《變頻器技術(shù)應(yīng)用與實(shí)踐》課件-情景四 項(xiàng)目五 參數(shù)設(shè)置故障分析

項(xiàng)目五

變頻器過電流故障維修

變頻器在調(diào)試與使用過程中，出現(xiàn)過電流的情況較為常見，這種情況一旦發(fā)生，輕則保護(hù)動(dòng)作，使變頻器和整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)停止運(yùn)行，影響生產(chǎn)，重則損壞變頻器與系統(tǒng)設(shè)備。變頻器的過電流故障可分為短路、輕載、重載、加速、減速、恒速過電流。變頻器過電流故障一般是由于變頻器的加減速時(shí)間設(shè)定太短、負(fù)載突變、負(fù)荷分配不均勻、輸出短路等原因引起的。變頻器中過電流保護(hù)的對象主要是指帶有突變性質(zhì)的、電流的峰值超過變頻器的容許值。由于變頻器中電力電子開關(guān)元器件的過載能力比較差，因此變頻器的過電流保護(hù)是至關(guān)重要的一環(huán)。一、項(xiàng)目背景及要求二、知識(shí)講座

1、變頻器產(chǎn)生過電流故障的原因

1）變頻器外部的原因引起的過電流（1）電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的負(fù)載突然變化，產(chǎn)生的沖擊電流過大；這類故障一般是暫時(shí)的，重新啟動(dòng)后就會(huì)恢復(fù)正常運(yùn)行。如果經(jīng)常會(huì)有負(fù)載突變的情況，應(yīng)采取措施，限制負(fù)載突變或更換較大容量的變頻器。（2）變頻器電源側(cè)缺相、輸出側(cè)斷線、電動(dòng)機(jī)內(nèi)部故障引起過電流和接地故障。（3）電動(dòng)機(jī)與動(dòng)力電纜的絕緣被破壞，出現(xiàn)匝間或相間對地短路，形成短路電流；（4）變頻器輸出側(cè)裝有電力電容或浪涌吸收裝置，容易造成輸出端的電流沖擊；（5）速度反饋信號(hào)丟失或不正常，引起過電流。（6）變頻器的運(yùn)行控制電路遭到電磁干擾，導(dǎo)致控制信號(hào)錯(cuò)誤，引起變頻器工作錯(cuò)誤。速度反饋信號(hào)丟失或非正常時(shí)，也會(huì)引起過電流。（7）變頻器的容量選擇不當(dāng)，與負(fù)載特性不匹配，引起變頻器功能失常，工作異常，造成過電流、過載甚至損壞。二、知識(shí)講座

1、變頻器產(chǎn)生過電流故障的原因

2）變頻器本身的問題引起的過電流（1）參數(shù)設(shè)定不正確，電動(dòng)機(jī)加速時(shí)間設(shè)定太短，或PID調(diào)節(jié)器中得比例與積分時(shí)間參數(shù)不合理，使超調(diào)過大，變頻器輸出電流振蕩。（2）電流互感器損壞，主電路有電輸入，變頻器未啟動(dòng)就有電流顯示；（3）主電路接口板電流檢測通道損壞，出現(xiàn)過電流；（4）電流反饋信號(hào)線接觸不良，會(huì)出現(xiàn)時(shí)有時(shí)無的過電流現(xiàn)象。二、知識(shí)講座

2、處理方法

1）對于變頻器外部原因引起的過電流的處理方法（1）負(fù)載不穩(wěn)定，可采用DTC模式，控制速度快，能有效地抑制過電流；（2）拆除變頻器輸出側(cè)的電力電容或浪涌吸收裝置，用戶為提高功率因數(shù)可在輸入端并接適當(dāng)?shù)碾娙?；?）加強(qiáng)檢查與維護(hù)工作，保證電動(dòng)機(jī)與動(dòng)力電纜的絕緣完好，保證速度反饋通道與反饋信號(hào)的完整。二、知識(shí)講座

2、處理方法

2）對由變頻器本身引起的過電流的處理方法1）適當(dāng)延長變頻器的加速時(shí)間，調(diào)整好PID調(diào)節(jié)器的時(shí)間參數(shù)；（2）加強(qiáng)檢查與維護(hù)工作，確保電流互感器的正常運(yùn)行，注意防塵、防潮，維護(hù)工作環(huán)境，不使電路板腐蝕受損，緊固連接插件，是電流反饋信號(hào)線接觸良好等等。二、知識(shí)講座3、變頻器的過電流故障還可分為短路、輕載、重載、加速、減速、恒速過電流故障

1）短路故障

（1）故障特點(diǎn)

第一次跳閘有可能在運(yùn)行過程中發(fā)生，但如復(fù)位后再起動(dòng)，則往往一升速就跳閘。

具有很大的沖擊電流，但大多數(shù)變頻器已經(jīng)能夠進(jìn)行保護(hù)跳閘，而不會(huì)損壞。由于保護(hù)跳閘十分迅速，難以觀察其電流的大小。

二、知識(shí)講座3、變頻器的過電流故障還可分為短路、輕載、重載、加速、減速、恒速過電流故障

（2）診斷與處理方法

第一步：首選要判斷是否短路。為了便于判斷，在復(fù)位后再起動(dòng)前，可在輸入側(cè)接入一個(gè)電壓表，重新啟動(dòng)時(shí)，電位器從零開始緩慢旋動(dòng)，同時(shí)，注意觀察電壓表。如果變頻器的輸出頻率剛上升就立即跳閘，且電壓表的指針有瞬間回“

