高压变频器日常维修(维修变频器工作原理)
2022-11-26 15:47:07
1引言
高压变频器调速范围宽、调速精度高，起、制动平稳、可实现无级调速的优点，广泛应用于工业生产中。高压交流变频调速技术是90年代迅速发展起来的一种新型电力传动调速技术，主要用于交流电动机的变频调速，其技术和性能胜过其它任何一种调速方式，是工业上常用的、重要的交流传动调速设备。为保证高压变频器稳定、可靠地工作，合理的使用，日常维护保养尤其重要。发生故障后，根据故障现象，进行故障处理，及时消除故障；定期对高压变频器进行维护、检查。结合高压变频器在我企业使用过程中也碰到了一些问题，下面主要介绍西门子高压变频器的操作维护保养及使用中发生的常见故障现象、原因分析及处理方法.
2高压变频器的日常巡视及维护
高压变频器一般的安装环境要求：最低环境温度-5℃，最高环境温度40℃。大量研究表明，高压变频器的故障率随温度升高而成指数的上升，使用寿命随温度升高而成指数的下降，环境温度升高10℃，高压变频器使用寿命将减半。此外，高压变频器运行情况是否良好，与环境清洁程度也有很大关系。夏季是高压变频器故障的多发期，只有通过良好的维护保养工作，才能够减少设备故障的产生。
2.1日常巡视
（1）经常检查室内温度，通风情况，注意室内温度应高于0℃，不要超过40℃，尽量控制在25℃左右；
（2）室内保持清洁干燥；
（3）经常检查变频器是否有异常声响，异味，柜体是否发热。排风口是否有异味；
（4）经常用一张A4纸检查变压器柜、功率柜进风口风量（A4纸应能被过滤网牢牢吸住)，如有问题及时排除（更换或清洗过滤网或检查风扇是否有问题）；
（5）建议变频器投入运行头一个月内，检查所有进出线电缆及功率单元之间连接电缆，若有松动现象，应将其紧固，以后每6个月定期检查紧固一遍（包括控制线）。并用吸尘器将柜内灰尘清除干净（注意不能碰到内部的光纤）；
（6）经常记录变频器运行情况（运行模式、电压、电流、速度、功率等），发生跳闸时，要记录下故障情况，查明原因后方可再次送电，灯都熄灭后才能开始工作，否则有触电危险；
（8）建议两次合分高压的时间间隔在30分钟以上，以减少对变压器的冲击。
2.2定期维护
（1）清扫工作：清洁滤网、变压器柜，功率单元柜，控制柜，如发现过滤网积有灰尘，将其取下，换上干净的滤网，一定要保持滤网绝对干燥，否则会损害变频器，造成严重后果。
（2）紧固工作：进出/线电缆，功率单元进/出线，控制柜端子排（注意：在维护时候，不能碰到内部的任何电子线路板和光纤）。
（3）对电机摇绝缘的时候，一定要使变频器和电机脱开，变频器输出端绝对不允许加高压。
（4）变频器内的任何线路板不能用手直接接触，以防静电将线路板损坏。
（5）在变频器运行其间，绝对不能打开高压柜门，更不能在高压柜前工作，以防高压危险。
3典型故障现象、原因分析及处理
3.1调制板故障
3.1.1故障现象
西门子高压变频器报“Drive not COOMUNICATING”（驱动器不通讯）、“Fatal startup fault Interupt failure”(致命启动中断故障)，变频器故障报警灯亮，挤出机不能开车。对柜体及控制单元进行清扫，重新插拔插件后出现“InputProtection Fault”（输入保护）、“All Blowers not Avail”（所有风机不工作）、“BLWTC E34Alarm”、“BLWPCE33 Alarm”、“BLWTC E32 Alarm”、“BLWPC E31Alarm”、“A/D hardware Alarm”（A/D硬件报警）等故障，控制柜指示灯无一亮，控制面板power灯、fault灯长亮。
3.1.2故障分析及过程处理
