1 變頻器的維護
變頻器的維護包括日常檢查、定期檢查,發(fā)現(xiàn)故障要及時診斷、維修,這樣才能使變頻器保持良好狀態(tài)。
1.1 變頻器的運行檢查常識
變頻器在運行中,可以與電動機、機械設備一起進行檢查。通常包括以下內(nèi)容。
1)監(jiān)視工作電流是否超過變頻器、電動機的容許值。變頻器銘牌上標示出的電流值是指額定電流值,這是指在室內(nèi)空氣溫度或周圍空氣溫度為35益,當超過35益時,變頻器的容許電流值降低,因為周圍溫度超過35益時,變頻器的絕緣值會降低。經(jīng)驗認為周圍空氣每升高5益,額定電流應降低5%。如果周圍空氣溫度低于35益,變頻器的額定電流在約30毅的狀態(tài)下增加8%。
2)監(jiān)視三相電流是否平衡。變頻器的三相電流平衡與否,還取決于電動機。因此,監(jiān)視三相電流的平衡要作全盤考慮。如果增設了一些選配件(如電抗器等),那就更要做周密細致的分析。在正常情況下,任何一相電流最大值不超過額定值,各相電流不相等的百分數(shù)容許度可達10%,例如額定電流為100 a,即允許有一相電流不約90 a?;蛘{(diào)整輸入電源的相序,使之最小。
最嚴重的三相電流不平衡是電源的一相熔斷器熔斷,在這種情況下,其余兩相電流很大,這對變頻器、電動機都是極為不利的,所以在變頻器電路中,一再強調(diào)要選用斷路器而不用熔斷器。
3)監(jiān)視電源電壓的變化。電源電壓的變化不僅是電動機發(fā)熱的原因之一,而且會影響到變頻器的變頻與電動機的速度。在實際工作中,電源電壓的穩(wěn)定是有一個浮動范圍的,所以一般允許電源電壓的變化裕度在依10%范圍內(nèi)。如果配用電力穩(wěn)壓器為變頻器供電,電源電壓基本穩(wěn)定,效果當然要好,但會增加成本。也可手動調(diào)整電源變壓器的分接頭。
4)監(jiān)視變頻器的發(fā)熱情況。監(jiān)視變頻器、電動機在運行中的發(fā)熱情況非常重要,因為很多變頻器的主電路損壞、電動機繞組絕緣損壞多是由于溫度過高所致。測量電動機線圈最高容許溫度的方法有電阻測定法、熱電偶測定法、溫度表測量法和變色測溫貼片測試法等多種。監(jiān)視變頻器的發(fā)熱情況可采用溫度表測量法或變色測溫貼片法。
變色測溫貼片是一種能夠隨物體溫度的變化而改變顏色,并由此可測定物體溫度變化的產(chǎn)品,它特別適用于普通溫度計難以測量的部件、外表面以及高危環(huán)境中的物體,如變頻器的主電路晶閘管、大功率整流器件等。
變色測溫貼片根據(jù)顏色變化可分為單變色或多變色、可逆或不可逆。例如,液晶變色產(chǎn)品,可在規(guī)定的一個較小溫度區(qū)間內(nèi)發(fā)生紅、綠、藍等顏色變化,不同的顏色對應不同的溫度,隨著溫度的復原,顏色也復原,這屬于可逆多變色系列。只發(fā)生一種顏色變化的是單變色系列。顏色不可復原是不可逆系列。在多數(shù)情況下如果測溫部位無人監(jiān)視,而是靠巡視人員來觀測,則需要不可逆的變色測溫貼片,超溫后其顏色不復原,即把已超溫的顏色保留下來。由于它能記憶超溫的事故的發(fā)生過程和隱患,而受到用戶青睞。
為便于選用適合變頻器的測量,變色測溫貼片設有55益、60益、65益、70益、75益、80益、85益等多種溫度等級的產(chǎn)品。在檢測標準已明確的變頻器相關(guān)部位,可選用在單一測溫點由白色變?yōu)榧t色的測溫片,檢測時比較直觀、明顯。如果觀測距離遠且光線不好,可選大尺寸的2 cm伊2 cm 或3 cm伊3 cm 的測溫貼片,也可選用圓形測溫貼片。
