本文主要是關(guān)于sd5000變頻器的相關(guān)介紹,,并著重對sd5000變頻器故障代碼以及變頻器的故障檢修進(jìn)行了詳盡的闡述,。
變頻器
變頻器(Variable-frequency Drive,,VFD)是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),,通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動機(jī)的電力控制設(shè)備,。變頻器主要由整流(交流變直流),、濾波,、逆變(直流變交流),、制動單元,、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成,。變頻器靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率,,根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源電壓,進(jìn)而達(dá)到節(jié)能,、調(diào)速的目的,,另外,變頻器還有很多的保護(hù)功能,,如過流,、過壓、過載保護(hù)等等,。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高,,變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。
工作原理
概述
主電路是給異步電動機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分,,變頻器的主電路大體上可分為兩類
變頻功率分析儀
電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器,,直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器,,其直流回路濾波是電感,。它由三部分構(gòu)成,將工頻電源變換為直流功率的“整流器”,,吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動的“平波回路
整流器
大量使用的是二極管的變流器,,它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組晶體管變流器構(gòu)成可逆變流器,,由于其功率方向可逆,,可以進(jìn)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)。
平波回路
在整流器整流后的直流電壓中,,含有電源6倍頻率的脈動電壓,,此外逆變器產(chǎn)生的脈動電流也使直流電壓變動。為了抑制電壓波動,,采用電感和電容吸收脈動電壓(電流),。裝置容量小時,如果電源和主電路構(gòu)成器件有余量,可以省去電感采用簡單的平波回路,。
逆變器
同整流器相反,,逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率,以所確定的時間使6個開關(guān)器件導(dǎo)通,、關(guān)斷就可以得到3相交流輸出,。以電壓型pwm逆變器為例示出開關(guān)時間和電壓波形。
控制電路是給異步電動機(jī)供電(電壓,、頻率可調(diào))的主電路提供控制信號的回路,,它有頻率、電壓的“運(yùn)算電路”,,主電路的“電壓,、電流檢測電路”,電動機(jī)的“速度檢測電路”,,將運(yùn)算電路的控制信號進(jìn)行放大的“驅(qū)動電路”,,以及逆變器和電動機(jī)的“保護(hù)電路”組成。
?。?)運(yùn)算電路:將外部的速度,、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測電路的電流,、電壓信號進(jìn)行比較運(yùn)算,,決定逆變器的輸出電壓、頻率,。
?。?)電壓、電流檢測電路:與主回路電位隔離檢測電壓,、電流等,。
(3)驅(qū)動電路:驅(qū)動主電路器件的電路,。它與控制電路隔離使主電路器件導(dǎo)通,、關(guān)斷。
?。?)速度檢測電路:以裝在異步電動機(jī)軸機(jī)上的速度檢測器(tg,、plg等)的信號為速度信號,送入運(yùn)算回路,,根據(jù)指令和運(yùn)算可使電動機(jī)按指令速度運(yùn)轉(zhuǎn),。
(5)保護(hù)電路:檢測主電路的電壓,、電流等,,當(dāng)發(fā)生過載或過電壓等異常時,為了防止逆變器和異步電動機(jī)損壞
sd5000變頻器故障代碼分析
變頻器故障檢修
變頻器通電前的重要步驟
判斷主回路是否損壞。用萬用表二極管檔,,黑筆接“+”,,紅筆分別接R、S,、T,、U、V,、W,,如果值都為0.3-0.5V左右則說明整流、逆變的上橋是好的,;反之,,紅筆接“—”,黑筆分別接R,、S,、T、U,、V,、W,如果值為0.3-0.5V左右說明整流,、逆變的下橋也是好的,。如果所測值相差很大或是嚴(yán)重不平衡則說明模塊某相已經(jīng)損壞,此情況千萬不可上電,。在判斷主回路正常后一般情況下就可以進(jìn)行上電檢查了,,由于變頻器本身內(nèi)部電路比較復(fù)雜加之保護(hù)電路較多,在某些情況下這些電路極易發(fā)生故障導(dǎo)致變頻器報相關(guān)故障,。
下面以英威騰變頻器為列,,詳解英威騰變頻器常見故障代碼:
1、逆變單元故障(OUT)
