6SE6440-2UD41-1FA1西門子變頻器功能
- 作者:樂清市邁創(chuàng)電氣有限公司 2019-10-29 11:52 501
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因儲電能力下降,致使直流回路電壓跌落,變頻器不能正常工作,檢修人員可能會作出誤判!若非負(fù)載狀態(tài)下,同時監(jiān)測直流回路的電壓值,在維修部的輕載條件下,很難判定和分析到是儲能電容的問題。
電容電極引線電阻的出現(xiàn),是常規(guī)測量手段所無法測出的,進(jìn)行深入分析,才出了這種結(jié)論。
經(jīng)過以上分析,郵購6只8200uf400V優(yōu)質(zhì)電解電容,將該機(jī)儲能電容全部代換后,再行拖動75kW電機(jī)處于滿載運(yùn)行狀態(tài)下,不再跳欠電壓故障,測直流回路電壓,帶載情況下,已高達(dá)520V以上。變頻器修復(fù)。
二、充電接觸器主觸點接觸不良所表現(xiàn)出的故障現(xiàn)象及檢修方法:
當(dāng)充電接觸器的觸點接觸不良時,同樣跳欠電壓(或直流回路電壓低)的故障。見下述實例。
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西門子變頻器是由德國西門子公司研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的知名變頻器品牌,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、良好的動態(tài)特性、超強(qiáng)的過載能力、創(chuàng)新的BiCo(內(nèi)部功能互聯(lián))功能以及無可比擬的靈活性,在變頻器市場占據(jù)著重要的地位。變頻器在長時間的存放過程中,儲存環(huán)境可能對變頻器本身產(chǎn)生許多不利的影響,對于潮濕、溫度、微塵及腐蝕性氣體等都有一定的要求,在確保其環(huán)境符合要求的前提下,還有必要對變頻器進(jìn)行定期的維護(hù)保養(yǎng)。
1.西門子變頻器,保養(yǎng)維護(hù),電容充電 1.外觀檢查 對長期存放的變頻器,檢查時要
注意變頻器的外觀是否有變化,如:外觀有無變形,有無磕碰痕跡;有無液體滲出和物件脫落;有無動物、昆蟲、浮游物等人駐,以及其他異常的變化。。
2.檢查風(fēng)機(jī)的靈
用細(xì)的木棍或其他較軟的物體撥動風(fēng)葉,手感應(yīng)該流暢,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動應(yīng)靈活,不能有卡澀的現(xiàn)象,觀察風(fēng)機(jī)是否有液體滲出或潤滑油的痕跡。
3.電氣性能檢查
長期存放的變頻器,由于環(huán)境的影響和變頻器器件的使用期限,必須定期對變頻器進(jìn)行電氣性能的檢查及保養(yǎng)。具體方法如下:
使用萬用表檢測整流部分的整流橋特性,使用萬用表的歐姆擋X100,紅表筆接變頻器的“P”端,用黑表筆分別接輸人“R”“S”“T”,表針擺動應(yīng)在2/3處,超過2/3或低于l/2均視異常,將黑紅表筆交換重新測量,表針不能擺動,如出現(xiàn)擺動則為異常。使用萬用表的歐姆擋X100,紅表筆接變頻器的“N”端,用黑表筆分別接輸入“R”“S”“T”,表針擺動應(yīng)在2/3處,超過2/3或低于1/2均視異常,將黑紅表筆交換重新測量,表針不能擺動,否則為異常。
用同樣的方法檢查逆變部分,將“R”“S”“T”換為“U”“V”“W”,因為逆變的IGBT的源極和漏極之間在關(guān)閉狀態(tài)下同樣有整流橋特性。
絕緣測試。對于輸人輸出端和地(外殼)進(jìn)行高壓絕緣檢測,使用500v搖表的黑表端接變頻器的接地標(biāo)識。紅端分別接“R”“S”“T”“U”“V”“W”,均速搖動搖表,測量絕緣電阻應(yīng)在SM以上。
電容器的檢測。主回路主要由三相或單相整流橋、平滑電容、濾波電容、IPM逆變橋、限流電阻、接觸器等元器件組成。其中對變頻器壽命最有影響的是平滑鋁電解電容器,它的壽命主要由加在其兩端的直流電壓和內(nèi)部溫度所決定。在主回路設(shè)計時已經(jīng)根據(jù)電源電壓選定了電容器的型號,所以內(nèi)部的溫度對電解電容器[優(yōu)論論文]的壽命起決定作用。
