變頻器第七章

變頻器第七章1第1頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一維護(hù)篇（第四部分）

變頻器維護(hù)基本要點(diǎn)

過流原因及故障定位

過壓原因及故障定位

過載原因及故障定位

缺相原因及故障定位

通訊故障原因及故障定位2第2頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一維護(hù)篇（第四部分）

變頻器維護(hù)基本要點(diǎn)

過流原因及故障定位

過壓原因及故障定位

過載原因及故障定位

缺相原因及故障定位

通訊故障原因及故障定位3第3頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一變頻器故障或報(bào)警的分類

一般來說，變頻器故障或報(bào)警可以分為變頻器故障或報(bào)警、變頻器接口故障和電機(jī)故障三種，也可以分為有顯示故障或報(bào)警代碼和沒有顯示故障代碼二種。

4第4頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一變頻器故障或報(bào)警的分類

可以使用以下三種故障或報(bào)警排除方式：1.參數(shù)設(shè)置變頻器操作面板是最重要的人機(jī)操作界面，它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)的輸入功能，還能實(shí)現(xiàn)頻率、電流、轉(zhuǎn)速、線速度、輸出功率、輸出轉(zhuǎn)矩、端子狀態(tài)、閉環(huán)參數(shù)、長(zhǎng)度等物理量，以及對(duì)這些物理量進(jìn)行在線存儲(chǔ)與修改，以及變頻器故障的基本信息，所有這些都可以為變頻器的故障排除提供必要的信息。圖所示為三菱和艾默生變頻器的操作面板。5第5頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一變頻器故障或報(bào)警的分類

變頻器一旦檢測(cè)道故障信號(hào)，即進(jìn)入故障報(bào)警顯示狀態(tài)，閃爍顯示故障代碼（如圖所示的E.OC1加速過流故障和E008輸入側(cè)缺相故障）。

6第6頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一變頻器故障或報(bào)警的分類

變頻器一旦檢測(cè)道故障信號(hào)，即進(jìn)入故障報(bào)警顯示狀態(tài)，閃爍顯示故障代碼（如圖所示的E.OC1加速過流故障和E008輸入側(cè)缺相故障）。

7第7頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一變頻器故障或報(bào)警的分類

由于變頻器的很多故障或報(bào)警是源于參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或者參數(shù)需要優(yōu)化，因此通過參數(shù)設(shè)置來消除故障報(bào)警這是一種最簡(jiǎn)單的辦法。

4

當(dāng)選擇自動(dòng)重啟動(dòng)功能時(shí)，由于電機(jī)會(huì)在故障停止后突然再啟動(dòng)，所以應(yīng)遠(yuǎn)離設(shè)備。

4

操作面板上的“STOP”鍵僅在相應(yīng)功能設(shè)置已經(jīng)被設(shè)定時(shí)才有效，特殊情況應(yīng)準(zhǔn)備緊急停止開關(guān)。4

如果故障復(fù)位是使用外部端子進(jìn)行設(shè)定，將會(huì)發(fā)生突然啟動(dòng)。請(qǐng)預(yù)先檢查外部端子信號(hào)是否處于關(guān)斷位，否則可能發(fā)生意外事故。

8第8頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一變頻器故障或報(bào)警的分類

4

參數(shù)初始化后，在運(yùn)行前需要再次設(shè)定參數(shù)。當(dāng)參數(shù)被初始化后，參數(shù)值又重新回到出廠設(shè)置。4

變頻器可以容易地設(shè)定為高速運(yùn)行，在運(yùn)行前先檢查一下電機(jī)或機(jī)械設(shè)備的容量。4

使用直流制動(dòng)功能時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生停止力矩。當(dāng)需要停止力矩時(shí)，安裝單獨(dú)設(shè)備。

4

當(dāng)驅(qū)動(dòng)400V變頻器和電機(jī)時(shí)，用絕緣整流器和采取措施抑制浪涌電壓。由于在電機(jī)接線端子配線常數(shù)問題引起的浪涌電壓，有可能毀壞絕緣和損壞電機(jī)。9第9頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一變頻器簡(jiǎn)易故障或報(bào)警的排除

