6SE6430-2UD42-0GA0西門子變頻器功能 原裝正品 全國均可發貨
- 作者:樂清市邁創電氣有限公司 2019-12-01 08:18 741
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變頻器在日常維護過程中,經常會遇到各種各樣的問題,如外圍線路問題,參數設定問題,通訊問題或機械故障等。如果是變頻器出現故障,如何去判斷是哪一部分的問題,以及如何檢測,在這里以西門子變頻器為例略作介紹。
一、靜態測試
1、測試整流柜電路
打開整流柜找到整流橋和直流電源的輸出L+端和L-端,將萬用表調到電阻X10 擋,紅表棒接到L+,黑表棒分別測U1、V1、W1,應該有大約幾十歐的阻值,且基本平衡。相反將黑表棒接到L+ 端,紅表棒分別測U1、V1、W1,阻值都接近于無窮大。將紅表棒或黑表棒接到L-端,重復以上步驟,應得到相反結果。如果出現以下結果,可以判定電路已出現異常。
1.1三相整流橋阻值不平衡,可以說明整流橋故障;
1.2紅表棒接L+端或黑表棒接到L-端時,電阻無窮大,可以斷定整流橋開路故障
1.3紅表棒接L-端或黑表棒接到L+端時,電阻接近于零,可以斷定整流橋短路故障。
2、測試變頻柜電路
打開變頻柜,萬用表調到電阻X10檔,紅表棒接到直流電源的輸入L-端,黑表棒接到直流電源的輸入L+端,阻值應從零開始逐漸增大最后接近于無窮大。將紅表棒接到L+端,黑表棒分別接U2、V2、W2 上,應該有幾十歐的阻值,且各相阻值基本相同,反相應該為無窮大。將黑表棒接到L-端,重復以上步驟應得到相反結果,否則可確定電容器或IGBT模塊故障
二、動態測試
在靜態測試結果正常以后,才可進行動態測試,即上電試機。在上電前必須注意以下幾點:
1、檢查變頻器各插接頭是否已正確連接,連接是否有松動,連接異常有時可能導致變頻器出現故障,嚴重時會出現炸機等情況;
2、上電后觀察PMU顯示內容,是否報警告或故障并初步斷定故障及原因,排除故障
3、檢查參數是否有變動,如果有變動將參數恢復到用戶應用參數設置;
4、變頻器使能,測試U2、V2、W2 三相輸出電壓值,如出現缺相、三相不平衡等情況則IGBT 模塊或CUVC 驅動板等有故障,同時PMU 顯示F025、F026或F027各相短路或接地故障。
三、故障判斷
1、整流橋模塊損壞一般是由于電網電壓脈沖尖峰、散熱不良或內部短路引起。在排除內部短路故障后,更換整流橋。在現場處理故障時,應重點檢查電網情況,清除灰塵,保持通風良好,整流橋模塊連接牢固。
2、IGBT 模塊損壞一般是由于電機或電纜損壞及驅動電路故障引起。在修復驅動電路之后,測驅動波形良好狀態下更換IGBT模塊。在現場維修中更換CUVC 驅動板之后,應將用戶應用參數復制過來,還必須注意檢查電動機及連接電纜。在確定無任何故障下,運行變頻器。
3、電容器損壞一般是由于環境溫度高造成電解液干枯容量下降,內部開路或短路。
4、上電無顯示一般是由于控制直流電源損壞或預充電電路損壞使直流電路無直流電引起,如預充電電阻損壞,也有可能是面板損壞。
5、啟動顯示F006 過電壓或F002 欠電壓一般是整流柜故障,由于輸入缺相,電路老化及電路板受潮引起,找出其檢測點,檢測電路電壓,更換損壞的器件。還有就是制動單元及制動電阻是否正常。
6、啟動顯示F011過電流一般是由于驅動電路、電纜、電動機絕緣下降、編碼器連接不牢或IGBT模塊損壞引起。
7、帶載后顯示過載或過電流該種情況一般是由于參數設置不當或驅動電路老化,IGBT模塊損傷引起。
四、故障實例
6SE70變頻器驅動600 V、1 200 kW電動機,拖動三缸單作用泥漿泵,缸套直徑漬170 mm。當泥漿泵壓力達到20 MPa以上時,泵沖開始下降接著報故障F015(電動機已堵轉或失步),變頻器保護停機,復位后試驗多次都是這一過程。按照先軟件后硬件的檢查方法,先查看參數數據,發現P493.1選擇讀入轉矩上限連接器的BICO
參數是K3003,正確的應是K3004,連接器選擇錯誤,改正后試機帶載工作正常。
