各種品牌變頻器維修常識集合
三墾變頻器維修常識: 三墾變頻器對于我們較早使用變頻器的用戶來說應該不是陌生的品牌,因為進入中國市場較早,所以在中國市場上還是有較大使用量,特別是在20世紀80年代末90年代初,三墾變頻器在市場上占有絕對的主導地位。隨著三墾變頻器生產(chǎn)往國內的轉移,它以其簡單實用的操作、較經(jīng)濟的價格,在中國變頻器市場得到了廣泛的使用。三墾變頻器也是在發(fā)展中不斷地更新和完善。 從早期進入中國市場的SVS/SVF系列,到90年代推出的MF系列、IF系列、IHF/IPF系列以及現(xiàn)在主打的SHF/SPF系列,產(chǎn)品不斷地更新?lián)Q代,變頻器的控制方式也由早期變頻器共同采用的V/F控制改為現(xiàn)在較流行的電壓矢量控制,性能也有了較大的改善。 此外,三墾變頻器在一些選件功能、特殊功能上做得也很有特色,其中包括基于恒壓供水的控制基板,功能簡單實用,被廣泛應用于小區(qū)廠房供水系統(tǒng),還有化纖紡織行業(yè)經(jīng)常使用的擾動功能。與其他品牌的變頻器一樣,三墾變頻器在使用中還是會碰到各種各樣的故障,以下就三墾變頻器的常見故障及故障排除與廣大用戶作一探討。
常見故障處理
1 SUS/SUF變頻器的常見故障 三墾作為最早大規(guī)模進入中國市場的變頻器,老型號的SVS/SVF變頻器在社會上仍有較少的使用量,此型號變頻器都采用了分列式插腳元器件,輔以數(shù)碼管顯示,常見故障代碼有3、4、6、8,分別代表過流、過壓、欠壓以及過熱保護。過流經(jīng)常是由于GTR功率模塊的損壞而導致的,在更換功率模塊的同時,我們應先修復驅動電路,以免由于驅動電路的損壞,導致GTR功率模塊的再次損壞。
2 MF和IF系列的常見故障 (1) ERC,AL4 ERC,AL4故障是三墾MF系列和IF系列變頻器最常見的故障。此故障的原因主要是由于EEPROM出現(xiàn)故障,EEPROM是一塊可以在線讀寫程序的芯片,它的損壞可能導致內部數(shù)據(jù)的丟失或錯亂,通常解決辦法是更換EEPROM。 (2) 變頻器無輸出 變頻器無輸出,在使用MF系列變頻器過程中經(jīng)常會碰到,驅動電路損壞,逆變模塊損壞都有可能引起變頻器無輸出,此外還有一種可能性就是輸出反饋電路出現(xiàn)故障。 (3) 無顯示 上電無顯示對于三墾MF系列以及IF,IHF系列來說都是較常見的故障,而引起原因也絕大多數(shù)是由于開關電源的損壞。此外,開關電源的輸出電路發(fā)生短也會引起開關電源損壞,從而導致變頻器無顯示。 (4) OCA,OCN,OCD 過電流也是三墾變頻器的一個常見故障,驅動大功率晶體管工作的驅動電路的損壞是導致過流報警的一個原因。 IPM模塊的損壞也會導致OC報警。我們有時會遇到這樣一種情況,靜態(tài)測量IPM模塊時發(fā)現(xiàn)大功率管及續(xù)流兩極管都正常,驅動電路波形也正常,但一運行就出現(xiàn)OC報警,這時需注意一下IPM模塊,由于模塊內置電流檢測,電壓檢測以及溫度檢測等功能,所以不能單單以測量功率管和續(xù)流兩極管的好壞來判斷IPM整個模塊的好壞。假如出現(xiàn)這種情況則可以嘗試更換IPM模塊。
富士變頻器維修常識:
