利德華福高壓變頻器維修

HARSVERT-A變頻器的常見故障處理

一、故障分類

二、保護定值

三、故障處理步驟

四、常見故障處理

五、更換功率模塊的步驟

六、服務(wù)需求

七、返件要求

八、服務(wù)途徑

（一）輕故障

1、定義：不影響變頻器運行的故障。

2、輕故障出現(xiàn)時變頻器的處理：

（1）輕故障發(fā)生時，變頻器給出間歇的“音響報警”和間斷的“故障指示”。報警狀態(tài)下，如果用戶發(fā)出“報警解除”指令，則系統(tǒng)撤消“音響報警”信號。

（2）對于輕故障的發(fā)生，變頻器不作記憶鎖存處理。故障存在時報警，如果故障自行消失，則報警自動取消。

（3）需要提醒用戶注意的是，雖然輕故障不會立即導(dǎo)致停機，但也應(yīng)及時采取處理措施，以免演變?yōu)橹毓收?。如UPS輸入掉電，必須馬上處理。

3、輕故障匯總

（1）單元旁路（以下情況，功率單元可以旁路運行：功率單元輸入缺相、功率單元過熱、功率單元直流母線欠壓、功率單元驅(qū)動故障、功率單元直流母線過壓。）；

（2）UPS掉電；

（3）變壓器輕度過熱130℃；

（4）電機120％過載；

（5）DCS模擬給定掉線；

（6）環(huán)境溫度超過40℃

（7）運行中柜門打開（可設(shè)定為重故障）

（二）重故障

1、定義：出現(xiàn)后變頻器立即停機，并切斷輸入側(cè)高壓斷路器。

2、重故障出現(xiàn)時變頻器的處理：

（1）重故障發(fā)生時，變頻器給出連續(xù)的“音響報警”、“高壓急切”以及“緊急停機”指令。用戶可以用“報警解除”按鈕清除報警的音響信號，但變頻器保持“高壓急切”以及“緊急停機”指令。

（2）重故障發(fā)生后，系統(tǒng)作記憶處理。故障一旦發(fā)生，變頻器報警并自動跳閘停機。如果故障自行消失，“高壓急切”以及“緊急停機”等指令也都一直保持，故障原因被記錄。只有故障徹底排除，并且用“系統(tǒng)復(fù)位”按鈕將系統(tǒng)復(fù)位后才能重新開機。

