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力士樂(lè)REXROTH變頻器故障診斷與維修:常見(jiàn)問(wèn)題及解決方案
力士樂(lè)REXROTH變頻器在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障,可能涉及到多個(gè)方面,包括產(chǎn)品質(zhì)量、運(yùn)行環(huán)境、應(yīng)用方式以及參數(shù)設(shè)置等。在排查時(shí),我們需要考慮是否由于過(guò)電壓、欠壓、過(guò)流、變頻器內(nèi)部過(guò)熱或散熱片過(guò)熱等運(yùn)行環(huán)境問(wèn)題所導(dǎo)致。對(duì)于參數(shù)設(shè)置類(lèi)故障,一個(gè)有效的解決方法是將所有參數(shù)重置為出廠(chǎng)默認(rèn)值,并參照使用說(shuō)明書(shū)重新進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。接下來(lái),我們將深入探討這些故障及其解決方案。
力士樂(lè)REXROTH變頻器故障排查與處理
在運(yùn)行過(guò)程中,變頻器可能遇到多種故障,這些故障可能源于產(chǎn)品質(zhì)量、運(yùn)行環(huán)境、應(yīng)用方式或參數(shù)設(shè)置等多個(gè)方面。為了有效排查和解決這些故障,我們需要詳細(xì)分析可能的原因,并采取相應(yīng)的維修措施。接下來(lái),我們將一起探討變頻器的一些常見(jiàn)故障及其有效的維修方法。
1、參數(shù)設(shè)置類(lèi)故障原因分析及處理
在變頻器的使用過(guò)程中,參數(shù)設(shè)置顯得尤為重要。若參數(shù)設(shè)置不當(dāng),輕則會(huì)影響控制效果,重則導(dǎo)致變頻器無(wú)法正常運(yùn)行。對(duì)于新購(gòu)置的變頻器,雖然廠(chǎng)家已為每個(gè)參數(shù)設(shè)定了默認(rèn)值,使得變頻器能在面板操作下正常工作,但這往往無(wú)法滿(mǎn)足傳動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)際需求。因此,用戶(hù)需要根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)的特性,參考使用說(shuō)明書(shū),對(duì)變頻器的參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
當(dāng)參數(shù)設(shè)置類(lèi)故障發(fā)生時(shí),一個(gè)有效的解決辦法是將所有參數(shù)恢復(fù)至出廠(chǎng)設(shè)置,然后按照使用說(shuō)明書(shū)中的步驟重新設(shè)定相關(guān)參數(shù)。值得注意的是,不同型號(hào)的變頻器在參數(shù)恢復(fù)方面可能存在差異。此外,恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載下常會(huì)出現(xiàn)參數(shù)設(shè)定不當(dāng)?shù)膯?wèn)題,此時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查加、減速時(shí)間設(shè)定或提升轉(zhuǎn)矩設(shè)定值。
以下是一些具體的實(shí)例:
(1)力士樂(lè)REXROTH變頻器在啟動(dòng)大功率設(shè)備時(shí)跳閘,顯示“欠電壓LU"報(bào)警。經(jīng)過(guò)檢查,發(fā)現(xiàn)與其在同一電源上的其他兩臺(tái)富士FRN5.5G11-4CX變頻器運(yùn)行正常。斷電后深入檢查,未發(fā)現(xiàn)內(nèi)部一、二次回路中壓接線(xiàn)松動(dòng)或電動(dòng)機(jī)接線(xiàn)盒內(nèi)部接線(xiàn)不良。最終,通過(guò)修改變頻器的設(shè)定參數(shù)F14,將“瞬停再起動(dòng)不動(dòng)作"改為“瞬停再起動(dòng)動(dòng)作",成功解決了欠電壓保護(hù)問(wèn)題。
(2)力士樂(lè)REXROTH變頻器在頻率設(shè)置已較大情況下,電機(jī)轉(zhuǎn)速仍明顯低于同頻率下的其他電機(jī)。經(jīng)過(guò)檢查,發(fā)現(xiàn)可能是變頻器的某些參數(shù)設(shè)置影響了電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
