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數(shù)控機(jī)床

安川變頻器的維修要點

星之球激光 來源:中國自動化網(wǎng)2012-03-09 我要評論(0 )   

隨著交流變頻器技術(shù)的日趨完善,港口起重機(jī)械的直流驅(qū)動器已逐漸被交流驅(qū)動器所取代。交流驅(qū)動器在應(yīng)用上維護(hù)簡便,能適應(yīng)惡劣工況,對電機(jī)的要求低,若使用帶 PG矢量控...

       隨著交流變頻器技術(shù)的日趨完善,港口起重機(jī)械的直流驅(qū)動器已逐漸被交流驅(qū)動器所取代。交流驅(qū)動器在應(yīng)用上維護(hù)簡便,能適應(yīng)惡劣工況,對電機(jī)的要求低,若使用帶PG矢量控制方式,控制精度更可達(dá)0.002%,在港機(jī)應(yīng)用上還有很高的儲備精度,能適應(yīng)港機(jī)對控制要求的不斷提高。

       變頻器自身有完善的監(jiān)測保護(hù)程序,能根據(jù)電機(jī)參數(shù),判斷出電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中的異常,自動記錄發(fā)生異常時電機(jī)的各項參數(shù)及變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)(電流,電壓,頻率,功率,輸入輸出端子狀態(tài)等),便于維修人員判斷分析故障。并根據(jù)保護(hù)參數(shù)的設(shè)定,執(zhí)行不同模式的運(yùn)轉(zhuǎn)保護(hù)。雖然說變頻器的自身保護(hù)是很完善的,但實際應(yīng)用中,變頻器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)還是要依賴于高質(zhì)量的日常維護(hù)。

       通過對多例變頻器故障的分析,發(fā)現(xiàn)變頻器的功率輸出元件IGBT,快速熔斷器,驅(qū)動板是故障發(fā)生時的易損元件,總結(jié)故障原因主要為以下兩類:

     1:變頻器輸出側(cè)短路(變頻器至電機(jī)引線對地或相間短路,電機(jī)繞組絕緣損壞)損壞IGBT,快速熔斷器,驅(qū)動板。

     2:主控板因結(jié)露碳粉過多造成誤觸發(fā),損壞IGBT,快速熔斷器,驅(qū)動板。

     它們的故障現(xiàn)象一般為變頻器數(shù)字操作器顯示PUF(熔斷器斷開)

       經(jīng)過多次維修經(jīng)驗發(fā)現(xiàn),當(dāng)報PUF故障時,快速熔斷器損壞的同時,IGBT也會損壞,甚至損壞驅(qū)動板。這是因為IGBT是高頻開關(guān)元件,工作頻率高,動態(tài)響應(yīng)快,以保證變頻器的良好的輸出特性,當(dāng)故障發(fā)生時,因短路或誤觸發(fā)產(chǎn)生一個瞬時尖峰電流,變頻器監(jiān)測回路從監(jiān)測,判斷,到執(zhí)行雖然很快,但速度還是低于IGBT的動態(tài)響應(yīng),IGBT一般在這個過程損壞擊穿,IGBT擊穿后,直流母線與輸出相之間的快速熔斷器會動作,來避免故障范圍的擴(kuò)大,但熔斷器是熱熔元件,參數(shù)特性一致性不是很好,所以當(dāng)熔斷器的動作時間稍有延遲,會造成短路電流急劇上升,IGBT炸裂,輸出極(C極)與控制極(G極)短路損傷驅(qū)動板。在維修中,要仔細(xì)測量,認(rèn)真分析,準(zhǔn)確判斷出故障發(fā)生的原因,以免更換元件再次損壞。具體排除過程應(yīng)嚴(yán)格按以下步驟實施:

       當(dāng)變頻器報PUF時,先斷開變頻器輸入電源,從操作器屏幕查看一下U3和U2參數(shù)(故障歷史及故障發(fā)生時電機(jī)的各項狀態(tài))判斷出故障時電機(jī)的狀態(tài),然后斷開控制電源,待變頻器的充電指示燈熄滅,拆下變頻器輸出線,用萬用表(最好是指針式)10K檔分別測量變頻器輸出端(U,V,W三相)對直流母線(+,-)的阻值,正常時U,V,W三相對直流母線的阻值(正向,反向)應(yīng)平衡,若U,V,W其中任意一相對母線的阻值趨于零則說明此相橋臂的IGBT已擊穿,應(yīng)進(jìn)一步檢查變頻器內(nèi)部,觀察IGBT是否炸裂,測量IGBT的G極對C極的阻值應(yīng)不小于10歐姆,可初步判斷出驅(qū)動板大致完好,下一步檢查RC阻容吸收模塊及浪涌吸收電阻(10歐姆),看有無擊穿現(xiàn)象,只有這些環(huán)節(jié)全部檢查完畢,確認(rèn)后再更換損壞件,不可盲目更換熔斷器,通電試車,以免造成更大損失。此過程中,驅(qū)動板的判斷比較困難,若時間不允許測量無把握,且有備品的話,建議更換驅(qū)動板,送專業(yè)部門檢修,以保證生產(chǎn),避免故障擴(kuò)大。元件更換完,測量無誤后,不要急于送電,應(yīng)找出故障原因,并徹底排除,這一重要環(huán)節(jié)極易被忽視,當(dāng)變頻器輸出線路正常時,應(yīng)仔細(xì)檢查主控板接口部位元件管腳有無銹蝕痕跡,表面碳粉是否過多,以判斷出故障原因,待變頻器恢復(fù)后有針對性地采取措施。

       IGBT的測量:按圖1連接表筆與元件,正常時阻值無窮大,這時用手同時觸摸C極與G極,表針應(yīng)停在中間位置左右,再用手同時觸摸G極與E極表針應(yīng)回到無窮大位置,表明IGBT能觸發(fā)導(dǎo)通和關(guān)斷。反之如阻值趨于零,觸發(fā)無效,關(guān)斷無效,都說明IGBT已損壞。還應(yīng)仔細(xì)檢查IGBT的關(guān)聯(lián)元件RC阻容模塊,浪涌吸收電阻。RC模塊結(jié)構(gòu)如圖2,測量判斷容易,這里不多述了。

       變頻器在應(yīng)用上,故障點較少,效率高,在日常維護(hù)中,應(yīng)針對環(huán)境的變化,調(diào)整維護(hù)側(cè)重。針對第一類故障,可在日常定期檢測電機(jī)及電纜的絕緣(必須將電機(jī)線從變頻器上拆下),戶外電機(jī)接線盒的密封,電纜易磨損處的外觀是否良好,提前發(fā)現(xiàn)并排除隱患。第二類故障現(xiàn)象不很明顯,根據(jù)多次維修經(jīng)驗,在夏季的悶熱天氣,空氣濕度大時,應(yīng)將電氣房內(nèi)空調(diào)做除濕運(yùn)轉(zhuǎn),并保證變頻器柜內(nèi)風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)正常,避免電氣房空氣過冷,造成潮濕空氣在變頻器內(nèi)部冷凝結(jié)露,流入主控板或驅(qū)動板,造成誤觸發(fā)。在長時間停機(jī)時,應(yīng)關(guān)閉空調(diào)器或使之工作在除濕狀態(tài)。第二類故障在夏季容易發(fā)生,但只要維護(hù)得當(dāng),是可以避免的。

       綜上所述,變頻器的正常工作,依賴于日常的精心維護(hù),只要保養(yǎng)到位,就可降低變頻器的故障率,減少停機(jī)時間。使變頻器以最佳的工作狀態(tài)充分發(fā)揮效力。

 

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