[doc] 安川616G5型变频器故障判断与维护

[doc] 安川616G5型变频器故障判断与维护 安川616G5型变频器故障判断与维护 安川616G5型变频器故障判断与维护 张爽 摘要介绍安川616G5型变频器的故障判断,处理的方法及日常维护和测试. 关键词变频器故障判断维护 中图分类号TM921.51文献标识码B 一 ,变频器故障判断,处理 变频器由逆变模块,整流模块,控制板,驱动板,电解电容 器,金属膜电容器,接触器,快速熔断器,电流传感器,散热风机, 充电电阻,阻容吸收模块,PG卡,通信接口等器件组成.外部有 制动单元,输入电抗器,输出电抗器等. 变频器具有丰富的异常故障显示和保护功能,当故障发生 时将故障显示在屏幕上或将故障信息存储在程序的某个参数 内.变频器故障分为软故障和硬故障,前者多因操作或参数设置 不当引起的,硬故障多因变频器本身器件损坏造成的. 1.输出电压不平衡 启动变频器(设置频率为3Hz左右)用万用表的直流500V 挡分别测输出端U,V,W对直流母线正,负(P,N极)电压值,偏 高一路则有问题. 2.直流保险熔断 快速熔断器损坏时,大功率管(IGBT).~g有可能损坏,甚至 驱动板也会损坏,这是由于IGBT是高频率开关元件,工作频率 高,动态响应快,以保证变频器良好的传输特性.当故障发生时 因短路或误触发产生一个瞬时尖峰电流,变频器监测回路从监 挡(O:50/03),3挡(0:50/04),提升机在井下降2挡变1挡, 即使2挡输出信号消失,但PLC输出端残余电压仍能驱动2 挡继电器,而此时1挡输出信号又刚好出现,于是两挡输出信 号同时存在,同时驱动2个变速继电器,造成电机下降时不变 速. 处理:针对残余电压问题,先后更换DH装置控制板,检查 控制回路,更换输出模块和PLC机架,故障依旧,最后对电路进 行改进. 措施1:在PLC输出端并联继电器(4K01一4K05),使其分 担部分电流,这样即使残余电压 达到50V,也不能驱动继电器,电 路接线见图3. 措施2:增加双重超限保护, 将PLC输入点I:43/17,I:41/12, I:40/14,I:40,15,I:40/11和中间 继电器,得电延时断开型时间继 电器KT组成井下降保护控制电 路,电路接线见图4.当井下降 时,提升机构在井上对好位,I: 43/17有输出信号,KA1常开点 闭合,此时I:4o/14,I:40/15没有 输出信号,KA3,KA4常闭点保 持,h40/11采用速度继电器常闭 点,提升机未超速时,该信号始 终得电,KT线圈通电,其辅助常 开点得点延时闭合.提升机构一 旦井下到位,I:4o/14,I:40/15有 O:5懈一兰!卜__ I上升继电器 L O:5lo1一T_.匝一 l下降继电器 L_1一 O:50r02一!卜-_ Il挡继电器 L面1一 O:50l/al3一兰卜__ l2挡继电器 L一 O:50/04一广区一 I3挡继电器 L 团设备管理与维修2008Noll 图3PLC输出模块 并接继电器 输出信号,KA3, KA4得电,其常 闭点断开,此时 即使PLC输出下 降信号,下降控 制回路也不会接 通,电机不会运 转,电路接线见 图4. 3.电机超速, 图4下降控制电路改进 电源总开关频繁跳闸. 提升机构在井下降高速变低速时(3挡变2挡)经常超速, 引起超速保护动作,电源总开关频繁跳闸. 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 和处理:现场未发现明显故障原因,于是对电路进行改 进,电路接线见图4.