可供選擇的顏色不僅有白變紅,還有白變黃、白變綠、白變黑等。
如果希望測溫范圍寬一些,或者一時沒有確定測溫標準,可同時選用幾種溫度等級的測溫貼片。為了相互區(qū)別不同溫度,可采用不同尺寸、不同顏色或不同形狀的測溫貼片粘貼排列來表示變色溫度的差異。例如,采用60益白變黃、70益白變綠、80益白變紅三種貼片貼同一臺變頻器的同一部位處,超溫后,不同顏色表示不同的溫度,電工便能方便地“讀”出溫度值。也可以用70益的1.5 cm伊1.5 cm 小型白變紅測溫貼片,80益的3 cm伊3 cm 大型白變紅組合表示兩種溫度;也可以選用隨意剪切型白變紅型貼片,不同溫度用剪刀剪成自己能識別的不同形狀,來表示溫度的區(qū)別。
總之,使用變色測溫貼片有如下要點。
(1)正確使用。保存中要避免直接刮、劃、折或高溫,揭取不熟練的,可用小刀鏟一下,不要亂摳,以避免損壞。所貼的測溫部位應比較清潔(最好用汽油或其他溶劑清洗一下變頻器待測部位,然后擦拭干凈),這樣才能粘貼牢固。若貼在可能沾有油、水的部位,應在測溫貼片上覆蓋一塊大些的透明膠帶,以起保護作用。
(2)校驗變色測溫貼片。變色測溫貼片在生產(chǎn)制造時已嚴格檢測,其溫度點誤差為1耀2益,為了便于電工自己檢驗,這里介紹一個既簡便又準確的測試方法,具體步驟為:找一個大口徑的易拉罐,在其外壁依次貼上各種溫度的測溫貼片,倒入少量冷水,插入一根溫度計,準備好一壺開水,即可開始測試。先慢慢地倒入少量開水,用溫度計攪拌,隨著水溫升高,溫度計值上升到變色溫度時,即可看到對應溫度的測溫貼片變色。
(3)變色測溫貼片的使用壽命。從理論上講,測溫貼片貼到測溫部位后,只要不超溫,能用2耀3年甚至更長時間??紤]到變頻器的使用現(xiàn)場比較復雜,規(guī)定只要該測溫貼片在常溫狀態(tài)正常環(huán)境下使用,保持白色未超溫,可用2 年。為了準確測溫以利監(jiān)視的溫度是否超溫,建議最好每年將測溫貼片更換一次。已超溫變色的貼片應在檢修變頻器結(jié)束后,及時更換。
5)監(jiān)視變頻器的通風狀態(tài)。這里主要是指運行中,值班電工須經(jīng)常注意保持變頻器附近沒有任何雜物,如抹布、碎紙、棉紗、導線頭等,以防被變頻器的風機吸入造成風道堵塞。
6)監(jiān)視斷路器、交流接觸器是否完好。
7)觀察操作面板顯示有無異常情況。
8)監(jiān)視變頻器有無異常聲音、異常振動、異常氣味。
9)要始終保持變頻器的清潔狀態(tài)。
當清潔變頻器時,宜用柔軟布料浸入中性清潔劑或氨基乙醇輕輕地擦去臟污的地方。切不可用有機溶劑如丙酮、苯、甲苯和酒精等,它們會造成變頻器表面涂料脫皮。也不要用清潔劑或酒精擦試操作面板或參數(shù)單元的顯示和其他部分。
值得一提的是,清潔變頻器時必須先停電,后擦拭,以杜絕觸電事故的發(fā)生。
1.2 變頻器的定期檢查
作定期檢查時,待停機運行,切斷電源,打開機殼,讓主電路直流濾波電容器充分放電,待充電指示燈熄滅,萬用表測試直流電壓已降到安全電壓(dc 25 v以下)后,方可進行檢查。
1.2.1 定期檢查項目
變頻器的定期檢查項目這里略過。
1.2.2 檢查方法
1.2.2.1 逆變模塊、整流模塊的檢查
檢查前,拆下逆變模塊、整流模塊與外部連接的電源線(r、s、t)和與電動機連接的接線(u、v、w)端子,將萬用表撥到r伊100贅擋。分別測量r、s、t、u、v、w、p 和n 處,變換萬用表表筆,測量其導通狀態(tài),便可判斷它們是否性能良好。整流橋模塊、逆變器模塊電路如圖1所示,測試結(jié)果見表1。
