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变频器控制电路常见故障分析

变频器控制电路常见故障分析

点击数:7411 次   录入时间:03-04 11:59:53   整理:http://www.55dianzi.com   变频器
    随着变频器在生产中日益广泛的应用,了解变频器的结构,主要器件的电气特性和一些常用参数的作用及其常见故障对于实际工作越来越重要。

    变频器控制电路

    给异步电动机供电(电压、频率可调)的主电路提供控制信号的,称为控制回路,控制电路由频率,电压的运算电路,主电路的电压,电流检测电路,电动机的速度检测电路,将运算电路的控制信号进行放大的驱动电路,以及逆变器和电动机的保护电路等组成。无速度检测电路为开环控;在控制电路增加了速度检测电路,即增加速度指令,可以对异步电动机的速度进行更精确的闭环控制。
    (1)运算电路将外部的速度,转矩等指令同检测电路的电流,电压信号进行比较运算,决定逆变器的输出电压、频率。
    (2)电压、电流检测电路为与主回路电位隔离检测电压,电流等。
    (3)驱动电路为驱动主电路器件的电路,它与控制电路隔离,控制主电路器件的导通与关断。
    (4)I/O电路使变频更好地人机交互,其具有多信号(比如运行多段速度运行等)的输入,还有各种内部参数(比如电流,频率,保护动作驱动等)的输入。
    (5)速度检测电路将装在异步电动机轴上的速度检测器(TG、PLG等)的信号设为速度信号,送入运算回路,根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。
    (6)保护电路检测主电路的电压、电流等。当发生过载或过电压等异常时,为了防止逆变器和异步电动机损坏,使逆变器停止工作或抑制电压,电流值。

    变频器的常见故障分析

    (1)变频器充电起动电路故障,通用变频器一般为用压型变频器,采用交—直—交工作方式。当变频器刚上电时,由于直流侧的平波电容容量非常大,充电电流很大,通常采用一个起动电阻来限制充电电流。充电完成后,控制电路通过继电器的触点将电阻短路。起动电路故障一般表现为起动电阻烧坏,变频器报警显示为直流线线电压故障。一般,变频器的设计时,为了减小变频器的体积而选择较小起动电阻,其值多为10—50Ω,功率为10—50W;当变频器的交流输入电源频繁接通,或者旁路触器的触点接触不良时,都会导致起动电阻烧坏。因此在替换电阻的同时,必须找出原因,如果故障是由输入侧电源频率开始引起的,必须消除这种现象才能将变频器投入使用,如果故障只由旁路触元件引起,则必须更换这些器件。
    (2)变频器无故障显示,却不能高速运行,经检查变频器参数设置正确,调速输入信号正常,经上电运行测试,变频器直流母线电压只有450V左右(正常应在580V-600V),再测输入侧,发现缺了一相。故障原因是输入侧的一个空气开关一相接触不良造成的。造成变频器输入缺相不报警,仍能在低频段工作,是因为多数变频器的母线电压下限为400V,只有当母线电压降至400V以下时,变频器才报告故障。而`当两相输入时,直流母线电压为380V×1.2=452V>400V。当变频器不运行时,由于平波电容的作用,直流电压也可达到正常值,新型的变频器都采用PWM控制技术,调压调频的工作在逆变桥完成,所以在低频段输入缺相时仍可以正常工作,但因输入电压,输出电压低,造成异步电动机转速低频率上不去。
    (3)变频器显示过流,出现这种显示时,首先检查加速时间参数是否太短,力矩提升参数是否太大,然后检查负载是否太重。如果没有这些现象,可以断开输出侧的电流互感器和直流侧的霍尔电流检测点,复位后运行,看是否出现过流现象。如果是,很可能是IPM模块出现故障,因为IPM模块内含有过压过流,欠压,过载、过热,缺相、短路等保护功能,而这些故障信号都是经模块控制引脚的输出Fn引脚传送到控制器的。微控制器接收到故障信息后,一方面封锁脉冲输出,另一方面将故障信息显示在面板上。应更换IPM模块。
    (4)变频器显示过压故障,变频器出现过压故障,一般是雷雨天气,由于雷电串入变频器的电源中,使变频器直流侧的电压检测器动作而跳闸,这种情形,通常只需断开变频器电源1分钟左右再上电即可,另一种情况是变频器驱动大惯性负载,而出现过电压现象。这种情况下,一是将减速时间参数加长或增大制动电阻(制动单元);二是将变频器的停止方式设置为自由停车方式。
    (5)电机发热,变频器显示过载,对于已经投入运行的变频器,必须检查负载状况,对于新安装的变频器出现这种故障,很可能是V/F曲线设置不当或电机参数设置有问题,此时必须正确设置好各种参数,另外,电机在低频的工作时散热性能变差,也会出现这种情况,这时就需加装散热装置。
    采用变频器作为异步电动机驱动器,尽管其可靠性很高,但是如果使用不当或偶然事件,也会造成变频器的损坏,要想在生产过程中,使用好变频器,熟悉变频器的结构原理,了解常见故障,对于技术人员尤为重要。

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