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变频器过电压及欠电压故障分析及处理

2017-9-2 07:13| 发布者: admin| 查看: 8| 评论: 0|来自: 西门子工业技术论坛

摘要: 1.变频器过电压、欠电压故障保护(F0002、F0003)大家使用变频器最常见的可能就是过电压问题了,过电压问题最常见的原因是电机处在发电状态,产生的能量无法及时的消耗造成的。欠电压问题最常见的就是电源缺相了。当 ...
1.变频器过电压、欠电压故障保护(F0002、F0003)
大家使用变频器最常见的可能就是过电压问题了,过电压问题最常见的原因是电机处在发电状态,产生的能量无法及时的消耗造成的。欠电压问题最常见的就是电源缺相了。当然,西家变频器都有相应的保护功能,其缺省反应为OFF2停车。
2.变频器过压、欠压保护的必要性
电压检测电路,是变频器故障检测电路中的一个重要组成部分;在变频器主回路中,由于整流桥、IGBT滤波电容等器件本身的耐压所限,不能超过器件本身的工作范围,如果超出,可能导致整机性能下降、器件老化加快、甚至出现炸机情况,所以电压检测环节必不可少。
3.电压检测原理
1、针对变频器的过压、欠压保护回路,一般设计在主回路的直流侧,按照六脉动整流,直流母线电压为交流进线电压的1.35倍,通过检测直流母线电压能反映交流供电情况。
2、主回路中,经串联电阻分压,采样给CU进行处理,进而计算直流母线电压情况,做出相应的反应。。
3、通过电压检测模块(VSM10),可以实现对交流电参量的监测。


4.引发变频器过电压故障的几个因素(情况较多,要认真看喔!!)
1、设计选型不当引发的过电压问题:
      ①位能性负载下放,没有配置制动单元、制动电阻,或者没有配置能量回馈单元 ,导致直流母线电压升高,直至故障保护。
      ②机械负载本身就是一个“偏心”机构,设备运行中,导致电机出现被反拖情况,导致变频器过电压。
      ③变频器输出侧电缆超出变频器允许长度,由于电缆分布电容的影响,电压反射造成变频器过电压。
      ④变频器输出侧选配了不合适的滤波器件, 导致变频器过电压。
      ⑤变频器输出侧装有开关器件,变频器运行过程中,开关有动作情况。
2、调试不当引发的过电压问题:
      ①电机减速时间设定过短,导致过电压;由于某些负载机械惯性大,如果减速时间过短, 变频器输出的频率下降很快,造成电机转子的实际转速大于电机旋转磁场的转速,电机工作于发电状态,通过变频器主回路的IGBT反并联二极管回馈到直流母线,导致直流母线电压升高,如果没有配备制动单元,或者无法回馈电网,将导致直流母线电压升高,最终发生过电压故障。
      ②位能性负载下放,抱闸逻辑打开、关闭时机不合适, 导致过电压。
      ③收放卷控制工艺,放卷电机由于被反拖出现过电压情况。
      ④大功率通风机运行中,管道阀门突然变化情况,导致变频器过电压。
      ⑤皮带机控制,速度给定不合适,出现的被拖电机变频器过压现象。
      ⑥多变频器、多电机同时驱动一台车, 速度给定不合适、加减速时间不一致,导致变频器过电压。
      ⑦禁止了最大直流电压控制器功能,比如在变频器降速过程中, 如果变频器出现过电压趋势,此时如果最大直流电压控制器是激活状态,变频器会自动延长降速时间,等直流母线电压恢复正常后继续降速。
      ⑧硬件安装了制动单元、制动电阻,但是没有输入制动电阻功率P219, 相当于制动电阻没有开通。
      ⑨电机名牌数据设置不正确,也可能导致过电压。
3、外围器件故障引发的过电压问题:
      ①电网波动、或者电网侧其他设备引起的操作过电压。
      ②电机绝缘损坏,出现绕组接地情况,也可能导致过电压。
      ③变频器输出侧电缆、接线端子松动,导致变频器过电压。
      ④变频器输出侧的滤波器工作异常,导致变频器过电压。
      ⑤电机拖动大惯性负载,在启动前,电机轴自由旋转,电机在升速过程中,实际转速高于同步转速,电机处于回馈状态,导致过电压。
4、变频器硬件问题引发的过电压:
      ①电压检测回路异常,导致过电压。
      ②制动单元损坏、制动电阻烧断、制动电阻阻值选配不合适。
      ③变频器CU单元出现故障引发的过电压故障。
5.欠电压故障保护
通常变频器报欠电压故障,由网侧电压波动引发居多。
1、交流电网电压偏低。
2、同一电网下,有大容量设备启动。
3、交流进线缺相、比如某一相快熔熔断。
4、整流侧可控硅触发不好,整流桥桥臂有损坏情况。
5、主回路直流电解电容老化,容值下降。
6、电压检测回路故障,引发的欠电压。
7、速度环动态特性调整过硬,或者加速时间过短,将直流母线瞬间拉底。
参数设置错误 ,禁止了最小直流电压控制器。

 

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