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企業動態
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十年工控人的維修心得與經驗
發布時間:2013-10-11 | 信息來源:東莞嚴誠自動化設備有限公司 | 點擊量:876本公司自1998年成立以來,一直從事交、直流調速的研究和應用。對各類變頻器、直流調速器、伺服、PLC、觸摸屏、人機界面等產品的開發、調試、維修工作,擁有一批專業技術扎實富于開拓精神的科技隊伍,其中高、中級技術人員占80%以上。具有完成大中型企業自動化控制項目的經驗。特別對多點變頻同步控制,恒張力控制,恒壓供水控制,風機恒壓控制,起重位能控制,過程控制,集散控制等工業自動化領域中的高端具有特長。
如何找到一家變頻器維修質量可靠的變頻器維修公司?
這個問題就需要長期了解,一般我們認為進口的變頻器如歐洲品牌,日本品牌,如果經過維修的變頻器在一年內出現同類故障或者其他故障,這種情況一兩次還問題不大,如果一個維修公司幫你修過的變頻器,有30%都是在維修后一年內出現故障需要維修的話,就可以說明其維修質量不可靠,如果有5%出現維修后一年內需要返修,我們認為這個維修質量還是可以放心的。
變頻器維修市場廣闊,越來越多的變頻器維修公司也多起來,中國變頻器維修市場特征分析:
1、 各種進口變頻器維修服務跟不上位,不少客戶的變頻器壞了,找代理商或廠家維修,很多大公司都需要報修,等廠家安排人員上門服務一般是需要時間的,或者直接通知客戶發貨到廠家,在時間上等不及,少則一個禮拜,多則幾個月。
2、 進口變頻器如果找廠家指定的維修公司或代理商維修的話,很多都是模塊,整個板子如CPU板,電源板,驅動板等代換,不過這樣的話維修有保證,但維修價格會比較高,說不定修兩臺變頻器就足夠買一臺變頻器,這樣也不很經濟。
變頻器安裝環境應注意的幾點情況:
一、 工作溫度。
變頻器內部是大功率的電子元件,極易受到工作溫度的影響,產品一般要求為0~55℃,但為了保證工作安全、可靠,使用時應考慮留有余地,最好控制在40℃以下。在控制箱中,變頻器一般應安裝在箱體上部,并嚴格遵守產品說明書中的安裝要求,絕對不允許把發熱元件或易發熱的元件緊靠變頻器的底部安裝
二、 環境溫度。
溫度太高且溫度變化較大時,變頻器內部易出現結露現象,其絕緣性能就會大大降低,甚至可能引發短路事故。必要時,必須在箱中增加干燥劑和加熱器。在水處理間,一般水汽都比較重,如果溫度變化大的話,這個問題會比較突出。
三、腐蝕性氣體。
使用環境如果腐蝕性氣體濃度大,不僅會腐蝕元器件的引線、印刷電路板等,而且還會加速塑料器件的老化,降低絕緣性能。
四、振動和沖擊。
裝有變頻器的控制柜受到機械振動和沖擊時,會引起電氣接觸不良。淮安熱電就出現這樣的問題。這時除了提高控制柜的機械強度、遠離振動源和沖擊源外,還應使用抗震橡皮墊固定控制柜外和內電磁開關之類產生振動的元器件。設備運行一段時間后,應對其進行檢查和維護。
五、電磁波干擾。
變頻器在工作中由于整流和變頻,周圍產生了很多的干擾電磁波,這些高頻電磁波對附近的儀表、儀器有一定的干擾。因此,柜內儀表和電子系統,應該選用金屬外殼,屏蔽變頻器對儀表的干擾。所有的元器件均應可靠接地,除此之外,各電氣元件、儀器及儀表之間的連線應選用屏蔽控制電纜,且屏蔽層應接地。如果處理不好電磁干擾,往往會使整個系統無法工作,導致控制單元失靈或損壞.