3、重故障匯總

（1）變壓器嚴(yán)重過熱140℃；

（2）電機150％過流；

（3）系統(tǒng)故障（以下情況，可以引起系統(tǒng)故障：高壓失電、旁路級數(shù)超過設(shè)定值、功率單元光纖故障）。

二、保護定值

1、過載保護：電機額定電流的120％，每十分鐘允許1分鐘，超過則保護停機。

2、過流保護：電機額定電流的150％，允許3秒鐘，超過則立即保護停機。變頻器輸出電流超過電機額定電流的200％，在10微秒內(nèi)保護停機。

3、過壓保護：檢測每個功率模塊的直流母線電壓，如果超過額定電壓的115％，則功率模塊旁路，變頻器報輕故障。

4、欠壓保護：檢測每個功率模塊的直流母線電壓，如果低于設(shè)定的數(shù)值（65％Un15s，完全失電3s），則功率模塊旁路，變頻器報輕故障。

5、變頻器柜體設(shè)置溫度檢測，當(dāng)環(huán)境溫度超過40℃時，發(fā)出報警信號。

6、在功率模塊內(nèi)設(shè)置了溫度檢測，一旦超過設(shè)定跳機溫度85℃，則功率模塊旁路，變頻器報輕故障。

7、對整流變壓器進行溫度保護，130℃時發(fā)出報警信號，變頻器可繼續(xù)運行；140℃時發(fā)出跳閘信號，變頻器停機。

三、故障處理的步驟

第一步：先按報警解除按鈕，將報警聲音關(guān)閉；

第二步：查看界面提示；

第三步：觀察高壓電是否斷開；

第四步：確認(rèn)高壓斷開；

第五步：根據(jù)界面提示，檢查故障點；

第六步：故障處理時，要有條理，在整個信號傳輸、連接鏈條中查找，逐一排除。

四、常見故障的處理

第一類故障：直流母線報過壓

直流母線過壓保護定值：設(shè)置為超過額定電壓的15％。

當(dāng)出現(xiàn)“直流母線報過壓”故障時，應(yīng)進行如下工作：

1、檢查高壓電源正向波動是否超過允許值；

2、如果是減速時過電壓，可適當(dāng)加大變頻器的減速時間設(shè)定值；

3、檢查接線螺栓是否松動、打火；

4、檢查單元控制板是否損壞。

第二類故障：直流母線欠電壓

直流母線欠壓保護定值：設(shè)置為于壓額定電壓的65％。

出現(xiàn)“直流母線欠電壓”故障時，應(yīng)進行如下工作：

1、負(fù)向波動是否低于該允許值；

2、整流變壓器副邊是否短路；

3、接線螺栓是否緊固和斷裂；

4、檢查功率模塊三相進線是否松動；

5、功率模塊三相進線熔斷器是否完好；

6、接線螺栓的松動和打火；

7、單元控制板損壞。

第三類故障：變頻器過流

變頻器過流保護的設(shè)定值為：電機額定電流的120％，每十分鐘允許1分鐘，超過則保護停機；變頻器輸出電流達到電機額定電流的150％，允許3秒鐘，超過則立即保護停機；變頻器輸出電流超過電機額定電流的200％，在10微秒內(nèi)保護停機。

變頻器過流保護的設(shè)定值為：電機額定電流的120％，每十分鐘允許1分鐘，超過則保護停機；變頻器輸出電流達到電機額定電流的150％，允許3秒鐘，超過則立即保護停機；變頻器輸出電流超過電機額定電流的200％，在10微秒內(nèi)保護停機。

變頻器輸出電流霍爾，檢測電流后送入主控箱中的信號調(diào)整板上，轉(zhuǎn)換為0～10V的標(biāo)準(zhǔn)信號，通過硬件比較器和軟件綜合判斷是否過流

出現(xiàn)“變頻器過流”故障時，應(yīng)進行如下工作：

1、檢查功率模塊輸出U、V端子是否短路；

2、檢查電機絕緣是否完好；

3、檢查變頻器是否過載運行；

4、檢查負(fù)載時否存在機械故障；

5、如果是啟動時過電流，可適當(dāng)增大變頻器的加速時間設(shè)定值；

6、對于一些使用滑動軸承的電機，啟動時機械摩擦轉(zhuǎn)矩較大，可適當(dāng)提高變頻器“低頻轉(zhuǎn)矩提升”的設(shè)定值。

7、信號調(diào)整板故障、主控板故障、電流霍爾故障、或配線不當(dāng)，也會產(chǎn)生變頻器過流。

第四類故障：單元過熱

保護定值：80±5℃

保護器件：散熱片溫度繼電器

當(dāng)出現(xiàn)“單元過熱”這一故障時，可進行如下工作：

1、請檢查環(huán)境溫度是否超過允許值；

2、單元柜風(fēng)機是否正常工作；

3、進風(fēng)口和出風(fēng)口是否暢通，即濾網(wǎng)是否干凈；

4、裝置是否長時間過載運行；

5、最后檢查功率模塊控制板和溫度繼電器是否正常。

提示：經(jīng)過上述工作之后，還沒有解決這一故障，如果用戶現(xiàn)場當(dāng)時沒有備用模塊，可以將該功率模塊上的溫度繼電器檢測點在單元控制板上短接，使其退出保護，繼續(xù)運行。盡快更換上備用模塊后，可將該故障模塊運回公司后檢修。

第五類故障：單元缺相

“單元缺相”故障的含義是指某一功率模塊的輸入側(cè)缺相

當(dāng)發(fā)生“單元缺相”故障時，應(yīng)進行如下工作：

1、檢查整流變壓器副邊是否短路；

2、檢查接線螺栓是否緊固或斷裂；

3、檢查功率模塊三相進線是否松動；

4、檢查功率模塊三相進線熔斷器是否完好；

5、有時變頻器在斷電時會報出缺相，屬正?，F(xiàn)象，直接復(fù)位即可。

第六類故障：光纖故障

“光纖故障”是指單元控制板與主控板之間的通訊中斷。

使用光纖的注意事項：

1、光連接頭與光纖線連接部分的彎折半徑不要小于30mm，這是所容許的最小彎折半徑。

2、避免對光纖線施加80N(8.2kgf)或更大的拉力。哪怕是瞬間的超出范圍的拉力，都可能對光纖造成永久的損壞。

3、不要扭絞光纖線。

4、在連接光纖線時，注意光連接頭應(yīng)垂直插入光連接插座，不要有傾斜的角度。還有，光連接頭連接好時，藍、灰色部分應(yīng)全部插入光插座內(nèi)。

