论文部分内容阅读
【摘要】变频器是把工频电源通过整流、逆变环节，转换成不同频率的交流电源，以满足生产中电动机转速可以控制、调节的要求。从而控制工艺设备，使工艺介质达到需要的控制值。近些年来，变频器因为其科技含量高，功能齐全，在工业控制中得到了广泛的应用。也对维护工作提高了要求。本文简要讲述了维护过程中遇到的典型故障的处理方法与原因分析。
【关键词】变频器；故障处理；原因分析
变频器具有灵活的调速功能和精确的保护功能，并可以通过控制面板实时监测电机的运行参数和运行状态。基于以上优点，变频器在我厂广泛应用于进料泵、风机、搅拌器和旋转阀的控制。变频器控制虽然优于传统的电机控制方式，但在使用过程中，也不可避免的出现一些故障。
当发生故障时，变频器保护会立即动作并停机，并显示故障代码或故障类型，大多数情况下可以根据显示的故障代码迅速找到故障原因并排除故障。但也有一些故障的原因是多方面的，并不是由单一原因引起的，因此需要从多个方面查找，逐一排除才能找到故障点。下面介绍一下生产调试中出现的故障及解决方法。
1.接地故障
1.1 故障现象
某装置丹佛斯低压FC301系列变频器在调试过程中，在50赫兹左右运行大约10分钟就显示“接地”故障停机。
1.2 处理过程
变频器报“接地”，首先检查变频器的输出外线，用绝缘摇表测量电缆和电动机的接地电阻（摇绝缘时一定要将电缆和变频器分开，否则有可能损坏变频器），没有发现电缆及电动机有接地和短路故障。进而检查变频器的设置参数，与运行正常的变频器参数核对，没有发现错误设置。所以怀疑是变频器内部电路有问题，更换相同型号的变频器后开机，出现同样的故障现象。阅读FC301系列变频器使用手册，发现该变频器的输出电缆的长度不能超过75米，测量现场电机电缆的长度在150米以上。联系变频器厂家，厂家建议将FC301系列变频器更换为FC302系变频器列变频器，FC302变频器的输出电缆长度可以超过150米。更换为FC302系列变频器后，运行正常。
1.3 原因分析
变频器报接地故障，除了实质性接地故障和变频器内部故障之外，因电缆过长而产生较大的分布接地电流，也是导致发生接地故障的重要原因之一。
變频器输出是PWN调制波，频率在1～ 20kHZ。工程上一般使用频率为3kHZ。在长电缆输出时电缆相线和相线之间、相线和屏蔽层之间，都存在分布电容。电缆越长，则分布电容越大，从而产生的分布电流也越大。变频器内部的电流检测电路检测到分布电流后，保护动作并停机。
出现这种情况，除了更换不同型号变频器外，还可以在变频器输出端串联交流电抗器。变频器输出电压中的高次谐波经过交流电抗器滤除，3kHZ以上的频率成分没有了，只有0～50HZ的工频电压，在分布电容中产生的漏电流就可忽略不计，从而保证变频器的正常运行。
2.电流超限跳闸
2.1 故障现象
某装置料仓的6台旋转阀电机用VLT8000变频器控制。工艺要求旋转阀堵料后，现场传感器监测到旋阀转速低于2转/分（甚至更低）时，仪表给变频器一个反转信号，变频器反转。但每次堵料时，变频器直接跳闸，报“ALARM 12”电流超限故障，没有实现反转功能。
2.2 处理过程
变频器报“ALARM 12”电流超限故障，与电流限定值有关。查看变频器输出电流的设定值为变频器的额定电流，符合变频器操作手册要求。现场对电机盘车，反转方向没有发现卡涩现象。怀疑是控制反转的二次回路有断线，校线证明接线正常。随后用信号发生器，独立给变频器加频率信号，手动启动反转，反转功能正常，确定外部线路没有问题。重新检查变频器相关参数，发现“过流时延时跳闸”的设定值为30秒，改为61秒（61秒=OFF）。
重新开机后，发生堵料时，现场电机不转。到配电室查看，反转接触器K2吸合，运行指示灯亮。将变频器数字量端子的运行功能设置由原来的“START”改为“START INVERSE”（反转并启动）。
经过以上修改，当再次发生堵料时，电机反转（反转时间根据工艺要求设定）后再正转，就可按工艺要求将料输送下去。
2.3 原因分析
变频器“过流时延时跳闸”的设定值决定变频器的输出电流超过电流极限后，变频器应该坚持多长时间。改为61秒，相当于此功能不起作用。若此参数设置低于60秒，变频器在传感器还未检测到低转速时，故障电流已经达到电流极限值的设定值，导致故障跳闸，使控制回路被故障继电器的常闭点断开，复位前无法实现反转功能。
若要将运行的电机实现反转功能，还必须将变频器数字量端子的运行功能设置为 “START INVERSE”（反转并启动）。因为反转信号只能控制电机的旋转方向，不能取代启动命令。而“START INVERSE”（反转并启动）将反向运行和启动命令集成在了一起。电机发生堵转后，旋阀降速至设定值，仪表给变频器发送一个反转信号。变频器接收到信号后，调整转向并自动启动。
3.结论
当变频器出现故障报警或跳闸时，维护人员可以通过变频器面板的故障代码方便快捷的了解故障类型，也可以通过翻看参数查看保护动作时的电流、电压、频率等数值。但同样的故障类型可能由不同的原因引起，同样的故障原因也可能引起不同的故障显示。所以在维护工作中，应根据现场实际情况，具体现象具体分析，从而缩小故障查找范围，减少故障排除时间，提高工作效率。
参考文献
[1]卢继平.电力系统继电保护[M].重庆大学出版社，2003.
