西门子变频器故障原因分析及处理实例
发布日期:
2022-08-10

在现代工业中,交流传动以其优越于直流传动的特点,在很多场合中都被作为的传动方案,采用变频器控制的电动机系统,有着节能效果显著、调节控制方便、维护简单、可网络化集中、远程控制、可与plc组成自动控制系统等优点。变频器的这些特点使其在电力电子系统、工业自动控制等领域的应用日益广泛。市场上不同型号规格变频器的安装、接线、调试各有特点,但主要方法及注意事项基本一致。但使用变频器时,一旦发生故障,工矿企业的普通运行人员就很难处理。变频器故障的产生可能是产品质量问题、运行环境问题、应用方式问题,也可能是变频器的参数设置问题。本文阐述了变频器常见的故障、故障产生的原因及处理方法作一分析。?

1、参数设置类故障原因分析及处理

变频器使用中,是否能满足传动系统的控制要求,变频器的参数设置非常重要,如参数设置不正确,轻者控制效果不好,重者变频器不能正常运行。对于一台新购置的变频器,一般在出厂时,厂家对每一个参数都设有一个默认值,在这些参数值的情况下,变频器是能以面板操作方式正常运行的,但仅此,并不能满足绝大多数传动系统的要求。如要获得更好的控制效果,用户必须根据传动系统的实际情况,参考其使用说明书,修改变频器的参数。

一旦发生了参数设置类故障,变频器都不能正常运行,更好是能够把所有参数恢复到出厂值,然后按照使用说明书参数设置步骤重新设置相关参数。对于不同型号的变频器其参数恢复方式也不尽相同。参数设定不当,这种问题常常出现在恒转矩负载,遇到此类问题时应重点检查加、减速时间设定或提升转矩设定值。

(1) 实例1

一台frn280g11—4cx 变频器在运行时跳,显示:欠电压“lu”。

分析与维修:在启动大功率设备,(如2#氮氢压缩机4000kw同步电动机)时,与其在同一电源上的其它两台富士frn5.5g11—4cx 变频器在运行时没有跳,唯独这台变频器在运行时跳,显示:欠电压“lu”报警。断电后,打开外壳,检查这台变频器的内部一、二次回路中压接线无松动现象;检查电动机接线盒内部接线无接触不良现象。上电后,检查变频器的设定参数,f14:设定值为“1”(瞬停再起动不动作),修改变频器的设定参数f14:设定值为“3”(瞬停再起动动作),变频器检出欠电压后保护功能不动作,停止输出,电源恢复时自动再起动。自从修改完变频器的设定参数后,在启动大功率设备时,次台变频器在运行时没有发生欠电压“lu”跳过。

(2) 实例2

一台frn1.5g11—4cx 新投用变频器,频率设置已经很大,但电机转速明显较同频率下其他下其他电机低,电机转速仍不高。

分析与维修: 检查变频器的设定参数,经检查频率增益f17,设定范围为0.0~200%出厂设定值为100%,而用户实际设定值为200%。由于频率设定信号增益为设定模拟频率信号对输出频率的比率,即如设定频率为40hz,实际输出频率仅为20hz。将设定频率增益设定值改为出厂设定值100%后,问题得到解决。

2、过电压(ou)类故障原因分析及处理

西门子变频器的过电压集中表现在直流母线的支流电压上。正常情况下,变频器直流电为三相全波整流后的平均值。若以380v线电压计算,则平均直流电压ud= 1.35,u线=513v。在过电压发生时,直流母线的储能电容将被充电,电压升高,过电压检出值 800vdc,当电压上升至过电压检出值时,变频器过电压保护动作。因此,对变频器来说,都有一个正常的工作电压范围,当电压超过这个范围时就很可能损坏变频器。

变频器常见的过电压有三类:ou1加速过电压、ou2减速过电压、ou3恒速过电压。过电压报警一般是出现在停机的时候,其主要原因是减速时间太短或没有安装制动电阻及制动单元。
变频器出现过电压故障,一般是雷雨天气,由于雷电串入变频器的电源中,使变频器直流侧的电压检测器动作而跳闸,在这种情况下,通常只须断开变频器电源 1min左右,再合上电源,即可复位;另一种情况是变频器驱动大惯性负载时,其减速时间设置“较短”,因为这种情况下,变频器的减速停止属于再生制动,在停止过程中,变频器的输出频率按线性下降,而负载电机的频率高于变频器的输出频率,负载电机处于发电状态,机械能转化为电能,并被变频器直流侧的平波电容吸收,当这种能量足够大时,就会产生所谓的“泵升现象”,变频器直流侧的电压会超过直流母线的更大电压而跳闸,对于这种故障,一是将“减速时间”参数设置长些;二是安装制动单元,增大制动电阻;三是将变频器的停止方式设置为“自由停车”。还有一种情况变频器在电机空载时工作正常,但不能带负载启动,这种问题常常出现在恒转矩负载。遇到此类问题时应重点检查加、减速时间设定或提升转矩功能,因而变频器直流回路电压升高,超过其保护值,出现故障。