安装环境 变频器属于电子器件装置
发布时间:2019-05-14 18:29

  主回路常见故障分析 主回路主要由三相或单相整流桥、平滑电容器、滤波电容器、IPM逆变桥、限流电阻、接触器等元件组成。其中许多常见故障是由电解电容引起。电解电容的寿命主要由加在其两端的直流电压和内部温度所决定,在回路设计时已经选定了电容器的型号,所以内部的温度对电解电容器的寿命起决定作用。电解电容器会直接影响到变频器的使用寿命,一般温度每上升10℃,寿命减半。因此一方面在安装时要考虑适当的环境温度,另一方面可以采取措施减少脉动电流。采用改善功率因数的交流或直流电抗器可以减少脉动电流,从而延长电解电容器的寿命。 在电容器维护时,通常以比较容易测量的静电容量来判断电解电容器的劣化情况,当静电容量低于额定值的80%,绝缘阻抗在5 MΩ以下时,应考虑更换电解电容器。

  由此可以看出,在变频器输入缺相后仍在运行时,电容C将被反复大范围的充电,这种情况是不允许的,它必然将使电容器损坏,从而造成整台变频器的损坏。并且,若负载较轻,虽然不会造成电容的损坏,但是直流电压的纹波系数相比于正常时将会增大很多,而且目前变频器一般具有恒电压控制功能,这将造成开关占空比的振荡和负载电流的振荡。而负载较重时,则进一步损坏整流桥,促使变频器故障几率增大,如在送电时就发生缺相,由于单相大电流运行极易造成变频器烧毁。

  检测变频器输入缺相,简单的一种方法就是使用硬件检测,如图3所示是其中的一种方法。该电路中C0上的电压高低将反映R、S、T三相输入有无缺相,当发生缺相时,C0上的电压降低,光藕器件将不导通,A点的为高电平,对应缺相的发生。

  控制回路故障分析 控制回路影响变频器寿命的是电源部分,是平滑电容器和IPM电路板中的缓冲电容器,其原理与前述相同,但这里的电容器中通过的脉动电流,是基本不受主回路负载影响的定值,故其寿命主要由温度和通电时间决定。由于电容器都焊接在电路板上,通过测量静电容量来判断劣化情况比较困难,一般根据电容器环境温度以及使用时间,来推算是否接近其使用寿命。

  当然,还可以从软件上进行输入缺相的检测,这是因为Udc在正常情况下,除直流成分外,其主要交流成分的周期为3.33ms,而在缺相的情况下,其主要交流成分的周期将变为10ms,因此通过检测Udc的交流成分的周期,就可以判断其是否缺相。

  对于变频器发生缺相故障时,可以从以下几方面进行检查:首先,通过电压表或钳型表来判断变频器输入输出是否正常。主回路电气测量的说明如表1所示。

  变频器的很多故障是来自于线路,如断路器、接触器、电抗器、滤波器等,只有确保线路是正确无误的情况下,才能使变频器工作在安全可靠的电气环境中。

  常用的变频器都是根据生产机械的负载特性、调速范围、静态速度精度、启动转矩的要求来选择的;而常用变频器采用V/F控制方式或矢量控制方式;它所驱动的变频电机与普通电机区别很大,而这种电机适应的频率范围也很大,所以变频器长期低频运行对变频器不是没有危害;不过变频器长期低频运行,必须充分考虑它的安装环境与通风性能相对良好。如下图所示。

  这里用V/F控制方式来说一下,变频器在改变电动机电源频率的同时改变电动机电源的电压,使电动机磁通保持一定,在较宽的调速范围内,电动机的效率、功率因数不下降。

  因为是控制电压( V)与频率(F)之比,称之为V/F控制。而它V/F控制特点是控制电路结构简单、成本较低,机械特性硬度也较好,能够满足一般传动的平滑调速要求。

  安装环境 变频器属于电子器件装置,对安装环境要求比较严格,在其说明书中有详细安装使用环境的要求。在特殊情况下,若确实无法满足这些要求,必须尽量采用相应抑制措施:振动是对电子器件造成机械损的主要原因,对于振动冲击较大的场合,应采用橡胶等避振措施;潮湿、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件锈蚀、接触不良、绝缘降低而形成短路,作为防范措施,应对控制板进行防腐防尘处理,并采用封闭式结构;温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因素,特别是半导体器件,应根据装置要求的环境条件安装空调或避免日光直射。 除上述几点外,定期检查变频器的空气滤清器及冷却风扇也是非常必要的。对于特殊的高寒场合,为防止微处理器因温度过低不能正常工作,应采取设置空气加热器等必要措施。

  在变频器的输出频率从0Hz上升到基本频率的过程中,输出电压从0V成正比地上升到大输出电压的V/F线,称为基本V/F线所示。

  1为V/F基本特性参数定义它是现在应用得多的一种形式的变频器,当变频器的输出频率从0Hz上升到50Hz时,输出电压从0V成正比地上升到380V。

  V/F特性参数定义图中可以看到有一个FL(它表示为下线低频率)、FH(它表示上限频率)、FB(它表示额定频率)、Fmax(它表示大频率);例如这种V/F变频器大频率范围在50~500Hz、额定频率为50Hz、基本运行频率为1~500Hz、基本大输出电压为1~480V;

  V/F设定一定要注意,对不同的负载性质而采取对应的设置;因为V/F有多种控制设定;而且多点电压点也要根据自己使用负载情况来调整(0.00~100%),变频器在出厂设置的缺省值不一定适合自己。河北西门子高压变频器备件销售

  逻辑控制电路板是变频器的核心,它集中了CPU、MPU、RAM、EEPROM等大规模集成电路,具有很高的可靠性,本身出现故障的概率很小,但有时会因开机而使全部控制端子同时闭合,导致变频器出现EEPROM故障,这只要对EEPROM重新复位就可以了。 IPM电路板包含驱动和缓冲电路,以及过电压、缺相等保护电路。从逻辑控制板来的PWM,通过光耦合将电压驱动输入IPM模块,因而在检测模快的同时,还应测量IPM模块上的光耦。

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