IGBT,情況依舊。用 檢查變頻器輸出端時其對地阻值很小,查至現場發現電機 被水淋濕,干燥處理后,變頻器工作正常。
??? 由于電機接線盒被水淋濕,直流回路負極的對地漏電流經接線盒及變頻器逆變器中的續流二極管給直流回路的電容充電,這種情況合閘通常理解應該為過流跳閘而實際為過壓跳閘。本人認為,啟動時變頻器輸出電壓和頻率是逐漸上升的,電機被水淋濕后,會造成輸出電流的變化率很高,從而引起直流回路過壓。
??? (2) 控制輥道電機的AEG? Maxiverter-170/380變頻器出現速度反饋值大于速度設定值經觀察發現:
??? a) 在軋鋼過程中不存在這種情況,當鋼離開輥道后,才出現這種情況;
??? b) 當速度反饋值大于速度設定值時,直流回路電壓為額定電壓的125%,超過115%的極限設定值;
??? c) 變頻器的進線電壓已超過上限;
??? 在軋鋼過程中,該變頻器控制的輥道電機將升速,當鋼離開輥道后輥道電機速度降至原來的速度,因這臺變頻器未裝設制動裝置,減速時是通過電壓調節器限制制動電流以保持直流回路電壓不超過115%的極限設定值(缺省值),因進線電壓過高,直流回路電壓超過了設定的極限值,在減速時電壓調節器起作用,造成制動電流很小,電機轉速降不下來,而在軋鋼時,電網的負載加重,直