西門子變頻器過(guò)電壓故障,其顯示的故障代碼為F0002。可能是以下的幾種原因引起西門子變頻器維修過(guò)電壓故障:
1)禁止直流回路電壓控制器(P1240=0)。
2)直流回路的電壓(r0026)超過(guò)了挑戰(zhàn)電平(P2172)參數(shù)的設(shè)置。
3)由于供電電源電壓過(guò)高,或者電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),電流反饋到直流回路上而導(dǎo)致過(guò)電壓故障的出現(xiàn)。
4)變頻器斜坡下降過(guò)快,或者電機(jī)因大慣量負(fù)載帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)處于再生制動(dòng)狀態(tài)下。
西門子變頻器出現(xiàn)過(guò)電壓故障時(shí),可以通過(guò)以下的進(jìn)行相關(guān)的維修:
1)檢查電源電壓是否在變頻器銘牌規(guī)定的范圍之內(nèi)。
西門子變頻器維修工作中,過(guò)壓故障是比較常見的故障,西門子變頻器MM440出現(xiàn)F0002過(guò)電壓報(bào)警,我們總結(jié)可能有如下原因:
1、直流回路的電壓(r0026)超過(guò)了跳閘電平(P2172);
2、由于供電電源電壓過(guò)高,或者電動(dòng)機(jī)處于再生制動(dòng)方式下引起過(guò)電壓;
3、斜坡下降過(guò)快,或者電動(dòng)機(jī)由大慣量負(fù)載帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)而處于再生制動(dòng)狀態(tài)下。
在西門子MM440變頻器維修過(guò)程中,通常采用以下方法來(lái)處理故障:
一、西門子MM440變頻器維修時(shí),按正常程序檢查以下各項(xiàng):
1. 電源電壓(P0210)必須在變頻器銘牌規(guī)定的范圍以內(nèi);
2. 直流回路電壓控制器必須有效(P1240),而且正確地進(jìn)行了參數(shù)化;
3. 斜坡下降時(shí)間(P1121)必須與負(fù)載的慣量相匹配;
4. 要求的制動(dòng)功率必須在規(guī)定的限定值以內(nèi)。
二、西門子MM440變頻器維修時(shí),還需要嘗試檢查以下各項(xiàng):
1.負(fù)載甩開看看空載變頻器報(bào)不報(bào)警,有可能電機(jī)接地導(dǎo)致的報(bào)警;
2.可能電阻制動(dòng)的容量搞得太小了,把加速時(shí)間減速時(shí)間設(shè)大點(diǎn)試試,或者加個(gè)制動(dòng)單元;
3.電源電壓不穩(wěn),或者相鄰有沖擊性負(fù)載,使系統(tǒng)受到干擾,導(dǎo)致誤報(bào)故障1.一般能引起中間直流回路過(guò)電壓的原因主要來(lái)自兩個(gè)方面:
(1)來(lái)自電源輸入側(cè)的過(guò)電壓
正常情況下的電源電壓為380V,允許誤差為-5%~+10%。經(jīng)過(guò)三項(xiàng)橋式全波整流后中間直流的峰值為591V,個(gè)別情況下電源線電壓達(dá)到450V,其峰值電壓也只有636V,并不算很高,一般電源電壓不會(huì)使變頻器因過(guò)電壓跳閘。電源輸入測(cè)的過(guò)電壓主要是指電源測(cè)的沖擊過(guò)電壓,如雷擊引起的過(guò)電壓、補(bǔ)償電容在合閘或斷開時(shí)形成的過(guò)電壓等,主要特點(diǎn)是電壓變化率dv/dt和幅值都很大。
(2)來(lái)自負(fù)載側(cè)的過(guò)電壓
主要是指由于某種原因使電動(dòng)機(jī)處于再生發(fā)電狀態(tài)時(shí),即電機(jī)處于實(shí)際轉(zhuǎn)速比變頻器頻率決定的同步轉(zhuǎn)速高的狀態(tài),負(fù)載的傳動(dòng)系統(tǒng)中所儲(chǔ)存的機(jī)械能經(jīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能,通過(guò)逆變器的6個(gè)續(xù)流二極管回饋到變頻器的中間直流回路中。此時(shí)的逆變器處于整流狀態(tài),如果變頻器中沒(méi)有采取消耗這些能量的措施,這些能量將會(huì)導(dǎo)致中間直流回路的電容器的電壓上升。達(dá)到限值即行跳閘。
2.從變頻器負(fù)載側(cè)可能引起過(guò)電壓的情況及主要原因
從變頻器負(fù)載側(cè)可能引起過(guò)電壓的情況及主要原因如下:
(1)變頻器減速時(shí)間參數(shù)設(shè)定相對(duì)較小及未使用變頻器減速過(guò)電壓自處理功能。
當(dāng)變頻器拖動(dòng)大慣性負(fù)載時(shí),其減速時(shí)間設(shè)定的比較小,在減速過(guò)程中,變頻器輸出頻率下降的速度比較快,而負(fù)載慣性比較大,靠本身助力減速比較慢,使負(fù)載拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的速度比變頻器輸出的頻率所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速還要高,電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),而變頻器沒(méi)有能量處理單元或其作用有限,因而導(dǎo)致變頻器中間直流回路電壓升高,超出保護(hù)值,就會(huì)出現(xiàn)過(guò)電壓跳閘故障。
大多數(shù)變頻器為了避免跳閘,專門設(shè)置了減速過(guò)電壓的自處理功能,如果在減速過(guò)程中,自流電壓超過(guò)了設(shè)定的電壓上限值,變頻器的輸出頻率不再下降,暫緩減速,待自流電壓下降到設(shè)定以下后再繼續(xù)減速。如果減速時(shí)間設(shè)定不合適,又沒(méi)有利用減速過(guò)電壓的自處理功能,就可能出現(xiàn)此類故障。
(2)當(dāng)電動(dòng)機(jī)所傳動(dòng)的位能負(fù)載下放時(shí),電動(dòng)機(jī)將處于再發(fā)電制動(dòng)狀態(tài),位能負(fù)載下降過(guò)快,過(guò)多回饋能量超過(guò)中間直流回路及其能量處理單元的承受能力,過(guò)電壓故障也會(huì)發(fā)生。