技术人员检测变频器电压输出A相、C相为3kV，B相为6kV，频率在40~60Hz之间波动。开关全停之后检测A、C相电压1.5kV左右，B相为0，确认电压检测元件有问题，I/O板有问题，导致数据采集不准确。摇出高压侧开关，并在下口挂三相短路接地线，测量变频器HXG-2电源模块各点电压（若此模块有问题，变频器报“Powersupply”，可测量TB1 48/50端子，带负载时电压为2.1V，不带负载时为5V）。更换I/O板后风机启动，报警、故障灯亮；更换CPU板，风机未启动，其他故障消失，报“AllBlowers not Avail”，测量控制电压三相电压不平衡。控制电源断电重启之后风机运行，变频器正常，全部恢复送控制电后风机不转仍报故障。通过以上处理，初步判断调制板有问题。更换调制板后，报警消失，开车正常。分析原因为：原调制板上数据接口处上有防护漆（出厂不小心喷到数据接口处），导致插接口接触不好，A1~A5、B1~B5、C1~C5单元故障；进行防护漆刮磨处理，重新插接数据线，报警消失。
3.2功率单元故障
3.2.1故障现象
变频器高压电、控制电均送后，工艺现场控制面板显示变频器未准备就绪，高压变频器报警灯亮，操作柱绿灯亮，开车之后红灯闪一下，紧接着绿灯亮，电机未启动，变频器故障指示灯亮，报“C2 Link”、“C2 ControlPower”、“Input Protection Fault”等故障，初步判断变频器调制板MB存在问题。更换完MB板后，故障仍为C2 Link，初步判断为C2单元内部短路。
3.2.2故障分析及过程处理
技术人员将C2单元拆下，打开C2单元盖板，发现整流桥母排处存在放电痕迹，整流二极管表面存在明显的放电焦化痕迹。检查单元熔丝，发现C2单元两个输入熔丝均已熔断。然后，用三相自耦调压器对C2单元进行充电测试，输入电压为100VAC时，单元直流母排电压为143VDC。将C2单元装入变频器，并对变频器进行三相调压器升压实验，将三相调压器接入主变压器二次侧C2绕组，将C3单元熔丝移至C2单元，电压升至430VAC，除C3单元之外的所有单元的单元控制板电源灯均点亮。为了进一步确认故障状态，给变频器送高压电，送高压以后变频器出现“C2 Link”及“C3 link”，断开高压以后检查，发现C2单元熔丝熔断，从而判断C2单元内部绝缘已经损坏。将C2单元更换二极管和绝缘纸后装入变频器内，并更换熔断熔丝，送高压电后变频器投运正常。
高压变频器调速范围宽、调速精度高，起、制动平稳、可实现无级调速的优点，广泛应用于工业生产中。高压交流变频调速技术是90年代迅速发展起来的一种新型电力传动调速技术，主要用于交流电动机的变频调速，其技术和性能胜过其它任何一种调速方式，是工业上常用的、重要的交流传动调速设备。为保证高压变频器稳定、可靠地工作，合理的使用，日常维护保养尤其重要。发生故障后，根据故障现象，进行故障处理，及时消除故障；定期对高压变频器进行维护、检查。结合高压变频器在我企业使用过程中也碰到了一些问题，下面主要介绍西门子高压变频器的操作维护保养及使用中发生的常见故障现象、原因分析及处理方法.
2高压变频器的日常巡视及维护
高压变频器一般的安装环境要求：最低环境温度-5℃，最高环境温度40℃。大量研究表明，高压变频器的故障率随温度升高而成指数的上升，使用寿命随温度升高而成指数的下降，环境温度升高10℃，高压变频器使用寿命将减半。此外，高压变频器运行情况是否良好，与环境清洁程度也有很大关系。夏季是高压变频器故障的多发期，只有通过良好的维护保养工作，才能够减少设备故障的产生。
2.1日常巡视
（1）经常检查室内温度，通风情况，注意室内温度应高于0℃，不要超过40℃，尽量控制在25℃左右；
（2）室内保持清洁干燥；
（3）经常检查变频器是否有异常声响，异味，柜体是否发热。排风口是否有异味；
（4）经常用一张A4纸检查变压器柜、功率柜进风口风量（A4纸应能被过滤网牢牢吸住)，如有问题及时排除（更换或清洗过滤网或检查风扇是否有问题）；
（5）建议变频器投入运行头一个月内，检查所有进出线电缆及功率单元之间连接电缆，若有松动现象，应将其紧固，以后每6个月定期检查紧固一遍（包括控制线）。并用吸尘器将柜内灰尘清除干净（注意不能碰到内部的光纤）；
（6）经常记录变频器运行情况（运行模式、电压、电流、速度、功率等），发生跳闸时，要记录下故障情况，查明原因后方可再次送电，灯都熄灭后才能开始工作，否则有触电危险；
（8）建议两次合分高压的时间间隔在30分钟以上，以减少对变压器的冲击。
