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丹佛斯變頻器常見維修和解決方法案例

時間:2018-07-17
丹佛斯變頻器常見案例維修和解決方法(丹佛斯變頻器維修)
 
一、丹佛斯變頻器維修引言
 
 
丹佛斯變頻器作為歐洲享有盛譽的品牌,早在1968年就開始大批量生產變頻器,和30多年前的產品相比,如今的丹佛斯變頻器功能更加強大,性能更優越,調試和運行也更簡單。丹佛斯變頻器從進入中國市場以來已被廣大用戶所接受,並被廣泛應用於紡織、印染、灌裝生產線、煙機、樓宇以及供水等行業。
 
丹佛斯變頻器類別齊全,能為各行業提供的解決方案,產品主要有通用型的vlt5000係列,風機水泵專用的vlt6000係列,簡易型的vlt2800係列,專用於恒壓供水的vlt7000係列,適用於水行業的vlt8000aqua係列,適合於腐蝕性環境中使用防護等級為ip66的fcd300係列變頻器,此外還有變頻器和電機一體化的fcm300係列,以及專用於提升行業的vlt5000flux係列變頻器,除了致力於變頻器的開發和應用外,丹佛斯公司還提供mcd3000係列軟啟動器。同時由於各行業一些特殊功能的需要丹佛斯公司還提供各種選件卡,主要包括用於同步以及定位的同步同位卡,用於紡織,造紙等行業的卷繞卡,以及用於化纖行業的擺頻卡,現場總線控製的profibus卡等。
 
丹佛斯變頻器早期象vlt3000係列,vlt3500係列采用的是vvc電壓矢量控製並加上了對負載和轉差的補償,所以變頻器在負載變化時輸出特性更加穩定。而vlt5000係列在vvc控製的基礎上發展為vvcplus控製方式,使得變頻器在低速(0-10hz)範圍內動特性得到了改善,速度精度也得到了提高。
 
二、丹佛斯變頻器常見故障分析與解決手段
 
 
1、 alarm29—過熱
 
過熱,也是鼎博六合平時會碰到的一個故障。那鼎博六合首先會想到散熱風扇是否運轉,丹佛斯在風扇控製上采用了on/off控製方式,通過溫度傳感器采樣溫度信號,用斬波電路調整輸出電壓達到控製風扇轉速的目的,即省了電,又延長了風扇的壽命。其次鼎博六合也要檢查散熱通道是否暢通,有無堵塞現象。對於大功率45kw以上的變頻器在安裝上要注意機器安裝在平整,垂直無間隔物的表麵,原因在於丹佛斯變頻器出廠時不提供背板,所以風道是敞開的,不利於散熱,鼎博六合發現很多丹佛斯變頻器過熱都是由於安裝問題而導致的。
 
2、 限流運行
 
在平時運行中鼎博六合可能會碰到變頻器提示電流極限。對於一般的變頻器在限流報警出現時不能正常平滑的工作,電壓(頻率)首先要降下來,直到電流下降到允許的範圍,一旦電流低於允許值,電壓(頻率)會再次上升,從而導致係統的不穩定。丹佛斯變頻器采用內部斜率控製,在不超過預定限流值的情況下尋找工作點,並控製電機平穩地運行在工作點,並將警告信號反饋客戶,依據警告信息鼎博六合再去檢查負載和電機是否有問題。
 
3、 alarm8—欠壓故障
 
欠壓故障,當出現欠壓故障時,鼎博六合首先應該檢查輸入電源是否缺相,假如輸入電源沒有問題那鼎博六合就要檢查整流回路是否有問題,丹佛斯小功率37kw以下的變頻器采用的是單個的全橋不可控整流器,而45kw以上的變頻器則采用了半控全橋整流,整流橋缺相可能導致欠壓報警。對於小功率機器預充電回路接觸器有問題也有可能導致欠壓報警。
 
4、開關電源損壞
這是眾多變頻器常見的故障,通常是由於開關電源的負載發生短路造成的,丹佛斯變頻器采用了新型脈寬集成控製器uc2844來調整開關電源的輸出,同時uc2844還帶有電流檢測,電壓反饋等功能,當發生無顯示,控製端子無電壓,dc12v,24v風扇不運轉等現象時鼎博六合首先應該考慮是否開關電源損壞了。
5、 alarm 37—igbt模塊損壞
igbt模塊損壞,這也是變頻器損壞的常見故障之一,電機抖動,三相電流,電壓不平衡,有頻率顯示卻無電壓輸出,這些都是igbt模塊損壞的常見現象。igbt模塊損壞的原因有多種,首先是外部負載發生故障而導致igbt模塊的損壞如負載發生短路,堵轉等。其次驅動電路老化也有可能導致驅動波形失真,或驅動電壓波動太大而導致igbt損壞,在驅動電路的設計上丹佛斯應該是做的相當的,每一路驅動電路丹佛斯都使用了獨立的帶變壓器隔離的電源,控製信號也是通過門極驅動變壓器提供,所以可靠性相當高。
 