變頻器的很多簡(jiǎn)易故障往往只需要根據(jù)變頻器說明書的提示即可完成，包括電機(jī)不轉(zhuǎn)、電機(jī)反轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速與給定偏差太大、變頻器加速/減速不平滑、電機(jī)電流過高、轉(zhuǎn)速不增加、轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定等。10第10頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一變頻器簡(jiǎn)易故障或報(bào)警的排除

11第11頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一日常和定期檢查項(xiàng)目

變頻器是以半導(dǎo)體元件為中心構(gòu)成的靜止裝置，由于溫度、濕度、塵埃、振動(dòng)等，使用環(huán)境的影響，以及其零部件常年累月的變化、壽命等原因而發(fā)生故障，為了防患于未然必須進(jìn)行日常檢查和定期檢查。12第12頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一日常和定期檢查項(xiàng)目

13第13頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一日常和定期檢查項(xiàng)目

14第14頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一變頻器故障或報(bào)警排除的基本步驟

變頻器故障或報(bào)警時(shí)，一般都需要遵照以下步驟進(jìn)行排除：1.故障機(jī)受理，記錄變頻器型號(hào)、編碼、運(yùn)行工況、故障代碼等信息；2.變頻器主電路檢測(cè)；3.變頻器控制電路檢測(cè)；4.變頻器上電檢測(cè)，記錄主控板參數(shù)，并根據(jù)故障代碼進(jìn)行參數(shù)設(shè)定；5.變頻器整機(jī)帶載測(cè)試；6.故障原因分析總結(jié)，填寫報(bào)告并存檔。

15第15頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一維護(hù)篇（第四部分）

變頻器維護(hù)基本要點(diǎn)

過流原因及故障定位

過壓原因及故障定位

過載原因及故障定位

缺相原因及故障定位

通訊故障原因及故障定位16第16頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一通用變頻器大都為電壓型交-直-交變頻器，從第1章的基本結(jié)構(gòu)圖中可以知道三相交流電首先通過二極管不控整流橋得到脈動(dòng)直流電，再經(jīng)電解電容濾波穩(wěn)壓，最后經(jīng)無源逆變輸出電壓、頻率可調(diào)的交流電給電動(dòng)機(jī)供電。一般而言，負(fù)載的能量可以分為動(dòng)能和勢(shì)能兩種。動(dòng)能（由負(fù)載的速度和重量確定其大?。╇S著物體的運(yùn)動(dòng)而累積，當(dāng)動(dòng)能減為零時(shí)，該物體就處在停止?fàn)顟B(tài)。圖所示為電機(jī)傳動(dòng)的四種運(yùn)行方式，在本章中所涉及到負(fù)載的共同特點(diǎn)，就是要求電機(jī)不僅運(yùn)行于電動(dòng)狀態(tài)（一、三象限），而且要運(yùn)行于發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)（二、四象限）。過壓?jiǎn)栴}的提出

