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西門(mén)子變頻器常見(jiàn)故障分析和處理

日期:2025-03-11 20:54
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摘要:西門(mén)子變頻器常見(jiàn)故障分析和處理 西門(mén)子變頻器常見(jiàn)故障分析和處理
西門(mén)子變頻器常見(jiàn)故障分析和處理,西門(mén)子變頻器
 
變頻器的整體結(jié)構(gòu)主要由主回路、驅(qū)動(dòng)電路、開(kāi)關(guān)電源電路、保護(hù)檢測(cè)電路、通訊接口電路、控制電路等組成。
    在這些電路中,中央微處理器、數(shù)字處理器、等集成電路涉及到程序問(wèn)題。這個(gè)資料每個(gè)廠商都是優(yōu)良保密的。各廠家、各品牌其內(nèi)容各不相同。一旦這方面出故障,只有廠方和委托代理方能夠解決。除此之外,變頻器的故障,原則上都能解決。
    主回路主要由整流電路、限流電路、濾波電路、制動(dòng)電路、逆變電路和檢測(cè)電路組成。
1、整流電路
    整流電路實(shí)際上就是一塊整流模塊。它的作用是把三相(或單相)50Hz、380V(220V)的交流電源,通過(guò)整流模塊的橋式整流成脈動(dòng)直流電。
整流電路(整流模塊)的故障:
整流模塊中的整流二極管一個(gè)或多個(gè)損壞而開(kāi)路,導(dǎo)致主回路PN電壓值下降或無(wú)電壓值。
整流模塊中的整流二極管一個(gè)或多個(gè)損壞而短路,導(dǎo)致變頻器輸入電源短路,供電電源跳閘,變頻器無(wú)法接上電源。
2、限流電路
    限流電路是限流電阻和繼電器觸點(diǎn)(或可控硅)相并聯(lián)的電路。變頻器開(kāi)機(jī)瞬間會(huì)有一個(gè)很大的充電電流,為了保護(hù)整流模塊,充電電路中串聯(lián)限流電阻以限制充電電流值。隨著充電時(shí)間的延長(zhǎng),它的充電電流逐漸減少。減少到一定數(shù)值時(shí),繼電器動(dòng)作觸點(diǎn)閉和,短接了限流電阻。變頻器正常運(yùn)行時(shí),主回路的電流流經(jīng)繼電器觸點(diǎn)。
限流電路故障:
     繼電器觸點(diǎn)氧化,接觸不佳。導(dǎo)致變頻器工作時(shí),主回路電流,部分或全部流經(jīng)限流電阻,限流電阻被燒毀。
繼電器觸點(diǎn)燒毀,不能恢復(fù)常開(kāi)狀態(tài)。導(dǎo)致開(kāi)機(jī)時(shí),限流電阻不起作用,過(guò)大的充電電流損壞整流模塊。
     繼電器線圈損壞不能工作,導(dǎo)致變頻器工作時(shí),主回路電流全部流經(jīng)限流電阻,限流電阻被燒毀。
限流電阻燒毀,或者是限流電阻老化損壞。變頻器接通電源后,主回路無(wú)直流電壓輸出。因此,也就無(wú)低壓直流供電。這是變頻器的操作面盤(pán)沒(méi)有顯示,高壓指示燈也不會(huì)亮。
    一些變頻器限流電路中,不用繼電器,而用可控硅等開(kāi)關(guān)器件??煽毓璧乳_(kāi)關(guān)器件損壞后開(kāi)路、短路和可控硅無(wú)觸發(fā)信號(hào)三種情況,其故障類似繼電器,可以測(cè)量可控硅兩端的電壓值來(lái)判斷可控硅的好壞。
3、濾波電路
    濾波電路是將整流電路輸出的脈動(dòng)直流電壓,變成波動(dòng)很小的直流電壓。通常變頻器為電壓型,由濾波電解電容對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行平滑。對(duì)于380V電源供電的變頻器,是兩個(gè)電解電容串聯(lián)后再并聯(lián)。勻壓電阻是為了使直流電壓平分后加到每個(gè)電容上。
濾波電路故障
    濾波電容老化。其容量低于額定值的85%,致使變頻器運(yùn)行時(shí),輸出電壓低于正常值。