分析與維修:在檢查過(guò)程中,我們發(fā)現(xiàn)變頻器的設(shè)定參數(shù)存在問(wèn)題。具體來(lái)說(shuō),頻率增益f17的設(shè)定范圍為0.0~200%,而該變頻器的出廠(chǎng)設(shè)定值為100%。然而,用戶(hù)在實(shí)際操作中將其設(shè)定為了200%。由于頻率設(shè)定信號(hào)增益是指設(shè)定模擬頻率信號(hào)與實(shí)際輸出頻率之間的比率,例如,當(dāng)設(shè)定頻率為40hz時(shí),實(shí)際輸出頻率僅為20hz。因此,為了解決問(wèn)題,我們將設(shè)定頻率增益的設(shè)定值調(diào)整回了出廠(chǎng)設(shè)定值100%,從而成功解決了問(wèn)題。
2、過(guò)電壓(OU)類(lèi)故障原因分析及處理
力士樂(lè)REXROTH變頻器的過(guò)電壓?jiǎn)栴}主要表現(xiàn)在直流母線(xiàn)的直流電壓上。在正常情況下,變頻器的直流電是三相全波整流后的平均值。以380v線(xiàn)電壓為例,平均直流電壓ud=1.35,u線(xiàn)=513v。當(dāng)過(guò)電壓發(fā)生時(shí),直流母線(xiàn)的儲(chǔ)能電容會(huì)充電,導(dǎo)致電壓升高。一旦電壓達(dá)到過(guò)電壓檢出值800vdc,變頻器便會(huì)啟動(dòng)過(guò)電壓保護(hù)動(dòng)作。因此,變頻器都有一個(gè)正常的工作電壓范圍,超出此范圍可能損壞變頻器。
力士樂(lè)REXROTH變頻器常見(jiàn)的過(guò)電壓有三類(lèi):ou1加速過(guò)電壓、ou2減速過(guò)電壓、ou3恒速過(guò)電壓。過(guò)電壓報(bào)警通常出現(xiàn)在停機(jī)時(shí),主要原因可能是減速時(shí)間設(shè)置過(guò)短或缺乏制動(dòng)電阻及制動(dòng)單元。此外,雷雨天氣也可能導(dǎo)致雷電串入變頻器電源,引發(fā)過(guò)電壓故障。在這種情況下,通常斷開(kāi)變頻器電源約1分鐘后重新合上即可復(fù)位。
另一種常見(jiàn)的過(guò)電壓情況是變頻器驅(qū)動(dòng)大慣性負(fù)載時(shí)的減速過(guò)程。由于變頻器的減速停止屬于再生制動(dòng),輸出頻率線(xiàn)性下降,而負(fù)載電機(jī)的頻率高于變頻器,導(dǎo)致其處于發(fā)電狀態(tài),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能并被平波電容吸收。當(dāng)這種能量足夠大時(shí),會(huì)產(chǎn)生“泵升現(xiàn)象",使直流側(cè)電壓超過(guò)最大值而跳閘。處理此類(lèi)故障的方法包括延長(zhǎng)“減速時(shí)間"參數(shù)、安裝制動(dòng)單元和增大制動(dòng)電阻,或?qū)⒆冾l器的停止方式設(shè)置為“自由停車(chē)"。
此外,還有一種情況是變頻器在電機(jī)空載時(shí)工作正常,但不能帶負(fù)載啟動(dòng)。這通常出現(xiàn)在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載上。遇到此類(lèi)問(wèn)題時(shí),應(yīng)重點(diǎn)檢查加、減速時(shí)間設(shè)定或提升轉(zhuǎn)矩功能,以防止變頻器直流回路電壓升高超過(guò)保護(hù)值而出現(xiàn)故障。
分析與維修:在處理這臺(tái)機(jī)器時(shí),我們首先需要確定“ou"報(bào)警的具體原因。變頻器在減速過(guò)程中,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組會(huì)切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),導(dǎo)致轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)和電流的增加,使電機(jī)進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)。此時(shí),回饋的能量會(huì)通過(guò)逆變環(huán)節(jié)中與大功率開(kāi)關(guān)管并聯(lián)的二極管流向直流環(huán)節(jié),進(jìn)而引起直流母線(xiàn)電壓的升高。因此,我們的檢查重點(diǎn)應(yīng)放在制動(dòng)回路上。經(jīng)過(guò)測(cè)量,我們發(fā)現(xiàn)放電電阻正常,但在測(cè)量制動(dòng)管(et191)時(shí),發(fā)現(xiàn)其已經(jīng)擊穿。更換制動(dòng)管后,再次上電運(yùn)行,變頻器能夠快速停車(chē),且未再出現(xiàn)報(bào)警。
