路却是小能量、弱信号回路,极易遭受其它装置产生的干扰,造成变频器无法工作。因此,变频器在安装使用时,必须对控制回路采取抗干扰措。变频器的基本控制回路,同外部进行信号交流的基本回路有模拟与数字两种: 4 ~20mA电流信号回路(模拟);1~5V / 0 ~ 5V电压信号回路(模拟)。开关信号回路,变频器的开停指令、正反转指令等(数字)。外部控制指令信号通过上述基本回路导入变频器,同时干扰源也在其回路上产生干扰电势,以控制电缆为媒体入侵变频器。
3.1干扰的基本类型及抗干扰措施
(1)静电耦合干扰:指控制电缆与周围电气回路的静电容耦合,在电缆中产生的电势。采取的措施是加大与干扰源电缆的距离,达到导体直径40倍以上是,干扰程度就不大明显。在两电缆间设置屏蔽导体,再将屏蔽导体接地。
(2)静电感应干扰:指周围电气回路产生的磁通变化在电缆中感应出的电势。干扰的大小取决干扰源电缆产生的磁通大小,控制电缆形成的闭环面积和干扰源电缆与控制电缆间的相对角度。采取的措施是一般将控制电缆与主回路电缆或其它动力电缆分离铺设,分离距离通常在30cm以上(最低为10cm),分离困难时,将控制电缆穿过铁管铺设。将控制导体绞合,绞合间距越小,铺设的路线越短,抗干扰效果越好。
(3)电波干扰:指控制电缆成为天线,由外来电波在电缆中产生电势。采取的措施是同上所述。必要时将变频器放入铁箱内进行电波屏
蔽,屏蔽用的铁箱要接地。
(4)接触不良干扰:指变频器控制电缆的电接点及继电器触电接触不良,电阻发生变化在电缆中产生的干扰。采取的措施是对继电器触点接触不良,采用并联触点或镀金触点继电器或选用密封式继电器。对电缆连接点应定期做拧紧加固处理。
(5)电源线传导干扰:指各种电气设备从同一电源系统获得供电时,由其它设备在电源系统直接产生电势。采取的措施是变频器的控制电源由另外系统供电;在控制电源的输入侧装设线路滤波器;装设绝缘变压器,且屏蔽接地。
(6)接地干扰:指机体接地和信号接地。对于弱电压电流回路及任何不合理的接地均可诱发的各种意想不到的干扰,比如设置两个以上接地点,接地处会产生电位差,产生干扰。采取的措施是速度给定的控制电缆取1点接地,接地线不作为信号的通路使用;电缆的接地在变频器侧进行,使用专设的接地端子,不与其它接地端子共用。并尽量减少接地端子引接点的电阻,一般不大于100d。 3.2其它注意事项
装有变频器的控制柜,应尽量远离大容量变压器和电动机。其控制电缆线路也应避开这些漏磁通大的设备。
(1)弱电压电流控制电缆不要接近易产生电弧的断路器和接触器,控制电缆建议采用1.25mm2或2mm2屏蔽绞合绝缘电缆,屏蔽电缆的屏蔽要连续到电缆导体同样长。电缆在端子箱中连接时,屏蔽端子要互相连接。
(2)以下几项措施是对噪声干扰实行“三不”原则的具体方法:变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上需加装防止冲击电压的吸收装置,如RC吸收器;
(3)尽量缩短控制回路的配线距离,并使其与主线路分离;指定采用屏蔽线回路,须按规定进行,若线路较长,应采用合理的中继方式; (4)变频器接地端子应按规定进行,不能同电焊、动力接地混用;变频器输入端安装噪声滤波器,避免由电源进线引入干扰。
四、 变频器主要故障处理方法
在实际运用当中ABB变频器会有很多意想不到的故障发生,现结合实际简要的阐述主要故障及解决方法。 4.1驱动电路常见的问题以及解决