2.2定期维护
（1）清扫工作：清洁滤网、变压器柜，功率单元柜，控制柜，如发现过滤网积有灰尘，将其取下，换上干净的滤网，一定要保持滤网绝对干燥，否则会损害变频器，造成严重后果。
（2）紧固工作：进出/线电缆，功率单元进/出线，控制柜端子排（注意：在维护时候，不能碰到内部的任何电子线路板和光纤）。
（3）对电机摇绝缘的时候，一定要使变频器和电机脱开，变频器输出端绝对不允许加高压。
（4）变频器内的任何线路板不能用手直接接触，以防静电将线路板损坏。
（5）在变频器运行其间，绝对不能打开高压柜门，更不能在高压柜前工作，以防高压危险。
3典型故障现象、原因分析及处理
3.1调制板故障
3.1.1故障现象
西门子高压变频器报“Drive not COOMUNICATING”（驱动器不通讯）、“Fatal startup fault Interupt failure”(致命启动中断故障)，变频器故障报警灯亮，挤出机不能开车。对柜体及控制单元进行清扫，重新插拔插件后出现“InputProtection Fault”（输入保护）、“All Blowers not Avail”（所有风机不工作）、“BLWTC E34Alarm”、“BLWPCE33 Alarm”、“BLWTC E32 Alarm”、“BLWPC E31Alarm”、“A/D hardware Alarm”（A/D硬件报警）等故障，控制柜指示灯无一亮，控制面板power灯、fault灯长亮。
3.1.2故障分析及过程处理
技术人员检测变频器电压输出A相、C相为3kV，B相为6kV，频率在40~60Hz之间波动。开关全停之后检测A、C相电压1.5kV左右，B相为0，确认电压检测元件有问题，I/O板有问题，导致数据采集不准确。摇出高压侧开关，并在下口挂三相短路接地线，测量变频器HXG-2电源模块各点电压（若此模块有问题，变频器报“Powersupply”，可测量TB1 48/50端子，带负载时电压为2.1V，不带负载时为5V）。更换I/O板后风机启动，报警、故障灯亮；更换CPU板，风机未启动，其他故障消失，报“AllBlowers not Avail”，测量控制电压三相电压不平衡。控制电源断电重启之后风机运行，变频器正常，全部恢复送控制电后风机不转仍报故障。通过以上处理，初步判断调制板有问题。更换调制板后，报警消失，开车正常。分析原因为：原调制板上数据接口处上有防护漆（出厂不小心喷到数据接口处），导致插接口接触不好，A1~A5、B1~B5、C1~C5单元故障；进行防护漆刮磨处理，重新插接数据线，报警消失。
3.2功率单元故障
3.2.1故障现象
变频器高压电、控制电均送后，工艺现场控制面板显示变频器未准备就绪，高压变频器报警灯亮，操作柱绿灯亮，开车之后红灯闪一下，紧接着绿灯亮，电机未启动，变频器故障指示灯亮，报“C2 Link”、“C2 ControlPower”、“Input Protection Fault”等故障，初步判断变频器调制板MB存在问题。更换完MB板后，故障仍为C2 Link，初步判断为C2单元内部短路。
3.2.2故障分析及过程处理
技术人员将C2单元拆下，打开C2单元盖板，发现整流桥母排处存在放电痕迹，整流二极管表面存在明显的放电焦化痕迹。检查单元熔丝，发现C2单元两个输入熔丝均已熔断。然后，用三相自耦调压器对C2单元进行充电测试，输入电压为100VAC时，单元直流母排电压为143VDC。将C2单元装入变频器，并对变频器进行三相调压器升压实验，将三相调压器接入主变压器二次侧C2绕组，将C3单元熔丝移至C2单元，电压升至430VAC，除C3单元之外的所有单元的单元控制板电源灯均点亮。为了进一步确认故障状态，给变频器送高压电，送高压以后变频器出现“C2 Link”及“C3 link”，断开高压以后检查，发现C2单元熔丝熔断，从而判断C2单元内部绝缘已经损坏。将C2单元更换二极管和绝缘纸后装入变频器内，并更换熔断熔丝，送高压电后变频器投运正常。
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