提升机构下降超速时,速度继电器常闭点 断开,I:40/11失电,KT线圈断电,原来闭合的辅助常开点因失 电立即断开,切断下降控制回路,提升机停止,KT达到延时时间 后(如设定3s),其辅助常开点闭合,下降控制回路接通,使电路 能够自复位,避免电源总开关跳闸. 增加中间继电器,也增多了故障点,为此,在控制回路中加 装空气开关QF,及时解除中问继电器引起的故障,并且在故障 解除后迅速投入保护电路.W08.11—1O 作者通联:冀传玖济南钢铁股份有限公司焦化厂济南 市250101 E—mail:jichuanjiu@126.tom [编辑凌瑞] 测,判断到执行虽然很快,但速度还是低于IGBT的动态响应, IGBT一般在这个过程中损坏,击穿,击穿后直流母线与输出之 间的熔断器会动作. 排查时,在变频器充电指示灯熄灭后拆下变频器的输出端, 用指针式万用表10kf~挡分别测量U,V,W与P,N的阻值,正 常时应是平衡的,若U,V,W中任意一相对P,N的阻值趋于零, 则说明这一相桥臂的IGBT已损坏,应进一步检查变频器的内 部,不能盲目更换熔断器. 注意:在判断,测试IGBT驱动的工作性能时,不能把IGBT 的触发线拆掉进行送电试验,因IGBT内存有一定的电压,模块 处于半导通状态,送电时会因短路烧毁IGBT.在测量变频器输 出电压时不能用数字万用表,因为变频器输出电压是高频载波, 普通的数字万用表防干扰性能差,测量出的数值不准确.当达到 满频率(50Hz)时测量的数值才接近实际值.在更换IGBT时为 更好地散热,应在它的底部涂抹热硅胶. 3.过热故障 变频器有外部和内部冷却风机,由于变频器只对内部风机 的工作状态有 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 功能,故报过热故障一般都是由于内部冷却 风机损坏引起的, 4.欠压故障 三相交流电经桥式整流为直流电,通过限流电阻R给电容 C充电,当电容C的电压充到75%左右时内部接触器吸合,电 阻R被短接,然后直接充电到变频器规定电压.变频器的CPU 当接到启动信号时,发出触发信号,触发IGBT,将直流电压变成 频率可调的三相交流电驱动电机.当内部接触器未吸合时变频 器会报欠电压,其线圈是否吸合决定于直流母线电压,如果限流 电阻断开,接触器不会吸合导致报欠电压故障. 5.速度偏差 这一故障的出现主要是电机端编码器反馈值与变频器实际 的输出值存在差异,多数是由于编码器的连接或传动部位出现 了异常使得反馈值不准确. 6.过载荷 变频器的输出电流,力矩等是依据外载荷的大小进行变化, 由于普遍采用双闭环控制使得控制精度有很大的提高,变频器 报这一故障多数是因为机械的原因引起,特别是一台变频器同 时驱动双电机工作时,如果,电机发生故障会引起变频器报过 载荷,这时可以断开一路电机使变频器运行,查看未断开的电机 工作状态来判断是哪一路有问题. 7.主控制板更换 变频器在运行中如果是因为主控制板的原因出现故障,不 同功率的控制板可以进行替换,例如一台门机变幅机构变频器 是75kW,但是库房没有同功率的备件,只有110kW的主控制 板,这时在手操器上从Program进入选定O2—o4,此时会列出 对应的类型条件,选定需要更换的主控制板的类型,功率后即 可.在更换主控制板时其功率选择不能低于原主控制板的功率. 8.闭环控制应急改为开环 由于目前的变频驱动大都采用双闭环控制,当外部信号反 馈的脉冲编码器出现问题且没有备件,或当时的工况不允许进 行更换备件时,可以将A1—02=3(闭环控制)改为Al—02=2(开 环控制),在Program下将下面几个值的初始化值E1---O4=60Hz 改为50Hz,E1—05=4o0V改为380V,El—06=60Hz改为50Hz, E1—13:0V改为380V,这样就可以应急作业. 