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        變頻器維修與故障處理集錦
        作者:不詳  來源:中國自動化網  發布時間:2011-06-06 15:15:08  發布人:admin

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        1 引言
        本人在幾年前曾接觸過大量富士G/P9、G/P11系列低壓通用變頻器,在故障判斷與處理上略有心得;由于當時沒有及時形成詳細日志,許多心得已被時間沖刷得干凈,故有必要及時記下此小札,以饗業界廣大從事工控的朋友。
        無論是G/P9系列還是G/P11系列的低壓通用變頻器在發生保護動作時,作為工程師或技術人員,首先要參照該變頻器的說明手冊進行判斷和處理,在問題依然不能解決的情況下,參考此文章才會對大家有所幫助。

        2 常見故障及判斷
        (1) OC報警
        鍵盤面板LCD顯示:加、減、恒速時過電流。
        對于短時間大電流的OC報警,一般情況下是驅動板的電流檢測回路出了問題,模塊也可能已受到沖擊(損壞),有可能復位后繼續出現故障,產生的原因基本是以下幾種情況:電機電纜過長、電纜選型臨界造成的輸出漏電流過大或輸出電纜接頭松動和電纜受損造成的負載電流升高時產生的電弧效應。
        小容量(7.5G11以下)變頻器的24V風扇電源短路時也會造成OC3報警,此時主板上的24V風扇電源會損壞,主板其它功能正常。若出現“1、OC2”報警且不能復位或一上電就顯示“OC3”報警,則可能是主板出了問題;若一按RUN鍵就顯示“OC3”報警,則是驅動板壞了。
        (2) OLU
        報警
        鍵盤面板LCD顯示:變頻器過負載。
        G/P9系列變頻器出現此報警時可通過三種方法解決:首先修改一下“轉矩提升”、“加減速時間”和“節能運行”的參數設置;其次用卡表測量變頻器的輸出是否真正過大;最后用示波器觀察主板左上角檢測點的輸出來判斷主板是否已經損壞。
        (3) OU1報警
        鍵盤面板LCD顯示:加速時過電壓。
        當通用變頻器出現“OU”報警時,首先應考慮電纜是否太長、絕緣是否老化,直流中間環節的電解電容是否損壞,同時針對大慣量負載可以考慮做一下電機的在線自整定。另外在啟動時用萬用表測量一下中間直流環節電壓,若測量儀表顯示電壓與操作面板LCD顯示電壓不同,則主板的檢測電路有故障,需更換主板。當直流母線電壓高于780VDC時,變頻器做OU報警;當低于350VDC時,變頻器做欠壓LU報警。
        (4) LU報警
        鍵盤面板LCD顯示:欠電壓。
        如果設備經!LU欠電壓”報警,則可考慮將變頻器的參數初始化(H03設成1后確認),然后提高變頻器的載波頻率(參數F26)。若E9設備LU欠電壓報警且不能復位,則是(電源)驅動板出了問題。
        (5) EF報警
        鍵盤面板LCD顯示:對地短路故障。
        G/P9系列變頻器出現此報警時可能是主板或霍爾元件出現了故障。
        (6) Er1報警
        鍵盤面板LCD顯示:存貯器異常。
        關于G/P9系列變頻器“ER1不復位”故障的處理:去掉FWD—CD短路片,上電、一直按住RESET鍵下電,知道LED電源指示燈熄滅再松手;然后再重新上電,看看“ER1不復位”故障是否解除,若通過這種方法也不能解除,則說明內部碼已丟失,只能換主板了。
        (7) Er7報警
        鍵盤面板LCD顯示:自整定不良。
        G/P11系列變頻器出現此故障報警時,一般是充電電阻損壞(小容量變頻器)。另外就是檢查內部接觸器是否吸合(大容量變頻器,30G11以上;且當變頻器帶載輸出時才會報警)、接觸器的輔助觸點是否接觸良好;若內部接觸器不吸合可首先檢查驅動板上的1A保險管是否損壞。也可能是驅動板出了問題—可檢查送給主板的兩芯信號是否正常。
        (8) Er2報警
        鍵盤面板LCD顯示:面板通信異常。
        11kW以上的變頻器當24V風扇電源短路時會出現此報警(主板問題)。對于E9系列機器,一般是顯示面板的DTG元件損壞,該元件損壞時會連帶造成主板損壞,表現為更換顯示面板后上電運行時立即OC報警。而對于G/P9機器一上電就顯示“ER2”報警,則是驅動板上的電容失效了。
        (9) OH1
        過熱報警
        鍵盤面板LCD顯示:散熱片過熱。
        OH1OH3實質為同一信號,是CPU隨機檢測的,OH1(檢測底板部位)與OH3(檢測主板部位)模擬信號串聯在一起后再送給CPU,而CPU隨機報其中任一故障。出現“OH1”報警時,首先應檢查環境溫度是否過高,冷卻風扇是否工作正常,其次是檢查散熱片是否堵塞(食品加工和紡織場合會出現此類報警)。若在恒壓供水場合且采用模擬量給定時,一般在使用800Ω電位器時容易出現此故障;給定電位器的容量不能過小,不能小于1kΩ;電位器的活動端接錯也會出現此報警。若大容量變頻器(30G11以上)的220V風扇不轉時,肯定會出現過熱報警,此時可檢查電源板上的保險管FUS2(600V,2A)是否損壞。
        當出現“OH3”報警時,一般是驅動板上的小電容因過熱失效,失效的結果(癥狀)是變頻器的三相輸出不平衡。因此,當變頻器出現“OH1”或 “OH3”時,可首先上電檢查變頻器的三相輸出是否平衡。
        對于OH過熱報警,主板或電子熱計出現故障的可能性也存在。G/P11系列變頻器電子熱計為模擬信號,G/P9系列變頻器電子熱計為開關信號。
        (10) 1、OH2報警與OH2報警
        G/P9系列機器而言,因為有外部報警定義存在(E功能),當此外部報警定義端子沒有短接片或使用中該短路片虛接時,會造成OH2報警;當此時若主板上的CN18插件(檢測溫度的電熱計插頭)松動,則會造成“1、OH2”報警且不能復位。檢查完成后,需重新上電進行復位。
        (11)
        低頻輸出振蕩故障
        變頻器在低頻輸出(5Hz以下)時,電動機輸出正/反轉方向頻繁脈動,一般是變頻器的主板出了問題。
        (12) 某個加速區間振蕩故障
        當變頻器出現在低頻三相不平衡(表現電機振蕩)或在某個加速區間內振蕩時,我們可嘗試一下修改變頻器的載波頻率(降低),可能會解決問題。
        (13) 運行無輸出故障
        此故障分為兩種情況:一是如果變頻器運行后LCD顯示器顯示輸出頻率與電壓上升,而測量輸出無電壓,則是驅動板損壞;二是如果變頻器運行后LCD顯示器顯示的輸出頻率與電壓始終保持為零,則是主板出了問題。
        (14) 運行頻率不上升故障
        即當變頻器上電后,按運行鍵,運行指示燈亮(鍵盤操作時),但輸出頻率一直顯示“0.00”不上升,一般是驅動板出了問題,換塊新驅動板后即可解決問題。但如果空載運行時變頻器能上升到設定的頻率,而帶載時則停留在1Hz左右,則是因為負載過重,變頻器的“瞬時過電流限制功能”起作用,這時通過修改參數解決;如F09→3,H10→0,H12→0,修改這三個參數后一般能夠恢復正常。
        (15) 操作面板無顯示故障
        G/P9系列出現此故障時有可能是充電電阻或電源驅動板的C19電容損壞,對于大容量G/P9系列的變頻器出現此故障時也可能是內部接觸器不吸合造成。對于G/P11小容量變頻器除電源板有問題外,IPM模塊上的小電路板也可能出了問題;30G11以上容量的機器,可能是電源板的為主板提供電源的保險管FUS1損壞,造成上電無顯示的故障。當主板出現問題后也會造成上電無顯示故障。