1 常見故障及判斷 (1) OC報警 鍵盤面板LCD顯示:加、減、恒速時過電流。對于短時間大電流的OC報警,一般情況下是驅動板的電流檢測回路出了問題,模塊也可能已受到?jīng)_擊(損壞),有可能復位后繼續(xù)出現(xiàn)故障。若出現(xiàn)“1、OC 2” 報警且不能復位或一上電就顯示“ OC 3” 報警,則可能是主板出了問題 ;若一按RUN鍵就顯示“OC 3” 報警,則是驅動板壞了。 (2) OLU報警 鍵盤面板LCD顯示:變頻器過負載。 當G/P9系列變頻器出現(xiàn)此報警時可通過以下方法解決:用卡表測量變頻器的輸出是否真正過大;用示波器觀察主板左上角檢測點的輸出來判斷主板是否已經(jīng)損壞。 (3) OU1報警 鍵盤面板LCD顯示:加速時過電壓。當通用變頻器出現(xiàn)“OU”報警時,首先應考慮電纜直流中間環(huán)節(jié)的電解電容是否損壞,同時針對大慣量負載可以考慮做一下電機的在線自整定。另外在啟動時用萬用表測量一下中間直流環(huán)節(jié)電壓,若測量儀表顯示電壓與操作面板LCD顯示電壓不同,則主板的檢測電路有故障,需更換主板。 (4) LU報警 鍵盤面板LCD顯示:欠電壓。如果設備LU欠電壓報警且不能復位,則是(電源)驅動板出了問題。 (5) EF報警 鍵盤面板LCD顯示:對地短路故障。G/P9系列變頻器出現(xiàn)此報警時可能是主板出現(xiàn)了故障。 (6) Er1報警 鍵盤面板LCD顯示:存貯器異常。大部分情況是內部碼已丟失,只能換主板了。 (7) Er7報警 鍵盤面板LCD顯示:自整定不良。G/P11系列變頻器出現(xiàn)此故障報警時,可能是驅動板出了問題。 (8) Er2報警 鍵盤面板LCD顯示:面板通信異常。11kW以上的變頻器當24V風扇電源短路時會出現(xiàn)此報警(主板問題)。對于E9系列機器,一般是顯示面板的DTG元件損壞,該元件損壞時會連帶造成主板損壞,表現(xiàn)為更換顯示面板后上電運行時立即OC報警。而對于G/P9機器一上電就顯示“ER 2” 報警,則是驅動板失效了。
(9) OH1過熱報警 鍵盤面板LCD顯示:散熱片過熱。OH1和OH3實質為同一信號,是CPU隨機檢測的,OH1(檢測底板部位)與OH3(檢測主板部位)模擬信號串聯(lián)在一起后再送給CPU,而CPU隨機報其中任一故障。 (10) 1、OH2報警與OH2報警: 對G/P9系列機器而言,因為有外部報警定義存在(E功能),當此外部報警定義端子沒有短接片或使用中該短路片虛接時,會造成OH2報警。 (11) 低頻輸出振蕩故障: 變頻器在低頻輸出(5Hz以下)時,電動機輸出正/反轉方向頻繁脈動,一般是變頻器的主板出了問題。 (12) 某個加速區(qū)間振蕩故障 當變頻器在低頻三相不平衡(表現(xiàn)電機振蕩)或在某個加速區(qū)間內振蕩時出現(xiàn)。 (13) 運行無輸出故障 此故障分為兩種情況:一是如果變頻器運行后LCD顯示器顯示輸出頻率與電壓上升,而測量輸出無電壓,則是驅動板損壞;二是如果變頻器運行后LCD顯示器顯示的輸出頻率與電壓始終保持為零,則是主板出了問題。 (14) 運行頻率不上升故障 即當變頻器上電后,按運行鍵,運行指示燈亮(鍵盤操作時),但輸出頻率一直顯示“ 0.00” 不上升,一般是驅動板出了問題,換塊新驅動板后即可解決問題。 (15) 操作面板無顯示故障 G/P9系列出現(xiàn)此故障時有可能是電源驅動板損壞。對于G/P11小容量變頻器除電源板有問題外,IPM模塊上的小電路板也可能出了問題;當主板出現(xiàn)問題后也會造成上電無顯示故障。
