ABB變頻器基本介紹和常見(jiàn)故障分析
一、品牌介紹
abb變頻器以其穩(wěn)定的性能,豐富的選件擴(kuò)展功能,可靈活應(yīng)用的編程環(huán)境,良好的力矩特性,以及可供不同場(chǎng)合使用的多種系列,在變頻器市場(chǎng)占據(jù)著重要的地位。abb變頻器在中國(guó)的市場(chǎng)業(yè)績(jī),大家有目共睹。abb變頻器以其強(qiáng)大的品牌效應(yīng),和較高的社會(huì)認(rèn)知度,在中國(guó)變頻器市場(chǎng)位居前列。在變頻器出現(xiàn)之前,要調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的應(yīng)用需透過(guò)直流電動(dòng)機(jī)才能完成,不然就是要透過(guò)利用內(nèi)建耦合機(jī)的VS電動(dòng)機(jī),在運(yùn)轉(zhuǎn)中用耦合機(jī)使電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速下降,變頻器簡(jiǎn)化了上述的工作,縮小了設(shè)備體積,大幅度降低了維修率。不過(guò)變頻器的電源線及電動(dòng)機(jī)線上面有高頻切換的訊號(hào),會(huì)造成電磁干擾,而變頻器輸入側(cè)的功率因素一般不佳,會(huì)產(chǎn)生電源端的諧波。 abb變頻器是由ABB集團(tuán)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的知名變頻器品牌。ABB是一個(gè)在歐洲乃至全世界都享有盛譽(yù)的,高低壓、高低壓電器、變壓器、發(fā)電設(shè)備等等都是它的成熟產(chǎn)品,在電廠、造紙、等各行各業(yè)更是被廣泛應(yīng)用。主要用于控制和調(diào)節(jié)三相交流異步電機(jī)的速度,并以其穩(wěn)定的性能、豐富的組合功能、高性能的矢量控制技術(shù)、低速高轉(zhuǎn)矩輸出、良好的動(dòng)態(tài)特性及超強(qiáng)的過(guò)載能力,在變頻器市場(chǎng)占據(jù)著重要的地位。ABB標(biāo)準(zhǔn)變頻器的購(gòu)買、安裝、設(shè)置和使用都很簡(jiǎn)單,可以節(jié)省大量時(shí)間。它們?cè)贏BB的各分銷商處廣泛供應(yīng),因而稱之為標(biāo)準(zhǔn)變頻器。應(yīng)該說(shuō)abb的產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)還是得到了廣大用戶的一致認(rèn)可。
(圖為ABB變頻器)
變頻器的應(yīng)用范圍很廣,從小型家電到大型的礦場(chǎng)研磨機(jī)及壓縮機(jī)。全球約1/3的能量是消耗在驅(qū)動(dòng)定速離心泵、風(fēng)扇及壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)上,而變頻器的市場(chǎng)滲透率仍不算高。能源效率的顯著提升是使用變頻器的主要原因之一。
變頻器技術(shù)和電力電子有密切關(guān)系,包括半導(dǎo)體切換元件、變頻器拓?fù)洹⒖刂萍澳M技術(shù)、以及控制硬件及固件的進(jìn)步等。
(圖為ABB變頻器)
二、故障分析與維修
變頻器充電起動(dòng)電路故障,通用變頻器一般為用壓型變頻器,采用交—直—交工作方式。當(dāng)變頻器剛上電時(shí),由于直流側(cè)的平波電容容量非常大,充電電流很大,通常采用一個(gè)起動(dòng)電阻來(lái)限制充電電流。
充電完成后,控制電路通過(guò)繼電器的觸點(diǎn)或昌閘管將電阻短路。起動(dòng)電路故障一般表現(xiàn)為起動(dòng)電阻燒壞,變頻器報(bào)警顯示為直流線線電壓故障。一般,變頻器的設(shè)計(jì)時(shí),為了減小變頻器的體積而選擇較小起動(dòng)電阻,其值多為10—50Ω,功率為10—50W;當(dāng)變頻器的交流輸入電源頻繁接通,或者旁路觸器的觸點(diǎn)接觸不良時(shí),都會(huì)導(dǎo)致起動(dòng)電阻燒壞。因此在替換電阻的同時(shí),必須找出原因,如果故障是由輸入側(cè)電源頻率開(kāi)始引起的,必須消除這種現(xiàn)象才能將變頻器投入使用,如果故障只由旁路觸元件引起,則必須更換這些器件。
過(guò)電壓(ou)類故障原因分析及處理