    濾波電容損壞成開(kāi)路,導(dǎo)致變頻器運(yùn)行時(shí)輸出電壓低于正常值。損壞成短路,會(huì)導(dǎo)致另一只濾波損壞。進(jìn)而可能損壞限流電路中的繼電器、限流電阻、損壞整流模塊。
    勻壓電阻損壞。勻壓電阻損壞后,會(huì)由于兩個(gè)電容受壓不均而逐個(gè)因超壓被損壞。
4、制動(dòng)電路
    制動(dòng)電路工作時(shí),可以使變頻器在減速過(guò)程中,增加電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。同時(shí)吸收制動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的泵升電壓,使主回路的直流電壓不至于過(guò)高。
制動(dòng)電路的故障:
  制動(dòng)控制管損壞。損壞后成開(kāi)路,失去制動(dòng)功能;損壞成短路,制動(dòng)電路始終處于工作狀態(tài),制動(dòng)電阻會(huì)損壞。同時(shí)增加整流模塊的負(fù)荷,整流模塊易老化,甚至損壞。
5、逆變電路
    逆變電路的基本作用是在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制下,將直流電源轉(zhuǎn)換成頻率和電壓可以任意調(diào)節(jié)的交流電源。即變頻器的輸出電源。它有六個(gè)開(kāi)關(guān)器件(如GTR、IGBT),組成三相橋式逆變電路。這些開(kāi)關(guān)器件都是作成模塊形式,通常有同一橋臂,上下兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件組成一個(gè)模塊,有六個(gè)開(kāi)關(guān)器件組成一個(gè)模塊。
逆變電路故障
    六個(gè)開(kāi)關(guān)器件中的一個(gè)或一個(gè)以上損壞,造成輸出電壓抖動(dòng)、斷相或無(wú)輸出現(xiàn)象。同一橋臂上下兩個(gè)開(kāi)關(guān)器同時(shí)損壞短路(主回路短路)。造成限流電路的繼電器或可控硅、整流模塊損壞。
    損壞原因是負(fù)載電流過(guò)大,主回路直流電壓過(guò)高,而過(guò)流保護(hù)和過(guò)壓保護(hù)又未起到保護(hù)作用;驅(qū)動(dòng)信號(hào)不正常,出現(xiàn)同一橋臂上下兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件同時(shí)導(dǎo)通,逆變模塊老化等等。
    同時(shí),已有許多小功率變頻器采用集成功率模塊或智能功率模塊。智能功率模塊內(nèi)部高度集成了整流模塊、限流電路中的可控硅、逆變模塊、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路及各種傳感器。它的優(yōu)點(diǎn)是:使變頻器外圍電路減少,只有一塊功率模塊,安裝方便、體積減小。缺點(diǎn)是智能模塊中只要其中的一個(gè)部件損壞,整個(gè)模塊就要更換。導(dǎo)致修理費(fèi)用增加或無(wú)修理價(jià)值。
6、主回路常見(jiàn)故障現(xiàn)象、原因和處理方法
     變頻器無(wú)顯示,PN之間無(wú)直流電壓、高壓指示燈不亮。屬主回路無(wú)輸出直流電壓。
    主回路無(wú)輸出直流電壓的原因由限流電阻損壞開(kāi)路造成,使濾波電路無(wú)脈動(dòng)直流電壓輸入。
      主回路無(wú)直流電壓輸出的**個(gè)原因,是整流模塊損壞,整流電路無(wú)脈動(dòng)直流電壓輸出所致。這時(shí)不能簡(jiǎn)單地更換整流模塊。還必須進(jìn)一步查找整流模塊損壞的原因。整流模塊的損壞可能是:自身老化自然損壞;主回路有短路現(xiàn)象損壞整流模塊。
判斷方法:首先換下整流模塊,用萬(wàn)用表檢測(cè)主回路,若主回路無(wú)短路現(xiàn)象,說(shuō)明整流模塊是自然損壞,更換新元件即可。