2 故障判斷實例 一臺FRN11P11S-4CX設備故障為上電立即(有時為幾秒)顯示OC3報警,并且復位動作不正常(有時能復位有時不能復位)。將一臺故障情況為帶載運行時顯示OH1、OH3的CPU板替換上之后,該設備故障情況為上電立即顯示OC1報警—可以復位,幾秒后又顯示OL2報警—不能復位;而將此設備的主板換到運行時顯示OH1、OH3的機體(7.5P11)上時,能正常運行也不報警。說明該設備的主板末壞,是電源驅動板壞了;而顯示OH1、OH3報警的7.5P11的機器為主板有問題,驅動板沒問題。
3 一些外部硬件配置時需注意的問題 (1) 直流電抗器和交流進線電抗器 直流電抗器并不能完全替代交流進線電抗器。直流電抗器的主要作用是提高功率因數(shù)和對中間直流環(huán)節(jié)的電容提供保護;但在三相進線電壓嚴重不平衡或該電網(wǎng)內有可控硅負載的場合,進線電抗器的優(yōu)勢就明顯體現(xiàn)出來:它主要保護電源對整流橋和充電電阻的沖擊。對于小功率(7.5kW以下),單獨用進線電抗器要比用直流電抗器的效果好得多。 (2) 輸出電抗器和OFL濾波器 在實際應用中,許多客戶在選用變頻器時都配置了一臺輸出電抗器,主要是抑制輸出側的漏電流,尤其在輸出電纜較長的場合,如電潛泵的應用。OFL濾波器不是一臺簡單的輸出電抗器,它內部有LC回路,不但可以抑制輸出側的漏電流,而且可以穩(wěn)定電動機的端電壓和抑制輸出側對外界的干擾。由于OFL濾波器價格昂貴、需從國外訂貨,一般在輸出配線很長又不允許對外界干擾的使用場合可以建議用戶采用輸出電抗器和ACL電抗器配合使用(ACL電抗器應安裝在變頻器的輸出側)。
4 一拖多問題 在此提到一拖多是指一臺變頻器同時驅動多臺電動機,如紡織場合的繞絲輥。多臺電動機同時被一臺變頻器拖動,需要滿足一定的條件:如電動機的型號必須相同,每臺電動機拖動的相同負載在同一時間內的工藝要求相同。對于變頻器而言,根據(jù)電流原則需適當增加變頻器的選型(容量增加及P型改G型)、適當延長變頻器的加減速時間,以防瞬時過電流限制功能動作或OC報警;在外圍硬件配置上,應增加一臺輸出電抗器來降低運行時的漏電流。
{$Page$}日立變頻器維修主要事項:
日立,在自動化領域相對于西門子,ABB,三菱等一線品牌來說,還是一個相對比較陌生的品牌,其實在工控行業(yè)中日立的產(chǎn)品還是經(jīng)常會看到的,像MICRO EH系列以及較大型的EH-150系列PLC,L系列,SJ系列,J系列變頻器,以及交流伺服產(chǎn)品等等,在國內還是有一定的使用量。特別是日立變頻器在啟動負載較大的輸送攪拌裝置,需要四象限運行的升降裝置,以及紡織化纖行業(yè)的卷繞等應用方面都有較多的應用實例。 日立變頻器在選型劃分上還是比較清晰的,現(xiàn)在市面上正在銷售中的變頻器包括經(jīng)濟型的L100系列,以及涵蓋L100功能的SJ100矢量型變頻器,無速度傳感器矢量控制的SJ300系列變頻器,電梯專用的SJ-300EL系列變頻器,風機水泵專用的L300P系列變頻器。現(xiàn)在,市場上的幾款日立變頻器性能穩(wěn)定,特別是日立具有專利技術的無速度傳感器矢量控制,使得日立變頻器在低速時的啟動特性相當優(yōu)越。 現(xiàn)在的日立變頻器在功能應用上也比較豐富,在同類變頻器上經(jīng)常用到的內置PID功能,RS-485通訊功能,16段加減速功能,電機并行運行功能,速度升降功能,參數(shù)拷貝功能,三線運行功能等在日立變頻器的應用中都能一一找到。特別值得一提的是當兩臺電機在并行運行時同時采用矢量控制,這對于一般變頻器是很難做到的,大家都知道,矢量控制時對于電機的參數(shù)要求都非常精確。功率,電流,電壓,定轉子的阻抗都得非常準確,而兩臺電機并行運行時恰恰很難做到這一點。這可能也是日立變頻器的一個亮點。 日立變頻器在可選件的應用上相對來說不是很多,在通訊選件上主要有Profibus,Device Net等可選。在抗干擾,抑制高低諧波,射頻干擾上,日立變頻器還是有多種選件可選,交直流電抗器,RFI濾波器,LCR輸出正弦濾波器等都為抑制變頻器的對外干擾做了很好的保證。
