西門(mén)子變頻器是由德國(guó)西門(mén)子公司研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售的變頻器品牌,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(dòng)態(tài)特性、*的過(guò)載能力、創(chuàng)新的BiCo(內(nèi)部功能互聯(lián))功能以及*的靈活性,在變頻器市場(chǎng)占據(jù)著重要的地位。 變頻器概述:主電路是給異步電動(dòng)機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分,變頻器的主電路大體上可分為兩類(lèi):電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器,直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器,其直流回路濾波是電感。 它由三部分構(gòu)成,將工頻電源變換為直流功率的“整流器",吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動(dòng)的“平波回路。 整流器:大量使用的是二極管的變流器,它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組晶體管變流器構(gòu)成可逆變流器,由于其功率方向可逆,可以進(jìn)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)。 平波回路:在整流器整流后的直流電壓中,含有電源6倍頻率的脈動(dòng)電壓,此外逆變器產(chǎn)生的脈動(dòng)電流也使直流電壓變動(dòng)。為了抑制電壓波動(dòng),采用電感和電容吸收脈動(dòng)電壓(電流)。裝置容量小時(shí),如果電源和主電路構(gòu)成器件有余量,可以省去電感采用簡(jiǎn)單的平波回路。 逆變器:同整流器相反,逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率,以所確定的時(shí)間使6個(gè)開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通、關(guān)斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型pwm逆變器為例示出開(kāi)關(guān)時(shí)間和電壓波形。 控制電路是給異步電動(dòng)機(jī)供電(電壓、頻率可調(diào))的主電路提供控制信號(hào)的回路,它有頻率、電壓的“運(yùn)算電路",主電路的“電壓、電流檢測(cè)電路",電動(dòng)機(jī)的“速度檢測(cè)電路",將運(yùn)算電路的控制信號(hào)進(jìn)行放大的“驅(qū)動(dòng)電路",以及逆變器和電動(dòng)機(jī)的“保護(hù)電路"組成。 (1)運(yùn)算電路:將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測(cè)電路的電流、電壓信號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算,決定逆變器的輸出電壓、頻率。 (2)電壓、電流檢測(cè)電路:與主回路電位隔離檢測(cè)電壓、電流等。 (3)驅(qū)動(dòng)電路:驅(qū)動(dòng)主電路器件的電路。它與控制電路隔離使主電路器件導(dǎo)通、關(guān)斷。 (4)速度檢測(cè)電路:以裝在異步電動(dòng)機(jī)軸機(jī)上的速度檢測(cè)器(tg、plg等)的信號(hào)為速度信號(hào),送入運(yùn)算回路,根據(jù)指令和運(yùn)算可使電動(dòng)機(jī)按指令速度運(yùn)轉(zhuǎn)。 (5)保護(hù)電路:檢測(cè)主電路的電壓、電流等,當(dāng)發(fā)生過(guò)載或過(guò)電壓等異常時(shí),為了防止逆變器和異步電動(dòng)機(jī)損壞 西門(mén)子變頻器的日常維護(hù): 操作人員必須熟悉西門(mén)子變頻器的基本工作原理、功能特點(diǎn), 西門(mén)子變頻器具有電工操作常識(shí)。在對(duì)變頻器日常維護(hù)之前,必須保證設(shè)備總電源全部切斷;并且在變頻器顯示*消失的3-30分鐘(根據(jù)變頻器的功率)后再進(jìn)行。應(yīng)注意檢查電網(wǎng)電壓,改善變頻器、電機(jī)及線(xiàn)路的周邊環(huán)境,定期清除變頻器內(nèi)部灰塵,通過(guò)加強(qiáng)設(shè)備管理大限度地降低變頻器的故障率。 1、冷卻風(fēng)扇 變頻器的功率模塊是發(fā)熱嚴(yán)重的器件,其連續(xù)工作所產(chǎn)生的熱量必須要及時(shí)排出,一般風(fēng)扇的壽命大約為20kh~40kh。按變頻器連續(xù)運(yùn)行折算為3~5年就要更換一次風(fēng)扇,避免因散熱不良引發(fā)故障。 