17第17頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一過壓?jiǎn)栴}的提出

18第18頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一過壓?jiǎn)栴}的提出

2.變頻器過壓故障的危害性變頻器過壓主要是指其中間直流回路過壓，中間直流回路過壓主要危害在于：◆引起電動(dòng)機(jī)磁路飽和。對(duì)于電動(dòng)機(jī)來說，電壓主過高必然使電機(jī)鐵芯磁通增加，可能導(dǎo)致磁路飽和，勵(lì)磁電流過大，從面引起電機(jī)溫升過高?！魮p害電動(dòng)機(jī)絕緣。中間直流回路電壓升高后，變頻器輸出電壓的脈沖幅度過大，對(duì)電機(jī)絕緣壽命有很大的影響?！魧?duì)中間直流回路濾波電容器壽命有直接影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起電容器爆裂。因而變頻器廠家一般將中間直流回路過壓值限定在DC800V左右，一旦其電壓超過限定值，變頻器將按限定要求跳閘保護(hù)。19第19頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一產(chǎn)生變頻器過壓的原因（1）來自電源輸入側(cè)的過壓（2）來自負(fù)載側(cè)的過壓20第20頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一案例分析：茶葉機(jī)變頻器恒速運(yùn)行過壓某茶葉廠用戶在使用茶葉機(jī)械時(shí)使用兩臺(tái)三菱變頻器FR-E540-2.2K-CH（2.2KW）變頻器，控制兩臺(tái)6CBC型八角炒干機(jī)（如圖所示），其中一臺(tái)變頻器一直運(yùn)行良好，一臺(tái)變頻器運(yùn)行兩星期后開始偶爾出現(xiàn)E.OV2恒速過壓故障。后用戶將此變頻器功率換高一檔為3.7KW，變頻器仍然會(huì)出現(xiàn)E.OV2故障。21第21頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一案例分析：茶葉機(jī)變頻器恒速運(yùn)行過壓由于變頻器能在復(fù)位后正常運(yùn)行，所以應(yīng)重點(diǎn)檢查變頻器在運(yùn)行中的電壓變化情況。測(cè)量變頻器FR-E540-2.2K-CH的直流母線電壓UPN在恒速運(yùn)行過程中電壓偶爾有上升現(xiàn)象，當(dāng)電壓達(dá)到760V時(shí)變頻器報(bào)E.OV2（恒速過壓故障），從此現(xiàn)象可以看出此臺(tái)八角炒干機(jī)在恒速運(yùn)行過程中由于機(jī)械部分重心不穩(wěn)而出現(xiàn)再生回饋。22第22頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一案例分析：茶葉機(jī)變頻器恒速運(yùn)行過壓變頻器上電后，重新修改以下參數(shù)：?

Pr.30:再生功能選擇為“1”

該參數(shù)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定，即“0”為無能耗制動(dòng)組件或外接制動(dòng)單元的方式進(jìn)行能耗制動(dòng)，而“1”為有能耗制動(dòng)組件。?

Pr.70:制動(dòng)使用率為10％ 制動(dòng)使用率根據(jù)實(shí)際情況選擇為10％。當(dāng)Pr.30為“0”時(shí)，Pr.70沒有顯示，制動(dòng)使用率固定在3％。另外，Pr.70必須設(shè)定在所使用的制動(dòng)電阻發(fā)熱功率內(nèi)，否則會(huì)有過熱的危險(xiǎn)。23第23頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一維護(hù)篇（第四部分）

變頻器維護(hù)基本要點(diǎn)

過流原因及故障定位

過壓原因及故障定位

過載原因及故障定位

缺相原因及故障定位

通訊故障原因及故障定位24第24頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一過流原因分析變頻器中過流保護(hù)的對(duì)象主要指帶有突變性質(zhì)的、電流的峰值超過了過流檢測(cè)值(約額定電流的200％，不同變頻器的保護(hù)值不一樣)，變頻器則顯示OC（OverCurrent）表示過流，由于逆變器件的過載能力較差，所以變頻器的過流保護(hù)是至關(guān)重要的一環(huán)。25第25頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一自動(dòng)限流針對(duì)變頻器容易過流的現(xiàn)象，很多變頻器都推出了自動(dòng)限流功能，即通過對(duì)負(fù)載電流的實(shí)時(shí)控制，自動(dòng)限定其不超過設(shè)定的自動(dòng)限流水平值（通常以額定電流的百分比來表示），以防止電流過沖而引起的故障跳閘，這對(duì)于一些慣量較大或變化劇烈的負(fù)載場(chǎng)合，尤其適用。

26第26頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一案例分析：換熱加泵變頻器過流某用戶用一臺(tái)西門子MM440系列變頻器22KW來控制紡織車間集中供熱換熱系統(tǒng)（如圖所示），在加泵時(shí)總是出現(xiàn)F001過流故障。27第27頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一案例分析：換熱加泵變頻器過流用戶現(xiàn)場(chǎng)檢查參數(shù)發(fā)現(xiàn)，變頻器的停車方式為OFF1（即變頻器按照選定的斜坡下降速率減速并停止），這也就意味著變頻器在從運(yùn)行頻率減速到0Hz過程中，始終是有電壓輸出的。28第28頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一案例分析：換熱加泵變頻器過流為解決停車問題，需要將相應(yīng)參數(shù)修改：?