(2)實(shí)例2:另一臺(tái)富士frn110g9—4cx變頻器在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)跳閘,并顯示“ou3"恒速過(guò)電壓報(bào)警。
分析與維修:針對(duì)此問(wèn)題,我們首先需要分析可能引起變頻器運(yùn)行時(shí)跳閘并顯示“ou3"恒速過(guò)電壓報(bào)警的原因。然后,我們將根據(jù)這些可能的原因逐一進(jìn)行排查,以找到問(wèn)題的根源。
3、欠壓(lu)類(lèi)故障原因分析及處理
欠電壓是在使用力士樂(lè)REXROTH變頻器時(shí)經(jīng)常遇到的問(wèn)題。這主要是因?yàn)橹骰芈冯妷旱陀谡V担ǔT?80v系列中,電壓低于400v就會(huì)被視為欠壓??赡艿脑虬ㄕ鳂蚰骋宦窊p壞、可控硅三路中工作不正常,或者主回路接觸器損壞導(dǎo)致直流母線(xiàn)電壓損耗在充電電阻上。此外,電壓檢測(cè)電路的故障也可能導(dǎo)致欠壓?jiǎn)栴}的出現(xiàn)。多數(shù)變頻器的母線(xiàn)電壓下限設(shè)定為400v,當(dāng)直流母線(xiàn)電壓降至此以下時(shí),變頻器會(huì)報(bào)告直流母線(xiàn)低電壓故障。
在處理欠壓?jiǎn)栴}時(shí),我們需要注意到新型的變頻器采用PWM控制技術(shù),在低頻段輸入缺相時(shí)仍能正常工作。然而,由于輸入電壓低導(dǎo)致輸出電壓也低,進(jìn)而造成異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩不足,無(wú)法達(dá)到預(yù)期的工作頻率。
(1)實(shí)例1:一臺(tái)富士frn18.5g11—4cx變頻器在上電時(shí)跳轉(zhuǎn)至“l(fā)u"狀態(tài)。
分析與維修:經(jīng)過(guò)檢查,我們發(fā)現(xiàn)整流橋和充電電阻都是完好的。然而,在上電后并未聽(tīng)到接觸器的動(dòng)作聲音。由于這臺(tái)變頻器的充電回路是靠接觸器的吸合來(lái)限制充電電流的,因此我們推測(cè)故障可能出在接觸器或其控制回路以及電源部分。拆解接觸器并單獨(dú)施加24v直流電后,發(fā)現(xiàn)接觸器能夠正常工作。進(jìn)一步檢查24v直流電源,發(fā)現(xiàn)該電壓是由lm7824穩(wěn)壓管穩(wěn)壓輸出的。測(cè)量結(jié)果顯示穩(wěn)壓管已損壞,更換新品后上電,變頻器工作恢復(fù)正常。
(2)實(shí)例2:一臺(tái)丹佛斯vlt5004,2.2kw變頻器,在上電顯示正常后,加負(fù)載時(shí)跳轉(zhuǎn)至“dclinkundervolt"(直流回路電壓低)狀態(tài)。
(此處需銜接實(shí)例2的分析與維修內(nèi)容)
分析與維修:這臺(tái)丹佛斯VLT5004,2.2kw變頻器的問(wèn)題看似復(fù)雜,但經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析,其實(shí)并不難解決。同樣,該變頻器也是通過(guò)充電回路和接觸器來(lái)限制充電電流的。在初次上電時(shí),一切正常,但在加負(fù)載時(shí),卻跳轉(zhuǎn)至“DCLink Undervolt"(直流回路電壓低)狀態(tài)。這可能是由于加負(fù)載時(shí)直流回路的電壓下降所導(dǎo)致。直流回路的電壓是由整流橋全波整流后,再經(jīng)過(guò)電容平波提供的。因此,我們應(yīng)重點(diǎn)檢查整流橋。經(jīng)過(guò)測(cè)量,發(fā)現(xiàn)整流橋有一路橋臂開(kāi)路,更換新品后,問(wèn)題得到解決。這說(shuō)明電源輸入電路可能存在問(wèn)題,可能是由于線(xiàn)路嚴(yán)重超載或線(xiàn)路接觸不良所引起。另外,西門(mén)子6SE70系列變頻器的PMU面板液晶顯示屏上顯示字母“E",導(dǎo)致變頻器無(wú)法工作。在檢查外接DC24V電源時(shí),發(fā)現(xiàn)電壓較低。解決電源問(wèn)題后,變頻器恢復(fù)正常工作。
4、過(guò)流(oc)類(lèi)故障原因分析及處理