變頻器維修:十項原則
一、先動口再動手
對于有故障的電氣設備,不應急于動手,應先詢問產生故障的前后經過及故障現象。
對于生疏的設備,還應先熟悉電路原理和結構特點,遵守相應規則。拆卸前要充分熟悉每個電氣部件的功能、位置、連接方式以及與四周其他器件的關系,在沒有組裝圖的情況下,應一邊拆卸,一邊畫草圖,并記上標記
二、先外部后內部
應先檢查設備有無明顯裂痕、缺損,了解其維修史、使用年限等,然后再對機內進行檢查。拆前應排隊周邊的故障因素,確定為機內故障后才能拆卸,否則,盲目拆卸,可能將設備越修越壞。
三、先機械后電氣
只有在確定機械零件無故障后,再進行電氣方面的檢查。檢查電路故障時,應利用檢測儀器尋找故障部位,確認無接觸不良故障后,再有針對性地查看線路與機械的運作關系,以免誤判。
四、先靜態后動態
在設備未通電時,判定電氣設備按鈕、接觸器、熱繼電器以及保險絲的好壞,從而判定故障的所在。通電試驗,聽其聲、測參數、判定故障,最后進行維修。如在電動機缺相時,若測量三相電壓值無法著判別時,就應該聽其聲,單獨測每相對地電壓,方可判定哪一相缺損。
五、先清潔后維修
對污染較重的電氣設備,先對其按鈕、接線點、接觸點進行清潔,檢查外部控制鍵是否失靈。許多故障都是由臟污及導電塵塊引起的,一經清潔故障往往會排除。
六、先電源后設備
電源部分的故障率在整個故障設備中占的比例很高,所以先檢修電源往往可以事半功倍。
七、先普遍后非凡
因裝配配件質量或其他設備故障而引起的故障,一般占常見故障的50左右。電氣設備的非凡故障多為軟故障,要*經驗和儀表來測量和維修。
八、先外圍后內部
先不要急于更換損壞的電氣部件,在確認外圍設備電路正常時,再考慮更換損壞的電氣部件。
九、先直流后交流
檢修時,必須先檢查直流回路靜態工作點,再交流回路動態工作點。
十、先故障后調試
對于調試和故障并存的電氣設備,應先排除故障,再進行調試,調試必須在電氣線路速的前提下進行。
變頻器的故障原因及防范措施:
變頻器由主回路、電源回路、IPM驅動及保護回路、冷卻風扇等幾部分組成。其結構多為單元化或模塊化形式。由于使用方法不正確或設置環境不合理,將容易造成變頻器誤操作及發生故障,或者無法滿足預期的運行效果。為防患于未然,事先對故障原因進行認真分析尤為重要。
一、主回路常見故障分析:
主回路主要由三相或單相整流橋、平滑電容器、濾波電容器、IPM逆變橋、限流電阻、接觸器等元件組成。其中許多常見故障是由電解電容引起。電解電容的壽命主要由加在其兩端的直流電壓和內部溫度所決定,在回路設計時已經選定了電容器的型號,所以內部的溫度對電解電容器的壽命起決定作用。電解電容器會直接影響到變頻器的使用壽命,一般溫度每上升10 ℃,壽命減半。因此一方面在安裝時要考慮適當的環境溫度,另一方面可以采取措施減少脈動電流。采用改善功率因數的交流或直流電抗器可以減少脈動電流,從而延長電解電容器的壽命。在電容器維護時,通常以比較容易測量的靜電容量來判斷電解電容器的劣化情況,當靜電容量低于額定值的80%,絕緣阻抗在5 MΩ以下時,應考慮更換電解電容器。
二、主回路典型故障分析:
故障現象:變頻器在加速、減速或正常運行時出現過電流跳閘。