2、濾波電容 中間電路濾波電容:又稱(chēng)電解電容,該電容的作用:濾除整流后的電壓紋波,還在整流與逆變器之間起去耦作用,以消除相互干擾,還為電動(dòng)機(jī)提供必要的無(wú)功功率,要承受極大的脈沖電流,所以使用壽命短,因其要在工作中儲(chǔ)能,所以必須長(zhǎng)期通電,它連續(xù)工作產(chǎn)生的熱量加上變頻器本身產(chǎn)生的熱量都會(huì)加速其電解液的干涸,直接影響其容量的大小。正常情況下電容的使用壽命為5年。建議每年定期檢查電容容量一次,一般其容量減少20%以上應(yīng)更換。 3、防腐劑的使用 因一些公司的生產(chǎn)特性,各電氣mcc室的腐蝕氣體濃度過(guò)大,致使很多電氣設(shè)備因腐蝕損壞(包括變頻器)。 為了解決以上問(wèn)題可安裝一套空調(diào)系統(tǒng),用正壓新鮮風(fēng)來(lái)改善環(huán)境條件。為減少腐蝕性氣體對(duì)電路板上元器件的腐蝕,還可要求變頻器生產(chǎn)廠(chǎng)家對(duì)線(xiàn)路板進(jìn)行防腐加工,維修后也要噴涂防腐劑,有效地降低了變頻器的故障率,提高了使用效率。 4、給變頻器除塵:變頻器根據(jù)使用環(huán)境的不同,應(yīng)定期檢查散熱通道、及電路板中有無(wú)積累灰塵,一般每半年清理一次,至少也要一年清理一次,以確保變頻器散熱良好,使其避免因散熱不良而引發(fā)故障。 在保養(yǎng)的同時(shí)要仔細(xì)檢查變頻器,定期送電,帶電機(jī)工作在2hz 的低頻約10分鐘,以確保變頻器工作正常。 西門(mén)子變頻器故障分析及處理方法: 一般來(lái)說(shuō),當(dāng)遇到西門(mén)子變頻器故障時(shí),再上電之前首先要用萬(wàn)用表檢查一下整流橋和IGBT模塊有沒(méi)有燒,線(xiàn)路板上有沒(méi)有明顯燒損的痕跡。具體方法是:用萬(wàn)用表的電阻1K檔,黑表棒接變頻器的直流端(-)極,用紅表棒分別測(cè)量變頻器的三相輸入端和三相輸出端的電阻,其阻值應(yīng)該在5K-10K之間,三相阻值要一樣,輸出端的阻值比輸入端略小一些,并且沒(méi)有充放電現(xiàn)象。然后,反過(guò)來(lái)將紅表棒接變頻器的直流端(+)極,黑表棒分別測(cè)量變頻器三相輸入端和三相輸出端的電阻,其阻值應(yīng)該在5K-10K之間,三相阻值要一樣,輸出端的阻值比輸入端略小一些,并且沒(méi)有充放電現(xiàn)象。否則,說(shuō)明模塊損壞。這時(shí)候不能盲目上電,特別是整流橋損壞或線(xiàn)路板上有明顯的燒損痕跡的情況下尤其禁止上電,以免造成更大的損失。 如果以上測(cè)量西門(mén)子變頻器故障結(jié)果表明模塊基本沒(méi)問(wèn)題,可以上電觀察。 1、上電后面板顯示[F231]或[F002](MM3變頻器),這種故障一般有兩種可能。常見(jiàn)的是由于電源驅(qū)動(dòng)板有問(wèn)題,也有少部分是因?yàn)橹骺匕逶斐傻?,可以先換一塊主控板試一試,否則問(wèn)題肯定在電源驅(qū)動(dòng)板部分了。 2、上電后面板無(wú)顯示(MM4變頻器),面板下的指示燈[綠燈不亮,黃燈快閃],這種現(xiàn)象說(shuō)明整流和開(kāi)關(guān)電源工作基本正常,問(wèn)題出在開(kāi)關(guān)電源的某一路不正常(整流二極管擊穿或開(kāi)路,可以用萬(wàn)用表測(cè)量開(kāi)關(guān)電源的幾路整流二極管,很容易發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。換一個(gè)相應(yīng)的整流二極管問(wèn)題就解決了。這種問(wèn)題一般是二極管的耐壓偏低,電源脈動(dòng)沖擊造成的。 3、有時(shí)顯示[F0022F0001A0501]不定(MM4),敲擊機(jī)殼或動(dòng)一動(dòng)面板和主板時(shí)而能正常,一般屬于接插件的問(wèn)題,檢查一下各部位接插件。也發(fā)現(xiàn)有個(gè)別機(jī)器是因?yàn)榫€(xiàn)路板上的阻容元件質(zhì)量問(wèn)題或焊接不良所致。 4、上電后顯示[-----](MM4),一般是主控板問(wèn)題。多數(shù)情況下?lián)Q一塊主控板問(wèn)題就解決了,一般是因?yàn)橥鈬刂凭€(xiàn)路有強(qiáng)電干擾造成主控板某些元件(如帖片電容、電阻等)損壞所至,或與主控板散熱不好也有一定的關(guān)系。但也有個(gè)別問(wèn)題出在電源板上。 5、上電后顯示正常,一運(yùn)行即顯示過(guò)流。[F0001](MM4)[F002](MM3)即使空載也一樣,一般這種現(xiàn)象說(shuō)明IGBT模塊損壞或驅(qū)動(dòng)板有問(wèn)題,需更換IGBT模塊并仔細(xì)檢查驅(qū)動(dòng)部分后才能再次上電,不然可能因?yàn)轵?qū)動(dòng)板的問(wèn)題造成IGBT模塊再次損壞!這種問(wèn)題的出現(xiàn),一般是因?yàn)樽冾l器多次過(guò)載或電源電壓波動(dòng)較大(特別是偏低)使得變頻器脈動(dòng)電流過(guò)大主控板CPU來(lái)不及反映并采取保護(hù)措施所造成的。
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