2 日立變頻器的一些常見故障
2.1 液晶顯示器 早期我們在國內市場上經(jīng)常能碰到的日立變頻器就是HFC-VWS3系列,這是一款V/F控制的變頻器,功率模塊采用GTR的大功率晶體管。其最大功率能夠做到132kW,采用液晶面板顯示,這在同時期的日本變頻器還是屬于檔次較高的。但相對于用數(shù)碼管顯示的變頻器,液晶的使用壽命和穩(wěn)定性相對就顯得差了,我們經(jīng)常會碰到液晶顯示器有亮度但沒有字幕,此類情況多半是由于液晶顯示器的驅動電源故障。 2.2 開關電源 此外,該系列變頻器大量采用了厚膜電路,包括開關電源厚膜電路,驅動部分的厚膜電路。采用厚膜電路多半是出于技術保密上的考慮。由于厚膜電路上所有元器件都已被封裝了,所以維修相對較困難。 2.3 E9報警 在J300系列變頻器中,我們經(jīng)常會碰到E9報警,我們可以檢查一下三相輸入側電源,J300變頻器帶有三相輸入電壓檢測,輸入電壓通過分壓電阻送到CPU處理,在缺相和輸入電壓過低的情況下都有可能出現(xiàn)E9報警。 2.4 --故障 此類故障一般都出現(xiàn)在變頻器上電時,此外直流側欠壓也會出現(xiàn)此類故障。 2.5 E30 IGBT故障 SJ300系列變頻器還會碰到的一種故障現(xiàn)象就是E30報警。導致E30報警的可能性有幾方面:其中主要有功率模塊損壞,SJ300系列變頻器中小功率采用的是日本富士生產(chǎn)的PIM模塊,整流和逆變?yōu)橐惑w化的模塊,與J300采用的IPM智能化模塊又有區(qū)別。當然模塊的損壞會導致E30報警的出現(xiàn)。
康沃變頻器維修方法:
1、 通用型變頻器主電路 目前市場上國產(chǎn)變頻器主要以低壓通用型變頻器為主,為下文敘述方便,現(xiàn)簡要介紹通用型變頻器的主電路結構,從變頻器結構上分有交-交變頻器與交-直-交變頻器,從變頻性質分主要電壓源型變頻器與電流源型變頻器,目前國內生產(chǎn)的變頻器主要以電壓源型交-直-交變頻器為主,其結構示意如圖1示。 其主電路主要由整流電路、濾波電路、逆變電路及制動單元等幾部分構成,其中IGBT(絕緣柵雙極晶體管)構成了變頻器主要硬件,各部分電路功能簡述如下: ?。?) 整流電路 由VD1~VD6組成三相橋式全波整流電路將三相交流電整流成直流電。 ?。?) 濾波電路 整流電路輸出的直流電壓為脈動的直流電壓,因而需濾波電路濾去電壓波紋,同時它還在整流電路與逆變電路起到儲能作用。 ?。?) 逆變電路 由開關管V1~V6構成逆變電路將直流電壓逆變成三相頻率、電壓可調的交流電以驅動三相電動機,是變頻器實現(xiàn)變頻的關鍵環(huán)節(jié)。 ?。?) 限流電路 由限流電阻R及開關K構成,由于上電瞬間濾波電容端電壓為零,上電瞬間電容充電電流較大,過大的電流可能損壞整流電路,為保護整流電路在變頻器上電瞬間限流電阻串聯(lián)到直流回路中,當電容充電到一定時間后通過開關K將電阻短路。 ?。?) 制動電路 由制動電阻RB及開關管VB構成,主要作用是用于消耗電動機反饋回來的能量,避免過高的泵升電壓損壞變頻器。 康沃通用型G/P系列變頻器根據(jù)功率等級的不同,所選用的IGBT也不同,變頻器功率在18.5kW以下的機型主電路主要采用集整流、逆變、制動電路和溫度檢測為一體的七單元模塊構成,22kW及以上的機型采用整流模塊和三路兩單元逆變模塊構成。