電解電容器相對溫度的劣化特性直接影響到變頻器的壽命。
一般每上升10℃變頻器的壽命減半,這是因為電解電容器內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)隨著溫度的升高導(dǎo)致劣化速度加快。劣化速度與材料溫度的關(guān)系遵循阿列里烏斯理論(電解液理論)。電解電容器的內(nèi)部溫度實際上是電容器周圍環(huán)境溫度與脈動電流造成的溫度之和。因此,我們應(yīng)該在安裝時考慮適合的環(huán)境溫度,在電容器劣化過程中,會出現(xiàn)靜電容量減小,漏電流增大,等價電阻值增大,tgδ值增大等現(xiàn)象。維護(hù)保養(yǎng)時通常以比較容易測量的靜電容量來判斷電解電容器的劣化情況,當(dāng)靜電容量低于初期值的80%,絕緣阻抗在5MΩ以下時應(yīng)考慮更換電解電容器。對于儲存不超過5年的電容器我們應(yīng)該定期充電以進(jìn)行維護(hù),每隔半年到一年充電一次,方法具體如下:
首先準(zhǔn)備功率不小于5KW的三相調(diào)壓器將調(diào)壓器的輸人端接人有短路過流保護(hù)的三相電源,三相電源每相必須有10A的交流電流表作為指示。將輸出端通過快熔接入變頻器的“R”“S”“T”。將變頻器調(diào)至10伏以下,送電,觀察電流表是否異常,如無異常,將電壓緩緩調(diào)到30伏,觀察5分鐘,如無異常,每十分鐘將電壓升高20伏,加壓過程中,隨時觀察電流的變化,當(dāng)電壓超過200伏時,振風(fēng)機(jī)等開始工作。這時可將電壓緩緩升到350伏,觀察有無電流波動,維持1小時后,將電壓升到額定電壓,再維持2小時,繼續(xù)觀察電流。無異常即可。上電過程中,如果遇見變頻器的面板顯示有故障代碼,先查明原因,是否與低壓有關(guān),否則應(yīng)引起重視。電源斷開后應(yīng)等到充電燈完全熄滅方可拆除電源線,待機(jī)器完全冷卻后裝機(jī)。
除日常的檢查外,推薦檢查周期為半年。在眾多的檢查項目中,重點要檢查的是主回路的平滑電容器、邏輯控制回路、電源回路、逆變驅(qū)動保護(hù)回路中的電解電容器、冷卻系統(tǒng)中的風(fēng)扇等。除主回路的電容器外,其他電容器的測定比較困難,因此主要以外觀變化和運(yùn)行時間為判斷的基準(zhǔn)。
例二:15KW
故障現(xiàn)象:顯示OCU1軟件過流
故障分析:靜態(tài)檢測變頻器整流模塊和逆變模塊正常。上直流電壓測試,變頻器顯示OCU1過電流故障。檢查電流檢測保護(hù)電路沒有問題,經(jīng)過一些處理后還是顯示那個故障。考慮到逆變頻電路對電流的檢測有關(guān)系。把逆變模塊的三相輸出端U、V、W斷開,然后給變頻器通電源,結(jié)果顯示正常了,把逆變模塊拆下來用電容表測量,發(fā)現(xiàn)模塊由于老化穿透電流過大,這就是出現(xiàn)OCU1軟件過流的原因。
故障原因:變頻器為什么會在靜態(tài)下用萬用表測試各阻值正常呢?由于開關(guān)元件各極之間的正反向電阻只能反映開關(guān)元器件部分情況的正常與否,而不是全部。也就是說某開關(guān)元器件測出的正反向電阻值在正常范圍內(nèi)也未必就是好的。必須用到示波器,電容表來測量。
故障處理:更換逆變模塊。
三、怎樣才能降低控制柜內(nèi)的發(fā)熱量呢
當(dāng)變頻器安裝在控制機(jī)柜中時,要考慮變頻器發(fā)熱值的問題。根據(jù)機(jī)柜內(nèi)產(chǎn)生熱量值的增加,要適當(dāng)?shù)卦黾訖C(jī)柜的尺寸。因此,要使控制機(jī)柜的尺寸盡量減小,就必須要使機(jī)柜中產(chǎn)生的熱量值盡可能地減少。如果在變頻器安裝時,把變頻器的散熱器部分放到控制機(jī)柜的外面,將會使變頻器有70%的發(fā)熱量釋放到控制機(jī)柜的外面。由于大容量變頻器有很大的發(fā)熱量,所以對大容量變頻器更加有效。還可以用隔離板把本體和散熱器隔開,使散熱器的散熱不影響到變頻器本體,這樣效果也很好。變頻器散熱設(shè)計中都是以垂直安裝為基礎(chǔ)的,橫著放散熱會變差的!