5、在安裝過程中，應(yīng)避免出現(xiàn)可能的造成光纖線扭絞的情況。

當(dāng)出現(xiàn)“光纖故障”時，應(yīng)進行如下工作：

1、檢查功率模塊電源是否正常（正常時，L1綠色指示燈發(fā)光）；

2、檢查功率模塊以及控制器的光纖連接頭是否脫落；

3、光纖是否折斷、漏光；

4、光纖是否被灰塵蒙蔽；

5、功率單元輸入熔斷器熔斷時，或者內(nèi)部小變壓器損壞，都會報光纖故障；

6、有時變頻器在斷電時會報出單元光纖通訊故障，屬正?，F(xiàn)象，直接復(fù)位即可。

第七類故障：驅(qū)動故障

“驅(qū)動故障”的含義是指IGBT在出現(xiàn)故障時，電路上的電流增大（達到6~7倍以上）、引起的管壓降的增加（10~15V），而報出的故障。

當(dāng)出現(xiàn)“驅(qū)動故障”時，應(yīng)進行如下工作：

1、檢查內(nèi)部是否有短路放電痕跡；

2、IGBT是否正?！獪y量續(xù)流二極管；

3、電機是否有問題；

4、輸出電纜是否有破損；

5、輸出螺栓是否過熱，虛接打火；

6、更換驅(qū)動板、單元控制板；

7、把輸出銅排拆除，用萬用表測量輸出電壓幅值。

第八類故障：控制器不就緒

主控箱中的主控板自檢不能通過時會報“控制器不就緒”故障。

當(dāng)出現(xiàn)“控制器不就緒”的故障時，應(yīng)進行如下工作：

1、主控箱自檢不能通過時報告該故障，可重新設(shè)定變頻器參數(shù)，再次復(fù)位系統(tǒng)嘗試；如果仍不能排除，檢查電路板之間的連接是否可靠，主控箱到PLC的配線是否松動，或更換主控板。

2、正常情況下，主控箱中主控板的“RUN”指示燈應(yīng)處于有規(guī)律的閃動狀態(tài)，如果常明或常暗，或不規(guī)律閃動，則主控板存在問題。

3、在上高壓電的初始幾秒鐘或斷高壓電后的幾分鐘內(nèi)，由于主控箱處于被復(fù)位的狀態(tài)，報告“控制器不就緒”為正?，F(xiàn)象，過這段時間后應(yīng)可以自行解除。

第九類故障：控制器無響應(yīng)

主控箱故障或者出于被復(fù)位狀態(tài)時，會出現(xiàn)“控制器無響應(yīng)”的故障。

當(dāng)出現(xiàn)“控制器無響應(yīng)”的故障時，應(yīng)進行如下工作：

1、檢查所有控制板是否插裝到位，電源板所有指示燈是否全亮，主控板POWER指示燈是否發(fā)光，RUN指示等是否處于閃爍狀態(tài)，連接到主控板的RS485插頭是否松動或脫落；

2、在變頻器上電開始的6秒鐘（該時間可以設(shè)置）之內(nèi)，由于屏蔽故障需要，主控箱處于被復(fù)位狀態(tài)，顯示“控制器無響應(yīng)”屬于正?，F(xiàn)象，但6秒之后，“控制器無響應(yīng)”應(yīng)消失；

3、同樣，變頻器斷電后，由于屏蔽故障需要，在幾分鐘內(nèi)，主控箱處于復(fù)位狀態(tài)，顯示“控制器無響應(yīng)”屬于正?，F(xiàn)象，但幾分鐘之后，“控制器無響應(yīng)”應(yīng)消失；