2、康沃變頻器常見故障及處理方法 (1) 故障P.OFF 康沃變頻器上電顯示P.OFF延時1~2s后顯示0,表示變頻器處于待機狀態(tài)。在應用中若出現(xiàn)變頻器上電后一直顯示P.OFF而不跳0現(xiàn)象,主要原因有輸入電壓過低、輸入電源缺相及變頻器電壓檢測電路故障, (2) 故障ER08 康沃變頻器出現(xiàn)ER08故障代碼表示變頻器處于欠壓故障狀態(tài)。主要原因有輸入電源過低或缺相、變頻器內部電壓檢測電路異常、變頻器主電路異常。通用變頻器電壓輸入范圍在320V~460V,在實際應用中變頻器滿載運行時,當輸入電壓低于340V時可能會出現(xiàn)欠壓保護,這時應提高電網(wǎng)輸入電壓或變頻器降額使用;若輸入電壓正常,變頻器在運行中出現(xiàn)ER08故障,則可判斷為變頻器內部故障。 (3) 故障ER02/ER05 故障代碼ER02/ER05表示變頻器在減速中出現(xiàn)過流或過壓故障,主要原因為減速時間過短、負載回饋能量過大未能及時被釋放。若電機驅動慣性較大的負載時,當變頻器頻率(即電機的同步轉速)下降時電機的實際轉速可能大于同步轉速,這時電機處于發(fā)電狀態(tài),此部分能量將通過變頻器的逆變電路返回到直流回路,從而使變頻器出現(xiàn)過壓或過流保護。 ER02/ER05故障一般只在變頻器減速停機過程中才會出現(xiàn),如果變頻器在其它運行狀態(tài)下出現(xiàn)該故障,則可能是變頻器內部的開關電源部分?!? (4) 故障ER17 代碼ER17表示電流檢測故障,通用變頻器電流檢測一般采用電流傳感器,如圖2通過檢測變頻器兩相輸出電流來實現(xiàn)變頻器運行電流的檢測、顯示及保護功能,輸出電流經(jīng)電流傳感器(如圖2示中H1、H2為電流傳感器)輸出線性電壓信號,經(jīng)放大比較電路輸送給CPU處理器,CPU處理器根據(jù)不同信號判斷變頻器是否處于過電流狀態(tài),如果輸出電流超過保護值,則故障封鎖保護電路動作,封鎖IGBT脈沖信號,實現(xiàn)保護功能。 康沃變頻器出現(xiàn)ER17故障主要原因為電流傳感器故障或電流檢測放大比較電路異常。 (5) 故障ER15 代碼ER15表示逆變模塊IPM、IGBT故障,主要原因為輸出對地短路、變頻器至電機的電纜線過長(超過 50m )、逆變模塊或其保護電路故障?,F(xiàn)場處理時先拆去電機線,測量變頻器逆變模塊,觀察輸出是否存在短路,同時檢查電機是否對地短路及電機線是否超過允許范圍,如上述均正常,則可能為變頻器內部IGBT模塊驅動或保護電路異常。一般IGBT過流保護是通過檢測IGBT導通時的管壓降動作的, (6) 故障ER11 康沃變頻器出現(xiàn)ER11故障表示變頻器過熱,可能的原因主要有:風道阻塞、環(huán)境溫度過高、散熱風扇損壞不轉及溫度檢測電路異常??滴?2kW以下機型采用的七單元逆變模塊,內部集成有溫度元件,如果模塊內此部分電路故障也會出現(xiàn)ER11報警,另一方面當溫度檢測運算電路異常時也會出現(xiàn)同樣故障現(xiàn)象。
{$Page$}松下變頻器
