案例分析:变频器过电压大概是哪个部分故障?
2019-10-9 11:35:29 点击:
大家在处理变频器故障问题时经常遇到变频器过电压保护这种问题,所谓变频器的过电压,是指变频器电压超过额定电压,变频器过电压保护就是由于变频器过电压而产生的。
由于工作关系,身为维修电工有时需要对企业所用近几十台各种品牌和规格的变频器展开维修。在多年的维修工作经历中,遭遇过比较棘手和故障现象较为奇特的案例不下十余次,为了能与广大同行相互交流切磋共同提高,本人将这些故障案例分享出来,希望大家能畅所欲言。此番带来的故障案例,可是折腾了本人许久,并且险些导致误判。
话说几天前,本人所在企业一设备所用75KW日立L300P型变频器,在运行过程中报出“E16.1”故障代码。当笔者前往处置时,考虑到故障代码含义为“电源电压过低”,故根据经验本人将变频器做断电再通电操作(注意操作间隔时间应>3分钟)。经过断电复位后,变频器各种显示、指示恢复正常。随后本人按照流程对变频器三相电源展开检测,经查三相电压均在正常范围之内。
考虑到故障有偶发的可能性,随即本人按下“RUN”按键,使变频器启动运行。在正常运行约一刻钟后,变频器再次报出同样的故障代码并停机!此时立即检测变频器电源端电压,可结果仍然稳定在正常范围之内!
根据上述情况,不禁想起引发变频器该故障的5大原因:
①电源输入端电压低于正常值(经过两次检测,这种故障原因被排除);
②、直流母线储能电容发生失容故障(由于该变频器投入使用不足两年,故这种可能性较小);
③、针对电源电压采样、比较回路当中的元件发生质变(笔者推测这部分原因较大);
④、缓充接触器触点闭合不良(考虑到使用时间不久以及该机平时极少断电操作,故这种情况本人也认为可能性不大);
⑤、变频器主控板当中MCU程序软件类故障(不过这种损坏概率极低)。

正当我着手准备对故障变频器进行拆机做近一步检测时,本人突然意识到好像忽视了一个重要的检测步骤——前面针对变频器电源输入端的电压测量,只是在静态停机和故障发生后进行的,而忽略了运行过程中三相电源电压的监测!有鉴于此,笔者搬来自己制作的三相电压独门监测利器:使用6支100W220V白炽灯灯泡,采用两相间串入2支白炽灯灯泡的方法,对三相电源展开监测(至于使用三块万用表或电压表的方法,我自认为一来不够经济,二来不如白炽灯灯泡来的直观明显)。准备就绪后,本人再次合闸送电启动变频器。大约过了无法约有6、7分钟的样子,接在R、T;T、S两路的灯泡突然开始闪烁,伴随着两路灯泡瞬间熄灭并再次复明(中间过程极短约有2秒钟的样子),变频器报出故障代码并停机!
通过上面的故障现象,大家不难发现变频器三相电源端的T相出现了瞬时缺相或虚接故障。近一步检查后,引发此次变频器报“欠压”故障的元凶被揪了出来——变频器所用三相电源空气断路器当中一相动触点(输出至变频器电源T相)锁紧压力弹簧的螺母发生松动,从而导致动静触点间闭合不良,以致引发此次故障。
经过以上案例,本人在网上翻阅出一些变频器过电压的处理方法,希望对大家有所帮助!