1.2.2.2 主電路的電壓、電流和功率的測量
變頻器的電源側(cè)、輸出側(cè)的電壓、電流因為含有高頻成分,所以測量儀表和測量回路不同,所得到的數(shù)據(jù)也是不同的。用工頻儀表測量時,三相電源輸入場合的連接如圖2 所示,單相電源輸入場合的連接如圖3 所示。
1.2.2.3 變頻器的絕緣測試
變頻器的絕緣測試是指對主電路進行測試,切勿對控制電路進行絕緣測試。在對外部電路進行絕緣測試時,一定要拆除主電路的全部端子上的引線。待加到變頻器端子上的測試電壓穩(wěn)定后,再讀出絕緣電阻表上的絕緣電阻值,其阻值應大于1 m贅。測試方法如圖4所示,須將r、s、t、u、v、w端子上的引線全部拆下,并
所示,須將r、s、t、u、v、w端子上的引線全部拆下,并且導線按圖4 所示分別將r、s、t和u、v、w短接。
2 變頻器故障診斷
2.1 故障內(nèi)容
當變頻器發(fā)生故障后,操作面板上的數(shù)碼管或lcd 液晶顯示器就會顯示對應故障的功能代碼或相關(guān)參數(shù)內(nèi)容,故障斷電器就會動作,變頻器停止輸出。發(fā)生故障時,電動機若旋轉(zhuǎn),將會自由停車,直至停止旋轉(zhuǎn)。
當變頻器發(fā)生上述故障后,若要退出故障狀態(tài),可按stop/reset鍵復位清除,若故障已消除,變頻器返回參數(shù)設定狀態(tài);若故障仍未消除,監(jiān)視器繼續(xù)顯示當前故障功能代碼。當變頻器設置為轉(zhuǎn)速追蹤有效時,在運行過程中,若發(fā)生瞬時欠電壓故障,變頻器將停止輸出,若電網(wǎng)恢復正常,欠電壓故障消除,變頻器自動追蹤電動機轉(zhuǎn)速;過電流、過電壓和過載時,故障3 s后,變頻器自動重試,不需按stop/reset鍵復位。
2.2 故障診斷
給變頻器送電后,由于參數(shù)設定或外接控制端子的接線錯誤,使得電動機未能按要求動作,可實施以下相應的處理辦法。
2.2.1 參數(shù)不能設定
(1)操作鍵盤為無效鍵盤變頻器可用自身鍵盤和遠控鍵盤同時互動操作,當設定其中一個鍵盤控制有效后,另一鍵盤自動無效。這時,無效鍵盤只能查詢功能代碼的參數(shù)值,但不允許修改。
(2)變頻器已為運行狀態(tài)變頻器在運行狀態(tài)時,只能監(jiān)視運行功能代碼的內(nèi)容。當輸入為數(shù)字輸入給定時,數(shù)字鍵盤電位器有效,可改變功能代碼參數(shù)值;當輸入為模擬輸入給定時,不能修改功能代碼的參數(shù)值。
2)按吟、犖鍵時,參數(shù)顯示可變,但存儲無效。
變頻器的功能代碼參數(shù)處于參數(shù)設定狀態(tài)。無論功能代碼參數(shù)能否設定,只能按下功能代碼內(nèi)容參數(shù)吟或犖鍵,必須要按set鍵確認(即使確認無效)或stop/reset鍵恢復。改變后的參數(shù)在led數(shù)碼管上顯示時,會以每秒一次的頻率閃爍,以便提示用戶參數(shù)已被修改,需進行確認或恢復處理。
2.2.2 電動機旋轉(zhuǎn)異常
1)按下run鍵,電動機不旋轉(zhuǎn)。
(1)操作的鍵盤為無效鍵盤,無效鍵盤不能起動變頻器運行。若需要將該鍵盤設為有效鍵盤,參見功能代碼,應按該變頻器的功能代碼重新設定。
(2)運行由控制電路端子run、f/r 控制。設定鍵盤控制有效。
(3)自由停車端frs=on。可使自由停車端子frs=off。
