變頻器(Variable-frequencyDrive,VFD)是應用變頻技術與微電子技術,通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。
變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率,根據(jù)電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓,進而達到節(jié)能、調速的目的,另外,變頻器還有很多的保護功能,如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高,變頻器也得到了非常廣泛的應用。
那在我們日常使用過程中有哪些常見問題呢?
今天我們就來分析幾例:
一.對于變頻器來說,它們都有一個正常的工作電壓范圍,當電壓超過這個范圍時,就很可能會造成損壞。這種就是過壓類故障,常見的有兩類:
1.輸入交流過電壓:這種是指輸入輸入交流電源的電壓超過正常值,一般發(fā)生
在節(jié)假日線路負載較輕,電壓升高或者線路出現(xiàn)故障。例如,遇到星期一剛
上班,變頻器故障指示報警,斷開電源,過一會再送電啟動即可正常。
2.發(fā)電狀態(tài)時的過電壓:這種情況出現(xiàn)的概率較高,主要是電動機的實際轉速
比同步轉速還高,而使電動機處于發(fā)電狀態(tài)或者是中頻爐工作于向電網(wǎng)回饋
能量時,而變頻器又沒有安裝制動單元引起的。
以下情況可引起這一故障。
(1)當變頻器拖動大慣性負載時,其減速時間設置較小,在減速過程中,變頻
器輸出頻率減小的速度快,而負載靠本身阻力減速較慢,使得負載拖動電動
機的轉速比變頻器輸出頻率所對應的同步轉速還要高,電動機處于發(fā)電狀
態(tài),而變頻器沒有能量回饋功能,因而變頻器直流回路電壓升高,超過其保
護值,出現(xiàn)故障。.
(2)中頻爐或中頻設備在向電網(wǎng)回饋能量時也會使輸入電壓過高而出現(xiàn)故障。
(3)多個電動機拖動同一負載時,也可能出現(xiàn)這一故障.主要是由于沒有負荷分
配所引起的,即多臺電動機速度不同步.以兩臺電動機拖動同負載為例,當一
臺電動機的實際轉速大于另臺電動機的同步轉速時,則轉速較高的電動機相
當于原動機,轉速低的電動機則處于發(fā)電狀態(tài),易引起故障,處理此類故障
可加負荷分配器,也可修改變頻器參數(shù).
二.過載故障包括變頻過載和電機過載。其可能是加速時間太短,電網(wǎng)電壓太低、負載過重等原因引起的。
一般可通過延長加速時間、延長制動時間、檢查電網(wǎng)電壓等方法。負載過重,所選的電機和變頻器不能拖動該負載,也可能是由于機械潤滑不好引起。如前者則必須更換大功率的電機和變頻器;如后者則要對生產(chǎn)機械進行檢修。
三.過流可能是變頻器的輸出短路所引起。
這是要對線路及電機進行檢查,如果斷開負載變頻器還是過流,說明變頻器的逆變電路損壞,應修理或更換。如拆開機器就發(fā)現(xiàn)嚴重的短路現(xiàn)象,整流模塊和IGBT模塊爆裂,短路造成的黑色積炭噴得到處都是,主回路兩個繼電器也爆開,主控板暫時沒有發(fā)現(xiàn)問題,但驅動部分燒了好幾處,另外儲能大電容一部分都已發(fā)漲,電容板上的兩顆大螺絲接觸處全部燒焦,這就是西門子ECO變頻器的通病,因為所有電量都是要經(jīng)過這兩顆鐵螺絲,一旦鐵螺絲生銹,很容易引起電容的充放電不良,這樣電容發(fā)熱,漏電,發(fā)漲到最后損壞重要器件就不在話下了,為了防止再次接觸不良打火,在上螺絲的同時收好焊上幾股粗銅線,維修觸發(fā)板時不知道參數(shù)的,可以從控制板上完好的器件與損壞相同器件的對比,修復該板的電壓分別為-4.7V,-4.44V,更換損壞器件后,可以加電試驗,試驗步驟按主回路到控制空載,負載分別運行檢查。
加電試驗前為保證器件安全,防止再次損壞重要器件,大容量電容器暫時不要裝止,用兩只小容量電容器代替,為了保護IGBT,電容器到IGBT的供電回路最好是串聯(lián)白熾燈泡(也就是接個假負載),通電后如果顯示正常,可以啟動變頻器,再測量6個觸發(fā)脈沖,如果信號正常,可以去掉電容器與IGBT之間的燈泡,裝上大電容器進行空載運行,正常后再接負載運行,經(jīng)調試機器后一般可恢復正常。