此故障包括OUT1,、OUT2,、OUT3,它們分別代表逆變單元U相,、V相,、W相故障。此故障一般只出現(xiàn)在驅(qū)動光耦使用PC929的機(jī)器中,,代表驅(qū)動板有1270系列,、1290AV03、1250AVS系列,、1258AVS系列等,。
【檢修思路】OUT故障一般分有上電跳OUT;運(yùn)行跳OUT;帶載加載跳OUT,。此原因一般都是因?yàn)闄z測電路檢測到逆變管VCE電壓異常輸出告警信號,,當(dāng)控制板檢測到此信號后馬上停止驅(qū)動輸出并顯示出故障代碼。當(dāng)然不排除因保護(hù)電路本身異常導(dǎo)致的誤保護(hù),。值得注意的是在某些情況下會因?yàn)殚_關(guān)電源輸出不穩(wěn)定影響驅(qū)動電路供電導(dǎo)致機(jī)器無規(guī)律跳OUT故障,,如因散熱風(fēng)扇啟動電流過大,每次運(yùn)行風(fēng)扇啟動瞬間即跳OUT,。檢修時需注意區(qū)分,。
(1)對于上電跳OUT故障:此問題一般都是因?yàn)楸Wo(hù)電路本身不良或者驅(qū)動部分,,模塊門極有明顯的短路,、斷路情況??梢酝ㄟ^屏蔽相應(yīng)相OUT保護(hù)信號判斷,。如果屏蔽后其它一切正常,則說明問題是因保護(hù)電路本身不良引起,。屏蔽后運(yùn)行,,如果有三相不平衡,則說明驅(qū)動電路或者模塊有問題,。
?。?)對于運(yùn)行跳OUT故障:此問題一般都是驅(qū)動電路和模塊本身不良引起。首先可以用萬用表電阻檔測試驅(qū)動電路相關(guān)部位及模塊門極有無明顯短路,、斷路現(xiàn)象,。屏蔽相關(guān)相OUT保護(hù)信號運(yùn)行,,測試驅(qū)動波形是否正常(無示波器時可使用萬用表交流電壓檔對比測試各路驅(qū)動波形),。重點(diǎn)關(guān)注波形的形狀、幅度,、死區(qū)時間等,,最后檢測IGBT是否損壞。對比其它相測試驅(qū)動門極結(jié)電容是否正常(萬用表電容檔),。
?。?)對于帶載加載跳OUT故障:此情況相對前兩種來說檢修難度稍大。首先,,檢測保護(hù)電路本身是否有元件性能不良,。正確檢測前提下,對懷疑有問題的二極管,、貼片電容采取替換法代換之(注意判斷控制板上OUT信號檢測電路是否正常,,可用替換法)。第二,對比檢測驅(qū)動電路驅(qū)動光耦供電是否正常,,門極驅(qū)動電阻是否變值,。第三,不加載測試驅(qū)動波形是否正常,。最后仔細(xì)判斷,,測試IGBT本身是否有問題。
2,、電流檢測故障(ITE)
此故障相對比較簡單,,一般都是電流檢測電路發(fā)生故障導(dǎo)致。目前公司主要使用的電流檢測電路有兩種形式:霍爾傳感器檢測和7840光耦隔離檢測,。
?。?)霍爾傳感器檢測:對于使用霍爾傳感器的電流檢測電路上電跳ITE故障只需測試關(guān)鍵點(diǎn)電壓即可判斷出故障部位。
【霍爾好壞判斷】在霍爾±15V供電正常的情況下,,霍爾的信號輸出腳靜態(tài)(不帶載)電壓應(yīng)為零,,如異常則說明霍爾損壞。
【運(yùn)放電路檢測】目前公司所采用的運(yùn)放IC型號為TL082,,其內(nèi)部包含兩路獨(dú)立運(yùn)算放大器,,1腳,7腳為輸出腳,,4腳,,8腳為±15V供電腳,2,,3,,5,6腳為信號輸入腳,。正常情況下,,TL082輸出腳靜態(tài)(不帶載)電壓為零。
?。?)7840光耦隔離檢測:7840光耦隔離檢測后級同樣使用TL082,,檢測方法同前。
【光耦7840的檢測】7840光耦熱冷端分別有一組5V供電,,實(shí)際檢修中發(fā)現(xiàn)熱端的5V供電較容易出現(xiàn)故障導(dǎo)致跳ITE,。該5V電源是由相應(yīng)相的驅(qū)動電源通過78L05穩(wěn)壓后加到7840的1,4腳,。其中7840的2,,3腳為檢測信號輸入腳。5,,8腳為冷端5V供電腳(跟控制板5V為同一電源),。6,,7腳為信號輸出腳,靜態(tài)電壓(不帶載)為2.5V,。若檢測到5,,6腳電壓輸出不平衡,一般都為熱端5V供電異?;?840本身損壞,。值得注意的是:7840熱,冷端的5V供電非開關(guān)電源開關(guān)變壓器同一繞組提供,,所以在檢測電壓時注意正確選擇接地點(diǎn),。
下圖為1240AV08驅(qū)動板U相電流檢測電路。V,,W相與之相同,。
3、POFF故障
顯示POFF故障一般情況只有三種原因:(1)機(jī)器檢測到的直流母線電壓嚴(yán)重偏低,。(2)缺相信號異常,。(3)220V機(jī)器電壓等級參數(shù)設(shè)錯。
【判斷方法】使用鍵盤或者面膜上的移位鍵將顯示內(nèi)容切換到顯示母線電壓狀態(tài),。用顯示值與實(shí)測值對比如果偏差較大說明母線檢測電路異常,。反之,如果兩值偏差極小或者相等說明缺相信號異常,。目前我們公司所使用母線檢測電路有兩種:電阻分壓和運(yùn)算比較放大(TL082),。對應(yīng)關(guān)系為檢測電路輸出的0—3.3V對應(yīng)實(shí)際母線的0—1000V,兩種電路相對比較簡單,,維修時只需測試電路中關(guān)鍵點(diǎn)電壓即可輕易找到故障點(diǎn),。
檢測缺相電路時直接測試缺相板,驅(qū)動板上的PL信號是否正常,。正常情況PL為低電平,,缺相時為方波,掉電時為高電平,。需注意:驅(qū)動板或者缺相板輸出的PL信號在主控板上還經(jīng)過了電平切換后才送入CPU,,維修時需注意判斷故障是由主控板還是缺相板引起。
結(jié)語
關(guān)于sd5000變頻器的相關(guān)介紹就到這了,,如有不足之處歡迎指正