(4)輸入?yún)⒖碱l率設定為0。使用時應增加輸入?yún)⒖碱l率。
(5)單循環(huán)時程序運行時間完成。這時,需清除運行程序時間。
(6)軟起動接觸器未閉合,所以電動機不旋轉(zhuǎn)。
也可能是輸入電源異常或軟起動接觸器損壞,需檢查一下控制電路是否故障。
2)控制端子run、f/r有效,電動機不旋轉(zhuǎn)。
(1)外部端子控制無效。設置外部端子控制有效,參見功能代碼f10。
(2)自由停車端子frs=on。使自由停車端子frs=off。
(3)輸入?yún)⒖碱l率設定為0。使用時應增加輸入?yún)⒖碱l率。
(4)單循環(huán)時程序運行時間完成。清除程序運行時間。
(5)軟起動接觸器未閉合,f01 功能代碼參數(shù)顯示為5555。輸入電源異常或軟起動接觸器損壞或控制電路故障。
3)電動機只能單方向旋轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)禁止功能有效。當反轉(zhuǎn)禁止功能代碼參數(shù)f69 設定為1時,變頻器不允許反轉(zhuǎn)。
4)電動機旋轉(zhuǎn)方向相反。變頻器的輸出端子u、v、w與電動機輸入端不一致。任意換接u、v、w的兩根連線即可改變電動機的旋轉(zhuǎn)方向。
2.2.3 電動機加速時間太長
過電流限幅動作閾值太小。當過電流限幅功能設置有效時,變頻器的輸出電流達到其設定的限幅值時,在加速過程中,輸出頻率將保持不變,直到輸出電流小于限幅值后,輸出頻率繼續(xù)上升,這樣,電動機的加速時間就比設定的時間長。請檢查變頻器的電流限幅值是否設置過低。
2.2.4 電動機減速時間太長
1)回生制動有效時,可能是因為:
(1)制動電阻阻值太大,過電流限幅動作,延長了減速時間;
(2)設定減速時間太長,請確認減速時間功能代碼參數(shù)值。
2)失速保護有效時,可能是因為:
(1)過電壓失速保護動作,直流母線電壓超過670 v 時,輸出頻率保持不變;當直流母線電壓低于630 v時,輸出頻率繼續(xù)下降,這樣就延長了減速時間;
(2)設定的減速時間太長,請確認減速時間功能代碼數(shù)值。
2.2.5 變頻器過熱
1)負載過重。
(1)電動機的負載太重,使變頻器長時間超過其額定電流工作。需選擇與電動機功率匹配的變頻器。
(2)電動機軸機械卡死,電動機堵轉(zhuǎn),變頻器的電流限幅功能動作,其電流限幅值小于120%。
2)變頻器環(huán)境溫度過高。當變頻器周圍環(huán)境溫度過高時,其額定狀態(tài)工作時的溫度可能會超過變頻器允許的最高溫度。
2.2.6 電磁干擾和射頻干擾
當變頻器運行時,由于變頻器工作于高頻開關(guān)狀態(tài),會對控制設備產(chǎn)生電磁干擾和射頻干擾,故可采用以下措施:
1)降低變頻器的載波頻率;
2)在變頻器的輸入側(cè)設置噪聲濾波器;
3)在變頻器的輸出側(cè)設置噪聲濾波器;
4)電纜的外部套上金屬管,變頻器安裝在金屬機箱內(nèi);
5)變頻器及電動機一定要可靠接地;
6)主電路連線及控制回路連線分開獨立走線,控制回路采用屏蔽線并按正確方法連接。
2.2.7 漏電斷路器動作
變頻器運行時,漏電斷路器動作。變頻器運行時的高頻開關(guān)狀態(tài)會產(chǎn)生漏電流并引起漏電斷路器動作而切斷電源。請選用漏電檢測值較高的斷路器,降低載波頻率也可減小漏電流。
2.2.8 機械振動
1)變頻器運行時,機械設備振動。
