淮北西門(mén)子變頻器總代理

SIEMENS潯之漫智控技術(shù)（上海）有限公司

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 引言

　　隨著自動(dòng)控制、微電子、電力電子、通信等技術(shù)的高速發(fā)展，變頻器調(diào)速技術(shù)也得到提高，使交流調(diào)速已逐步取代直流調(diào)速，在各行各業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。變頻器除了具有的調(diào)速性能之外，還有顯著的節(jié)能作用，是企業(yè)技術(shù)改造和產(chǎn)品更新?lián)Q代的理想調(diào)速裝置。自上世紀(jì)80年代被引進(jìn)中國(guó)以來(lái)，變頻器作為節(jié)能應(yīng)用與速度工藝控制中越來(lái)越重要的自動(dòng)化設(shè)備，得到了快速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。變頻器以其具有節(jié)電、節(jié)能、可靠、高效的特性應(yīng)用到了工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域中，并發(fā)揮著重要作用，如變頻調(diào)速在電力、紡織與化纖、建材、石油、化工、冶金、公用工程等。但在使用過(guò)程中，其維護(hù)問(wèn)題比較復(fù)雜，現(xiàn)就西門(mén)子變頻器在紡織化纖中的應(yīng)用中的常見(jiàn)故障及維護(hù)作一些分析。

　　2 6se48系列西門(mén)子變頻器的結(jié)構(gòu)

　　6se48系列西門(mén)子變頻器同其它通用變頻器一樣，是交-直-交電壓源型spwm（正弦脈沖寬度調(diào)節(jié)器）變頻器，它的主電路主要用不可控整流器、spwm逆變器，其輸出電壓波形接近正弦波。西門(mén)子變頻器的組成結(jié)構(gòu)主要由主電路、控制電路、保護(hù)電路及顯示接口裝置等構(gòu)成。按元件組成來(lái)分，又可分為主控制板、sm板、門(mén)控制板和接口單先是它的主控制板sr6050，它包含一個(gè)16字節(jié)處理系統(tǒng)，這個(gè)微機(jī)系統(tǒng)控制和監(jiān)測(cè)內(nèi)部的變頻器運(yùn)行，并處理所有的外部運(yùn)行。其次是sm板，又叫電源和信號(hào)探測(cè)板，是集直流電源和信號(hào)檢測(cè)功能為一體的電路板。它生成24v和正負(fù)15v的直流電，供給門(mén)控制單元線路板使用，并檢測(cè)一些故障信號(hào)，來(lái)進(jìn)行保護(hù)。門(mén)控制單元是通過(guò)調(diào)制后產(chǎn)生的電壓信號(hào)，控制大功率開(kāi)關(guān)管進(jìn)行導(dǎo)通和關(guān)斷。后是接口單元，包括接口板和串行接口，主要用來(lái)和其它設(shè)備進(jìn)行通訊。

　　除此之外，西門(mén)子變頻器還有一些專(zhuān)用的附加元件如擺動(dòng)發(fā)生器。對(duì)于紡織廠的橫動(dòng)驅(qū)動(dòng)，為了形成穩(wěn)定的絲餅結(jié)構(gòu)，變頻器的頻率就按技術(shù)要求作周期性變化。西門(mén)子變頻器采用wg601數(shù)字?jǐn)[動(dòng)發(fā)生器就可產(chǎn)生橫動(dòng)變頻器所要的調(diào)制頻率。

　　3 6se48系列西門(mén)子變頻器的常見(jiàn)故障及處理

　　西門(mén)子變頻器的保護(hù)功能實(shí)施得很完善，這樣有利于保護(hù)變頻器不受損害，也可保護(hù)變頻器所驅(qū)動(dòng)的設(shè)備。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，線路接觸器自動(dòng)斷路，電源區(qū)進(jìn)行放電，顯示相應(yīng)的故障報(bào)警。在長(zhǎng)期使用西門(mén)子變頻器的過(guò)程中，常見(jiàn)的故障有以下一些，并且有一些相應(yīng)的檢修和處理方法。

