ABB變頻器常見故障

1、ACS600變頻器常見故障直接轉矩/測速編碼器/電源缺相1  直接轉矩控制的基本原理擠壓造粒工段齒輪泵采用的是ABB生產的ACS600系列變頻器。ACS600是第一代采用直接轉矩控制技術的交流變頻器,直接轉矩控制的基本控制原理如下:測量的電機電流和電壓作為自適應電機模型的輸入,這個模型每隔25微秒產生一組精確的轉矩和磁通的實際值。電機轉矩磁通比較器將轉矩磁通實際值與轉矩磁通給定值相比較。依靠來至轉矩磁通比較器的輸出,優(yōu)化脈沖選擇器決定逆變器的最佳開關位置。通過控制電機的瞬時輸入電壓來控制電機定子磁場的瞬時旋轉速度,來改變它對轉子的瞬時轉差率,達到直接控制電機輸出的目的1。2 

2、; ACS600齒輪泵變頻調速系統(tǒng)主回路的構成齒輪泵變頻調速系統(tǒng)主回路的結構框圖如下:主回路由干式變、主路空開、12脈沖變頻器。交流電抗器組成。干式變的容量是450kVA,變比為6000/400/400,二次側額定電流為325A。它的結構比較特殊,有一個原邊和兩個副邊,其中一個副邊為三角形,另一個副邊為星形,這樣兩個副邊線圈互差30度的移相角。絕大多數(shù)低壓變頻器都采用6脈沖整流器,而齒輪泵變頻調速系統(tǒng)采用12脈沖整流器。它由兩個并接的6脈沖整流器組成。通過使用12脈沖整流器,可以減小總的諧波畸變,清除五諧波和七次諧波,減小變頻器的噪音。減小變頻器的電磁污染。4  ACS600控制回路

3、的構成和原理4.1  整流逆變觸發(fā)和二次電源部分這一部分均由印刷電路板組成,包括輸入保護板(NINP-61)兩塊,主路接口與逆變器觸發(fā)板(NINT-43)兩塊,控制電源板(NPOW-42)一塊,位于右側變頻器內。NINP-6為輸入保護與整流觸發(fā)板,C2為主路交流電源電壓檢測信號輸入,用于保護和整流器的觸發(fā)。D2為整流脈沖輸出。3L+為直流中間電路直流電壓檢測輸入,用于直流側的保護。NPOW-42為控制電源板,內部有一直流降壓裝置可以將較高的直流電壓轉變成不同等級較低的直流電壓輸出。有+24V、-24V、+15V、-15V的電壓輸出,以滿足不同電路的需要。NINT-43為主路接口與逆變

4、器觸發(fā)板,它的主要作用是輸出逆變器的觸發(fā)脈沖,檢測逆變器輸出的電壓和電流并進行換算,將換算后的結果輸出到驅動控制單元(NDCU-11)中去。4.2  驅動控制單元模塊和模擬輸入輸出模塊驅動控制單元模塊包括三部分,輸入輸出控制板(NIOC-01),應用電機控制板(NAMC-11),通訊板(NDCO-03)。如圖2所示。輸入輸出控制板(NIOC-01)的主要作用是,控制變頻器的起動和停止,顯示變頻器的運行狀態(tài),與NAMC-11板和NAIO板進行數(shù)據(jù)傳輸。它包括六個可編程的數(shù)字輸入端DI1-DI6,數(shù)字輸入的作用可通過參數(shù)設置確定。應用電機控制板(NAMC-11)的作用是按照設定的參數(shù)和程

5、序對各種數(shù)據(jù)進行處理和計算,控制逆變器的觸發(fā)。V11、V12和主路接口與逆變器觸發(fā)板之間進行數(shù)據(jù)交換。V15、V16和輸入輸出控制板以及模擬輸入輸出擴展板進行數(shù)據(jù)交換。X19端口和控制盤相連,用于參數(shù)的設置和監(jiān)控。5  ACS600變頻器故障處理及分析1、故障現(xiàn)象:2006年8月,我廠齒輪泵運行中突然停機,檢查發(fā)現(xiàn)ACS600變頻器報“SUPPLY PHASE”故障,查詢技術手冊后發(fā)現(xiàn)故障解釋為“中間電路直流電壓波動。這可能是主電源缺相,一個熔斷器燒斷,或是整流橋內部故障引起的。當直流電壓脈動為直流電壓的13%時,故障發(fā)生。檢查主電源是否平衡和熔斷器是否正常2?！惫收蠌臀缓?在電動機