首先應區分是由于負載原因,還是變頻器的原因引起的。如果是變頻器的故障,可通過歷史記錄查詢在跳閘時的電流,超過了變頻器的額定電流或電子熱繼電器的設定值,而三相電壓和電流是平衡的,則應考慮是否有過載或突變,如電機堵轉等。在負載慣性較大時,可適當延長加速時間,此過程對變頻器本身并無損壞。若跳閘時的電流,在變頻器的額定電流或在電子熱繼電器的設定范圍內,可判斷是IPM模塊或相關部分發生故障。首先可以通過測量變頻器的主回路輸出端子U、V、W, 分別與直流側的P、N端子之間的正反向電阻,來判斷IPM模塊是否損壞。如模塊未損壞,則是驅動電路出了故障。如果減速時IPM模塊過流或變頻器對地短路跳閘,一般是逆變器的上半橋的模塊或其驅動電路故障;而加速時IPM模塊過流,則是下半橋的模塊或其驅動電路部分故障,發生這些故障的原因,多是由于外部灰塵進入變頻器內部或環境潮濕引起。進口泵
三、控制回路故障分析:
控制回路影響變頻器壽命的是電源部分,是平滑電容器和IPM電路板中的緩沖電容器,其原理與前述相同,但這里的電容器中通過的脈動電流,是基本不受主回路負載影響的定值,故其壽命主要由溫度和通電時間決定。由于電容器都焊接在電路板上,通過測量靜電容量來判斷劣化情況比較困難,一般根據電容器環境溫度以及使用時間,來推算是否接近其使用壽命。電源電路板給控制回路、IPM驅動電路和表面操作顯示板以及風扇等提供電源,這些電源一般都是從主電路輸出的直流電壓,通過開關電源再分別整流而得到的。因此,某一路電源短路,除了本路的整流電路受損外,還可能影響其他部分的電源,如由于誤操作而使控制電源與公共接地短接,致使電源電路板上開關電源部分損壞,風扇電源的短路導致其他電源斷電等。一般通過觀察電源電路板就比較容易發現。
邏輯控制電路板是變頻器的核心,它集中了CPU、MPU、RAM、EEPROM等大規模集成電路,具有很高的可靠性,本身出現故障的概率很小,但有時會因開機而使全部控制端子同時閉合,導致變頻器出現EEPROM故障,這只要對EEPROM重新復位就可以了。IPM電路板包含驅動和緩沖電路,以及過電壓、缺相等保護電路。從邏輯控制板來的PWM信號,通過光耦合將電壓驅動信號輸入IPM模塊,因而在檢測??斓耐瑫r,還應測量IPM模塊上的光耦。
四、冷卻系統
冷卻系統主要包括散熱片和冷卻風扇。其中冷卻風扇壽命較短,臨近使用壽命時,風扇產生震動,噪聲增大最后停轉,變頻器出現IPM過熱跳閘。冷卻風扇的壽命受限于軸承,大約為10000~35000 h。當變頻器連續運轉時,需要2~3年更換一次風扇或軸承。為了延長風扇的壽命,一些產品的風扇只在變頻器運轉時而不是電源開啟時運行。
五、外部的電磁感應干擾:
如果變頻器周圍存在干擾源,它們將通過輻射或電源線侵入變頻器的內部,引起控制回路誤動作,造成工作不正?;蛲C,嚴重時甚至損壞變頻器。減少噪聲干擾的具體方法有:變頻器周圍所有繼電器、接觸器的控制線圈上,加裝防止沖擊電壓的吸收裝置,如RC浪涌吸收器,其接線不能超過20 cm;盡量縮短控制回路的配線距離,并使其與主回路分離;變頻器控制回路配線絞合節距離應在15 mm以上,與主回路保持10 cm以上的間距;變頻器距離電動機很遠時(超過100 m),這時一方面可加大導線截面面積,保證線路壓降在2%以內,同時應加裝變頻器輸出電抗器,用來補償因長距離導線產生的分布電容的充電電流。變頻器接地端子應按規定進行接地,必須在專用接地點可靠接地,不能同電焊、動力接地混用;變頻器輸入端安裝無線電噪聲濾波器,減少輸入高次諧波,從而可降低從電源線到電子設備的噪聲影響;同時在變頻器的輸出端也安裝無線電噪聲濾波器,以降低其輸出端的線路噪聲。