　　3.1電源類(lèi)故障

　　故障信息顯示為“power supply failture"，一般是變頻器的直流控制電壓的供電電源出現(xiàn)故障可能由以下幾種原因形成：

　　（1） 電源板故障。

　　即電源和信號(hào)探測(cè)板有問(wèn)題，這又分為兩種情況。一種情況是直流電壓超過(guò)限制值，正常所供給的直流電壓有一定的上下限，p24v不能低于+18v，p15v即直流電壓為+15v，n15v即直流電壓為-15v，它們的值不能低于13v。否則電子線路板會(huì)因無(wú)合適的直流電壓而不能正常工作。這塊電源板上有整流濾波等大功率環(huán)節(jié)，因此使用時(shí)間長(zhǎng)了以后，容易產(chǎn)生過(guò)熱而損壞。另一種情況是開(kāi)關(guān)電源的故障，這都需要對(duì)線路板進(jìn)行維修。

　　（2）電容器容量發(fā)生變化。變頻器經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行后，3300μf的電容有一定程度的老化，電容里的液體泄漏，導(dǎo)致變頻器的儲(chǔ)能有限。一般運(yùn)行5～8年后才開(kāi)始有此類(lèi)問(wèn)題，這時(shí)需要對(duì)電容進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)一定數(shù)量的電容容量降低后，必須進(jìn)行更換。在電容的更換過(guò)程中，也容易出現(xiàn)兩個(gè)問(wèn)題：一是電容和電源板的間隙較近，中間有安裝孔，電容較易通過(guò)安裝孔對(duì)電源板放電而引起故障。二是電容安裝螺絲容易起毛刺，如果安裝不牢固，也容易引起電容放電，不能正常開(kāi)機(jī)。

　　3.2單相或多相故障

　　故障信息顯示為“inveter u "or “inveter v orw"，原因是變頻器單相或多相出現(xiàn)故障，若一個(gè)開(kāi)關(guān)管的峰值電流i＞3inrms，inrms即igbt的額定電流，或者變頻器的一相的門(mén)極的輔助電源有毛病，就會(huì)出現(xiàn)這種情況。這種故障發(fā)生后，可引起變頻器輸出端發(fā)生短路，也可因不正確的控制器設(shè)定，導(dǎo)致馬達(dá)振動(dòng)明顯。檢修時(shí)一般是兩種情況：

　　（1） 觸發(fā)板故障

　　西門(mén)子變頻器進(jìn)行脈寬調(diào)制時(shí)，使脈沖系列的占空比按正弦規(guī)律來(lái)安排。調(diào)制波為正弦波，載波為雙極性的等腰三角波，調(diào)制波和載波的的交點(diǎn)站定了逆變橋輸出相電壓的脈沖系列。門(mén)控制板通過(guò)一個(gè)大比例集成的ic（asic）來(lái)實(shí)現(xiàn)，它包括一個(gè)分辨率可達(dá)0.001hz，頻率為500hz的數(shù)字頻率發(fā)生器和一個(gè)生成三相正弦波系統(tǒng)的脈寬調(diào)制器，這個(gè)調(diào)制器在恒定脈沖頻率8khz下異步運(yùn)行。它產(chǎn)生的電壓脈沖交替地導(dǎo)通過(guò)和關(guān)斷同一橋臂的兩個(gè)開(kāi)關(guān)功率器件。此線路板發(fā)生故障，就不能正常地產(chǎn)生電壓脈沖，需要對(duì)此板進(jìn)行更換和維修。

　　（2） 逆變器件故障

　　西門(mén)子變頻器采用的逆變器件是絕緣柵雙極性晶體管—igbt，它的控制特點(diǎn)是輸入阻抗高，柵極電流很小，故驅(qū)動(dòng)功率小，只能工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，不能工作在放大狀態(tài)。它的開(kāi)關(guān)頻率可達(dá)到很高，但抗靜電性能較差。igbt元件是否出故障，可以用歐姆表來(lái)進(jìn)行測(cè)量判斷。具體的步驟如下：

　　斷開(kāi)變頻器電源;

　　斷開(kāi)所控制的電機(jī);

　　用歐姆表測(cè)量輸出端和dc連接端a、d的阻抗（見(jiàn)附圖），每個(gè)通過(guò)改變歐姆表的極性測(cè)兩次，若變頻器的igbt完好，則應(yīng)是：從u2到a為低阻值，反之，高阻值；從u2到d高阻值；反之，低阻值。其它相也是如此。當(dāng)igbt斷開(kāi)時(shí)，兩次都是高阻值，若短路時(shí)都是低阻值。