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變頻控制柜的故障分析

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變頻控制柜的故障分析

發布日期:2018-12-18 14:41 來源:http://www.dydlqjc.com 點擊:

變頻控制柜變頻器的主要構成,變頻柜在使用中難免會出現一些問題,其中變頻器過電流故障就是一個障礙,那么應該怎么解決呢?變頻柜小編為你分享。

1.變頻器起動過電流跳閘

  1)負載慣性大引起過電流跳閘

  因為負載的慣性較大,變頻器的加速時間設置的較短,電動機的轉速跟不上變頻器的輸出頻率,造成△n增大過電流跳閘。

  (1)啟動現象。該種跳閘的現象是變頻器的輸出頻率可以上升到額定△n以上,隨后就過電流跳閘。

  (2)解決方法。增加變頻器的加速時間。

  2)負載重引起過電流跳閘

  (1)啟動現象。在啟動時,當變頻器的輸出頻率上升到電動機的額定△n時,電動機轉子有額定轉矩TL,如此時電動機的負載重,電動機不能轉動,則Δn↑→ TM↑→I1↑→I1≥IM (跳閘)式中I1是電動機的定子電流,IM是變頻器的過電流保護值。

  負載慣性大和負載重引起啟動過電流都有一個輸出頻率從0上升到Δn的過程,這是起動過電流和負載短路過電流的區別。

  (2)排除方法。設置低頻轉矩提升,如下圖所示。在設置轉矩提升時要注意不要修改變頻器的基準頻率fb。

  3)頻率上升到一定值過電流跳閘

  (1)過電流現象。因為負載偏心和有降速裝置,當負載轉到偏心造成的附加轉矩最大時,變頻器的電流也達到最大值,此時變頻器的輸出頻率上升到一定值,因電流超過了變頻器過電流值而跳閘。

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  (2)解決方法。設置低頻轉矩補償,提高起動轉矩。

  電動機出現了匝間輕微短路也會在頻率上升到十幾Hz時過電流跳閘,但這種跳閘因為不是在調試中發生,所以比較好區別。

  4)起動過電流跳閘和其他跳閘的區別

  起動過電流跳閘一般發生在變頻器安裝完畢,初始調試的過程中。當變頻器進入日后正常工作狀態,起動跳閘現象不會再發生。如果在日后出現了起動過電流跳閘現象,就要格外加以關注,因為負載短路也會造成起動過電流跳閘,負載短路會燒變頻器模塊,千萬不能復位屢試。起動跳閘變頻器的輸出頻率有一個從0上升到Δn的過程,而負載短路跳閘起機就跳,這是區分起動跳閘和短路跳閘的界線。

  2.沖擊性負載引起過電流跳閘

  1)故障原因

  負載不穩定,忽大忽小,即沖擊性負載。當負載大于了變頻器的最大過電流電流值,變頻器過電流跳閘。

  2)故障排除

  ①偶爾過電流跳閘。因為沖擊負載,造成變頻器偶爾過電流跳閘,如果對工作沒有太大影響,可以復位繼續應用。如果任何跳閘都會對工作造成重大影響,就要考慮更換變頻器。

  ②變頻器過電流跳閘較頻繁,電動機的轉速又較低時,可以考慮增加一級減速器,利用提高轉速的方法減小電動機電流。如果沒法增加減速器,就要考慮更換高一級功率檔次的變頻器。該種跳閘的根源是變頻器的容量選的小,滿足不了沖擊負載的要求

  ③如果是人工喂料負載,控制喂料量,減小電動機的工作電流。如軋鋼機、提升機、礦井絞車、攪拌機、輸送帶等。

  3.變頻器參數設置不當或失控過電流

  1)過電流原因

  變頻器參數設置不合理,如頻率控制特性線的“正向頻率偏置”設置的較大造成過電流;變頻器PID控制反饋信號丟失,速度突然上升造成過電流;PID參數設置不合適,電動機升速時造成過電流跳閘;矢量控制中因電動機參數預置或自掃描不正確(變頻器工作中進行的自掃描)造成過電流跳閘;矢量控制PI參數設置不合適,提速太快引起過電流跳閘;PG編碼器損壞,造成變頻器過電流跳閘等。

  2)解決方法

  一般參數設置不合理過電流跳閘,多發生在變頻器的初始調試或修改參數時,當變頻器進入正常工作,這一類跳閘較少發生。PID或矢量控制,當一向工作正常,某日出現過電流跳閘,除了檢查負載之外,要檢查變頻器的反饋環節,傳感器、PG編碼器是否正常,有故障要進行更換。

  4.負載不正常造成過電流

  1)過電流原因

  抱閘系統的松閘抱閘時間選擇不合適,造成變頻器過電流跳閘;負載發生變化,機械系統卡住,管道堵塞,風道突然落塵等造成過電流跳閘。

  2)解決方法

  抱閘系統過電流跳閘一般在系統投入工作時就會發生,是松閘抱閘時間延遲造成的。可按電動機的額定轉速差計算松閘抱閘時間,也可設置變頻器的限流參數,將限流參數的限流值設置在允許的范圍內。

  負載故障具有突發性,負載一向工作是正常的,只是當出現了故障才表現為變頻器過電流跳閘。要檢查排除機械故障,疏通風道,更換老化管道等加以解決。

  5.外電路短路造成過電流跳閘

  1)故障原因

  電動機繞組短路、接線短路、接線端子短路等引起的過電流,是危險的一種過電流。過電流的特征是:該過電流不存在Δn的上升時間,變頻器運行就過電流跳閘。

  2)過電流物理現象分析

  因為電動機已經短路,變頻器驅動的負載就沒有了電動機的特性,不存在電動機的頻率上升時間,運行就過電流。

  短路過電流時電流的陡度di/dt很大,而開關器件的導通規律是先一點導通,逐漸向整個導通面擴大(如下圖所示)。因突然很大的短路電流會造成熱量集中,在保護電路還來不及保護時導通點已經過熱擊穿損壞。所以負載短路造成開關模塊損壞的概率非常高。

  3)負載短路的預防

  電動機出現短路故障多出現在應用時間較長的老電動機及工作環境比較潮濕的場合。電纜短路多出現在經常移動的場合,防護層出現硬傷使絕緣程度下降,進水氧化等。接線端子短路多出現在工作環境惡劣、多金屬粉塵、金屬切削的場合。在這些環境中要經常對強電環節進行維護。

  因為負載短路具有突發性,當變頻器一向工作良好,突然報過電流跳閘,要警惕是否負載短路造成的,不要輕易復位重試,要查清情況,防止盲目復位重試損壞變頻器。

  6.變頻器內部電路器件損壞過電流跳閘

  1)驅動信號畸變造成變頻器輸出過電流跳閘

  變頻器的驅動信號畸變,使輸出脈沖寬度發生變化,造成輸出電流增大跳閘。其特點為:變頻器過電流跳閘后能復位,復位后可重新起動。

  該現象多出現在工作時間較長的舊變頻器,一般是因為驅動電路中的電解電容失效造成的。解決方法是更換驅動電路中的電解電容器。

  2)模塊損壞過電流

  特征為:一上電就跳閘,一般不能復位。主要原因是模塊壞、驅動電路壞、電流檢測電路壞。電流檢測電路壞變頻器并不過電流,是檢測電路壞出現的誤報。變頻器內部損壞一般不能復位,這是和外部損壞的根本區別。


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