4、如果不是上電或斷電的初始時刻，出現(xiàn)主控板RUN指示燈長時間發(fā)光或長時間熄滅，或者不規(guī)律閃爍，則主控板存在問題。

第十類故障：柜門連鎖報警

“柜門連鎖報警”故障是指變壓器柜、功率柜、旁路柜的柜門在變頻器運行時開啟，在主界面上會報“柜門未關(guān)嚴(yán)”輕故障。

當(dāng)出現(xiàn)“柜門連鎖報警”的故障時，應(yīng)進行如下工作：

1、請檢查柜門是否嚴(yán)密關(guān)閉；

2、行程開關(guān)是否完好；

3、配線是否脫落。

第十一類故障：變壓器輕度過熱

當(dāng)移相變壓器的溫度超過其輕度過熱保護值130℃時，在主界面上會報出“變壓器過熱”的輕故障。

當(dāng)出現(xiàn)“變壓器輕度過熱”的故障時，應(yīng)進行如下工作：

1、檢查變壓器副邊接線絕緣是否完好；

2、檢查變壓器副邊接線絕緣是否短路；

3、裝置是否過載運行；

4、環(huán)境溫度是否過高；

5、變壓器的冷卻風(fēng)機是否正常；

6、風(fēng)路是否通暢；

7、溫度控制器功能是否完好；

8、溫度控制器過熱報警參數(shù)是否設(shè)定合理；

9、參數(shù)是否被非法復(fù)位或修改；

10、測溫探頭是否損壞，溫控儀觸點是否失效。

第十二類故障：變壓器重度過熱

當(dāng)移相變壓器的溫度超過其重度過熱保護值140℃時，會報出“變壓器重?zé)帷钡闹毓收稀?/span>

當(dāng)出現(xiàn)“變壓器重度過熱”的故障時，應(yīng)進行如下工作：

1、檢查變壓器副邊接線絕緣是否完好；

2、檢查變壓器副邊接線絕緣是否短路；

3、裝置是否過載運行；

4、環(huán)境溫度是否過高；

5、變壓器的冷卻風(fēng)機是否正常；

6、風(fēng)路是否通暢；

7、溫度控制器功能是否完好；

8、溫度控制器過熱報警參數(shù)是否設(shè)定合理；

9、參數(shù)是否被非法復(fù)位或修改；

10、測溫探頭是否損壞，溫控儀觸點是否失效。

第十三類故障：UPS輸入掉電

當(dāng)用戶提供給變頻器的控制電源出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)在UPS的電池供電下繼續(xù)運行，在主界面上會報出“UPS輸入掉電”的輕故障。

當(dāng)出現(xiàn)“UPS輸入掉電”的故障時，應(yīng)進行如下工作：

盡快查明控制電源掉電原因，恢復(fù)供電。

第十四類故障：有故障顯示無報警

嵌入式工控機的人機界面上顯示出了“輕故障”或“重故障”的信息，而沒有相應(yīng)的故障報警信號，被稱為“有故障顯示無報警”的故障。

當(dāng)出現(xiàn)“有故障顯示無報警”的故障時，應(yīng)進行如下工作：

1、檢查“聲光報警器”是否損壞；

2、檢查繼電器K6是否損壞；

3、檢查電源或?qū)Ь€是否損壞；

4、停機情況下，用戶可以用“系統(tǒng)復(fù)位”命令將系統(tǒng)整體復(fù)位，恢復(fù)系統(tǒng)的音響報警功能。

第十五類故障：報警但界面沒有指示

“聲光報警器”發(fā)出了“輕故障”或“重故障”的報警信號，而在嵌入式工控機的人機界面上并沒有顯示出“輕故障”或“重故障”的相應(yīng)信息。

當(dāng)出現(xiàn)“報警但界面沒有指示”的故障時，應(yīng)進行如下工作：

1、檢查PLC和人機界面的版本是否匹配；

2、檢查人機界面的電源線是否正常；

3、檢查人機界面是否死機；

4、瞬間通訊故障。

第十六類故障：PLC無響應(yīng)

“PLC無響應(yīng)”故障的含義是指PLC和嵌入式人機界面之間的通訊中斷。

第十七故障：變頻器無法啟動

“變頻器無法啟動”故障是指變頻器開機后，不能得到“系統(tǒng)待機”的指令，并且“啟動”按鈕處于“灰色”狀態(tài)，沒有被激活。

變頻器“啟動”的過程是這樣的：

第一步：操作人員合220VAC控制電源開關(guān)，變頻器控制系統(tǒng)上電后自動開始檢測。如自檢沒有發(fā)現(xiàn)故障，向主控發(fā)出“控制器就緒”信號，同時變頻器自動發(fā)出“高壓合閘允許”信號。

第二步：接收到變頻器的“高壓合閘允許”信號后，操作人員作出判斷。如果具備上高壓電的條件，手動或通過各種控制系統(tǒng)合高壓開關(guān)。變頻器整流逆變部分帶高壓電，冷卻風(fēng)機開始運行。變頻器檢測到整流逆變部分帶高壓電后，延時6秒（時間可設(shè)定）自動發(fā)出一個“系統(tǒng)待機”命令。