        3 應用中的一些參數設置
        (1) 當現場應用中需要一臺三相220V輸出(50Hz)的變頻器,而手頭只有一臺同功率的380V變頻器時,我們可以根據V/F變頻器的基本原理將參數F04(基本頻率1)修改為90Hz,參數F03(最高頻率1)修改為50Hz,參數F05(額定電壓)保持出廠設定,這時就可以滿足現場需要。在應用此設置時,注意要將自動節能運行(參數H10)關閉,且轉矩提升(參數F09)設置成0。
        (2) G/P9系列變頻器出現在某個頻率區段內電機振動問題(輕微三相不平衡)時,可調整轉矩提升曲線的參數設置,這時能夠減輕振動或改變振動的頻段;再通過調整載波頻率,降低為2kHz,基本可以解決問題。
        (3) 低壓通用變頻器一般都具有“瞬時過電流限制”功能,即當負載過重,變頻器的電流上升過快時,變頻器自動降低(或限制)頻率輸出,而這種情況在某些使用場合是不允許發生的自動降頻運行的情況,只能將這種功能關掉;為了保護電動機和變頻器,通過參數設置盡量減小突變電流,如將F09先設成0.0(也可先設成2.0再比較兩種設定電流的大小),節能運行關掉(H10設成0),為了防止恒轉矩負載低電壓啟動時造成過電流,我們還要選擇合適的加/減速度曲線,如將H07設成0。
        (4) 當變頻器出現“OL1”報警時,直接解決為調整過載的動作值(不建議使用),為了從根本上解決問題,又能起到過載的保護作用,我們可調整參數F09設為2(風機的合適點為0.1,水泵的合適點為0.8; 一般設為2時電流要比設為0.0時要小),另外將節能運行關掉(參數H10設為0)。
        (5) G/P11系列變頻器在拖動大慣量負載時,很容易報OU2恒速過電壓故障,適當修改減速時間參數F08,制動轉矩參數F41設成0,節能運行參數H10設成0。
        (6) 在希望設備以點動頻率輸出時,注意要先將JOG—CM置為ON,且在JOG—CM變為OFF之前,置FWD—CM或REV—CM為ON,設備才能按C20參數設定的點動頻率運行。其特點是:在設備點動運行(無論勻速、升速或降速)期間,即使JOG—CM信號為OFF,變頻器點動運行的狀態按給定的Run、Stop信號為準。