在現代工業控制系統中,采用變頻器控制的電動機系統,有著節能效果顯著、調節控制方便、維護簡單、可網絡化集中、遠程控制、可與PLC組成自動控制系統等優點。變頻器的這些特點使其在電氣傳動、工業自動控制等領域的應用日益廣泛。市場上不同型號規格變頻器的安裝、接線、調試各有特點,但主要方法及基本結構特性基本一致。本文以西門子mmv變頻器為例來闡明變頻器的外圍配置要點。
2 西門子mmv變頻器的基本結構
變頻器的主電路形式一般由整流、逆變和濾波三部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器,中間濾波部分用大電容作為濾波器,逆變部分為igbt三相橋式逆變器,通過控制各開關管的驅動信號來控制變頻器的輸出性能。
mmv變頻器是一種無速度傳感器矢量控制的通用型變頻器,可以廣泛地用于各種三相交流電機的轉速控制。mmv變頻器啟動轉矩大,控制精度高,過載能力強,保護措施安全可靠。安裝、設定、調試都比較方便。通過計算所需的輸出電流和頻率的變化量以維持所期望的電機轉速、轉矩等,使其不受負載條件變化的影響。可以通過串口(rs-485和rs-232)實現遠程控制,使用uss通訊方式可控制多達31臺變頻器。
變頻器的輸出端不要接電力電容器或大容量浪涌吸收器,以免被峰值很高的浪涌電壓破壞變頻器或導致其誤動作。變頻器的r、s、t端是變頻器的輸入端,接電源進線,可不分相序。u、v、w端是變頻器的輸出端。
以往每當提及電器制造業都想到浙江樂清市邁創電氣有限公司 供應低壓電工電氣:智能框架開關柜,塑殼斷路器開關,交流接觸器,熱繼電器,電機啟動器,雙電源自動轉換開關,熔斷器、互感器、調壓器、穩壓器、刀開關、隔離開關、行程開關、線圈、電磁鐵、信號燈、按鈕、端子、硅整流器、電力金具、通信設備、儀器儀表、建筑電器、電線電纜等各類電器產品的配件。
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一、過流(OC)是變頻器報警最為頻繁的現象。主要現象為:
(1) 重新啟動時,一升速就跳閘。這是過電流十分嚴重的現象。主要原因有:負載 短路,機械部位有卡住;逆變模塊損壞;電動機的轉矩過小等現象引起。
(2) 上電就跳,這種現象一般不能復位,主要原因有:模塊壞、驅動電路壞、電流檢測電路壞。
(3) 重新啟動時并不立即跳閘而是在加速時,主要原因有:加速時間設置太短、電流上限設置太小、轉矩補償(V/F)設定較高。
實例 (1) 一臺LG-IS3-4 3.7kW變頻器一啟動就跳“OC”
分析與維修:打開機蓋沒有發現任何燒壞的跡象,在線測量IGBT(7MBR25NF-120)基本判斷沒有問題,為進一步判斷問題,把IGBT拆下后測量7個單元的大功率晶體管開通與關閉都很好。在測量上半橋的驅動電路時發現有一路與其他兩路有明顯區別,經仔細檢查發現一只光耦A3120輸出腳與電源負極短路,更換后三路基本一樣。模塊裝上上電運行一切良好。
(2) 一臺BELTRO-VERT 2.2kW變頻通電就跳“OC”且不能復位。
分析與維修:首先檢查逆變模塊沒有發現問題。其次檢查驅動電路也沒有異?,F象,估計問題不在這一塊,可能出在過流信號處理這一部位,將其電路傳感器拆掉后上電,顯示一切正常,故認為傳感器已壞,找一新品換上后帶負載實驗一切正常。
二、 過壓(OU) 過電壓報警一般是出現在停機的時候,其主要原因是減速時間太短或制動電阻及制動單元有問題。
實例 一臺臺安N2系列3.7kW變頻器在停機時跳“OU”。
分析與維修:在修這臺機器之前,首先要搞清楚“OU”報警的原因何在,這是因為變頻器在減速時,電動機轉子繞組切割旋轉磁場的速度加快,轉子的電動勢和電流增大,使電機處于發電狀態,回饋的能量通過逆變環節中與大功率開關管并聯的二極管流向直流環節,使直流母線電壓升高所致,所以我們應該著重檢查制動回路,測量放電電阻沒有問題,在測量制動管(ET191)時發現已擊穿,更換后上電運行,且快速停車都沒有問題。
三、欠壓(Uu)也是我們在使用中經常碰到的問題。主要是因為主回路電壓太低(220V系列低于200V,380V系列低于400V),主要原因:整流橋某一路損壞或可控硅三路中有工作不正常的都有可能導致欠壓故障的出現,其次主回路接觸器損壞,導致直流母線電壓損耗在充電電阻上面有可能導致欠壓.還有就是電壓檢測電路發生故障而出現欠壓問題。
