浅谈港口安川变频器常见故障分析及处理.doc

浅谈桥吊安川变频器常见故障分析及处理 宁波港集团北仑第三集装箱有限公司 邬勇勇 俞浩焕 张跃 陈旭融 摘 要本文通过介绍港口常用安川变频器结构的基础上，对其常见故障进行分析，并提出相应的排除措施及更换硬件设备注意事项。 变频器 故障 安川变频器在上的使用与大家共同探讨。安川变频器由主回路和控制回路构成主回路是给异步电动机提供调频调压电源的电力变换部分，主要由三相或单相整流桥、平波电抗器、滤波电容器、逆变器、限流电阻、接触器等元器件组成控制回路有主控制板、电压电流检测回路、驱动板、转速检测回路等保护回路又可分为变频器保护和异步电动机的保护。 为更好使用变频器，首先得了解变频器有哪些保护作用，如瞬时过电流保护、过载保护、再生过电压保护、瞬时掉电保护等保护功能 。变频器自身有完善的监测保护程序，能根据电机参数,判断出电机运转中的异常，自动记录发生异常时电机的各项参数及变频器的运转参数（电流,电压,频率,功率,输入输出端子状态等），便于维修人员判断分析故障。 图1 变频器结构图 ??根据n=120f/p（其中n=电机转速、f=电机定子侧供电频率、p=电机极对数）可知，在异步电动机的极对数不变情况下，只要改变电源频率f，就可以实现对异步电动机的调速。在上，给异步电动机供电（电压、频率可调）的主回路中包含有安川变频器，该变频器工作形式为交-直-交，而给变频器提供各种控制信号的回路称为控制回路，如图1所示，其包括以下几个部分： （1） 整流桥：使三相交流电UAC经过整流变成直流电UDC。 （） 充电抑制电阻R1：据公式i=（UAC-UDC）/r可知，因r为整流桥等值电阻很小，因此充电电流I变成很大。为了防止电解电容被击穿，必须加装充电抑制电阻R1与旁路接触器MC，由此起限流作用。 （） 旁路接触器MC：当电容充电达到80%时，MC闭合，将R1旁路，所以说该元件必须定期保养。 （）滤波电容C：具有储能功能，寿命可达5~8年，当电网电压跌落30%时，可以维持电容两端电压UC达到10s供变频器工作；当电网电压跌落50%时，可以维持电容两端电压UC达到2s供变频器工作。 （） 充电指示灯：当充电电压达到27V以上，该指示灯会亮，所以在切断变频器电源后，还应等该指示灯完全熄灭时，才可以维修变频器内部元件，以免触电。 （） 逆变回路（桥）主器件（IGBT）：全称为大功率双极性绝缘栅场效应馆，包括栅极、源极、漏极，其特点为电压控制器件，门极触发功率低、开关频率高、特性抑制性好，即通态压降、断开漏电流都很小，寿命可达20年。 （） IGBT的两端并联一个阻容吸收回路，可以抑制高频谐波，因为电动机是感性负载，di/dt不允许变化很快。 （） 电流互感器CT采集主电路电流，作为电流调节器ACR使用，当发生过载等异常时，为了防止异步电动机和逆变器损坏，使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。 （） 主控板：为32位微处理器，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。 （1） 驱动板：为驱动逆变器主器件IGBT的电路，其与控制电路隔离，控制IGBT的导通、关断，如果IGBT损坏了，一般说连带的驱动板也会损坏。 （1） 速度检测器PG：为脉冲编码器，装在异步电动机输出轴上，采集速度信号，连接到变频器内部PG卡，把速度传给运算回路，使电动机按给定指令运转。 （1）通讯板：。 ??676H5安川变频器在电气柜门上安装有手操作器，会显示各种参数值及发生的故障代码，现根据我们的经验分析如下： （1） OC故障即过流，其具有瞬间记忆功能，人为不可设定，主要用于逆变器负载侧短路等，流过逆变器器件的电流达到额定电流2.7~3倍时,瞬时停止逆变器运转,并切断电源;变流器的输出电流达到异常值,也将同样停止逆变器运转。具体处理可按以下逐项检查 加速时间是否太短； ??????? 力矩提升参数是否太大； ??????? 负载外部是否短路、是否过重。比如机构有两台电机拖动，其中一台坏了，另一台就可能出现过流； ??????? PG检测回路是否异常，包括PG卡及脉冲编码器； ??????? 电流互感器是否异常； ??????? 主功率器件IGBT是否异常； ??????? 如果以上都没问题，可以断开输出侧的电流负感器和直流检测点，复位后运行，还出现过流，很可能是主控板或触发板出现故障。 （） OL故障即过载，主要用于逆变器输出电流超过额定值，且持续流通超过规定的时间，为了防止逆变器器件、电线等损坏，要停止变频器工作。具体分以下三种： ??????? 电流超过额定电流150%且持续60s，就报OL1故障，说明电机过载； ??????? 电流超过额定电流180%且持续10s，就报OL2故障，说明变频器过载； ??????? 电流