        4 故障判斷實例
        一臺FRN11P11S-4CX設備故障為上電立即(有時為幾秒)顯示OC3報警,并且復位動作不正常(有時能復位有時不能復位)。將一臺故障情況為帶載運行時顯示OH1、OH3的CPU板替換上之后,該設備故障情況為上電立即顯示OC1報警—可以復位,幾秒后又顯示OL2報警—不能復位;而將此設備的主板換到運行時顯示OH1、OH3的機體(7.5P11)上時,能正常運行也不報警。說明該設備的主板末壞,是電源驅動板壞了;而顯示OH1、OH3報警的7.5P11的機器為主板有問題,驅動板沒問題。

        5 驅動板與主板的替換問題
        (1) 7.5G1118.5P11功率等級系列,P型變頻器與小一級容量的G型變頻器的容量的驅動板可以互換;
        (2) 在更換不同功率的E型變頻器的主板時,先進入F00功能代碼之后,同時按住Stop、Run和Pro鍵進入U參數(THR與CM端子必須短接且FWD與CM斷開),選擇與該變頻器主體同容量的主控程序參數設置;其次F01~F06參數也應按要求修改或確認,步驟同F00;當修改完U參數后,一定要記得重新恢復出廠設置以保存修改完的U參數。

        (3) 不同容量的G/P型主板在某一容量范圍內(30kW以下是同一規格尺寸,30kW以上是同一規格尺寸)可以互換,其修改主控程序內的C參數,步驟與E型機器修改大同小異。

        6 一些外部硬件配置時需注意的問題
        (1) 直流電抗器和交流進線電抗器
        直流電抗器并不能完全替代交流進線電抗器。直流電抗器的主要作用是提高功率因數和對中間直流環節的電容提供保護;但在三相進線電壓嚴重不平衡或該電網內有可控硅負載的場合,進線電抗器的優勢就明顯體現出來:它主要保護電源對整流橋和充電電阻的沖擊。對于小功率(7.5kW以下),單獨用進線電抗器要比用直流電抗器的效果好得多。
        (2) 輸出電抗器和OFL濾波器
        在實際應用中,許多客戶在選用變頻器時都配置了一臺輸出電抗器,主要是抑制輸出側的漏電流,尤其在輸出電纜較長的場合,如電潛泵的應用。OFL濾波器不是一臺簡單的輸出電抗器,它內部有LC回路,不但可以抑制輸出側的漏電流,而且可以穩定電動機的端電壓和抑制輸出側對外界的干擾。由于OFL濾波器價格昂貴、需從國外訂貨,一般在輸出配線很長又不允許對外界干擾的使用場合可以建議用戶采用輸出電抗器和ACL電抗器配合使用(ACL電抗器應安裝在變頻器的輸出側)。

        7 一拖多問題
        在此提到一拖多是指一臺變頻器同時驅動多臺電動機,如紡織場合的繞絲輥。多臺電動機同時被一臺變頻器拖動,需要滿足一定的條件:如電動機的型號必須相同,每臺電動機拖動的相同負載在同一時間內的工藝要求相同。對于變頻器而言,根據電流原則需適當增加變頻器的選型(容量增加及P型改G型)、適當延長變頻器的加減速時間,以防瞬時過電流限制功能動作或OC報警;在外圍硬件配置上,應增加一臺輸出電抗器來降低運行時的漏電流。

        8 結束語
        本文是作者對富士變頻器應用中所出現的一些故障現象及其對故障處理經驗的總結,同時也如何正確使用變頻器作了論述,可供同行們參考。
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