第三步：人機界面上出現(xiàn)“系統(tǒng)待機”的信號，并且“啟動”按鈕由“灰色”狀態(tài)變?yōu)椤鞍咨睜顟B(tài)，操作人員根據(jù)整套系統(tǒng)設(shè)備的狀態(tài)作出判斷。如果具備運行的條件，通過變頻器控制面板或各種控制系統(tǒng)向變頻器發(fā)出“啟動”命令。變頻器啟動運行。

當(dāng)出現(xiàn)“變頻器無法啟動”的故障時，應(yīng)進行如下工作：

1、檢查控制電源上電是否正常；

2、檢查控制系統(tǒng)（主控箱、PLC、嵌入式人機界面）的設(shè)備是否正常；

3、檢查控制系統(tǒng)自檢軟件是否正常；

4、檢查遠程現(xiàn)場的“緊急停機”按鈕和控制柜門上的“緊急停機”按鈕是否都處于釋放（在彈出狀態(tài)）；

5、檢查變頻器上是否存在未解決的故障；

6、功能狀態(tài)是否正常；

7、高壓送電是否正常。

第十八類故障：不能調(diào)整運行頻率

無論采用閉環(huán)控制或開環(huán)控制，都不能達到改變運行頻率的目的。這種故障現(xiàn)象被稱為“不能調(diào)整運行頻率”的故障。

運行頻率的調(diào)整方式有以下幾種：

第一種：本機給定、開環(huán)運行

第二種：本機給定、閉環(huán)運行

第三種：模擬給定、開環(huán)運行

第四種：模擬給定、閉環(huán)運行

當(dāng)出現(xiàn)“不能調(diào)整運行頻率”的故障時，應(yīng)進行如下工作：

1、變頻器運行頻率給定方式由人機界面設(shè)定。如果外部的模擬電位器無法改變變頻器運行頻率，很可能是人機界面中將頻率給定設(shè)定為計算機給定方式；如果用人機界面無法給定變頻器的運行頻率，則是因為人機界面的功能設(shè)定中將頻率給定設(shè)為模擬給定方式。

2、如果人機界面的功能設(shè)定中將變頻器設(shè)定為閉環(huán)運行模式，則變頻器運行頻率由PID調(diào)節(jié)器輸出，不由用戶直接給定，用戶通過外部的模擬電位器或人機界面設(shè)定的只是被控工業(yè)變量的期望值。

3、如果變頻器無法達到設(shè)定的頻率值，可能是用戶的設(shè)定頻率超出了最高和最低頻率限制值，或者設(shè)定頻率落入跳轉(zhuǎn)頻率范圍。如果每次都是自動升到很高的頻率后自動停機，則是因為用戶在人機界面中將運行方式設(shè)定為軟啟動方式。

4、有些情況下，頻率給定方式和“本控/遠控”狀態(tài)進行了連鎖，遠控時只認(rèn)模擬給定。有時遠控情況下可能也有幾種給定方式，比如DCS給定或操作臺給定，需要進行選擇。

5、模擬給定信號正負(fù)極性接反；

6、對電流源給定未接取樣電阻短接線；

7、EM235損壞；

8、EM235到信號調(diào)整板的配線有問題；

9、信號調(diào)整板損壞或松動；

10、信號調(diào)整板跳線錯誤；

11、對模擬給定通道的參數(shù)設(shè)定有誤；

12、主控板松動或A/D采樣口損壞；

13、PLC軟件程序不支持模擬給定；

14、模擬給定與某種設(shè)置所綁定；

15、模擬給定有時采用加減速按鈕，而不是4-20mA。

五、故障功率單元的更換

所有功率單元模塊是完全一致的，如果某一單元由于故障而不能正常工作，可以在允許設(shè)備退出的時間用備用單元將其替換。更換功率單元模塊可遵照以下步驟進行：

第一步使用停機或急停按鈕使變頻器退出運行狀態(tài)；

第二步切斷輸入高壓電；

第三步打開單元柜門，等所有單元的L1、L2指示燈熄滅；

第四步拔掉故障單元的J1、J2兩根光纖頭；

第五步用扳手卸下故障單元的R、S、T、U、V五根連線；

第六步拆下故障單元與軌道的固定螺絲；

第七步將故障單元沿軌道拔出，注意輕拿輕放；

第八步按與上述拆卸相反的順序?qū)溆脝卧b上并接線；

第九步系統(tǒng)重新上電投入運行；

第十步與廠家聯(lián)系維修故障單元。