(1)機械系統(tǒng)的固有頻率與變頻器載波頻率或輸出頻率共振,產(chǎn)生機械噪聲。調(diào)整載波頻率,避開共振頻率。
(2)機械系統(tǒng)的固有頻率與變頻器輸出頻率共振,會產(chǎn)生機械噪聲。需在電動機底板設置防振橡膠或采用其他防振措施。
2)pid控制振蕩。pid 控制器的調(diào)節(jié)參數(shù)p、ti、tn設置不匹配,需重新設定pid參數(shù)。
2.2.9 警告輸出
變頻器一般設有過電流(oc)、過電壓(ou)、欠電壓(uu)、過熱(oh)、輸出不平衡過載、開關(guān)電源損壞、限流運行等警告輸出。如果已檢出了警告值,但故障接點不動作,消除故障原因之后,便自動恢復到原先的狀態(tài)。操作面板上的指示燈閃爍表示報警,發(fā)生了警告后,按相應的變頻器使用手冊查找原因加以確診,并采取對策。
2.2.10 操作出錯
如果功能/參數(shù)已經(jīng)設定了不能使用的值,或者設定了相互間有矛盾的值,就會出現(xiàn)操作出錯。
變頻器在未正確設定參數(shù)之前是不能起動的。這時有故障繼電器接點輸出,但報警輸出繼電器不動作。如果發(fā)生了操作出錯,可參照相應的變頻器使用手冊查找原因,根據(jù)自有的變頻器的功能/參數(shù)進行更改。
3 維護與檢修
3.1 變頻器的定期保養(yǎng)
為了使變頻器長期正常工作,必須針對變頻器內(nèi)部電子元器件的使用壽命,定期進行保養(yǎng)和維護。變頻器電子元器件的使用壽命又因其使用環(huán)境和使用條件的不同而不同。表2所列變頻器的保養(yǎng)期限僅供用戶使用時參考。 #p#分頁標題#e#
3.2 變頻器零部件更換
3.2.1 冷卻風扇的更換
冷卻風扇是變頻器的易損件之一,由于各型變頻器的外形結(jié)構(gòu)不同,冷卻風扇所安裝的位置也有所不同。更換冷卻風扇時根據(jù)情況盡量不拆下變頻器,安裝風扇時保證中間插件可靠連接,并使風扇風向正確。
3.2.2 控制電路端子基板的拆卸和安裝
控制電路端子基板可以在連接著電線的狀態(tài)下拆卸。在拆卸時,先要檢查充電指示是否已經(jīng)熄滅。先拆卸操作面板及前外罩,再卸下連接在控制電路端子基板上的“fe”或“nc”上的接地線,松開在控制端子左右兩側(cè)的固定螺釘,直到螺釘浮在表面為止(不必卸下
螺釘,固定螺釘是自動向上構(gòu)造的);在固定螺釘充分松開情況下,將端子基板拉出來。安裝方法與拆卸程序相反。
3.2.3 鋁電解電容器的更換
在主電路直流部分,作為濾波(平滑)用的大容量鋁電解電容器,以及在控制電路中使用了穩(wěn)定控制電源的鋁電解電容器,由于脈動電流等的影響,會導致性能變差,一般在工作10 年后要更換。具有下列情形之一的,必須進行更換:
1)外殼明顯出現(xiàn)鼓脹(俗稱“脹肚”),底面出現(xiàn)膨脹;
2)電容器的封口板有明顯的彎曲,兩極端出現(xiàn)裂痕;
3)電容器的防爆閥(俗稱“保險閥”)有膨脹的痕跡,則認為防爆閥已經(jīng)動作,不可再使用,必須更換;
4)其他,如包裝有裂痕、變色、漏液。測量電容器的容量到達標稱值的85%以下,就應該進行更換,可用電容器容量表測量。
3.2.4 繼電器與指示燈的更換
繼電器的觸點如果接觸不良,則需更換。指示燈等壽命短的元件,則需定期檢查、更換。
3.2.5 變頻器的更換
變頻器的更換,可以保持控制電路、主電路連接線不動。更換前,拆去變頻器布線蓋子上的螺釘,用雙手從控制電路端子后面拉下端子塊。值得一提的是,當向新的變頻器安裝端子塊時,要注意不要碰彎控制電路端子塊接口的插針。