過(guò)電流是力士樂(lè)REXROTH變頻器報(bào)警的常見(jiàn)現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)這種故障時(shí),應(yīng)首先檢查電動(dòng)機(jī)連接端u、v、w電路是否存在相間短路或?qū)Φ囟搪贰F浯危璐_認(rèn)負(fù)載是否過(guò)重,并適當(dāng)減輕負(fù)載。同時(shí),檢查加、減速時(shí)間參數(shù)是否過(guò)短,以及轉(zhuǎn)矩提升參數(shù)是否過(guò)大,必要時(shí)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。如果排除上述情況后仍出現(xiàn)過(guò)流,可能1pm模塊存在故障,因?yàn)樵撃K內(nèi)含多種保護(hù)功能。在加速或減速過(guò)程中出現(xiàn)的過(guò)電流,往往是由于速度變化過(guò)快所致,可通過(guò)延長(zhǎng)加(減)速時(shí)間或合理預(yù)置升(降)速自處理功能來(lái)解決。
變頻器過(guò)電流故障的三種情況:
(1) 重啟時(shí)立即跳閘
這通常是由于負(fù)載短路、機(jī)械卡住或逆變模塊損壞所致。
(2) 上電后無(wú)法復(fù)位跳閘
這可能是由于模塊、驅(qū)動(dòng)電路或電流檢測(cè)電路損壞所引起。
(3) 重啟時(shí)不跳,但在加速時(shí)跳閘
這多半是因?yàn)榧铀贂r(shí)間設(shè)置過(guò)短、電流上限過(guò)低或轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償設(shè)定過(guò)高所導(dǎo)致。
力士樂(lè)REXROTH變頻器啟動(dòng)時(shí)立即跳閘并顯示“oc"。經(jīng)檢查,未發(fā)現(xiàn)明顯燒壞跡象。在線(xiàn)測(cè)量igbt顯示基本正常。為進(jìn)一步確認(rèn),拆下igbt進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量,發(fā)現(xiàn)其中一路驅(qū)動(dòng)電路與其他兩路存在明顯差異。經(jīng)進(jìn)一步檢查,發(fā)現(xiàn)一只光耦a3120的輸出腳與電源負(fù)極短路。更換光耦后,三路驅(qū)動(dòng)電路恢復(fù)正常,上電運(yùn)行后變頻器工作良好。
(2) 力士樂(lè)REXROTH變頻器通電后立即跳閘,并顯示“oc"故障,且無(wú)法復(fù)位。
分析與維修:在檢查過(guò)程中,首先確認(rèn)逆變模塊無(wú)異常,隨后對(duì)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行檢測(cè)也未發(fā)現(xiàn)明顯問(wèn)題。鑒于以上情況,推測(cè)故障可能位于過(guò)流信號(hào)處理部分。為了進(jìn)一步驗(yàn)證這一推測(cè),我們將電路中的傳感器拆下并再次上電,結(jié)果顯示一切正常。因此,可以判定傳感器已損壞。為了解決問(wèn)題,我們找來(lái)一個(gè)全新的傳感器進(jìn)行替換,并在帶負(fù)載情況下進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果一切恢復(fù)正常。
5、過(guò)載故障(olu)原因分析及處理
過(guò)載是力士樂(lè)REXROTH變頻器常見(jiàn)的故障之一,可能導(dǎo)致其頻繁跳閘。在面對(duì)過(guò)載現(xiàn)象時(shí),首要任務(wù)是區(qū)分是電機(jī)過(guò)載還是變頻器自身過(guò)載。通常,由于電機(jī)具有較強(qiáng)的過(guò)載能力,只要變頻器參數(shù)設(shè)置得當(dāng),電機(jī)過(guò)載的情況較少見(jiàn)。而變頻器本身由于過(guò)載能力較弱,因此更易觸發(fā)過(guò)載報(bào)警。
為了診斷問(wèn)題,我們可以檢測(cè)變頻器的輸出電壓。可能的原因包括加速時(shí)間過(guò)短、電網(wǎng)電壓過(guò)低、負(fù)載過(guò)重等。針對(duì)這些問(wèn)題,我們可以嘗試延長(zhǎng)加速時(shí)間、制動(dòng)時(shí)間,檢查電網(wǎng)電壓是否穩(wěn)定;如果負(fù)載確實(shí)過(guò)重,可以嘗試減輕負(fù)載或更換更大容量的變頻器;此外,機(jī)械潤(rùn)滑不良也可能導(dǎo)致過(guò)載,因此需要對(duì)生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行檢修。