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变频器输出缺相的原因

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发表于 2019-5-20 09:57:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
    变频器产品中主要有单相220V与三相380V的区分,当然输入缺相检测只存在于三相的产品中。图1所示为变频器主电路,R、S、T为三相交流输入,当其中的一相因为熔断器或断路器的故障而断开时,便认为是发生了缺相故障。
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    图1    变频器主回路
    当变频器不发生缺相的正常情况下工作时,Udc上的电压如图2所示,一个工频周期内将有6个波头,此时直流电压Udc将不会低于470V,实际上对于一个7. 5kW的变频器而言,其C的值大小一般为900μF,当满载运行时,可以计算出周期性的电压降大致为40V,纹波系数不会超过7.5%。而当输入缺相发生时,一个工频周期中只有2个电压波头,且整流电压最低值为零。此时在上述条件下,可以估算出电压降大致为150V,纹波系数要达到30%左右。
    由此可以看出,在变频器输入缺相后仍在运行时,电容C将被反复大范围地充电,这种情况是不允许的,它必然会使电容器损坏,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,促使变频器故障概率增大,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,最简单的一种方法就是使用硬件检测,图2所示是其中的一种方法。该电路中C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,C上的电压降低,光耦器件将不导通,A点的信号为高电平,对应缺相的发生。
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    图2   变频器输入缺相的硬件检测方法
    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3.3ms,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。
    变频器缺相故障除了输入缺相外,还有一种是输出缺相,这将直接导致电机缺相运行。缺相时,电机静止时启动,电机就转不起来。若是在运行中缺相十分危险,电机电流增大1.2倍,发热严重,震动加剧,极易烧坏电机。变频器通过检测输出电流,就可以判断三相输出是否缺相。

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 楼主| 发表于 2019-5-20 09:58:24 | 显示全部楼层
输出缺相故障一般有两种原因:

(1)某相电流检测电路异常;

(2)某相驱动电路异常。【电流检测电路引起的SPO故障】观察测试电流检测电路有无明显虚焊,开路现象;不带载测试电流检测电路中各关键点电压是否正常(参考ITE故障的相关测试数据);带载测试(如带载就跳SPO或者运行到某个频率跳SPO,可选择带小功率电机)三相输出电流是否平衡,用万用表交流档测试三相霍尔的输出脚电压是否平衡,霍尔后的放大电路输入输出电压是否平衡,如某相不平衡则说明异常;主控板上的IU、IV、IW检测电路及CPU是否正常。实际经验证明,霍尔、放大电路电阻、7840光耦、排线易导致此类故障。【驱动电路导致的SPO故障】测试三相输出电压是否平衡;测试驱动波形是否异常;输出相对地是否有短路。维修时根据实际测试数据向前排查。

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 楼主| 发表于 2019-5-20 09:59:02 | 显示全部楼层
在起动过程中报警,在停机过程中报警,在运行中报警,以至于上电即警示,还甚至以其它故障代码或现象间接地告知你:该台变频器存在OC类的故障!在变频器说明书中对OC故障的说明,大致有以下几种解释:

1、负载侧短路,运行电流大于两倍以上时跳OC故障

2、变频器输出模块短路

3、变频器过电流

4、负载过大

5、加、减速时间太短等。

有的机型中不以OC来标注此类故障,用负载侧短路、变频器过负载、有严重接地故障等来说明,这当然是OC故障的别名。

而有的变频器并不告知你故障的类别,当出现OC故障,开机会造成更大的危险时,则索性造成类似程序死机的表面现象,如英威腾的P9/G9系列机,当开机检测到模块故障时,操作面板便出现H00字符,所有按键操作均被拒绝。不明内里的人会以为:程序死机了,是CPU主板出了问题。

大部分变频器是在启动信号投入时,跳OC信号,此种情况往往是模块并没有损坏,而只是驱动电路存在异常或接受到误报警信号(但不排除有的机型是模块已经损坏);有的是上电即跳OC信号,则可能是模块已经坏掉,或者是具有其它运行会危及模块安全的因素,当具有这种因素存在时,有的变频器处理的措施是:操作面板能做其它参数设定工作,但不能进入操作运行;有的则是干脆拒绝所有操作,全面罢工算了。

而在运行中的报OC信号:则有以下三种可能:

1、属于负载方面的异常:起动、运行、停机过程中都有可能报OC故障,一般为负载过重或变频器容量不足

2、用户对变频器的运行参数不当,如对恒转矩负载错误设置为二次递减转矩负载,加、减速时间设置不当,尤其是对大惯性负载加、减速时间的设置。或者是对停机方式的处理不当。

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