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維修技術(shù)
電機拖動中變頻調(diào)速系統(tǒng)的常見故障及排除措施
內(nèi)容簡介:在電機拖動中選擇適合的變頻器,合理運用變頻調(diào)速技術(shù)總結(jié)并且對容易出現(xiàn)問題的地方定期進行維修和保養(yǎng)工作,及時更換易損件可以保證變頻器正常運行減少故障。
  根據(jù)實踐經(jīng)驗并結(jié)合理論知識對電機拖動中變頻調(diào)速系統(tǒng)的常見故障及排除措施進行了探討,為日常工作中操作人員熟練掌握變頻調(diào)速技術(shù)提供了有利的依據(jù)。
  電機是一種實現(xiàn)電能量轉(zhuǎn)換的電磁裝置,包括電動機和發(fā)電機。電機拖動是指由原動機帶動生產(chǎn)機械運動,以電動機作為原動機并且按照人們通常給定的規(guī)律帶動生產(chǎn)機械的運轉(zhuǎn),就稱為電機拖動。電機拖動系統(tǒng)是用電動機來拖動機械運行的系統(tǒng)。
  隨著計算機和電子技術(shù)的發(fā)展,PLC、變頻器等自動化產(chǎn)品在電機拖動領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。電機拖動中采用PLC-變頻器調(diào)速在近幾年得到了推廣和普及。隨著變頻器使用的普及,在日常工作中會經(jīng)常遇到變頻器報警跳閘等故障情況,為了更好地使用變頻器,減少設(shè)備停機時間,本文總結(jié)了一些變頻器常見故障及排除措施。
  1.變頻調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點
  調(diào)速范圍寬,可實現(xiàn)有精確控制;軟啟動、軟停止的功能降低了機械傳動沖擊;組件高度集成以及采用可靠性高的低壓電器,有效解降低設(shè)備故障率,而且容易維護。提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)和工作效率而且有明顯的節(jié)能效果。
  2.變頻器對工作環(huán)境的要求
  變頻器的工作電源電壓應(yīng)相對穩(wěn)定,環(huán)境溫度為-10℃~45℃,濕度應(yīng)在95%RH以下、無腐蝕性氣體和導(dǎo)電塵埃等清潔干凈的場所。當(dāng)變頻器在電源電壓波動幅度大和潮濕高溫多塵的惡劣環(huán)境下工作時,容易出現(xiàn)過壓、欠壓、過流、短路等故障。
  3.常見故障及排除措施
  3.1過電流、過載
  一般是由于變頻器的輸出電流超過過電流檢測值(約為額定電流的200%)、變頻器的輸出電流超過電機或變頻器的額定負(fù)載能力(約為額定值的160%)。應(yīng)檢查輸入三相電源是否出現(xiàn)缺相或不平衡、電機接線端子(U、V、W)電路之間有無相間短路或?qū)Φ囟搪;檢查電機和編碼器電纜及相序是否正確;檢查電機功率是否匹配、在電機電纜上是否含有功率因數(shù)校正電容或浪涌吸收裝置、變頻器輸出側(cè)安裝的電磁開關(guān)是否誤動作;檢查變頻器的加速時間以及變頻器的參數(shù)設(shè)定是否正確。
  3.2過電壓
  一般是由于變頻器的中間電路直流電壓高于過電壓的極限值。應(yīng)檢查電源電壓是否在規(guī)定范圍內(nèi)、變頻器的減速時間是否設(shè)置過短,如過短,延長減速時間;是否正確使用制動單元、降低負(fù)載慣量或放大變頻器容量。
  3.3欠電壓
  一般是由于變頻器的中間電路直流電壓低于欠電壓的極限值。檢查電源電壓是否在規(guī)定范圍內(nèi)、電源是否存在停電、瞬間停電、主電路器件故障、接觸不良等情況、供電變壓器容量是否合適、系統(tǒng)中是否存在大啟動電流的負(fù)載。
  3.4接地故障
  一般是由于變頻器輸出側(cè)的接地電流,超出變頻器的整定值。檢查電機和電機電纜的對地絕緣是否正常。
  3.5輸入電源缺相
  一般是由于變頻器直流環(huán)節(jié)電壓波動太大輸入電源缺相。檢查變頻器的供電電壓是否缺相、輸入三相電源電壓不平衡度是否超過4%、負(fù)載波動是否過大、變頻器的三相輸入電流是否平衡。
  3.6輸出缺相
  一般是由于變頻器檢測輸出某相無輸出電流,而另兩相有電流。檢查電機、變頻器和電機之間的接線;檢查變頻器三相輸出電壓是否平衡。
  3.7過熱故障
  一般是由于變頻器的散熱器溫度,超出變頻器的整定值。檢查環(huán)境溫度是否超過標(biāo)準(zhǔn);檢查變頻器的散熱風(fēng)機工作是否正常,散熱風(fēng)道有無堵塞;檢查變頻器散熱器的溫度顯示值。
  3.8整流模塊損壞
  一般是由于電網(wǎng)電壓或內(nèi)部短路引起的,在排除內(nèi)部短路情況下,更換整流橋。在現(xiàn)場處理故障時,應(yīng)重點檢查用戶電網(wǎng)情況,如電網(wǎng)電壓,有無電焊機等對電網(wǎng)有影響的設(shè)備等。
  3.9逆變模塊損壞
  一般是由于電纜或電機損壞及驅(qū)動電路故障引起。在修復(fù)驅(qū)動電路之后,測驅(qū)動波形良好狀態(tài)下,更換模塊。在現(xiàn)場服務(wù)中更換驅(qū)動板之后,還必須注意檢查馬達(dá)及連接電纜。在確定無任何故障下,運行變頻器。
  3.10上電無顯示
  一般是由于開關(guān)電源損壞或軟充電電路損壞使直流電路無直流電引起,如啟動電阻損壞,也有可能是面板損壞。