實例(1) 一臺CT 18.5kW變頻器上電跳“Uu”。
分析與維修:經檢查這臺變頻器的整流橋充電電阻都是好的,但是上電后沒有聽到接觸器動作,因為這臺變頻器的充電回路不是利用可控硅而是靠接觸器的吸合來完成充電過程的,因此認為故障可能出在接觸器或控制回路以及電源部分,拆掉接觸器單獨加24V直流電接觸器工作正常。繼而檢查24V直流電源,經仔細檢查該電壓是經過LM7824穩壓管穩壓后輸出的,測量該穩壓管已損壞,找一新品更換后上電工作正常。
(2) 一臺DANFOSS VLT5004變頻器 ,上電顯示正常,但是加負載后跳“ DC LINK UNDERVOLT”(直流回路電壓低)。
分析與維修:這臺變頻器從現象上看比較特別,但是你如果仔細分析一下問題也就不是那么復雜,該變頻器同樣也是通過充電回路,接觸器來完成充電過程的,上電時沒有發現任何異?,F象,估計是加負載時直流回路的電壓下降所引起,而直流回路的電壓又是通過整流橋全波整流,然后由電容平波后提供的,所以應著重檢查整流橋,經測量發現該整流橋有一路橋臂開路,更換新品后問題解決。
四、過熱(OH)也是一種比較常見的故障,主要原因:周圍溫度過高,風機堵轉,溫度傳感器性能不良,馬達過熱。
實例 一臺ABB ACS500 22kW變頻器客戶反映在運行半小時左右跳“OH”。
分析與維修:因為是在運行一段時間后才有故障,所以溫度傳感器壞的可能性不大,可能變頻器的溫度確實太高,通電后發現風機轉動緩慢,防護罩里面堵滿了很多棉絮(因該變頻器是用在紡織行業),經打掃后開機風機運行良好,運行數小時后沒有再跳此故障。
五、輸出不平衡 一般表現為馬達抖動,轉速不穩,主要原因:模塊壞,驅動電路壞,電抗器壞等。
實例 一臺富士 G9S 11KW變頻器,輸出電壓相差100V左右。
分析與維修:打開機器初步在線檢查逆變模塊(6MBI50N-120)沒發現問題,測量6路驅動電路也沒發現故障,將其模塊拆下測量發現有一路上橋大功率晶體管不能正常導通和關閉,該模塊已經損壞,經確認驅動電路無故障后更換新品后一切正常。
六、過載 也是變頻器跳動比較頻繁的故障之一,平時看到過載現象我們其實首先應該分析一下到底是馬達過載還是變頻器自身過載,一般來講馬達由于過載能力較強,只要變頻器參數表的電機參數設置得當,一般不大會出現馬達過載.而變頻器本身由于過載能力較差很容易出現過載報警.我們可以檢測變頻器輸出電壓。
七、開關電源損壞 這是眾多變頻器最常見的故障,通常是由于開關電源的負載發生短路造成的,丹佛斯變頻器采用了新型脈寬集成控制器UC2844來調整開關電源的輸出,同時UC2844還帶有電流檢測,電壓反饋等功能,當發生無顯示,控制端子無電壓,DC12V,24V風扇不運轉等現象時我們首先應該考慮是否開關電源損壞了。
八、SC故障是安川變頻器較常見的故障。IGBT模塊損壞,這是引起SC故障報警的原因之一。此外驅動電路損壞也容易導致SC故障報警。安川在驅動電路的設計上,上橋使用了驅動光耦PC923,這是專用于驅動IGBT模塊的帶有放大電路的一款光耦,安川的下橋驅動電路則是采用了光耦PC929,這是一款內部帶有放大電路,及檢測電路的光耦。此外電機抖動,三相電流,電壓不平衡,有頻率顯示卻無電壓輸出,這些現象都有可能是IGBT模塊損壞。IGBT模塊損壞的原因有多種,首先是外部負載發生故障而導致IGBT模塊的損壞如負載發生短路,堵轉等。其次驅動電路老化也有可能導致驅動波形失真,或驅動電壓波動太大而導致IGBT損壞,從而導致SC故障報警。
九、GF—接地故障也是平時會碰到的故障,在排除電機接地存在問題的原因外,最可能發生故障的部分就是霍爾傳感器了,霍爾傳感器由于受溫度,濕度等環境因數的影響,工作點很容易發生飄移,導致GF報警。
十、限流運行 在平時運行中我們可能會碰到變頻器提示電流極限。對于一般的變頻器在限流報警出現時不能正常平滑的工作,電壓(頻率)首先要降下來,直到電流下降到允許的范圍,一旦電流低于允許值,電壓(頻率)會再次上升,從而導致系統的不穩定。丹佛斯變頻器采用內部斜率控制,在不超過預定限流值的情況下尋找工作點,并控制電機平穩地運行在工作點,并將警告信號反饋客戶,依據警告信息我們再去檢查負載和電機是否有問題。