变频器过电压的防护措施根据变频器过电压产生的原因不同而不同。
(1)对于变频器移相变压器的分断过电压,采用阻容吸收网络和氧化锌避雷器组成过电压吸收回路,取得较好效果。
(2)对于变压器带负载合闸产生的过电压,可以选用周期性能好的开关(开关长期操作后会出现不同期);采用良好的阻容吸收回路或者有源抑制器技术方案;采用带静电屏蔽措施的变压器,也可以有效地抑制合闸过电压。但是大功率变压器在制作静电屏蔽层的难度将是相当大的。
(3)对整流元件换向产生的过电压,注意点是:整流元件的反向耐压值要足够,其次就是吸收回路和续流回路必须措施得当。否则整流器件就有可能被过电压击穿。
(4)由于变频器工作时的过电压基本上是变压器分闸合闸时产生,因此应该从变压器开始想办法抑制变频器的过电压。可以采用:
①加大变压器励磁电感和对地电容,加大励磁电感即减小空载电流,这都会引起变压器成本的增加。
②加大变压器对地电容:原理上容易分析,但是实际上由于变压器本身的结构和材料限制,要想做出任意绝缘方式或绝缘等级高的变压器是不太可能的,因此要想较大地增加变压器的对地电容C也是相当困难的。
由于工作关系,身为维修电工有时需要对企业所用近几十台各种品牌和规格的变频器展开维修。在多年的维修工作经历中,遭遇过比较棘手和故障现象较为奇特的案例不下十余次,为了能与广大同行相互交流切磋共同提高,本人将这些故障案例分享出来,希望大家能畅所欲言。此番带来的故障案例,可是折腾了本人许久,并且险些导致误判。
话说几天前,本人所在企业一设备所用75KW日立L300P型变频器,在运行过程中报出“E16.1”故障代码。当笔者前往处置时,考虑到故障代码含义为“电源电压过低”,故根据经验本人将变频器做断电再通电操作(注意操作间隔时间应>3分钟)。经过断电复位后,变频器各种显示、指示恢复正常。随后本人按照流程对变频器三相电源展开检测,经查三相电压均在正常范围之内。
考虑到故障有偶发的可能性,随即本人按下“RUN”按键,使变频器启动运行。在正常运行约一刻钟后,变频器再次报出同样的故障代码并停机!此时立即检测变频器电源端电压,可结果仍然稳定在正常范围之内!
根据上述情况,不禁想起引发变频器该故障的5大原因:
①电源输入端电压低于正常值(经过两次检测,这种故障原因被排除);
②、直流母线储能电容发生失容故障(由于该变频器投入使用不足两年,故这种可能性较小);
③、针对电源电压采样、比较回路当中的元件发生质变(笔者推测这部分原因较大);
④、缓充接触器触点闭合不良(考虑到使用时间不久以及该机平时极少断电操作,故这种情况本人也认为可能性不大);
⑤、变频器主控板当中MCU程序软件类故障(不过这种损坏概率极低)。

正当我着手准备对故障变频器进行拆机做近一步检测时,本人突然意识到好像忽视了一个重要的检测步骤——前面针对变频器电源输入端的电压测量,只是在静态停机和故障发生后进行的,而忽略了运行过程中三相电源电压的监测!有鉴于此,笔者搬来自己制作的三相电压独门监测利器:使用6支100W220V白炽灯灯泡,采用两相间串入2支白炽灯灯泡的方法,对三相电源展开监测(至于使用三块万用表或电压表的方法,我自认为一来不够经济,二来不如白炽灯灯泡来的直观明显)。准备就绪后,本人再次合闸送电启动变频器。大约过了无法约有6、7分钟的样子,接在R、T;T、S两路的灯泡突然开始闪烁,伴随着两路灯泡瞬间熄灭并再次复明(中间过程极短约有2秒钟的样子),变频器报出故障代码并停机!
通过上面的故障现象,大家不难发现变频器三相电源端的T相出现了瞬时缺相或虚接故障。近一步检查后,引发此次变频器报“欠压”故障的元凶被揪了出来——变频器所用三相电源空气断路器当中一相动触点(输出至变频器电源T相)锁紧压力弹簧的螺母发生松动,从而导致动静触点间闭合不良,以致引发此次故障。
经过以上案例,本人在网上翻阅出一些变频器过电压的处理方法,希望对大家有所帮助!
变频器过电压的防护措施根据变频器过电压产生的原因不同而不同。
(1)对于变频器移相变压器的分断过电压,采用阻容吸收网络和氧化锌避雷器组成过电压吸收回路,取得较好效果。
(2)对于变压器带负载合闸产生的过电压,可以选用周期性能好的开关(开关长期操作后会出现不同期);采用良好的阻容吸收回路或者有源抑制器技术方案;采用带静电屏蔽措施的变压器,也可以有效地抑制合闸过电压。但是大功率变压器在制作静电屏蔽层的难度将是相当大的。
(3)对整流元件换向产生的过电压,注意点是:整流元件的反向耐压值要足够,其次就是吸收回路和续流回路必须措施得当。否则整流器件就有可能被过电压击穿。
(4)由于变频器工作时的过电压基本上是变压器分闸合闸时产生,因此应该从变压器开始想办法抑制变频器的过电压。可以采用:
①加大变压器励磁电感和对地电容,加大励磁电感即减小空载电流,这都会引起变压器成本的增加。
②加大变压器对地电容:原理上容易分析,但是实际上由于变压器本身的结构和材料限制,要想做出任意绝缘方式或绝缘等级高的变压器是不太可能的,因此要想较大地增加变压器的对地电容C也是相当困难的。
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