福建南紙ABB和日本安川變頻器的常見故障和維修

鄭培輝

（福建省南紙股份有限公司 福建 南平 353000）

福建南紙ABB和日本安川變頻器的常見故障和維修

鄭培輝

（福建省南紙股份有限公司 福建 南平 353000）

對工藝要求高的傳動(dòng)設(shè)備常采用變頻器，通過“交-直-交”整流、逆變達(dá)到交流變頻的目的。為提高設(shè)備運(yùn)行的精度，改善設(shè)備的運(yùn)行特性，延長設(shè)備的使用壽命，在使用中要重視變頻器的工作環(huán)境，防止高低溫對其影響，并經(jīng)常檢測變頻器的運(yùn)行情況。

變頻器 節(jié)能 故障 維護(hù)

0 前 言

變頻器在工藝要求高的傳動(dòng)設(shè)備上應(yīng)用相當(dāng)廣泛，產(chǎn)品的種類也很多，例如ABB的ACS100、ACS400、ACS600和ACS800系列變頻器與日本安川G5、G7和H1000系列變頻器。它們的原理都是通過“交-直-交”整流、逆變達(dá)到交流變頻的目的。變頻器的使用能夠節(jié)約電能、能提高設(shè)備運(yùn)行精度、能改善設(shè)備運(yùn)行特性和提高設(shè)備使用壽命等，但對于維護(hù)人員來說工作量也會(huì)相對增大。在南紙三抄車間五號紙機(jī)上使用的ABB變頻器有60多臺，安川變頻器有20多臺。這里簡單介紹交流傳動(dòng)變頻器的特點(diǎn)和故障維護(hù)。

1 “交-直-交”系列交流傳動(dòng)變頻器的功能和特點(diǎn)

交流傳動(dòng)變頻器采用成熟完善的傳動(dòng)技術(shù)，具體有以下功能和特點(diǎn)：

1.1 安裝簡單

在產(chǎn)品包裝箱內(nèi)有系列模塊、用戶手冊、安裝模板、安裝指南和電纜緊固板。安裝前仔細(xì)閱讀安裝指南，只要根據(jù)安裝說明書的步驟進(jìn)行，用戶安裝就簡單了。

1.2 便于編程

交流傳動(dòng)變頻器有完善的參數(shù)表，用戶可以根據(jù)參數(shù)表里的參數(shù)組設(shè)定參數(shù)。用戶只需設(shè)定簡單的幾個(gè)參數(shù)（例如設(shè)定語言、電機(jī)電壓、電機(jī)電流、電機(jī)額定頻率、電機(jī)額定轉(zhuǎn)速、電機(jī)額定功率、電機(jī)功率因數(shù)），變頻器就可以工作。這是因?yàn)橐丫幒玫膽?yīng)用宏幾乎能完成所有的應(yīng)用需要。

1.3 操作方便

交流傳動(dòng)變頻器配備控制盤。它是一種多語言、LCD顯示、字符型控制盤，可以隨時(shí)安裝。當(dāng)兩個(gè)軟件版本相同時(shí)，控制盤還可用于變頻器間的參數(shù)拷貝。在控制盤上可改變控制方式、設(shè)定參數(shù)值、有輸出顯示、故障診斷顯示、故障復(fù)位、LED指示等，便于用戶操作和處理故障。

1.4 便于維護(hù)

當(dāng)傳動(dòng)電機(jī)或變頻器發(fā)生報(bào)警或故障時(shí)，在控制盤上有診斷顯示，對于維護(hù)人員來說是非常好的事。維護(hù)人員通過報(bào)警和故障代碼，查看維護(hù)手冊，就可判斷故障原因和處理故障的方法。這為維護(hù)人員節(jié)約了診斷和處理故障的時(shí)間，大大提高了工作人員的效率。對于生產(chǎn)車間來說這就是產(chǎn)量，就是經(jīng)濟(jì)效益。

2 變頻器故障診斷和維護(hù)

變頻器在運(yùn)行中發(fā)生故障，有屬于硬件方面的品質(zhì)毛病，也有使用維護(hù)不得法方面的問題。對于前者，要通過檢測找到故障硬件進(jìn)行維修或更換。對于使用維護(hù)方面的問題，應(yīng)以變頻器自診斷及保護(hù)功能動(dòng)作時(shí)顯示的信息為線索進(jìn)行分析，同時(shí)采用適當(dāng)?shù)臋z測手段找到故障點(diǎn)并修復(fù)之。

2.1 變頻器無輸出電壓

（1）主回路不通。重點(diǎn)檢查主回路通道中所有開關(guān)、熔斷器、接觸器及電力電子器件是否完好，導(dǎo)線接頭有無接觸不良或松脫。

（2）控制回路接線錯(cuò)誤，變頻器未正常啟動(dòng)。以說明書為依據(jù)，認(rèn)真核對控制回路接線，找出錯(cuò)誤并加以糾正。

2.2 電動(dòng)機(jī)不能升速

（1）交流電源或變頻器輸出缺相。電源缺相使變頻器輸出電壓降低，變頻器輸出缺相造成三相電壓不對稱而產(chǎn)生負(fù)序轉(zhuǎn)矩，都使電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩變小，不能驅(qū)動(dòng)負(fù)載加速。應(yīng)檢查熔絲有無熔斷，導(dǎo)線接頭有無松脫斷路，逆變橋開關(guān)管是否損壞和有無觸發(fā)脈沖等。