六、安裝環境:
變頻器屬于電子器件裝置,對安裝環境要求比較嚴格,在其說明書中有詳細安裝使用環境的要求。在特殊情況下,若確實無法滿足這些要求,必須盡量采用相應抑制措施:振動是對電子器件造成機械損傷的主要原因,對于振動沖擊較大的場合,應采用橡膠等避振措施;潮濕、腐蝕性氣體及塵埃等將造成電子器件銹蝕、接觸不良、絕緣降低而形成短路,作為防范措施,應對控制板進行防腐防塵處理,并采用封閉式結構;溫度是影響電子器件壽命及可靠性的重要因素,特別是半導體器件,應根據裝置要求的環境條件安裝空調或避免日光直射。除上述幾點外,定期檢查變頻器的空氣濾清器及冷卻風扇也是非常必要的。對于特殊的高寒場合,為防止微處理器因溫度過低不能正常工作,應采取設置空氣加熱器等必要措施。
七、電源異常:
電源異常大致分以下3種,即缺相、低電壓、停電,有時也出現它們的混合形式。這些異?,F象的主要原因,多半是輸電線路因風、雪、雷擊造成的,有時也因為同一供電系統內出現對地短路及相間短路。而雷擊因地域和季節有很大差異。除電壓波動外,有些電網或自行發電的單位,也會出現頻率波動,并且這些現象有時在短時間內重復出現,為保證設備的正常運行,對變頻器供電電源也提出相應要求。如果附近有直接啟動的電動機和電磁爐等設備,為防止這些設備投入時造成的電壓降低,其電源應和變頻器的電源分離,減小相互影響。對于要求瞬時停電后仍能繼續運行的設備,除選擇合適價格的變頻器外,還應預先考慮電機負載的降速比例。當變頻器和外部控制回路都采用瞬間停電補償方式時,失壓回復后,通過測速電機測速來防止在加速中的過電流。對于要求必須連續運行的設備,應對變頻器加裝自動切換的不停電電源裝置。像帶有二極管輸入及使用單相控制電源的變頻器,雖然在缺相狀態,但也能繼續工作,但整流器中個別器件電流過大,及電容器的脈沖電流過大,若長期運行將對變頻器的壽命及可靠性造成不良影響,應及早檢查處理。
八、雷擊、感應雷電:
雷擊或感應雷擊形成的沖擊電壓,有時也會造成變頻器的損壞。此外,當電源系統一次側帶有真空斷路器時,短路開閉會產生較高的沖擊電壓。為防止因沖擊電壓造成過電壓損壞,通常需要在變頻器的輸入端加壓敏電阻等吸收器件。真空斷路器應增加RC浪涌吸收器。若變壓器一次側有真空斷路器,應在控制時序上,保證真空斷路器動作前先將變頻器斷開。
九、變頻器本身的故障自診斷及預防功能:
老型號的晶體管變頻器主要有以下缺點:容易跳閘、不容易再啟動、過負載能力低。由于IGBT及CPU的迅速發展,變頻器內部增加了完善的自診斷及故障防范功能,大幅度提高了變頻器的可靠性。如果使用矢量控制變頻器中的“全領域自動轉矩補償功能”,其中的“啟動轉矩不足”、“環境條件變化造成出力下降”等故障原因,將得到很好的克服。該功能是利用變頻器內部的微型計算機的高速運算,計算出當前時刻所需要的轉矩,迅速對輸出電壓進行修正和補償,以抵消因外部條件變化而造成的變頻器輸出轉矩變化。
十、預先在變頻器的內部設置各種故障防止措施:
此外,由于變頻器的軟件開發更加完善,可以預先在變頻器的內部設置各種故障防止措施,并使故障化解后,仍能保持繼續運行,例如:對自由停車過程中的電機進行再啟動;對內部故障自動復位并保持連續運行;負載轉矩過大時,能自動調整運行曲線,能夠對機械系統的異常轉矩進行檢測。造成變頻器故障的原因是多方面的,只有在實踐中,不斷摸索總結,才能及時消除各種各樣的故障。