P0701：數(shù)字輸入1的功能為“3”將數(shù)字輸入1的功能從ON/OFF1改為OFF2，這一命令將使電動(dòng)機(jī)依照慣性滑行，最后停車（脈沖被封鎖），也就是自由停車。29第29頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一維護(hù)篇（第四部分）

變頻器維護(hù)基本要點(diǎn)

過流原因及故障定位

過壓原因及故障定位

過載原因及故障定位

缺相原因及故障定位

通訊故障原因及故障定位30第30頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一過載的主要原因電動(dòng)機(jī)能夠旋轉(zhuǎn)，但運(yùn)行電流超過了額定值，稱為過載。過載的基本特征是：電流雖然超過了額定值，但超過的幅度不大，一般也不形成較大的沖擊電流（否則就變成過流故障），而且過載是有一個(gè)時(shí)間的積累，當(dāng)積累值達(dá)到時(shí)才報(bào)過載故障。31第31頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一過載的主要原因過載發(fā)生的主要原因有以下幾點(diǎn)：(1)機(jī)械負(fù)荷過重，其主要特征是電動(dòng)機(jī)發(fā)熱，可從變頻器顯示屏上讀取運(yùn)行電流來發(fā)現(xiàn)；(2)三相電壓不平衡，引起某相的運(yùn)行電流過大，導(dǎo)致過載跳閘，其特點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)發(fā)熱不均衡，從顯示屏上讀取運(yùn)行電流時(shí)不一定能發(fā)現(xiàn)(因很多變頻器顯示屏只顯示一相電流)；(3)誤動(dòng)作，變頻器內(nèi)部的電流檢測(cè)部分發(fā)生故障，檢測(cè)出的電流信號(hào)偏大，導(dǎo)致過載跳閘。32第32頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一過載故障的解決對(duì)策(2)檢查電動(dòng)機(jī)側(cè)三相電壓是否平衡，如果電動(dòng)機(jī)側(cè)的三相電壓不平衡，則應(yīng)再檢查變頻器輸出端的三相電壓是否平衡，如也不平衡，則問題在變頻器內(nèi)部。如變頻器輸出端的電壓平衡，則問題在從變頻器到電動(dòng)機(jī)之間的線路上，應(yīng)檢查所有接線端的螺釘是否都已擰緊，如果在變頻器和電動(dòng)機(jī)之間有接觸器或其它電器，則還應(yīng)檢查有關(guān)電器的接線端是否都已擰緊，以及觸點(diǎn)的接觸狀況是否良好等。33第33頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一過載故障的解決對(duì)策(1)檢查電動(dòng)機(jī)是否發(fā)熱，如果電動(dòng)機(jī)的溫升不高，則首先應(yīng)檢查變頻器的電子熱保護(hù)功能預(yù)置得是否合理，如變頻器尚有余量，則應(yīng)放寬電子熱保護(hù)功能的預(yù)置值。如果電動(dòng)機(jī)的溫升過高，而所出現(xiàn)的過載又屬于正常過載，則說明是電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷過重。這時(shí)，應(yīng)考慮能否適當(dāng)加大傳動(dòng)比，以減輕電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)荷。如能夠加大，則加大傳動(dòng)比。如果傳動(dòng)比無法加大，則應(yīng)加大電動(dòng)機(jī)的容量。34第34頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一案例分析：換熱加泵變頻器過流為解決停車問題，需要將相應(yīng)參數(shù)修改：?