關(guān)于冷卻風(fēng)扇,一般功率稍微大一點的變頻器都帶有冷卻風(fēng)扇。同時,也建議在控制柜上出風(fēng)口安裝冷卻風(fēng)扇。進(jìn)風(fēng)口要加濾網(wǎng)以防止灰塵進(jìn)入控制柜。注意,控制柜和變頻器上的風(fēng)扇都是要的,不能誰替代誰。
變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動機(jī)的電力控制設(shè)備。變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率,根據(jù)電機(jī)的實際需要來提供其所需要的電源電壓,進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的,另外,變頻器還有很多的保護(hù)功能,如過流、過壓、過載保護(hù)等等。
變頻器分類:
變頻器的分類方法有多種,按照主電路工作方式分類,可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器;按照開關(guān)方式分類,可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器;按照工作原理分類,可以分為V/f控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等;在變頻器修理中,按照用途分類,可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。
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變頻器在日常維護(hù)過程中,經(jīng)常會遇到各種各樣的問題,如外圍線路問題,參數(shù)設(shè)定問題,通訊問題或機(jī)械故障等。如果是變頻器出現(xiàn)故障,如何去判斷是哪一部分的問題,以及如何檢測,在這里以西門子變頻器為例略作介紹。
一、靜態(tài)測試
1、測試整流柜電路
打開整流柜找到整流橋和直流電源的輸出L+端和L-端,將萬用表調(diào)到電阻X10 擋,紅表棒接到L+,黑表棒分別測U1、V1、W1,應(yīng)該有大約幾十歐的阻值,且基本平衡。相反將黑表棒接到L+ 端,紅表棒分別測U1、V1、W1,阻值都接近于無窮大。將紅表棒或黑表棒接到L-端,重復(fù)以上步驟,應(yīng)得到相反結(jié)果。如果出現(xiàn)以下結(jié)果,可以判定電路已出現(xiàn)異常。
1.1三相整流橋阻值不平衡,可以說明整流橋故障;
1.2紅表棒接L+端或黑表棒接到L-端時,電阻無窮大,可以斷定整流橋開路故障
1.3紅表棒接L-端或黑表棒接到L+端時,電阻接近于零,可以斷定整流橋短路故障。
2、測試變頻柜電路
打開變頻柜,萬用表調(diào)到電阻X10檔,紅表棒接到直流電源的輸入L-端,黑表棒接到直流電源的輸入L+端,阻值應(yīng)從零開始逐漸增大最后接近于無窮大。將紅表棒接到L+端,黑表棒分別接U2、V2、W2 上,應(yīng)該有幾十歐的阻值,且各相阻值基本相同,反相應(yīng)該為無窮大。將黑表棒接到L-端,重復(fù)以上步驟應(yīng)得到相反結(jié)果,否則可確定電容器或IGBT模塊故障
二、動態(tài)測試
在靜態(tài)測試結(jié)果正常以后,才可進(jìn)行動態(tài)測試,即上電試機(jī)。在上電前必須注意以下幾點:
1、檢查變頻器各插接頭是否已正確連接,連接是否有松動,連接異常有時可能導(dǎo)致變頻器出現(xiàn)故障,嚴(yán)重時會出現(xiàn)炸機(jī)等情況;
2、上電后觀察PMU顯示內(nèi)容,是否報警告或故障并初步斷定故障及原因,排除故障
3、檢查參數(shù)是否有變動,如果有變動將參數(shù)恢復(fù)到用戶應(yīng)用參數(shù)設(shè)置;
4、變頻器使能,測試U2、V2、W2 三相輸出電壓值,如出現(xiàn)缺相、三相不平衡等情況則IGBT 模塊或CUVC 驅(qū)動板等有故障,同時PMU 顯示F025、F026或F027各相短路或接地故障。
三、故障判斷
1、整流橋模塊損壞一般是由于電網(wǎng)電壓脈沖尖峰、散熱不良或內(nèi)部短路引起。在排除內(nèi)部短路故障后,更換整流橋。在現(xiàn)場處理故障時,應(yīng)重點檢查電網(wǎng)情況,清除灰塵,保持通風(fēng)良好,整流橋模塊連接牢固。
2、IGBT 模塊損壞一般是由于電機(jī)或電纜損壞及驅(qū)動電路故障引起。在修復(fù)驅(qū)動電路之后,測驅(qū)動波形良好狀態(tài)下更換IGBT模塊。在現(xiàn)場維修中更換CUVC 驅(qū)動板之后,應(yīng)將用戶應(yīng)用參數(shù)復(fù)制過來,還必須注意檢查電動機(jī)及連接電纜。在確定無任何故障下,運(yùn)行變頻器。