變頻器的過(guò)電壓集中表現(xiàn)在直流母線的支流電壓上。正常情況下,變頻器直流電為三相全波整流后的平均值。若以380v線電壓計(jì)算,則平均直流電壓ud=1.35,u線=513v。在過(guò)電壓發(fā)生時(shí),直流母線的儲(chǔ)能電容將被充電,電壓升高,過(guò)電壓檢出值800vdc,當(dāng)電壓上升至過(guò)電壓檢出值時(shí),變頻器過(guò)電壓保護(hù)動(dòng)作。因此,對(duì)變頻器來(lái)說(shuō),都有一個(gè)正常的工作電壓范圍,當(dāng)電壓超過(guò)這個(gè)范圍時(shí)就很可能損壞變頻器。
變頻器常見(jiàn)的過(guò)電壓有三類:ou1加速過(guò)電壓、ou2減速過(guò)電壓、ou3恒速過(guò)電壓。過(guò)電壓報(bào)警一般是出現(xiàn)在停機(jī)的時(shí)候,其主要原因是減速時(shí)間太短或沒(méi)有安裝制動(dòng)電阻及制動(dòng)單元。變頻器出現(xiàn)過(guò)電壓故障,一般是雷雨天氣,由于雷電串入變頻器的電源中,使變頻器直流側(cè)的電壓檢測(cè)器動(dòng)作而跳閘,在這種情況下,通常只須斷開(kāi)變頻器電源1min左右,再合上電源,即可復(fù)位;另一種情況是變頻器驅(qū)動(dòng)大慣性負(fù)載時(shí),其減速時(shí)間設(shè)置“較短”,因?yàn)檫@種情況下,變頻器的減速停止屬于再生制動(dòng),在停止過(guò)程中,變頻器的輸出頻率按線性下降,而負(fù)載電機(jī)的頻率高于變頻器的輸出頻率,負(fù)載電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,并被變頻器直流側(cè)的平波電容吸收,當(dāng)這種能量足夠大時(shí),就會(huì)產(chǎn)生所謂的“泵升現(xiàn)象”,變頻器直流側(cè)的電壓會(huì)超過(guò)直流母線的最大電壓而跳閘,對(duì)于這種故障,一是將“減速時(shí)間”參數(shù)設(shè)置長(zhǎng)些;二是安裝制動(dòng)單元,增大制動(dòng)電阻;三是將變頻器的停止方式設(shè)置為“自由停車”。還有一種情況變頻器在電機(jī)空載時(shí)工作正常,但不能帶負(fù)載啟動(dòng),這種問(wèn)題常常出現(xiàn)在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。遇到此類問(wèn)題時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查加、減速時(shí)間設(shè)定或提升轉(zhuǎn)矩功能,因而變頻器直流回路電壓升高,超過(guò)其保護(hù)值,出現(xiàn)故障。
電機(jī)發(fā)熱,變頻器顯示過(guò)載,對(duì)于已經(jīng)投入運(yùn)行的變頻器,必須檢查負(fù)載狀況,對(duì)于新安裝的變頻器出現(xiàn)這種故障,很可能是V/F曲線設(shè)置不當(dāng)或電機(jī)參數(shù)設(shè)置有問(wèn)題,此時(shí)必須正確設(shè)置好各種參數(shù),另外,電機(jī)在低頻的工作時(shí)散熱性能變差,也會(huì)出現(xiàn)這種情況,這時(shí)就需加裝散熱裝置。
采用變頻器作為異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器,盡管其可靠性很高,但是如果使用不當(dāng)或偶然事件,也會(huì)造成變頻器的損壞,要想在生產(chǎn)過(guò)程中,使用好變頻器,熟悉變頻器的結(jié)構(gòu)原理,了解常見(jiàn)故障,對(duì)于技術(shù)人員尤為重要。
三、總結(jié)
變頻器作為自動(dòng)化工廠生產(chǎn)的交換器,在生產(chǎn)作業(yè)中的作用毋庸置疑,雖然各品牌、各型號(hào)的變頻器不僅相同,但掌握了變頻器的共性,學(xué)會(huì)一種變頻器的應(yīng)用后對(duì)其它的變頻器也就觸類旁通了。對(duì)變頻器眾多的參數(shù),我們應(yīng)學(xué)會(huì)挑出最基本的參數(shù),因?yàn)槎鄶?shù)的參數(shù)對(duì)于我們實(shí)際應(yīng)用中一般都應(yīng)用不到,可以用其默認(rèn)值,特別還應(yīng)學(xué)會(huì)調(diào)整特性參數(shù)以更好的讓變頻器工作在最佳狀態(tài)。
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