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变频器使用中应注意的问题

时间:2007-1-20栏目:自动化论文

山西铝厂 张志芬
    在变频器的使用中,由于对变频器的选型及使用不当,往往会引起变频器不能正常运行、甚至引发设备故障,导致生产中断,带来不必要的经济损失。本文以富士FRNP7/G7变频器为例,讲述变频器使用应注意的几个问题。
1选型
    一台喂料油隔泵采用变频控制,电机型号为JR127_10、115kW,Ue=380V,Ie=231A,使用FRNll0P7-4EX变频器。运行中发现有时虽然给定频率高,但实际频率调不上去、变频器跳闸频繁,故障指示为“OLl”,即变频器过载。经检查,变频器的额定电流为210A,而油隔泵电机在高下料量时运行电流在220A左右波动,驱动转矩达到极限设定,使频率不能上调,运行电流大于变频器额定电流,变频器过流跳停。分析认为其原因是变频器容量选择偏小。
    变频器的选型应满足以下条件:
(1)电压等级与控制电机相符。
(2)额定电流为控制电机额定电流的1.1~1.5倍。
(3)根据被控设备的负载特性选择变频器的类型。
    油隔泵为恒转矩负载,最好选用驱动转矩极限范围宽的G7变频器。选择FRNl60G7_4EX,变频器额定电压为400V,额定输出电流为304A,驱动转矩极限为150%,改用FRNl60G7。4EX后,上述问题再也没有发生。
2安装环境
    由于变频器集成度高,整体结构紧凑,自身散热量较大,因此对安装环境的温度、湿度和粉尘含量要求高。山西铝厂的变频器安装于操作室内,因安装车间属于干法车间,变频器运行环境差,操作室粉尘多,夏季室内温度高,曾多次发生变频器故障。在对操作室进行密封和加冷却设施后,情况大为改善。后来因操作室集中空调冷凝水较多,距离柜子太近,发生了一起变频器控制板元件损坏的故障。可见在安装变频器的同时,必须为变频器提供一个好的运行环境。
3参数设定
    变频器的设定参数多,每个参数均有一定的选择范围,使用中常常遇到因个别参数设置不当,导致变频器不能正常工作的现象。
(1)外加起停按钮及电位器调频无效。变频器出厂时设定为通过键盘面板操作,外部控制无效,端子FWD_CM用短接片短接。选择外部起停及调频控制时,必须将该短接片去掉。出现上面问题,可能是FWD,CM短接片未取掉,操作方式和调频方式参数选择错误所致,应重点对该部分进行检查。
(2)变频器在电机空载时工作正常,但不能带载起动。这种问题常常出现在恒转矩负载。山西铝厂一台FRNl60P7。4EX变频器在试车时电机空试正常、但一带负荷即跳闸,提高了加减速时间后仍无法带载。继续检查转矩提升值,将转矩提升值由“2”改为“7”后,提高了低频时的电压输出。改善了低频时的带载特性,电机带载正常。遇到上述问题时应重点检查加、减速时间设定及转矩提升设定值。
(3)变频器投入运行、电机还未起动就过载跳停。山西铝厂一台7.5kW_6极电机采用变频控制,变频器在投入运行起动时、频繁跳停。经查原设定时将偏置频率设定为2H2、变频器在接到运行指令但未给出调频信号之前、受控电机将一直接收2H2的低频运行指令而无法起动。经测定该电机的堵转电流达到47A,约为电机额定电流3倍,变频器过载保护动作属正常。改偏置频率为0Hz,电机起动正常。
(4)频率已经达到较大值,但电机转速仍不高。一台新投用的变频器频率设置显示已经很大,但电机转速明显较同频率下其它电机低。检查频率增益设定值为150%。由频率设定信号增益定义可知:设定增益为设定模拟频率信号对输出频率的比率,假设设定频率为30Hz,实际输出频率仅为20H2。将设定增益改为100%后,问题得到解决。
(5)频率上升到一定数值,继续向上调节时,频率保持在一定值不断跳跃,转速不能提高。变频器工作时,将自动计算输出转矩,并将输出转矩限制在设定值内。如果驱动转矩设定值偏小,将可能因输出转矩受到限制,使变频器输出频率达不到给定频率。遇到上面的问题,应检查驱动转矩设定值是否偏小,变频器的容量是否偏小,再设法解决。
4故障诊断
    变频器拥有较强的故障诊断功能,对变频器内部整流、逆变部分,CPU及外围通讯与电动机等故障进行保护。变频器在保护跳闸后故障复位前,将一直显示故障代码。根据故障指示代码确定故障原因,可缩小故障查找范围,大大减少故障查找时间。
(1)一台变频器在清扫后启动时,显示“OH2”故障指示跳停,OH2指变频器外部故障。出厂时连接外部故障信号的端子“THR”与“CM”之间用短接片短接,因这台变频器没有加装外保护,THR_CM仍应短接。经检查,由于66THR”与“CM’之间的短接片松动,在清扫时掉下。恢复短接片后变频器运行正常。
(2)变频器一启动就跳停,故障指示为“OCl”、OCl为加速时过电流,怀疑为电机故障,将变频器与电机连接线断开,检查电机绕组匝间短路。更换电机后变频器运行正常。
(3)夏季如果变频器操作室的制冷、通风效果不良,环境温度升高,则经常发生“OHl”、“OH3”过热保护跳停。这时应检查变频器内部的风扇是否损坏,操作室温度是否偏高,应采取措施进行强制冷却,保证变频器安全过夏。
(4)变频器在频率调到15Hz以上时,“LU”欠电压保护动作。“LU”保护信号指整流电压不足。我们从整流部分向变频器电源输入端检查,发现电源输入侧缺相,由于电压表从另外两相取信号,电压表指示正常,没有及时发现变频器输入侧电源缺相。输入端缺相后,由于变频器整流输出电压下降,在低频

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