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    西門子變頻器維修
    西門子維修

    怎樣檢測西門子變頻故障,西門子變頻器維修實例

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    詳細介紹

        西門子變頻器檢修方法的敘述: 

         1.電流檢測電路的特點

           1)從U、V、W三相輸出端3只電流互感器來的U1、V1、W1三相電流信號,被后續電路處理成兩大類信號。模擬電壓信號,直接送往CPU電路,處理后供運行電流顯示和輸出(電流)電壓/頻率的控制;開關量信號,用于不同工作過程中的保護動作控制,如運行中過電流、加速中過電流、減速中過電流,輸出過電流、接地等。

           2)開關量信號被處理成“延時動作處理”和“直接動作”兩類信號,前者為“輕故障”信號,信號輸出時,變頻器有一個延時動作過程。在延時過程中,變頻喊叫出現相應調整動作,只是給出故障示警,并不是馬上停機保護;后者為“重故障”信號,信號輸出時,毫無商量余地馬止停機保護。

          3)根據待機(停機)、起動、運行三大工作階段的不現。

             ①某故障信號被“有效”采用,某故障信號被“無效”忽略。

             ②同一故障信號來源,根據工作階段的不同,被報出不同的故障代碼。變頻器的驅動電路和輸出電流檢測電路,都有報OC(過電流、短路)、GF(接地、地短路)的可能。有些機型GF故障(接地、地短路)故障是由驅動電路在起動初始階段報出,有的機型是由三相輸出電流檢測電路,在起動初始階段報出。在起動瞬間報出的OC信號,是由驅動電路IGBT管壓降檢測電路報出,而運行中報出的OC信號,則多為三相電流檢測電路所報出,屬于“重故障”信號,不經延時,即直接報出。

         2.檢修思路和方法     

          1 )上電即報OC故障。上電后處于待機狀態,未接受起動信號,操作面板顯示OC故障。有的變頻器甚至顯示一個說明書中沒有的故障代碼,變頻器拒絕運行操作甚至拒絕所有操作(不能調看參數)。

          故障實質:CPU在上電自檢中,檢測故障報警端口有嚴重過載情況存在(或判斷電流檢測電路已經損壞,起不到正常保護作用),如貿然投入運行將危及IGBT模塊的案例,故以OC或其他代碼做出警示,并拒絕相關的運行操作。

           分析:輸出電源檢測電路與驅動電路的IGBT保護繼電器(IGBT管壓降檢測電路)都可能報出OC故障。起動瞬間報出OC故障,多為IGBT管壓降檢測電路,檢測到異常高的管壓降,由驅動電路返回OC信號。另外,當驅動電路的IGBT保護電路本身故障時,也會向CPU返回一個OC信號,使CPU在上電后報警OC故障。三相電流檢測電路本身故障,如基準電壓偏移或檢測電路的元器件損壞,使電路輸出一個固定的"故障電平,也會使CPU報警OC故障。

            檢測方法:先確定OC(或別的故障代碼)故障是由驅動電路還是電流檢測電路所引起。將驅動電路的OC信號報警功能解除掉,如不再報OC故障,說明故障為驅動電路誤報故障;若將驅動電路的OC報警解除后,仍報OC故障,說明故障在三相輸出電流檢測電路。檢查電流檢測電路中的故障信號處理電路,檢測電壓比較器電路的輸出狀態,是否為故障信號電平,依信號次序向前級電路檢查,直到找出”故障信號“的根源。

           2)上電報GF(接地、地短路)故障。有兩種情況:上電后,示接受起動信號,即報GF故障;一投入運行信號,即報警GF故障。

            故障實質:變頻器說明書對GF故障的定義是:接地電流大于變頻器50%額定電流。變頻器輸出端的接線或負載電機有接地現象,如電動機繞組與外殼絕緣變壞等。GF故障檢測電路本身故障造成。

             分析:有的變頻器是由驅動電路報出GF信號的,起動瞬間報出GF故障,則說明逆變輸出電路或驅動電路本身故障或存在嚴重接地故障;有的機型,上電后,報地短路故障,則為電流檢測電路本身故障,誤報地短路故障。變頻器報警GF故障的時機也有所不同,有的是上電后即報出GF故障,有的則只在起動瞬間報GF故障。

             檢測方法:先將驅動電路的OC(GF)報警功能解除,如報GF故障,檢修驅動電路。若仍報GF故障,檢修三相輸出電流檢測電路。檢查GF故障信號處理的相關電路,并依信號傳輸次序往前級電路查找信號來源,也有可能為電流互感器損壞,造成高電壓幅度的”故障電壓“輸出,引起后級故障信號處理電路,報出GF故障。

           3)運行中報警OL或OL1、 OL2或OC故障。

           故障實質:

           ①負載過重,超過變頻器的保護設定閥值,變頻器實施正常的保護動作,有的維修工誤 認為是變頻器故障。

           ②變頻器工作參數設置不當,如大慣性負荷,因加、減時間設置太短,使負載轉差率增大,變頻器給出”加速中過電流“,OC等故障報警。

           ③直流回路的儲能電容容量嚴重下降,因起動或運行過程中電流/電壓劇烈波動,造成”加速中過電流“,OC等故障。

           ④電流檢測電路本身故障,如基準電壓嚴重偏離等,造成額定電流以下,誤報過流故障。電流檢測電路本身損壞。

           故障分析

          上述①②兩種故障,屬于負載方面及參數設置方面的原因,似乎是屬于用戶方面的原因,但往往產品銷售商和維修者都難脫干系,因而現場的調試也勢必成為不可或缺的一個維修內容,變頻器能正常轉起來,維修任務才能宣告結束。

          第3種過電流原因出在直流回路的儲能電容容量下降的身上,有些很難讓人聯想起來。不是維修經驗相當豐富的師傅,可能考慮不到也檢查不到這一環節。

         第4種過電流原因是電流檢測電路本身元器件不良造成的。首先要確定基準電壓形成電路是否正常,故障時造成基準電壓偏離,較小的運行電流,便能電路報出嚴重的“過電流”故障;放大環節和電壓比較器電路有元器件損壞或變值,造成電流檢測電路的靜態工作點偏離正常值,也易使正常電流信號被傳輸成故障電流信號。

        電流檢測電路由電流互感來的電流信號,是分為多路送往后級信號處理器的,各自完成各自的任務,有的負責報出地短路故障信號,有的經長延時處理后報出 OL1信號,有的經短延時報出OL2信號,有的不經延時報出OE和OC信號,可根據故障代碼的不同,落實到具體電路,檢測故障來源,提高檢修效率。

        檢測方法:

        ①屬于用戶方面的原因,要與用戶進行很好的溝通,如負載過重,可建議用戶將變頻器功率級別增大一級等,或現場進行調試解決問題。

         ②對于起動即跳“加速中過電流”和OC故障的機器,則輕載試機正常和檢查負載方面也無異常,千萬不可人為將變頻器的過電流保護百分比調大,進行強制開機。應檢測直流回路的儲能電容有無容量減小和失容現象,如存在電容失容現象,則應全部更換儲能電容后,再試機。如不屬于儲能電容問題,則應檢查負載電機是否存在絕緣老化等問題,可更換電動機試驗。

         ③對運行中跳過載的機器,應用鉗形電流表測量輸出電流,操作變頻器的操作顯示面板,調出輸出電流顯示值,看是否和測量值偏差異過大。如存在偏差,應調出變頻器容量設置參數,據變頻器容量重新設定。如東元和英威騰變頻器維修中,當變頻器容量設置有誤時,內部程序對電流的計算比例也同時變更,造成顯示誤差和誤過電流報警;若變頻器的容量設置無誤,但屏顯電流值與實測值相差較大,應檢查基準電壓形成電路和模擬電流信號傳輸通路若實測電流值與實測值相符,則基準電壓形成電路基本正常,應檢查故障信號處理電路-----開關量信號處理電路。

         西門子變頻器維修實例1

         一臺西門子變頻器,空載運行一段時間后,跳OL1故障,然后停機保護。

         分析:變頻器空載運行,沒有輸出電流,屬于誤過電流報警;運行后延時報警再停機,故障電路應在U11B故障信號處理電路。打開變頻器外殼,找到CPU主板上的該部分電路,測量U11B(LF339)的輸出腳低電平,OL1故障信號正是由此腳報出。U11B的接有R132至+15V的上拉電阻,靜態電壓應為15V。觀察到該機器主板曾被人維修過,R132焊接痕跡,用萬用表測量,R132因一端焊接不良而開焊,合U11B低電平,故變頻器在運行后報出OL1故障。

         西門子變頻器維修實例2

          一臺11KW變頻器,運行中當加速到40HZ以上時,即跳恒速中過電流。但實際上運行電流遠遠小于額定電流,并且換用其他變頻器后,電動機運行正常。檢查驅動電路的六路逆變脈沖輸出均正常,判斷為電流互感器電路檢測異常。測量電流檢測電路的各靜態電壓,均正常。查看電流檢測電路,電流互感器輸出信號經一只3R電阻和50R電阻分壓后,供CPU主板。懷疑電流互感器為非標產品,故外接分壓網絡以做調整。其分奪值可能不夠準確,使其電流采樣值偏大,誤跳過電流故障?;螂娏骰ジ衅鲀炔侩娐返妮敵鲋涤兴?,同樣造成誤跳過電流故障。

          最簡單的方法,是調整電流互感器的外接分壓電阻網絡。將其下分電壓電阻值減小,使輸出電壓范圍滿足后續電路輸入電壓值的要求。有條件的話,可在運行中監測面板電流顯示值,調整分壓電阻值,使運行電流值與顯示值相符。往往在維修人員,不能將變頻器接上額定負載運行,故先將下分壓電阻換為一只100R電位器,然后到現場安裝運行時,再將其調整到適宜位置。

           變頻器到現場安裝后,運行到25HZ時,從顯示面板上調出運行電流值,與鉗形電流檢測值相對照,調整100R電位器,使顯示值與實測值相一致。停電后,測出電位器的阻值,用一只30R電阻代換后,故障排除。

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    關鍵詞:伺服驅動器維修,伺服電機維修,變頻器維修

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