驱动电路只是一个统称,随着技术的不断发展,驱动电路本身也经历了从插脚式元件的驱动电路到光耦驱动电路,再到厚膜驱动电路,以及比较新的集成驱动电路。驱动电路损坏的原因及检查造成驱动损坏的原因有各种各样的,一般来说出现的问题也无非是 U,V,W三相无输出,或者输出不平衡,再或者输出平衡但是在低频的时候抖动,还有启动报警等。当IGBT 逆变模块损坏的情况下,驱动电路基本都不可能完好无损,切不可直接换上IGBT 逆变模块,这样很容易造成刚换上的好的器件再次损坏。这个时候应该着重检查下驱动电路上是否有打火的印记,这里可以先将IGBT 逆变模块的驱动脚连线拔掉,用万用表电阻挡测量六路驱动电路是否阻值都相同,如果六路阻值都
基本相同还不能完全证明驱动电路是完好的,再用数字式电子万用表来测量驱动电路六路的直流电压,一 般来说,未启动时的每驱动电路上的直流电压约为 10V 左右,启动后的直流电压约为 2-3V,如果测量结果一切正常的话,基本可以判断此变频器的驱动电路 的。接着就将 IGBT 逆变模块连接到驱动电路上。 4.2一般常见的故障处理方法
(1)ACS800TEMP (4210)传动的IGBT 温度过高,鼓障跳闸极限为100%。 这是由于电解车间温度过高,配电柜空调损坏或电机功率不符合所引起。应检查 通风条件和风机运行状态。散热器的散热片,清除灰尘灰尘。
(2)CURUNBAL (2330)逆变单元中的输出电流不平衡。由于外部鼓掌(接 地鼓障、电机鼓障、电缆鼓障等)或内部故障(损坏的逆变器元件)。测量电机 或电机电缆的绝缘电阻,检查无接地故障。
(3) ID MAGN REQ (FF30)需要对电机进行辩识。这个警告属于正常的启 动步骤。进入参数组99.10 进行辩识。
(4) BR WIRING (7111)制动电阻器连接错误。检查电阻器的连接、查看 是否安装了内置的制动斩波器,变频器型号标签中是否有“+D150”,确认制动 电阻未被损坏。
(5)SCN INV (2340)并行连接的逆变模块单元短路。检查电机电缆,或逆 边器模块中的功率半导体(IGBT)
(6) SHORT CIRC (2340) 电机电缆短路或逆变器单元的输出桥故障。现象是变频器一上电就跳闸,这种现象一般不能复位,主要原因有:
模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏。重新启动时,一升速就跳闸。这是过电流十分严重的现象。主要原因有:负载短路,机械部位有卡住;逆变模块损坏;电动机的转矩过小等现象引起。重新启动时并不立即跳闸而是在加速时跳闸,主要原因有:加速时间设置太短、电流上限设置太小,设置参数组22ACCELDECEL. 检测逆变器半导体元件和电流互感器,驱动板维修,更换IGBT 和驱动板。
(7)DCUNDERVOLT (3220)中间直流回路电压不足。这可能是由于主电源 缺相、熔断器烧断或整流桥内部故障所引起的。检查主电源供电是否正常,如果 变频器进线端通过了接触器,要检查接触器的控制回路是否误动作,如控制回路 有误动作,可能导致接触器短时间内频繁启动停止,造成变频器欠压故障,复位 即好。如果变频器刚断电,迅速通电,也会引发此故障,所以变频器如果断电, 要等电容放完电后(约5 分钟),再重新启动变频器。
(8)0VERCURRENT(2310)输出电流过大。输出电流超过软件的过流跳闸 极限。检查电机负载是否短路、机械传动装置是否卡住;检查参数设定是否合适, 包括升速和降速的时间是否设定太短、启动转矩是否太小。出铝钩使用了编码器, 检查编码器传递数据是否准确(可从参数里先把编码器去掉,再运行,查看电流 是否正常)。
五 变频器本身的故障自诊断及预防功能