松下,這個在家電領域有著顯赫聲名的品牌,在工控行業(yè)還是不為太多的人了解,在松下電器 (Panasonic)旗下平時能看到的產(chǎn)品主要是變頻器,而松下電工(NAIS)旗下的產(chǎn)品相對來說比較豐富一些,除了變頻器產(chǎn)品外,伺服驅動器也是松下電工的產(chǎn)品之一。松下電工還生產(chǎn)多個系列的PLC產(chǎn)品,小型一體機的FP1系列,插槽結構,運算功能強大的中大型PLC---FP10SH系列,堪稱是同類產(chǎn)品中安裝面積最小的超小型PLC---FPO系列,此外工業(yè)用觸摸屏也是松下電工的主打產(chǎn)品。不管是松下電器還是松下電工,旗下生產(chǎn)的變頻器都以中小功率為主,如松下電器出產(chǎn)的變頻器最大功率不超過22kW,松下電工出產(chǎn)的變頻器最大也不超過37kW,使用場合主要為一些使用要求并不高的地方,包括食品機械制造行業(yè),紡織行業(yè),化工行業(yè)等等。在功能應用上松下變頻器主要還是一些基本功能的使用,包括啟/停,正/反轉,多端速度等。象松下電工VF—8X系列變頻器RS-485通訊功能是作為選件功能,這與現(xiàn)在把RS-485通訊功能內置還是有所區(qū)別。松下變頻器的定位也應該是簡單,實用,經(jīng)濟。這使得該品牌變頻器在競爭激烈的市場上還能取得了一席之地。 從內部結構上看,其實松下電器和松下電工在變頻器的設計上是完全不一樣的。從產(chǎn)品劃分上看,松下電器和松下電工變頻器在產(chǎn)品的分類上也不像其它品牌的變頻器按功能和行業(yè)劃分的很詳細,松下電工主要有緊湊型220V小功率的VF0系列,經(jīng)濟型的VF— 7F 系列。中等功率的 VF-8X/8Z系列,松下電器主要有DV700系列,M1D系列,M1X系列,MIS系列等。 松下變頻器的市場定位也是在中小功率范圍,憑借品牌效應和相對低廉的價格,松下變頻器還是贏得了一定的市場。 2 松下變頻器的故障處理 (1)上電無顯示 在DV707系列變頻器維修中,經(jīng)常會碰到的故障就是上電無顯示,排除外部電源,顯示器等因素,多數(shù)情況下是開關電源的損壞,由于脈沖變壓器的骨架設計不同于一般的升/降壓變壓器,不易拆開,往往在拆開后也會出現(xiàn)導磁材料裂開,連接處閉合磁場出現(xiàn)間隙,脈沖變壓器不能正常工作。一般情況下更換脈沖變壓器。 (2)逆變模塊損壞 在VF— 7F 系列變頻器中,有時也會碰到逆變模塊的損壞。較常見的現(xiàn)象就是變頻器在正常運行中突然失電,導致變頻器在重新上電后無法啟動電機。經(jīng)檢查逆變模塊損壞,究其原因主要是由于停電后變頻器還在運行指令的控制下,而此時由于電機所帶負載的消耗及變頻器自身的消耗導致中間直流電壓急劇下降,容易引起 PWM調制波信號發(fā)生變化,導致功率模塊的損壞。更換逆變模塊,變頻器就能恢復正常運行。碰到此類情況,最好能夠在控制電路上采取措施,停電瞬間封鎖變頻器輸出。 (3)驅動電路損壞 在DV707系列變頻器的維修中經(jīng)常也會碰到逆變模塊損壞的同時驅動電路也已損壞。驅動電路無負壓是驅動電路損壞的常見現(xiàn)象。DV707系列變頻器在功率器件上選用的是富士的PIM模塊,屬于IGBT類型的。大家知道IGBT大功率管是電壓導通型的,在無負壓的情況下將導致IGBT無法有效關斷,產(chǎn)生誤導通。 (4)LV故障 LV故障也是在維修中經(jīng)常能夠碰到的現(xiàn)象之一。特別是在DV700系列變頻器,在排除外部電源問題的因素后,問題比較多的應該是檢測電路故障。
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