[2]丹佛斯变频器编程指南[S].
[3]丹佛斯VLT8000变频器操作说明[S].
【关键词】变频器；故障处理；原因分析
变频器具有灵活的调速功能和精确的保护功能，并可以通过控制面板实时监测电机的运行参数和运行状态。基于以上优点，变频器在我厂广泛应用于进料泵、风机、搅拌器和旋转阀的控制。变频器控制虽然优于传统的电机控制方式，但在使用过程中，也不可避免的出现一些故障。
当发生故障时，变频器保护会立即动作并停机，并显示故障代码或故障类型，大多数情况下可以根据显示的故障代码迅速找到故障原因并排除故障。但也有一些故障的原因是多方面的，并不是由单一原因引起的，因此需要从多个方面查找，逐一排除才能找到故障点。下面介绍一下生产调试中出现的故障及解决方法。
1.接地故障
1.1 故障现象
某装置丹佛斯低压FC301系列变频器在调试过程中，在50赫兹左右运行大约10分钟就显示“接地”故障停机。
1.2 处理过程
变频器报“接地”，首先检查变频器的输出外线，用绝缘摇表测量电缆和电动机的接地电阻（摇绝缘时一定要将电缆和变频器分开，否则有可能损坏变频器），没有发现电缆及电动机有接地和短路故障。进而检查变频器的设置参数，与运行正常的变频器参数核对，没有发现错误设置。所以怀疑是变频器内部电路有问题，更换相同型号的变频器后开机，出现同样的故障现象。阅读FC301系列变频器使用手册，发现该变频器的输出电缆的长度不能超过75米，测量现场电机电缆的长度在150米以上。联系变频器厂家，厂家建议将FC301系列变频器更换为FC302系变频器列变频器，FC302变频器的输出电缆长度可以超过150米。更换为FC302系列变频器后，运行正常。
1.3 原因分析
变频器报接地故障，除了实质性接地故障和变频器内部故障之外，因电缆过长而产生较大的分布接地电流，也是导致发生接地故障的重要原因之一。
變频器输出是PWN调制波，频率在1～ 20kHZ。工程上一般使用频率为3kHZ。在长电缆输出时电缆相线和相线之间、相线和屏蔽层之间，都存在分布电容。电缆越长，则分布电容越大，从而产生的分布电流也越大。变频器内部的电流检测电路检测到分布电流后，保护动作并停机。
出现这种情况，除了更换不同型号变频器外，还可以在变频器输出端串联交流电抗器。变频器输出电压中的高次谐波经过交流电抗器滤除，3kHZ以上的频率成分没有了，只有0～50HZ的工频电压，在分布电容中产生的漏电流就可忽略不计，从而保证变频器的正常运行。
2.电流超限跳闸
2.1 故障现象
某装置料仓的6台旋转阀电机用VLT8000变频器控制。工艺要求旋转阀堵料后，现场传感器监测到旋阀转速低于2转/分（甚至更低）时，仪表给变频器一个反转信号，变频器反转。但每次堵料时，变频器直接跳闸，报“ALARM 12”电流超限故障，没有实现反转功能。
2.2 处理过程
变频器报“ALARM 12”电流超限故障，与电流限定值有关。查看变频器输出电流的设定值为变频器的额定电流，符合变频器操作手册要求。现场对电机盘车，反转方向没有发现卡涩现象。怀疑是控制反转的二次回路有断线，校线证明接线正常。随后用信号发生器，独立给变频器加频率信号，手动启动反转，反转功能正常，确定外部线路没有问题。重新检查变频器相关参数，发现“过流时延时跳闸”的设定值为30秒，改为61秒（61秒=OFF）。
重新开机后，发生堵料时，现场电机不转。到配电室查看，反转接触器K2吸合，运行指示灯亮。将变频器数字量端子的运行功能设置由原来的“START”改为“START INVERSE”（反转并启动）。
经过以上修改，当再次发生堵料时，电机反转（反转时间根据工艺要求设定）后再正转，就可按工艺要求将料输送下去。
2.3 原因分析
变频器“过流时延时跳闸”的设定值决定变频器的输出电流超过电流极限后，变频器应该坚持多长时间。改为61秒，相当于此功能不起作用。若此参数设置低于60秒，变频器在传感器还未检测到低转速时，故障电流已经达到电流极限值的设定值，导致故障跳闸，使控制回路被故障继电器的常闭点断开，复位前无法实现反转功能。
若要将运行的电机实现反转功能，还必须将变频器数字量端子的运行功能设置为 “START INVERSE”（反转并启动）。因为反转信号只能控制电机的旋转方向，不能取代启动命令。而“START INVERSE”（反转并启动）将反向运行和启动命令集成在了一起。电机发生堵转后，旋阀降速至设定值，仪表给变频器发送一个反转信号。变频器接收到信号后，调整转向并自动启动。
3.结论
当变频器出现故障报警或跳闸时，维护人员可以通过变频器面板的故障代码方便快捷的了解故障类型，也可以通过翻看参数查看保护动作时的电流、电压、频率等数值。但同样的故障类型可能由不同的原因引起，同样的故障原因也可能引起不同的故障显示。所以在维护工作中，应根据现场实际情况，具体现象具体分析，从而缩小故障查找范围，减少故障排除时间，提高工作效率。
参考文献
[1]卢继平.电力系统继电保护[M].重庆大学出版社，2003.
[2]丹佛斯变频器编程指南[S].
[3]丹佛斯VLT8000变频器操作说明[S].