ABB變頻器ACS800系列常見故障與日常維護(hù)

謝宗宇

摘 ?要：ABB變頻器ACS800系列具有穩(wěn)定的性能、豐富的組合功能、高性能的矢量控制技術(shù)、底速高轉(zhuǎn)矩輸出、良好的動態(tài)特性及超強(qiáng)的過載能力。節(jié)省占地面積、運(yùn)行能耗低支持廣泛功率范圍的優(yōu)勢，在冶金、發(fā)電等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，極大推動了我國工業(yè)制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。然而，在變頻器運(yùn)行期間，受自身老化、運(yùn)行環(huán)境等因素影響，常出現(xiàn)故障問題，影響設(shè)備工況與使用壽命?；诖?，為保證設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行，本文對ABB變頻器ACS800系列的常見故障進(jìn)行探討，提出故障處理方法和日常維護(hù)措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：ABB變頻器;ACS800系列;常見故障;日常維護(hù)

一、ABB變頻器ACS800系統(tǒng)的常見故障與處理方法

1、制動器故障

制動器故障的產(chǎn)生原因在于開啟超時或是打開不到位，顯示BRAKE FLT作為故障代碼。針對這一故障，要求技術(shù)人員檢查數(shù)字輸出抱閘松開到接觸器的連線，開啟制動器保護(hù)罩，強(qiáng)制開啟制動器線圈，重點(diǎn)檢查裝置限位是否處于打開狀態(tài)，從而確定故障成因，當(dāng)機(jī)構(gòu)卡阻或是限位無法打開時，更換全新制動器即可，在限位打開距離不達(dá)標(biāo)時，對行程開關(guān)進(jìn)行緊固處理并調(diào)節(jié)行程開關(guān)、限位打開距離即可，而在制動器打開時間較長時，可選擇調(diào)整打開延時時間或是更換液力推桿。

2、變頻器溫度超溫與低溫故障

ABB變頻器對溫度較為敏感，如果工作溫度過高或是過低，都將明顯影響變頻器運(yùn)行工況，由此引發(fā)變頻器性能下降、電動機(jī)過熱等一系列問題出現(xiàn)。

首先，針對變頻器超溫故障，常見成因?yàn)轱L(fēng)扇不轉(zhuǎn)和風(fēng)道堵塞，逐項(xiàng)檢查風(fēng)扇線圈損壞情況、冷風(fēng)道積塵情況和風(fēng)扇潤滑情況，確定故障點(diǎn)和問題成因，選擇性更換風(fēng)扇線圈、清理風(fēng)道積塵、在風(fēng)扇轉(zhuǎn)動不靈活與卡死部位添加輕油和固體潤滑脂，必要時更換全新的同型號冷風(fēng)風(fēng)扇。

其次，針對變頻器低溫故障，產(chǎn)生原因在于運(yùn)行環(huán)境溫度較低，進(jìn)而影響到變頻器工作溫度，可選擇在電氣室增設(shè)暖風(fēng)空調(diào)，來提升環(huán)境溫度和工作溫度，避免低溫干擾到變頻器運(yùn)行工況。

3、限流操作

在ABB變頻器運(yùn)行期間，如果電流數(shù)值與電壓頻率超出預(yù)先設(shè)定的額定值，將形成電流極限問題，由控制系統(tǒng)發(fā)出限流報(bào)警信號，自動調(diào)整變頻器運(yùn)行狀態(tài)，使變頻器無法工作，這一問題并不會對設(shè)備性能、使用壽命造成明顯影響。當(dāng)出現(xiàn)限流操作問題時，需要采取溯源分析等手段來掌握電流極限成因，采取相應(yīng)處理措施，并將電壓頻率和電流數(shù)值調(diào)整至至額定范圍內(nèi)，方可恢復(fù)變頻器穩(wěn)定運(yùn)行工況，預(yù)防限流操作問題反復(fù)出現(xiàn)。

4、過流故障

過流故障是因變頻器啟動期間因驟然升速或是電動機(jī)轉(zhuǎn)矩值不達(dá)標(biāo)而出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，可能造成通電就跳、電路模塊燒壞的嚴(yán)重后果，主要產(chǎn)生原因包括負(fù)載短路、加速時間過短、設(shè)置電流值較小、轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償過大。在出現(xiàn)變頻器過流故障時，首先要確定故障成因和過電流大致部位，可使用萬用表逐項(xiàng)檢測各處關(guān)鍵測試點(diǎn)的電流值，以及檢測集成電路各腳輸出電壓值，根據(jù)測量數(shù)據(jù)判斷各部位是否存在過流故障。隨后，更換因過電流故障而損壞的元器件，重新設(shè)定加速時間與轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償量等參數(shù)。在受損元件更換和故障隱患消除后，通電進(jìn)行試運(yùn)行，接上電動機(jī)并啟動變頻器，觀察一段時間內(nèi)的運(yùn)行工況，確定溫升正常、未反復(fù)出現(xiàn)過電流現(xiàn)象后，即可完成故障維修作業(yè)，確定過電流故障被排除。