變頻器維修檢測常用方法:
在變頻器日常維護過程中,經常遇到各種各樣的問題,如外圍線路問題,參數設定不良或機械故障。如果是變頻器出現故障,如何去判斷是哪一部分問題,在這里略作介紹。
一、靜態測試
1、測試整流電路
找到變頻器內部直流電源的P端和N端,將萬用表調到電阻X10檔,紅表棒接到P,黑
表棒分別依到R、S、T,應該有大約幾十歐的阻值,且基本平衡。相反將黑表棒接到P
端,紅表棒依次接到R、S、T,有一個接近于無窮大的阻值。將紅表棒接到N端,重復
以上步驟,都應得到相同結果。如果有以下結果,可以判定電路已出現異常,A.阻值
三相不平衡,可以說明整流橋故障。B.紅表棒接P端時,電阻無窮大,可以斷定整流橋
故障或起動電阻出現故障。
2、測試逆變電路
將紅表棒接到P端,黑表棒分別接U、V、W上,應該有幾十歐的阻值,且各相阻值基
本相同,反相應該為無窮大。將黑表棒接到N端,重復以上步驟應得到相同結果,否則
可確定逆變模塊故障
二、動態測試
在靜態測試結果正常以后,才可進行動態測試,即上電試機。在上電前后必須注意
以下幾點:
1、上電之前,須確認輸入電壓是否有誤,將380V電源接入220V級變頻器之中會出現炸機
(炸電容、壓敏電阻、模塊等)。
2、檢查變頻器各接播口是否已正確連接,連接是否有松動,連接異常有時可能導致變頻器
出現故障,嚴重時會出現炸機等情況。
3、上電后檢測故障顯示內容,并初步斷定故障及原因。
4、如未顯示故障,首先檢查參數是否有異常,并將參數復歸后,進行空載(不接電機)情況下
啟動變頻器,并測試U、V、W三相輸出電壓值。如出現缺相、三相不平衡等情況,則模
塊或驅動板等有故障
5、在輸出電壓正常(無缺相、三相平衡)的情況下,帶載測試。測試時,最好是滿負載
測試。
三、故障判斷
1、整流模塊損壞
一般是由于電網電壓或內部短路引起。在排除內部短路情況下,更換整流橋。在現
場處理故障時,應重點檢查用戶電網情況,如電網電壓,有無電焊機等對電網有污染
的設備等。
2、逆變模塊損壞
一般是由于電機或電纜損壞及驅動電路故障引起。在修復驅動電路之后,測驅動波
形良好狀態下,更換模塊。在現場服務中更換驅動板之后,還必須注意檢查馬達及連
接電纜。在確定無任何故障下,運行變頻器。
3、上電無顯示
一般是由于開關電源損壞或軟充電電路損壞使直流電路無直流電引起,如啟動電阻
損壞,也有可能是面板損壞。
4、上電后顯示過電壓或欠電壓
一般由于輸入缺相,電路老化及電路板受潮引起。找出其電壓檢測電路及檢測點,
更換損壞的器件。
5、上電后顯示過電流或接地短路
一般是由于電流檢測電路損壞。如霍爾元件、運放等。
6、啟動顯示過電流
一般是由于驅動電路或逆變模塊損壞引起。
7、空載輸出電壓正常,帶載后顯示過載或過電流
該種情況一般是由于參數設置不當或驅動電路老化,模塊損傷引起變頻器維修經驗:
1998年以來的工控產品維修經驗!供大家參考。
常見故障及判斷
(1) OC報警
鍵盤面板LCD顯示:加、減、恒速時過電流。
對于短時間大電流的OC報警,一般情況下是驅動板的電流檢測回路出了問題,模塊也可能已受到沖擊(損壞),有可能復位后繼續出現故障,產生的原因基本是以下幾種情況:電機電纜過長、電纜選型臨界造成的輸出漏電流過大或輸出電纜接頭松動和電纜受損造成的負載電流升高時產生的電弧效應。