6、空載或輕載的情況下變頻器運行正常,當生產負荷增加到滿足的60%左右時,又報相同的故障信息。處理過程: 1。1停機檢查ACS600變頻器電源保險均正常,同時檢查交流電源、整流器、直流母線電容器的接線,均未發(fā)現(xiàn)接線松動情況,同時對接線進行緊固。通電后用示波器測試直流母線電壓為529V,直流電壓脈動為直流電壓的2%,交流輸入對地電壓為220V左右,波形正常。啟動逆變器,電機空載時以上各點波形及電壓基本正常,隨著負載的增加直流母線電壓開始下降,直流紋波開始增加。當負載增加到50%時,發(fā)現(xiàn)交流輸入B相對地電壓降至140V左右。進一步檢查電源接觸器,通電吸合后B相接觸電阻高達10歐姆。更換電源接觸器后,變

7、頻器運行正常。原因分析:打開該交流電源接觸器,發(fā)現(xiàn)B相觸頭嚴重發(fā)熱氧化。由于B 相觸頭上沾有臟污,接觸電阻變大,長期運行造成觸頭嚴重發(fā)熱氧化,接觸電阻變大。電機空載或輕載時電流較小,交流電源接觸器觸頭壓降小,當負載增加時觸頭壓降增加,造成交流電源電壓不平衡,導致此故障的發(fā)生。 1。2 另一例 故障代碼同上 經檢查75KW電動機接線端子有一相氧化銹蝕即將斷裂，修復后變頻器運行正常。2、故障現(xiàn)象:2011年6月,全廠停工檢修,對擠壓工段齒輪泵電機也進行了檢修。電機檢修完成后回裝單試。ACS600變頻器送電后,顯示直流母線電壓530V,整流回路正常。在變頻器面板啟動逆變器,運行大約一分鐘左右面板報“

8、ENCODER ERR”故障代碼。將變頻器切至工藝DCS啟動,故障現(xiàn)象相同。處理過程:查詢技術手冊后發(fā)現(xiàn)故障解釋為“測速編碼器故障”。檢查現(xiàn)場編碼器和變頻器NTAC測速模塊接線均正常,檢查NTAC模塊電源插頭及光纖插頭緊固。懷疑現(xiàn)場電機測速編碼器損壞。進入?yún)?shù)50.03 SPEED FB SEL,選擇“INTERNAL”,進入?yún)?shù)98.01 ENCODER MODULE,選擇“NO”,使用內部計算速度值代替編碼器反饋速度值。重新啟動逆變器運行正常。用示波器檢查電機測速編碼器脈沖波形,發(fā)現(xiàn)該脈沖波形時斷時續(xù)。拆開電機測速編碼器,發(fā)現(xiàn)編碼器內部光源元件位置發(fā)生偏移,調整其位置。變頻器重新采用編碼器

9、反饋速度值運行,逆變器啟動正常。原因分析:由于齒輪泵電動機與測速編碼器采用軟連接,在齒輪泵電動機檢修拆裝過程中前后移動電機軸,造成編碼器同軸光柵盤移動,導致編碼器光源元件發(fā)生移位。發(fā)生此故障后,要求檢修單位在修理類似電動機時,先拆除電動機與編碼器的軟連接后再檢修電動機,防止損壞編碼器。3、故障現(xiàn)象:2011年8月,擠壓工段齒輪泵電動機運行中突然故障停機,檢查配電室ACS600變頻器報“over current”故障信息,檢查工藝負荷只有額定負荷的70%。復位后開機,檢查變頻器運行電流為60%的額定電流,現(xiàn)場檢查電動機運行狀態(tài)正常,大約運行15分鐘后變頻器報“earth fault”故障信息而停

10、機。處理過程:將ACS600變頻器完全停電,用萬用表檢查變頻器輸出端對地絕緣,檢查動力電纜絕緣正常。拆開變頻器輸出動力電纜,用低壓絕緣電阻測試儀測量變頻器輸出動力電纜對地絕緣,發(fā)現(xiàn)對地絕緣電阻只有1兆歐。打開現(xiàn)場接線盒,發(fā)現(xiàn)電機接線盒內很潮濕有水跡。用電吹風機對電機接線進行烘干。 電機絕緣正常后,送電開啟變頻器,設備運行正常,再無此類故障信息出現(xiàn)。原因分析:由于我廠擠壓造粒工段工藝比較特殊,既有加熱單元,又有冷凝單元。廠房內蒸汽管線較多,檢查發(fā)現(xiàn)齒輪泵電動機接線盒下方蒸汽管線泄漏比較嚴重。該電動機使用年限較長,接線盒密封圈老化,造成水汽進入接線盒,導致電動機絕緣老化。針對此問題,更換了齒輪泵電動機接線