二、ABB變頻器ACS800系列的日常維護(hù)措施

1、安裝與運(yùn)行

在ABB變頻器運(yùn)行期間，安裝質(zhì)量不佳和運(yùn)行環(huán)境條件惡劣，進(jìn)而影響到變頻器運(yùn)行工況是故障問題反復(fù)出現(xiàn)的主要原因，使得設(shè)備老化速度加快、運(yùn)行穩(wěn)定性不足。例如，當(dāng)ABB變頻器處于室溫高于50℃或是不同時間段溫差過大的工作環(huán)境時，在運(yùn)行期間易出現(xiàn)老化速度加快、結(jié)露、絕緣大幅降低、短路問題。針對于此，為預(yù)防變頻器故障出現(xiàn)，需要將安裝質(zhì)量檢查、運(yùn)行環(huán)境管理納入日常維護(hù)體系中，著重開展這兩方面工作。其中，在安裝質(zhì)量檢查方面，參照廠商提供的安裝說明書與使用手冊，逐項(xiàng)檢查ABB變頻器各部位與電氣線路的安裝質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，測試變頻器運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)和解決安裝問題，如開展電氣安裝絕緣檢查工作，對變頻器及部件進(jìn)行絕緣電阻測試，對內(nèi)部限壓電路進(jìn)行切斷測試電壓。而在運(yùn)行環(huán)境管理方面，需要將環(huán)境室溫始終維持在40℃及以下，濕度在90%以下。在設(shè)備間安裝除濕器或是放置干燥劑來控制環(huán)境空氣濕度，定期清理變頻器機(jī)殼附著與地面墻面上的灰塵污漬，必要時在變頻器電源和電動機(jī)上加設(shè)屏蔽電纜來抑制電磁輻射。

2、接地與制動

首先，對于ABB變頻器接地故障，一方面，定期檢查變頻器是否存在接地故障，使用萬用表測量負(fù)載端對地電阻值，如果負(fù)載端存在漏電部位，表明出現(xiàn)接地故障，分析故障成因并加以解決。另一方面，對ABB變頻器接地方法進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，要求接地導(dǎo)線截面積不小于2.5mm2、接地點(diǎn)盡量靠近變頻器、接地線越短越好。設(shè)置最小接地電阻值，保持變頻器接地裝置與防雷接地裝置5m以上間隔距離、禁止共用接地裝置、將屏蔽兩端保持浮空狀態(tài)，預(yù)防接地故障出現(xiàn)。其次，考慮到電機(jī)運(yùn)行期間偶爾出現(xiàn)緊急停車情況，為避免在緊急停車期間出現(xiàn)故障問題，應(yīng)在ABB變頻器中增設(shè)停車功能和剎車制動電阻。如此，在電機(jī)緊急停車時，由停車功能與剎車制動電阻向其提供雙重保障。

3、清灰與更換

首先，考慮到ABB變頻器工作環(huán)境復(fù)雜，受到環(huán)境侵蝕與灰塵等多方面因素影響，易出現(xiàn)變頻器積灰、返潮情況，如在電路板上附著塵埃和煤粉塵等雜質(zhì)，由此引發(fā)短路、電路板燒損等故障出現(xiàn)。因此，要求維護(hù)人員定期開展清灰作業(yè)，清理機(jī)殼表面灰塵污漬，并在變頻器預(yù)防性檢修期間拆解為若干部件，逐項(xiàng)清理散熱網(wǎng)、電路板等部件上的灰塵污漬，使用吹風(fēng)機(jī)與紅外線燈泡來清除灰塵、消除潮氣。其次，ABB變頻器在運(yùn)行期間，受到環(huán)境侵蝕、高溫、自身老化等因素影響，部件的老化速度較快，在使用一段時間后出現(xiàn)性能下滑現(xiàn)象，對變頻器運(yùn)行工況造成影響。維護(hù)人員需要根據(jù)日常檢查結(jié)果、運(yùn)行參數(shù)和拆機(jī)檢查情況來判斷部件老化程度，更換老化嚴(yán)重、不堪使用的部件，盡可量替換原廠型號部件，必要時可更換型號性能相似部件，并在部件更換后開展試機(jī)作業(yè)，檢查變頻器運(yùn)行工況是否滿足投運(yùn)使用要求。

4、試機(jī)檢查

在變頻器故障維修、日常維護(hù)工作期間，為準(zhǔn)確判斷變頻器是否存在隱性故障，或是所處理故障問題是否得到有效排除，因而需要在故障檢修完畢、維護(hù)保養(yǎng)后開展試機(jī)檢查工作，使變頻器處于空載狀態(tài)，觀察變頻器在空載啟動時的情況，從而判定變頻器好壞，一切正常時將設(shè)備投入使用，當(dāng)出現(xiàn)過快溫升、過電流、發(fā)出限流報(bào)警信號等異常情況時，重新開展故障診斷和設(shè)備維修作業(yè)。例如，當(dāng)ABB變頻器更換電機(jī)、或是RMIO板時，進(jìn)行試機(jī)檢查，將電機(jī)脫軸，確定機(jī)構(gòu)運(yùn)行電機(jī)空載轉(zhuǎn)動，變頻器控制打到本地，將聯(lián)鎖信息設(shè)定為允許轉(zhuǎn)動，逐項(xiàng)調(diào)整給定速度值，確定給定速度，點(diǎn)擊運(yùn)行鍵進(jìn)行辨識運(yùn)行，持續(xù)運(yùn)行20s后，操作界面上顯示“ID DONE”，完成辨識運(yùn)行，自動跳回參數(shù)，表明變頻器一切正常。

結(jié)語：綜上所述，為進(jìn)一步降低ABB變頻器故障率和維持變頻器良好運(yùn)行工況。維護(hù)人員必須做到對ABB變頻器典型故障問題成因與處理方法的全面掌握，做好安裝質(zhì)量檢查、運(yùn)行環(huán)境管理、清灰、老化部件更換等方面的日常維護(hù)工作，方可保障變頻器安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹龍.ABB變頻器ACS800系列常見故障與維護(hù)[J].機(jī)電工程技術(shù)，2019，48（01）.

[2]邱壽昆.ABB變頻器常見故障與維修分析[J].南方農(nóng)機(jī)，2020，51（24）.

[3]王弼.淺談ABB變頻器易發(fā)故障及解決方法[J].神華科技，2010，8（04）.