0

”的跡象，則說明變頻器的輸出端已經(jīng)短路或接地。第二步：要判斷是在變頻器內(nèi)部短路，還是在外部短路。這時(shí)，應(yīng)將變頻器輸出端的接線脫開，再旋動(dòng)電位器，使頻率上升，如仍跳閘，說明變頻器內(nèi)部短路；如不再跳閘，則說明是變頻器外部短路，應(yīng)檢查從變頻器到電動(dòng)機(jī)之間的線路，以及電動(dòng)機(jī)本身。

二、知識(shí)講座3、變頻器的過電流故障還可分為短路、輕載、重載、加速、減速、恒速過電流故障

（2）輕載過電流

（1）故障特點(diǎn)

：輕載過電流負(fù)載很輕，卻又過電流跳閘。

這是變頻調(diào)速所特有的現(xiàn)象。在

V/F

控制模式下，存在著一個(gè)十分突出的問題：就是在運(yùn)行過程中，電動(dòng)機(jī)磁路系統(tǒng)的不穩(wěn)定。

（2）診斷與處理方法對于由這種原因引起的過電流的解決方法就是反復(fù)調(diào)整

U/f

比，直到不發(fā)生輕載和低頻過電流為止。

二、知識(shí)講座3、變頻器的過電流故障還可分為短路、輕載、重載、加速、減速、恒速過電流故障

3）重載過電流

（1）故障現(xiàn)象

有些生產(chǎn)機(jī)械在運(yùn)行過程中負(fù)荷突然加重，甚至“卡住”，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速因帶不動(dòng)而大幅下降，電流急劇增加，過載保護(hù)來不及動(dòng)作，導(dǎo)致過電流跳閘。

（2）診斷與處理方法當(dāng)電動(dòng)機(jī)遇到?jīng)_擊負(fù)載或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)“卡住”現(xiàn)象，引起電動(dòng)機(jī)電流的突然增加時(shí)，首先了解機(jī)械本身是否有故障，如果有故障，則處理機(jī)械部分的故障。

2如果這種過載屬于生產(chǎn)過程中經(jīng)?？赡艹霈F(xiàn)的現(xiàn)象，則首先考慮能否加大電動(dòng)機(jī)和負(fù)載之間的傳動(dòng)比。二、知識(shí)講座3、變頻器的過電流故障還可分為短路、輕載、重載、加速、減速、恒速過電流故障

4）升速或降速中過電流

當(dāng)負(fù)載的慣性較大，而升速時(shí)間或降速時(shí)間又設(shè)定的太短時(shí)，也會(huì)引起過電流。

對于由升速或降速過快引起的，可采取的措施有如下：

（1）延長升（降）速時(shí)間

根據(jù)生產(chǎn)工藝要求是否允許延長升速或降速時(shí)間，如允許，則可延長升（降）速時(shí)間。

（2）轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償

U/f設(shè)定太大，引起變頻器誤動(dòng)作，此時(shí)可重新設(shè)定電子熱繼電器的保護(hù)值。（3）準(zhǔn)確預(yù)置升（降）速自處理（防失速）功能

變頻器對于升、降速過程中的過電流，設(shè)置了自處理（防失速）功能。當(dāng)升（降）電流超過預(yù)置的上限電流時(shí)，將暫停升（降）速，待電流降至設(shè)定值以下時(shí)，再繼續(xù)升（降）速。

二、知識(shí)講座4、過電流故障的診斷流程過電流故障診斷流程圖

三、案例分析

一、西門子變頻器輸出頻率不能上升到預(yù)定值故障現(xiàn)象：某廠使用一臺(tái)三菱FR-F740L-S110K-CH變頻器，額定功率110KW，額定輸出電流205A，拖動(dòng)一臺(tái)96KW泵機(jī)。系統(tǒng)在啟動(dòng)過程中，頻率達(dá)到15Hz時(shí)電動(dòng)機(jī)發(fā)生堵轉(zhuǎn)，緊接著變頻器過電流跳閘，暫停一段時(shí)間后再次仍舊跳閘，多次重復(fù)操作均啟動(dòng)失敗。三、案例分析

一、西門子變頻器輸出頻率不能上升到預(yù)定值故障分析與處理：首先檢查變頻器參數(shù)設(shè)置，發(fā)現(xiàn)變頻器的參數(shù)轉(zhuǎn)矩提升P0=2%，該系統(tǒng)工藝流程影響，出口存在初始?jí)毫Γ?dāng)變頻器輸出頻率上升到15Hz，初始?jí)毫ψ畲?，造成電機(jī)啟動(dòng)失敗。三菱系列變頻器有自動(dòng)轉(zhuǎn)矩提升功能，它根據(jù)變頻器的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩，自動(dòng)提升補(bǔ)償，將參數(shù)P98設(shè)為96kW，即電動(dòng)機(jī)的容量，電動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)。三、案例分析

二、頻繁過載跳閘故障現(xiàn)象：

一西門子MM440-6SE6440-2UD34-5FA0變頻器，額定功率45KW，拖動(dòng)一臺(tái)37.5KW電動(dòng)機(jī)。系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)變頻器開關(guān)模塊爆裂，變頻器顯示過電流報(bào)警。三、案例分析

二、變頻器輸入缺相

故障分析與處理：變頻器控制模塊爆裂一般有兩種情況，一是電動(dòng)機(jī)短路造成變頻器過電流，再就是變頻器內(nèi)部驅(qū)動(dòng)電路故障造成模塊損壞。首相檢查電動(dòng)機(jī)，沒有發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)短路故障，由此可以判斷是由變頻器內(nèi)部原因損壞，更換一臺(tái)同型號(hào)的變頻