變頻器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,根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓,進而達到節能、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。
變頻器分類:
變頻器的分類方法有多種,按照主電路工作方式分類,可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器;按照開關方式分類,可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器;按照工作原理分類,可以分為V/f控制變頻器、轉差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等;在變頻器修理中,按照用途分類,可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。
1,功率器件串聯二電平電流型中壓變頻器功率器件串聯二電平電流型中壓變頻器的主電路結構如圖2所示,功率元件可采用SGCT(對稱門極換流晶閘管)或者采用中壓IGBT。最大的功率為10MW以下,可采用二極管多脈沖和PWM可逆整流,輸出方式為PWM輸出,控制方式主要采用V/F和矢量控制。目前主要的廠家是美國的AB公司和國內的佳靈公司。
功率器件串聯二電平電流型中壓變頻器結構簡單,使用的功率器件少,但器件串聯帶來均壓問題,且二電平輸出的dv/dt會對電機的絕緣造成危害,要求提高電機的絕緣等級。且諧波成分大,需要專門設計輸出濾波器。
2,單元串聯多重化電壓源中壓變頻器單元串聯多重化電壓源中壓變頻器采用低壓IGBT功率單元,所以技術成熟價格低,而且通過串聯單元的個數適應不同的輸出電壓要求。最大的輸出功率可至10MW,采用V/F和矢量控制技術,PWM電壓調制輸出。采用多脈沖二極管輸入整流。由于采用多重化輸出,所以其輸出波形完美,諧波小可適用任何場合的電機。主要的生產廠家是美國西門子羅賓康公司和國內的利得華福公司。
(1)重新啟動時,一升速就跳閘。這是過電流十分嚴重的現象。主要原因有:負載短路,機械部位有卡住;逆變模塊損壞;電動機的轉矩過小等現象引起。
(2)上電就跳,這種現象一般不能復位,主要原因有:模塊壞、驅動電路壞、電流檢測電路壞。
(3)重新啟動時并不立即跳閘而是在加速時,主要原因有:加速時間設置太短、電流上限設置太小、轉矩補償(V/F)設定較高。
(1)一臺LG-IS3-43.7kW變頻器一啟動就跳“OC”
分析與維修:打開機蓋沒有發現任何燒壞的跡象,在線測量IGBT(7MBR25NF-120)基本判斷沒有問題,為進一步判斷問題,把IGBT拆下后測量7個單元的大功率晶體管開通與關閉都很好。在測量上半橋的驅動電路時發現有一路與其他兩路有明顯區別,經仔細檢查發現一只光耦A3120輸出腳與電源負極短路,更換后三路基本一樣。模塊裝上上電運行一切良好。
(2)一臺BELTRO-VERT2.2kW變頻通電就跳“OC”且不能復位。
[故障實例2]一臺東元7300MA型37kW變頻器,運行中隨機性跳“直流回路電壓低”故障,有時一天數次跳故障,有時能連續運行好幾天。故障再現時,為變頻器重新上電,則又能正常運行段時間。用戶工作現場電壓的供電電壓很穩定,沒有什么問題,同時使用的其它數臺變頻器,和同型號變頻器,都沒有這種問題。
送維修部后,變頻器上電后,聽得“哐當”一聲響,充電接觸器閉合了,空載或輕載時,連續運行三天,未跳直流回路電壓低故障。用三相調壓器調節輸入電壓,同時監控操作顯示面板顯示的直流回路電壓值,與輸入電壓成成比例變化,并且在較大范圍內,變頻器都不報出故障,說明檢測電路沒有問題。
重點又檢查了直流回路的儲能電容,其容量與標稱值沒有大的出入,該機器使用年限不長,儲能電容又是選用優質元件,應該是沒有問題的。
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