3、電容器損壞一般是由于環(huán)境溫度高造成電解液干枯容量下降,內(nèi)部開路或短路。
4、上電無顯示一般是由于控制直流電源損壞或預(yù)充電電路損壞使直流電路無直流電引起,如預(yù)充電電阻損壞,也有可能是面板損壞。
5、啟動顯示F006 過電壓或F002 欠電壓一般是整流柜故障,由于輸入缺相,電路老化及電路板受潮引起,找出其檢測點,檢測電路電壓,更換損壞的器件。還有就是制動單元及制動電阻是否正常。
6、啟動顯示F011過電流一般是由于驅(qū)動電路、電纜、電動機(jī)絕緣下降、編碼器連接不牢或IGBT模塊損壞引起。
7、帶載后顯示過載或過電流該種情況一般是由于參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或驅(qū)動電路老化,IGBT模塊損傷引起。
四、故障實例
6SE70變頻器驅(qū)動600 V、1 200 kW電動機(jī),拖動三缸單作用泥漿泵,缸套直徑漬170 mm。當(dāng)泥漿泵壓力達(dá)到20 MPa以上時,泵沖開始下降接著報故障F015(電動機(jī)已堵轉(zhuǎn)或失步),變頻器保護(hù)停機(jī),復(fù)位后試驗多次都是這一過程。按照先軟件后硬件的檢查方法,先查看參數(shù)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)P493.1選擇讀入轉(zhuǎn)矩上限連接器的BICO
參數(shù)是K3003,正確的應(yīng)是K3004,連接器選擇錯誤,改正后試機(jī)帶載工作正常。
在現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)中,采用變頻器控制的電動機(jī)系統(tǒng),有著節(jié)能效果顯著、調(diào)節(jié)控制方便、維護(hù)簡單、可網(wǎng)絡(luò)化集中、遠(yuǎn)程控制、可與PLC組成自動控制系統(tǒng)等優(yōu)點。變頻器的這些特點使其在電氣傳動、工業(yè)自動控制等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。市場上不同型號規(guī)格變頻器的安裝、接線、調(diào)試各有特點,但主要方法及基本結(jié)構(gòu)特性基本一致。本文以西門子mmv變頻器為例來闡明變頻器的外圍配置要點。
2 西門子mmv變頻器的基本結(jié)構(gòu)
變頻器的主電路形式一般由整流、逆變和濾波三部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器,中間濾波部分用大電容作為濾波器,逆變部分為igbt三相橋式逆變器,通過控制各開關(guān)管的驅(qū)動信號來控制變頻器的輸出性能。
mmv變頻器是一種無速度傳感器矢量控制的通用型變頻器,可以廣泛地用于各種三相交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制。mmv變頻器啟動轉(zhuǎn)矩大,控制精度高,過載能力強(qiáng),保護(hù)措施安全可靠。安裝、設(shè)定、調(diào)試都比較方便。通過計算所需的輸出電流和頻率的變化量以維持所期望的電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等,使其不受負(fù)載條件變化的影響??梢酝ㄟ^串口(rs-485和rs-232)實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,使用uss通訊方式可控制多達(dá)31臺變頻器。
變頻器的輸出端不要接電力電容器或大容量浪涌吸收器,以免被峰值很高的浪涌電壓破壞變頻器或?qū)е缕湔`動作。變頻器的r、s、t端是變頻器的輸入端,接電源進(jìn)線,可不分相序。u、v、w端是變頻器的輸出端。
以往每當(dāng)提及電器制造業(yè)都想到浙江樂清市邁創(chuàng)電氣有限公司 供應(yīng)低壓電工電氣:智能框架開關(guān)柜,塑殼斷路器開關(guān),交流接觸器,熱繼電器,電機(jī)啟動器,雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān),熔斷器、互感器、調(diào)壓器、穩(wěn)壓器、刀開關(guān)、隔離開關(guān)、行程開關(guān)、線圈、電磁鐵、信號燈、按鈕、端子、硅整流器、電力金具、通信設(shè)備、儀器儀表、建筑電器、電線電纜等各類電器產(chǎn)品的配件。
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