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6SE7021-8EA51-Z变频器修实力公司,故障分析;变频器常见故障及处理方法
随着应用的不断推广,方便用户使用,现将变频器在使用中常出现的故障现象及处理方法例举如下:
(1)故障P.OFF
变频器上电显示P.OFF延时1~2s后显示0,表示变频器处于待机状态。在应用中若出现变频器上电后一直显示P.OFF而不跳0现象,主要原因有输入电压过低、输入电源缺相及变频器电压检测电路故障,处理时应先测量电源三相输入电压,R、S、T端子正常电压为三相380V,如果输入电压低于320V或输入电源缺相,则应排除外部电源故障。如果输入电源正常可判断为变频器内部电压检测电路或缺相保护故障,对于G1/P1系列90kW及以上机型变频器,故障原因主要为内部缺相检测电路异常,缺相检测电路由两个单相380V/18.5V变压器及整流电路构成,故障原因大多为检测变压器故障,处理时可测量变压器的输出电压是否正常。
故障ER08
变频器出现ER08故障代码表示变频器处于欠压故障状态。主要原因有输入电源过低或缺相、变频器内部电压检测电路异常、变频器主电路异常。通用变频器电压输入范围在320V~460V,在实际应用中变频器满载运行时,当输入电压低于340V时可能会出现欠压保护,这时应提高电网输入电压或变频器降额使用;若输入电压正常,变频器在运行中出现ER08故障,则可判断为变频器内部故障,如图1示可能为主回路中KS接触器跳开,使限流电阻在变频器运行时串联到主回路中,这时若变频器带负载运行便会出现ER08故障,这时可排除是否为接触器损坏或接触器控制电路异常;若变频器主回路正常,出现ER08报警的原因大多为电压检测电路故障,一般变频器的电压检测电路为开关电源的一组输出,经过取样、比较电路后给CPU处理器,当超过设定值时,CPU根据比较信号输出故障封锁信号,封锁IGBT,同时显示故障代码。
故障ER02/ER05
故障代码ER02/ER05表示变频器在减速中出现过流或过压故障,主要原因为减速时间过短、负载回馈能量过大未能及时被释放。若电机驱动惯性较大的负载时,当变频器频率(即电机的同步转速)下降时电机的实际转速可能大于同步转速,这时电机处于发电状态,此部分能量将通过变频器的逆变电路返回到直流回路,从而使变频器出现过压或过流保护。现场处理时在不影响生产工艺的情况下可延长变频器的减速时间,若负载惯性较大,又要求在一定时间内停机时,则要加装外部制动电阻和制动单元,G2/P2系列变频器22kW以下的机型均内置制动单元,只需加外部制动电阻即可,电阻选配可根据产品说明中标准选用,对于功率22kW以上的机型则要求外加制动单元和制动电阻。
ER02/ER05故障一般只在变频器减速停机过程中才会出现,如果变频器在其它运行状态下出现该故障,则可能是变频器内部的开关电源部分,如电压检测电路或电流检测电路异常而引起的。
故障ER17
代码ER17表示电流检测故障,通用变频器电流检测一般采用电流传感器,通过检测变频器两相输出电流来实现变频器运行电流的检测、显示及保护功能,输出电流经电流传感器(如图2示中H1、H2为电流传感器)输出线性电压信号,经放大比较电路输送给CPU处理器,CPU处理器根据不同信号判断变频器是否处于过电流状态,如果输出电流超过保护值,则故障封锁保护电路动作,封锁IGBT脉冲信号,实现保护功能。
一台西门子MM430变频器,停机一天后重新开机时发生炸机,炸机后变频器的面板无显示,前级空开跳闸。
二、现场检查
现场检测电机的运行电流在额定值以内,电机对地绝缘良好,用电桥测试平衡,未发现有发热现象,三相工作电压均在额定值以内,外部的电气和机械环境都看不出什么异常,其异常只能发生在变频器内部。
打开变频器进行检查,发现逆变输入模块炸裂,输出U、V、W端子短路;同时10Ω40W电容充电电阻烧断,接在主整流回路上的尖波抑制电路的二极管RU4C21和电阻(二者并联后串接小电容)同时损坏,10Ω5W电阻已开路,二极管短路。
三、初步分析
初步判断故障是由于逆变模块损坏,其浪涌冲击电流将充电电容电阻烧断,但尖峰电压抑制电路的电阻和二极管同时损坏,说明直流回路中出现了异常的波动剧烈的冲击电压,有可能存在电网电压异常的冲击,使其瞬间损坏,但是IGBT模块损坏状况不明,需要进一步检测。
四、深度检测
带回公司检测,损坏模块拆除,将其它损坏元器件更换新品,送电后有显示,说明电源及控制部分基本正常,测开关电源各路输出都正常。 电容检测,发现电容表面有发热膨胀现象,测量电容值比正常值下降20%,已经超过标准,电容不能使用。
五、原因分析
逆变模块的损坏,除了外部负载的长时间过载,散热不良和电网突波电压冲击外,其内部电容的容量减小、失容和失效,也是导致其损坏的重要原因。电容的容量减小,故障轻时可能表现为带负载能力差,重时往往表现为跳直流回路欠电压故障。更严重的电容故障还会导致逆变模块损坏。尤其是大功率变频器中的电容,运行多年后,其引出电极常年经受数百赫兹的大电流充、放电冲击,会出现不同程度的氧化现象。因此,检修两年以上运行年限的变频器,尤其不能忽略对储能电容的检查,对逆变模块损坏原因不明的时候,尤其应该注意检查直流回路中的储能电容!
六、修复带载测试
找到损坏变频器损坏原因,维修就很放心了。将该变频器的失效主电容更换后,再换掉损坏的逆变模块及器件。安装好变频器,测试输出电压平衡,带电机运行,输出三相电流平衡。负载测试正常,满足出厂标准,变频器修复。