若主回路有短路現(xiàn)象,又要檢測(cè)出是哪一個(gè)元件引起短路的,可能是制動(dòng)電路中的Rb和G均短路;濾波電容短路;逆變模塊短路等。通過(guò)檢測(cè)具體落實(shí)主回路短路的原因。同時(shí)還要查找出造成這些元件短路的原因。
    限流電阻損壞開(kāi)路,整流電路的脈動(dòng)直流電壓無(wú)法送到濾波電路,使主回路無(wú)直流電壓輸出。
 檢查限流電路中的繼電器或可控硅是否損壞,換限流電阻。
    逆變模塊中,至少有一個(gè)橋臂上下兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件短路,造成主回路短路而燒毀整流模塊。
    用戶檢查電動(dòng)機(jī)是否損壞,電動(dòng)機(jī)是否有過(guò)載或堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象,檢查驅(qū)動(dòng)信號(hào)是否正常。
更換逆變模塊和整流模塊。
制動(dòng)電路中控制元件損壞短路和制動(dòng)電阻短路,造成主回路短路而燒毀整流模塊。
檢查制動(dòng)控制信號(hào)是否正常,更換制動(dòng)控制元件,制動(dòng)電阻和整流模塊。
濾波電容損壞短路,造成主回路短路而燒毀整流模塊。
檢查勻壓電阻是否正常,更換濾波電容和整流模塊。
整流模塊老化損壞。更換整流模塊。
變頻器輸出電壓偏低。
輸出電壓偏低是因?yàn)橹骰芈分绷麟妷旱陀谡V翟斐?。另外還有逆變模塊老化,驅(qū)動(dòng)信號(hào)幅值較低造成。首先,用萬(wàn)用表測(cè)量直流高壓值,確定二個(gè)原因中的那一個(gè)原因。
整流模塊有一個(gè)以上整流二極管損壞,整流電路缺相整流,輸出的脈動(dòng)直流電壓低于正常值,使主回路直流電壓低于正常值,造成變頻器輸出電壓偏低。
濾波電容老化,容量下降。在帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中,充放電量不足,造成變頻器輸出電壓偏低。
逆變模塊老化。開(kāi)關(guān)元件在導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),有較高的電壓降,造成變頻器輸出電壓偏低。
驅(qū)動(dòng)信號(hào)幅值偏低,使逆變模塊工作在放大狀態(tài),而不是在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。造成變頻器輸出電壓偏低。
變頻器輸出電壓缺相(電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)缺相運(yùn)行現(xiàn)象)
    變頻器輸出電壓缺相,是由于逆變電路中,有一個(gè)橋臂不工作所致。
逆變模塊中有一個(gè)橋臂損壞,更換逆變模塊。
   驅(qū)動(dòng)電路有一組無(wú)輸出信號(hào),使逆變電路有一個(gè)橋臂不工作。
變頻器輸出電壓波動(dòng)(電動(dòng)機(jī)抖動(dòng)運(yùn)行)
    變頻器的輸出電壓值忽大忽小地波動(dòng),被驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)抖動(dòng),是由于變頻器逆變電路的六個(gè)開(kāi)關(guān)元件中,一個(gè)或不在同一橋臂的一個(gè)以上的開(kāi)關(guān)件不工作造成的。
   有一個(gè)或不在同一橋臂上的一個(gè)以上的開(kāi)關(guān)元件損壞開(kāi)路。要更換逆變模塊。
   有一個(gè)或不在同一橋臂上的一個(gè)以上的驅(qū)動(dòng)信號(hào)不正常,導(dǎo)致相應(yīng)的開(kāi)關(guān)元件不工作。
 變頻器接上電源,供電電源跳閘,或燒斷熔絲。這是由于變頻器的整流模塊損壞短路所致。

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