9.变频器报CPF_23 这一故障使用说明书提出的是选择卡问题,实际上变频器 内部选择卡只有速度反馈卡(PG卡)和通信卡,并不包含主控制 板.例如一台40t门机的变幅机构变频器曾间断性出现这样的 故障,按照使用说明指导的故障判断先后更换了速度反馈卡和 通信卡都不能消除故障,通过笔记本电脑在线查看,在发生这一 故障瞬间主控制板通信传输中的一个通道不通,才引起变频器 报cPF一23故障,更换了主控制板后故障消除. l0.整流柜报Un—bc 一 台40t门机由于采用了能量回馈装置,因此加装了一套4 组并联800kW的变频整流柜,为其他各机构变频器提供直流 电,并吸收各机构电机被反拖下产生的能量回馈电网,其目的是 改善功率因数和节能.2006年4月和2007年8月整流柜报 un_bc故障,故障类型是整流柜内三相电流不平衡,由于是4 组并联在一起,很难判断是哪组出现了问题,最后采取下述的判 断方式:在整流柜上有一主控制板,依次有t,2,3,4四个通道与 相应的四组整流进行内部通信,第4通道为生产厂家指定主通 道(主控制板最左下通道),在判断中主通道必须接入,假设主控 制板最上面的1通道连接的那组有故障,可以将这组通信连接 插头拔掉,通电进行测试,如果依然报故障说明不是1通道那组 有问题,再将2通道通信插头拔掉将1通道插头插入2通道,这 样循环检查就能查到是哪组整流有问题,出现这样的故障多数 是整流柜内的驱动板有问题. 二,变频器的维护 1.定期进行清灰除尘 由于变频器内部器件紧凑,内部积灰很难用风机或吸尘器 清除干净,需要对变频器解体,进行吹灰除尘.对控制板上的积 灰,要用毛刷重点处理,以利于部分元器件的散热.切记勿用气 泵的压缩空气来吹,因为压缩空气中含有水分,会造成器件及线 路板上积水. 2.定期更换零部件 变频器中不同种类的零部件使用寿命不同,并随其安装的 环境使用的条件而改变.使用中,应随时注意观察,分析和及时 更换,特别是电解电容,要查看其外观并做相应的测量来保证其 正常工作. 3.加强每天的巡检及定期维修 日常运行有无异常现象,例如冷却系统异常,过热,变色,异 味,异声和异常振动.定期维护除了清扫和紧固接线端子外,重 点维修变频器薄弱环节,例如冷却风扇及过滤网清理,冷却风扇 强制更换,印刷电路板是否腐蚀损坏. 4.变频器应有的运行环境 为了变频器更有利的运行,希望变频器置于空气调节的环 境里,温度控制在25_+3~C,相对湿度RH<~70%,75%.实践证明, 置于空调环境下变频器的故障几率要比没有空调环境的变频器 少得多,系统的可靠性增加很多. (下转4O页) 设备管理与维修2008Noll困 图10series一31/32M高性能铣削数控系统 英寸真彩TFT液晶显示器和通用工程面板,系统集成进给轴接 口,主轴接口,手持单元接口,内嵌式PLC接口于一体,采用国际 标准G代码编程,与各种流行的CAD/CAM自动编程系统兼容,除 支持硬盘,电子盘等程序存储方式以外,提供USB,软驱,DNC,以 太网等程序交换功能方式,极大提高了用户数据传输的高效洼. 该系统性能高,价格低,配置灵活,结构紧凑,易于使用,可 靠性高,现已成功应用于各类铣床,立/卧式加工中心的控制上, 并已在大连机床集团有限责任公司的VDL,VDF系列近2O余 种型号的加工中心上实现了批量配套,系统以其极高的性价比 受到了用户广泛的认可. 数控系统特点: ?可选配各种类型的脉冲式全数字交流伺服驱动单元,模 拟式交流伺服驱动单元或步进电机驱动单元; ?