P0701：數(shù)字輸入1的功能為“3”將數(shù)字輸入1的功能從ON/OFF1改為OFF2，這一命令將使電動(dòng)機(jī)依照慣性滑行，最后停車（脈沖被封鎖），也就是自由停車。35第35頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一案例分析：水泵變頻器過載某供水單位使用艾默生TD2000-4T0300P（30KW）變頻器拖動(dòng)水泵負(fù)載，使用過程中變頻器經(jīng)常報(bào)E013故障，檢查故障電流記錄58A，變頻器額定電流60A，經(jīng)查說明書：風(fēng)機(jī)、水泵變頻器過載能力110％額定電流1分鐘，是否與上述現(xiàn)象發(fā)生沖突？36第36頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一案例分析：水泵變頻器過載經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)了解和查看，發(fā)現(xiàn)水泵負(fù)載長(zhǎng)期工作在48Hz，電流長(zhǎng)期在58A左右，E013的原因?yàn)樽冾l器帶載能力不夠，需要更換更高一級(jí)的變頻器，即TD2000-4T0370P或EV2000-4T0370P（37KW）。變頻器運(yùn)行過程輸出電流大于等于變頻器額定電流，但達(dá)不到變頻器過流點(diǎn)，在運(yùn)行一段時(shí)間后產(chǎn)生過載保護(hù)，變頻器過載保護(hù)按反時(shí)限曲線不同分為G型和P型。反時(shí)限曲線i2t37第37頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一案例分析：水泵變頻器過載本例機(jī)型分為P型機(jī)，其P型反時(shí)限曲線說明當(dāng)變頻器輸出電流達(dá)到95％持續(xù)時(shí)間達(dá)到1小時(shí)則報(bào)E013，當(dāng)變頻器輸出電流達(dá)到110％持續(xù)時(shí)間達(dá)到1分鐘也同時(shí)報(bào)E013。38第38頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一維護(hù)篇（第四部分）

過流原因及故障定位

過壓原因及故障定位

過載原因及故障定位

缺相原因及故障定位

通訊故障原因及故障定位39第39頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一缺相故障原因分析變頻器產(chǎn)品中主要有單相220V與三相380V的區(qū)分，當(dāng)然輸入缺相檢測(cè)只存在于三相的產(chǎn)品中。圖所示為變頻器主電路，R、S、T為三相交流輸入，當(dāng)其中的一相因?yàn)槿蹟嗥骰驍嗦菲鞯墓收隙鴶嚅_時(shí)，便認(rèn)為是發(fā)生了缺相故障。40第40頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一缺相故障原因分析當(dāng)變頻器不發(fā)生缺相的正常情況下工作時(shí)，Udc上的電壓如圖所示，一個(gè)工頻周期內(nèi)將有6個(gè)波頭，此時(shí)直流電壓Udc將不會(huì)低于470V，實(shí)際上對(duì)于一個(gè)7.5KW的變頻器而言，其C的值大小一般為900uf，當(dāng)滿載運(yùn)行時(shí)，可以計(jì)算出周期性的電壓降落大致為40V，紋波系數(shù)不會(huì)超過7.5％。而當(dāng)輸入缺相發(fā)生時(shí)，一個(gè)工頻周期中只有2個(gè)電壓波頭，且整流電壓最低值為零。此時(shí)在上述條件下，可以估算出電壓降落大致為150V，紋波系數(shù)要達(dá)到30％左右。41第41頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期一案例分析：輸入整流橋缺相故障某塑料擠出機(jī)，其采用艾默生TD2000-4T0550G變頻器作為主驅(qū)動(dòng)，在運(yùn)行過程中，聽見變頻器內(nèi)有異響，但變頻器能繼續(xù)運(yùn)行。懷疑變頻器有問題，但無任何故障代碼，停機(jī)后仍能繼續(xù)運(yùn)行。用電流鉗型表檢查輸入進(jìn)線電流，發(fā)現(xiàn)其中一相基本無電流，但變頻器未報(bào)