三、丹佛斯變頻器維修案例
 
1、一台FCM300變頻器上電不運行的故障及其維修
 
丹佛斯FCM300以及FCD300係列變頻器是變頻器家族中比較特殊的成員。它們是背包式變頻器—變頻器與電機甚至減速機組合在一起的,做到變頻器與電機的完美結合。它們有著眾多的優點:防護等級比較高,可以降低維護工作量,同時也無需為控製器預留安裝空間;電機電纜沒有長度的限製;安裝靈活及簡便;在性能方麵速度精度比較高,啟動力矩也比較高。它們有標準RS485串行通訊來控製,可擴展PROFIBUS DP現場通訊總線。
 
外接FCM300專用遠程液晶操作麵板以後,上電觀察到具體故障現象如下:
 
變頻器上電以後,遠程操作麵板顯示變頻器處於上電自檢狀態,然後黒屏,沒有任何顯示,變頻器也無法運行。
 
通常懷疑這樣的故障是由於變頻器控製電源異常或變頻器內部控製板與功率板交互通訊有故障引起的。因此首先檢查麵板的供電電源是否正常,用示波器測量,控製電源穩定在+5V,這是控製板工作的正常電壓,24V、15V和-10V輔助控製電源電壓也正常,說明此故障並不是由於工作電源不穩定而導致的;然後檢查控製板和功率板之間的通訊芯片,結果發現此組芯片和輔助線路也工作正常。
 
經仔細檢查發現,真正的故障原因為控製板E2PROM數據丟失,導致MCU上電自檢時發生錯誤,自檢無法通過。找一台好的丹佛斯變頻器,拷貝了裏邊的芯片數據,更換芯片以後,變頻器工作恢複正常。
 
2、VLT5011變頻器運行中顯示alarm4 故障及其維修
 
丹佛斯VLT? 5000 變頻器係列功能強大、運行穩定。廣泛應用於許多領域,如:食品、飲料、印刷、造紙、石化、紡織、鋼鐵、機械、起重、電梯、建材以及暖通空調等等。
 
(1)檢查過程: VLT5011變頻器分為書本型和緊湊型2種,該機器屬於書本型。檢查該變頻器的流程是:先拆操作麵板,然後拆上蓋板、側板,知道可以看見變頻器的電源卡,測試電源卡發現:其上整流模塊,逆變模塊,電解電容,開關電源,驅動線路工作正常。說明該機器主要部件並未受損。
 
(2)故障原因分析: 根據ALARM 4故障解釋,導致變頻器顯示故障的原因可能有三個,a、主電源缺相,b、整流模塊損壞,c、電解電容損壞。由於檢查變頻器時候已近排除了整流模塊和電解電容損壞的可能性。因此可以懷疑輸入電源是否缺相。仔細檢查結構件,發現整流模塊到底板(BOTTOM COVER)的連接線底板側有一插頭(S插頭)打火痕跡,將輸入端子插入插頭後,S插頭插不到位,導致電源鬆動後缺相。與客戶取得了聯係獲得的現場使用情況是:由於接入不當該機器曾出現過輸入端子燒壞,更換輸入端子重新接線後運行中顯示ALARM 4故障。因此鼎博六合可以判定:由於輸入側端子(S端子)沒有擰緊,導致輸入端子和插頭打火,把輸入端子燒壞,插頭處打火氧化,無法插到新的插頭,導致變頻器跳故障。
 
(3) 維修過程: 更換變頻器輸入側插頭,依次安裝好變頻器的電源卡,底板,側板,控製卡,上蓋板,操作麵板等。測量變頻器的二極管特性及對地絕緣,符合送電的標準。將變頻器送電,自檢通過後,測量輸入側電源電壓,開機輸出電壓平衡。帶負載測量輸入和輸出電流平衡,變頻器修複。
 