(3)工藝要求在限定時(shí)間內(nèi)減速至規(guī)定頻率或停止運(yùn)行
工藝流程限定了負(fù)載的減速時(shí)間,合理設(shè)定相關(guān)參數(shù)也不能減緩這一故障,系統(tǒng)也沒(méi)有采取處理多余能量的措施,必然會(huì)引發(fā)過(guò)壓跳閘故障。
(4)變頻器負(fù)載突降
變頻器負(fù)載突降會(huì)使負(fù)載的轉(zhuǎn)速明顯上升,使負(fù)載電機(jī)進(jìn)入再發(fā)電狀態(tài),從負(fù)載側(cè)向變頻器中間直流回路回饋能量,短時(shí)間內(nèi)能量的集中回饋,可能會(huì)中間直流回路及其能量處理單元的承受能力引發(fā)過(guò)電壓故障。
(5)多個(gè)電機(jī)拖動(dòng)同一個(gè)負(fù)載時(shí),也可能出現(xiàn)這個(gè)故障,主要由于沒(méi)有負(fù)荷分配引起的。以兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一個(gè)負(fù)載為例,當(dāng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速大于另一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速時(shí),則轉(zhuǎn)速高的電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于原動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)速低的處于發(fā)電狀態(tài),引起了過(guò)電壓故障。處理時(shí)需要加負(fù)荷分配控制??梢园炎冾l器輸出特性曲線調(diào)節(jié)的軟一些。
(6)變頻器中間直流回路電容容量下降
變頻器在運(yùn)行多年后,中間直流回路電容容量下降將不可避免,中間直流回路對(duì)直流電壓的調(diào)節(jié)程度減弱,在工藝狀況和設(shè)定參數(shù)未曾改變的情況下,發(fā)生變頻器過(guò)電壓跳閘幾率會(huì)增大,這時(shí)需要對(duì)中間直流回路的電容容量下降情況進(jìn)行檢查。
四、大直流電壓控制器怎樣產(chǎn)生作用的
通過(guò)內(nèi)部PID算法,以保持直流側(cè)電壓不至于過(guò)高為目的,自行給出頻率,當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速有所降低,并且直流側(cè)電壓降低到設(shè)定的限值以內(nèi)后,繼續(xù)按減速斜坡減速,如果直流側(cè)電壓再次過(guò)高,控制器再次動(dòng)作。
五、制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻如何選擇
可以根據(jù)制動(dòng)組件選型指南選型,阻值一定不能小于表中推薦值,功率可以大。制動(dòng)電阻的選擇需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中電機(jī)發(fā)電的功率來(lái)確定,與系統(tǒng)慣性、減速時(shí)間、位能負(fù)載的能量等都有關(guān)系,需要客戶根據(jù)實(shí)際情況選擇。系統(tǒng)的慣性越大、需要的減速時(shí)間越短、制動(dòng)得越頻繁,則制動(dòng)電阻需要選擇的功率越大、阻值越小。
手冊(cè)上找制動(dòng)電阻的選擇,不難呀,怎么會(huì)找不著呢?如上圖示。
第二,前面有人說(shuō),F(xiàn)002過(guò)電壓故障往往會(huì)發(fā)生在電機(jī)的啟動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程。我覺(jué)得特別的奇怪。如果說(shuō)這個(gè)故障發(fā)生在制動(dòng)過(guò)程,我認(rèn)為是符合原理的,如果說(shuō)這個(gè)故障發(fā)生在啟動(dòng)過(guò)程,我認(rèn)為是反原理的。就特別的奇怪了。電機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程,有可能報(bào)欠壓故障。這個(gè)是符合原理的。而報(bào)過(guò)壓故障就沒(méi)有道理了。電機(jī)在啟動(dòng)加速的過(guò)程,能量通過(guò)直流母線,是向電網(wǎng)索取,此時(shí)直流母線對(duì)電機(jī)提供所需的啟動(dòng)能量,怎么過(guò)壓呢?電壓是怎么沖上去的呢?他只會(huì)下降。過(guò)不了壓的。
第三,看了大家的許多計(jì)算。能量的計(jì)算,功率的計(jì)算。挺精彩的。不過(guò)我覺(jué)得這些計(jì)算和選擇,都是針對(duì)一種現(xiàn)象有用,就是電機(jī)的停車制動(dòng)。或者減速運(yùn)行。針對(duì)重載的位能控制下降(例如,升降機(jī)滿載的急速下降);或者針對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的臺(tái)架性能測(cè)試(發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái);電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)等等),這種計(jì)算就顯得疲軟了。這樣計(jì)算選擇的參數(shù),在急減速中,擋不住F002的出現(xiàn)。
2)檢查直流回流電壓控制器的參數(shù)設(shè)置是否有效,并對(duì)進(jìn)行調(diào)整
3)變頻器的減速制動(dòng)時(shí)間是否和變頻器負(fù)載現(xiàn)匹配。
4)檢查變頻器的制動(dòng)功率是否在變頻器允許的范圍內(nèi)。
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