  4.日常維護檢查應(yīng)注意事項
  變頻器上電之前應(yīng)先檢測周圍環(huán)境的溫度及濕度,溫度過高會導(dǎo)致變頻器過熱報警,嚴(yán)重時會直接導(dǎo)致電路短路、變頻器功率器件損壞;空氣濕度過大會導(dǎo)致變頻器內(nèi)部直接短路。在變頻器運行時要注意其冷卻系統(tǒng)工作是否正常:風(fēng)道排風(fēng)是否流暢,風(fēng)機是否有異常噪音。IP20以上的變頻器可直接敞開安裝,IP20以下的變頻器一般應(yīng)采用柜式安裝,變頻柜散熱效果好壞將直接影響變頻器的正常運行。保護柜盡可能安裝在周圍溫度不易上升的地方;保護柜應(yīng)通風(fēng)、防塵、防雨性能良好;頻器在柜內(nèi)應(yīng)該縱向安裝,而且上下、左右方向應(yīng)留有足夠的空間,方便變頻器通風(fēng)散熱;柜內(nèi)應(yīng)安裝溫濕度傳感器、散熱風(fēng)扇、加熱除濕裝置;經(jīng)常檢查進風(fēng)口是否有灰塵及阻塞物, 變頻器的排風(fēng)系統(tǒng)如風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)是否流暢都是我們?nèi)粘z查不可忽略的地方。電動機變壓器、電抗器等是否過熱以及有異味;變頻器和馬達(dá)是否有異常響聲;變頻器面板電流顯示是否偏大或電流變化幅度太大,輸出UVW三相電壓與電流是否平衡等。
  變頻器由多種部件組成,有些部件在長期工作后其性能會逐漸降低、老化,這也是變頻器發(fā)生故障的主要原因,為了保證設(shè)備長期的正常運轉(zhuǎn),冷卻風(fēng)扇以及濾波電容應(yīng)定期進行更換。
  4.1冷卻風(fēng)扇的更換
  變頻器的功率模塊是發(fā)熱最嚴(yán)重的器件,其連續(xù)工作所產(chǎn)生的熱量必須要及時排出,一般風(fēng)扇的壽命大約為10kh~40kh。按變頻器連續(xù)運行折算為2~3年就要更換一次風(fēng)扇,直接冷卻風(fēng)扇有二線和三線之分,二線風(fēng)扇其中一線為正極,另一線為負(fù)線,更換時應(yīng)注意不要接錯;三線風(fēng)扇除了正、負(fù)極外還有一根檢測線,安裝錯誤的話會引起變頻器過熱報警。
  4.2濾波電容的更換
  中間直流回路濾波電容:又稱電解電容,其主要作用就是平滑直流電壓,吸收直流中的低頻諧波,它的連續(xù)工作產(chǎn)生的熱量加上變頻器本身產(chǎn)生的熱量都會加快其電解液的干涸,直接影響其容量的大小。正常情況下電容的使用壽命為5年。建議每年定期檢查電容容量一次,一般其容量減少20%以上應(yīng)更換。
  5.定期保養(yǎng)應(yīng)注意事項
  應(yīng)至少一年進行一次定期檢查。檢查螺絲釘、螺栓和即插件等是否松動。定期清掃空氣過濾器冷卻風(fēng)道及內(nèi)部灰塵。相間電阻以及輸入輸出電抗器的對地是否有短路現(xiàn)象,必要時應(yīng)用絕緣電阻測試儀進行測量,正常應(yīng)大于幾十兆歐。在條件允許的情況下,要用示波器測量開關(guān)電源輸出各電路電壓的平穩(wěn)性,如:5V、12V、15V、24V等電壓。U、V、W相間波形是否為正弦波。導(dǎo)體和絕緣體是否有腐蝕現(xiàn)象,如果有的話要及時用酒精擦拭干凈。測量驅(qū)動器電路各路波形的方法是否有畸變。接觸器的觸點是否有打火痕跡,嚴(yán)重的要更換同型號或大于原容量的新品。確認(rèn)保護顯示回路無異常;確認(rèn)控制電壓的正確性,進行順序保護動作試驗;確認(rèn)變頻器在單獨運行時輸出電壓的平衡度。
  6.結(jié)束語
  在電機拖動中選擇適合的變頻器,合理運用變頻調(diào)速技術(shù)總結(jié)并且對容易出現(xiàn)問題的地方定期進行維修和保養(yǎng)工作,及時更換易損件可以保證變頻器正常運行減少故障。
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西安西瑪高壓電機維修的工藝流程簡單介紹
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西瑪電機維修在生活中尤為重要。
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探討異步電機故障診斷
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直線電機在機床設(shè)備中的應(yīng)用
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如何經(jīng)濟有效地將你的應(yīng)用過渡到無刷直流電機
  在美國有很多BLDC制造商。許多公司仍然專注于諸如有刷直流電機、步進電機等技術(shù)。當(dāng)審視包括有刷直流電機(BDC)的運動控制系統(tǒng)時,很明顯,其控制不像無刷直流電機那么復(fù)雜。
變頻電機絕緣損壞及預(yù)防方法
  隨著變頻電機這一新設(shè)備的廣泛使用,人們發(fā)現(xiàn)變頻電機尤其是低壓變頻電機的絕緣會過早的損壞,直接導(dǎo)致了變頻電機的使用壽命比普通電機短得多,甚至幾個星期就出現(xiàn)故障。因此,就需要對變頻電機絕緣損壞的機理進行分析并探尋控制措施。
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