除标准机床控制面板外,配置40路开关量输入和32路 开关量输出接口,手持单元接口,主轴控制与编码器接口; ?可扩展远程128路输入/128路输出端子板; ?TFT彩色液晶显示器,全汉字操作界面,故障诊断与报 警,加工轨迹图形显示和仿真; ?直线插补,圆弧插补,螺旋线插补,固定循环,旋转,缩放, 镜像,宏程序等功能; ?32MBFlashRAM(可扩充至2GB)程序断电存储,32MB RAM加工内存缓冲区; ?具有系统软件可持续升级的能力,可提供二次开发工具 软件包; ?巨量程序加工能力,配置大容量存储器可直接加工单个 高达2GB的NC程序; ?除内置RS232通讯接口及以太网接口外,特别提供USB 接口,轻松实现机床数据通讯. (2)大连数控seYies一18Ti 大连数控series一18Ti车床数控系统是最新研发的一款专 用于车床控制的通用数控系统装置,该系统采用了国内首创的 结构 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ,将NC控制和伺服控制集成到一块主板,NC和伺服 之间采用数字总线进行数字量交互,而非传统的模拟量或脉冲 式传输,同时,系统操作面板和控制系统分离,通过一条总线进 行连接,这种新型的系统结构,不仅大大节省了伺服与系统间的 连线,且极大提高了系统数据传输的稳定性和可靠性.系统以 32位高速微处理器作为控制核心,采用并行传输处理方式,运 行速度快,系统硬件高度集成,体积小,重量轻. 数控系统特点: ?即时切换的中,英文人机界面显示; ?加工过程中的位置和状态信息监控; ?伺服参数在线修改; ?丰富的加工程序指令,编程更加方便快捷; ?提供RS一232C接口,方便地进行数据传输; ?强大的内置PMC,系统上可进行梯形图或语句表的双重 编写,并可相互转换; ?存储容量大,最多可达100个工件程序; ?梯形图I/O接口动态诊断功能. (待续)W08.11—21 作者通联:中国机床工具工业协会数控系统分会秘书处 武汉市东湖开发区庙山小区武汉华中数控股份有限公司 430223 E,mail:xiaominq_ hcnc@263.net[编辑王珏] (上接25页) 三,变频器的测试 1.静态测试 (1)测试整流电路.将万用表调到Rxl01~挡,红表棒接到P 端,黑表棒分别接到R,S,T端,应该有大约几十欧的阻值,且基 本平衡.对调红,黑表笔测试,有一个接近于无穷大的阻值.将红 表棒接到N端,重复以上步骤,都应得到相同结果.如果三相阻 值不平衡,说明整流桥故障.红表棒接P端时,电阻无穷大,可 以断定整流桥故障. (2)测试逆变电路.将红表棒接到P端,黑表棒分别接u,v, w端,应该有几十欧的阻值,且各相阻值基本相同,对调红,黑 表笔测试,阻值为无穷大.将黑表棒接到N端,重复以上步骤应 得到相同结果,否则可确定逆变模块故障. 2.动态测试 团设备管理与维修2008?11 在静态测试结果正常以后,才可进行动态测试,即上电试机. (1)上电前,需确认输入电压是否有误,将380V电源接入 220V级变频器之中会出现炸机(炸电容,压敏电阻,模块等). (2)检查变频器各插接口是否正确连接,连接是否松动,连 接异常可能导致变频器出现故障,严重时会出现炸机等情况. (3)上电后检测故障显示内容,并初步断定故障及原因. (4)在输出电压正常(无缺相,三相平衡)且没有故障显示 下通过手操器对变频器的频率,电压,电流,力矩等参数进行 监视并根据指令的变化查看其工作的状态来带载测试. WO8.11—12 作者通联:天津港焦炭码头公司技术部天津市塘沽区南 疆路3519300000 E—mail:bishi63@sina.COm[编辑叶允菁] 上遂盎