（2）頻率或電流設(shè)定值偏小。頻率設(shè)定在低值點(diǎn)上使頻率受到限制無法升高而不能加速。電流值設(shè)定偏小，則產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩的能力被限制，使電動(dòng)機(jī)剩余轉(zhuǎn)矩過小而不能加速。因此，應(yīng)檢查頻率和電流設(shè)定值是否適當(dāng)。當(dāng)電流設(shè)定值已達(dá)變頻器的最大值，則說明變頻器容量偏小，應(yīng)換較大容量的變頻器。

（3）調(diào)速電位器接觸不良或相關(guān)元件損壞，使頻率給定值不能升高。

2.3 轉(zhuǎn)速不穩(wěn)或不能平滑調(diào)節(jié)

這種故障一般受外界條件變化的影響，故障出現(xiàn)無規(guī)律且多為暫短性，主要影響源為：

（1）電源電壓不穩(wěn)定。

（2）負(fù)載有較大的波動(dòng)。

可通過檢測找到故障點(diǎn)和采取相應(yīng)的解決措施。

2.4 過電流故障

這是較常見的故障，可從電源、負(fù)載、變頻器、振蕩干擾等方面找原因。

（1）電源電壓超限或缺相。電壓超限而過高或過低，應(yīng)按說明書規(guī)定的范圍進(jìn)行調(diào)整。無論電源缺相或變頻器輸出缺相，都導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩減小而過流。

（2）負(fù)載過重或負(fù)載側(cè)短路。重點(diǎn)檢查機(jī)組有無異聲、振動(dòng)和卡滯現(xiàn)象，是否因工藝條件或操作方法改變而造成超載。負(fù)載側(cè)短路或接線，可用兆歐表進(jìn)行檢測。逆變器同一橋臂的2只晶體管同時(shí)導(dǎo)通也將形成短路。

（3）變頻器設(shè)定值不適當(dāng)。一是電壓頻率特性曲線中電壓提升大于頻率提升，破壞了U1/f1的比例關(guān)系，造成低頻高壓而過流。二是加速時(shí)間設(shè)定過短，需要加速轉(zhuǎn)矩過大而造成過流。三是減速制動(dòng)時(shí)間設(shè)定過短，機(jī)組迅速再生發(fā)電回饋給中間回路，造成中間回路電壓過高和制動(dòng)回路過流。

（4）振蕩過度：一般只在某轉(zhuǎn)速（頻率）下運(yùn)行時(shí)發(fā)生。主要原因有兩個(gè)：一是電氣頻率與機(jī)械頻率發(fā)生共振；二是純電氣回路所引起，如功率開關(guān)管的死區(qū)控制時(shí)間、中間直流回路電容電壓的波動(dòng)、電動(dòng)機(jī)滯后電流的影響及外界干擾源的干擾等。找出發(fā)生振蕩的頻率范圍后，可利用跳躍頻率功能跳過（回避）該共振頻率。

如以上四方面都正常，則可能是選擇的變頻器容量偏小所致，應(yīng)考慮換大。

2.5 過電壓故障

觀察兩組住治療效果，判定標(biāo)準(zhǔn)：臨床癥狀完全消失無復(fù)發(fā)為治愈；白帶、瘙癢、炎癥等明顯改善為有效；白帶、瘙癢、炎癥等為改善或加重為無效，治療總有效率=（治愈+有效）/總例數(shù)×100%。

此故障常發(fā)生在機(jī)組減速制動(dòng)時(shí)，過壓原因大都與中間回路及制動(dòng)環(huán)節(jié)有關(guān)，主要是：

（1）電源電壓過高，一般超過10%以上。

（2）制動(dòng)電阻阻值過大或損壞，無法及時(shí)釋放回饋的能量而造成過電壓。

（3）中間回路濾波電容失效（容量變?。┗驒z測電路故障。應(yīng)認(rèn)真檢查電容器有無異味，變色、安全閥是否脹出，箱體有無變形及漏液。此電容一般5年應(yīng)予更換。

（4）減速時(shí)間設(shè)定過短。

2.6 低電壓故障

（1）交流電源電壓過低或缺相。

（2）供電變壓器容量縮小，線路阻抗過大，帶載后變壓器及線路壓降過大而造成變頻器輸入電壓偏低。

（3）變頻器整流橋二極管損壞，使整流電壓降低。

2.7 過熱故障

（1）環(huán)境溫度過高。

（2）內(nèi)部冷卻風(fēng)扇損壞或運(yùn)轉(zhuǎn)不正常。

（3）通風(fēng)口罩柵被雜物堵塞。

（4）負(fù)載過重。

對以上述各種故障的診斷，其發(fā)生幾率的高低基本符合所列的先后次序。通過檢測分析，一般均可較快找到故障點(diǎn)。

3 結(jié)束語

變頻器給用戶帶來方便和效益，在日常維護(hù)上，要經(jīng)常給變頻器吹灰，改善周邊環(huán)境，防止高、低溫環(huán)境對變頻器的影響，防止高電頻對變頻器的沖擊，防止變頻器振動(dòng)等。變頻器價(jià)格相對較高，對于用戶來說，在考慮方便的同時(shí)，也要考慮經(jīng)濟(jì)成本，選用適合本電氣系統(tǒng)運(yùn)行的變頻器。

鄭培輝，1975年，男，學(xué)士學(xué)位，南紙股份有限公司，副主任，紙機(jī)自控設(shè)備維護(hù)。

E-mail:zhengpeihui1213@126．com