(4)、 維修經驗總結: 使用變頻器要注意將變頻器輸入輸出線擰緊,安裝要符合丹佛斯標準。平時要多注意維護保養。
 
3、丹佛斯變頻器VLT8000變頻器報“ALARM
 
VLT8500是丹佛斯大功率變頻器的櫃式機器,該機器的封裝等級是IP54,直接安裝在空調間。現場有一台VLT8500變頻器報"ALARM29"報警,將變頻器的兩扇櫃門打開,檢查變頻器的主回路,發現主回路的整流模塊,逆變模塊特性良好。由於變頻器顯示故障之前還在運行中,因此不懷疑主回路損壞。然後檢查變頻器的控製回路和散熱回路,依次拆下變頻器的POWER。CARD、GATEDRIVE CARD、CONTROL CARD、SOFTCHARGE CARD。測試發現該變頻器的POWER CARD 上風機控製回路線路損壞,並且有明顯的線路打火的痕跡,POWER CARD 到自藕變壓器之間的快速熔斷器損壞,同時發現變頻器的風機損壞二個。其它板卡完好。
 
(1)、故障原因分析: 變頻器的損壞器件分別是風機、快速熔斷器、POWER CARD。因此仔細檢查風機,發現損壞的散熱風機上有很多的石灰附著在散熱葉片上,而沒有損壞的風機散熱片上沒有石灰。從現場的工作人員得知,該變頻器的頂部房屋天花板上裝修時間不長,推測是施工時候將石灰不慎掉到變頻器的散熱風機上。因此導致變頻器損壞的原因就是:散熱風機葉片上有石灰,破壞了風機的動平衡。風機在運行中振動就會增加,從而大大的縮減了風機的軸承使用壽命,從而導致風機損壞。由於丹佛斯變頻器的風機是智能控製的,風機損壞也容易引起POWER CARD上的控製回路損壞。
 
(2)、 維修過程: 首先打開頂部風機蓋板,取出頂部4個散熱風機,露出散熱片,用空壓氣體清理散片。將散熱片清理幹淨後,更換兩個損壞的風機同時將剩下的兩個散熱風機也清理幹淨。安裝好風機後,蓋好風機蓋板。將好的SOFTCHARGE CARD 、GATEDRIVE CARD安裝好,換上新的快速熔斷器和POWER CARD。將CONTROL CARD裝好。變頻器安裝完畢。再次檢查變頻器的各個部分器件好壞,檢查變頻器的外圍線路,確認滿足變頻器送電條件。給變頻器送電,發現變頻器散熱風機運行正常,開機輸出電壓平衡,帶負載運行正常。變頻器成功修複。
 
(3)、 維修經驗總結:該機器出現ALARM 29(散熱器溫度過高)故障,基本上風機損壞或者是風機的散熱通道不良導致。因此要保證變頻器的正常運行,要多注意變頻器運行環境,千萬不要有異物掉入變頻器的散熱通道。同時需要給變頻器做定期的維護保養工作。
 
4、VLT5302變頻器行時前級空開跳閘,並且聽到變頻器內部有異常響動處理方法
 
檢查過程中,依次拆下變頻器的CONTROL CARD ,INTERFACE CARD ,POWER CARD,GATEDRIVE CARD,電容箱2組後,發現變頻器的IGBT模塊損壞,原本固定在IGBT模塊上的IGBT吸收板已經炸毀。經過對相關板卡的測試,發現GATEDRIVE CARD損壞,測量其他板塊正常。
 
  在拆卸變頻器板卡時發現其POWER CARD 和DRIVE CARD上有很多的油汙和灰塵。打開變頻器的散熱片風機,看到散熱片上也粘滿了油汙和雜物,將變頻器的散熱通道完全堵死。由此可以推斷:變頻器的IGBT模塊無法散熱導致損壞。
 
  維修過程如下:首先將變頻器完全拆開,將散熱通道散熱片拆下,用空壓氣體清理散片,將散熱片清理幹淨,同時將變頻器內部結構件和板卡全部清理幹淨。安裝IGBT模塊,安裝IGBT模塊時候要按照模塊的要求,順序安裝,力矩適度。然後依次安裝連接電抗器的結構件和HF卡,IGBT吸收電容,連接端子的結構件。接下來要安裝電容箱2組,POWER CARD,GATEDRIVE CARD, INTERFACE CARD,CONTROL CARD 。安裝結束後進行靜態的測試,靜態測試結果良好後進行上電測試和帶負載試驗。帶負載試驗合格,順利完成維修。
 
經驗總結:綜合不同的送修單位和不同的使用環境中數台丹佛斯大功率P407結構機型變頻器維修情況,總結出變頻器IGBT模塊損壞的主要原因是:使用環境的惡劣,使得門極驅動卡上電子元件損壞以及變頻器的散熱通道堵賽。


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