小容量(7.5G11以下)變頻器的24V風扇電源短路時也會造成OC3報警,此時主板上的24V風扇電源會損壞,主板其它功能正常。若出現“1、OC2”報警且不能復位或一上電就顯示“OC3”報警,則可能是主板出了問題;若一按RUN鍵就顯示“OC3”報警,則是驅動板壞了。
(2) OLU報警
鍵盤面板LCD顯示:變頻器過負載。
當G/P9系列變頻器出現此報警時可通過三種方法解決:首先修改一下“轉矩提升”、“加減速時間”和“節能運行”的參數設置;其次用卡表測量變頻器的輸出是否真正過大;最后用示波器觀察主板左上角檢測點的輸出來判斷主板是否已經損壞。
(3) OU1報警
鍵盤面板LCD顯示:加速時過電壓。
當通用變頻器出現“OU”報警時,首先應考慮電纜是否太長、絕緣是否老化,直流中間環節的電解電容是否損壞,同時針對大慣量負載可以考慮做一下電機的在線自整定。另外在啟動時用萬用表測量一下中間直流環節電壓,若測量儀表顯示電壓與操作面板LCD顯示電壓不同,則主板的檢測電路有故障,需更換主板。當直流母線電壓高于780VDC時,變頻器做OU報警;當低于350VDC時,變頻器做欠壓LU報警。
(4) LU報警
鍵盤面板LCD顯示:欠電壓。
如果設備經?!癓U欠電壓”報警,則可考慮將變頻器的參數初始化(H03設成1后確認),然后提高變頻器的載波頻率(參數F26)。若E9設備LU欠電壓報警且不能復位,則是(電源)驅動板出了問題。
(5) EF報警
鍵盤面板LCD顯示:對地短路故障。
G/P9系列變頻器出現此報警時可能是主板或霍爾元件出現了故障。
(6) Er1報警
鍵盤面板LCD顯示:存貯器異常。
關于G/P9系列變頻器“ER1不復位”故障的處理:去掉FWD—CD短路片,上電、一直按住RESET鍵下電,知道LED電源指示燈熄滅再松手;然后再重新上電,看看“ER1不復位”故障是否解除,若通過這種方法也不能解除,則說明內部碼已丟失,只能換主板了。
(7) Er7報警
鍵盤面板LCD顯示:自整定不良。
G/P11系列變頻器出現此故障報警時,一般是充電電阻損壞(小容量變頻器)。另外就是檢查內部接觸器是否吸合(大容量變頻器,30G11以上;且當變頻器帶載輸出時才會報警)、接觸器的輔助觸點是否接觸良好;若內部接觸器不吸合可首先檢查驅動板上的1A保險管是否損壞。也可能是驅動板出了問題—可檢查送給主板的兩芯信號是否正常。東莞變頻器維修中心(嚴誠自動化承接國內外各品牌變頻器、伺服、PLC、觸摸屏維修:ABB變頻器維修、西門子變頻器、富士變頻器、松下變頻器、安川變頻器、三菱變頻器、海利普變頻器、日立變頻器、東芝變頻器、臺達變頻器、臺安變頻器、東元變頻器、普傳變頻器、愛德利變頻器、ABB軟啟動器、AB變頻器、三肯變頻器、施耐德變頻器、歐姆龍、丹佛斯、倫茨、西威、keb、LG、森蘭、英威騰、譽強、惠豐、安邦信、德瑪、艾默生、華為、傳動之星、格立特、康沃變頻器等各國品牌。)
這是我在嚴誠自動化從事多年的維修工作總結出來的經驗和個人見解.雖然不是很全面但是我還是很樂意地寫出來與所有從事自動化行業的朋友一起分享和參考!
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