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罗茨风机变频器故障_罗茨鼓风机

时间:2021-07-13 13:36  来源:锦工原创

罗茨风机变频器故障:一次曲折的罗茨风机变频器维修经历

  一天客户打来电话,说罗茨风机55KW变频器(一台90年代生产的老牌变频器)面板不显示。上电时,变频器主回路接触器吸合,散热风扇运转正常,就是不显示,他认为是面板或面板连线有问题,让我们公司派人去看一下。

  根据客户描述,凭直觉(多年来积累的经验),我认为不像是面板线的事,主板的可能性比较大。正好我公司有人在那边办事,捎回面板。通电检查,面板显示正常,只是面板按键不太好用,换按键并准备一条面板连线,发快递。

  客户装上面板及面板连线,还是不显示。公司派我去现场,客户给变频器送电,听到接触器吸合的声音,但是面板不显示,开盖检查发现电源板电源指示灯亮,主板5V指示灯也亮着,由此推断开关电源工作正常,可能是主控板有问题,由于客户坚持变频器主回路没问题。我只好把线路板拿回公司维修,换了一只晶振通电一试还是不显示。

  由于此种机型已不生产了,修起来元器件也不好找,我就找来一块旧主板试试,通电检查显示正常,把CPU与程序片子换到瓷板上,我去给客户安装上,通电面板还不显示,并且接触器也不吸合,这是怎么了?后来检查发现,主回路直流母线电压及电容器组两端电压正常,电源板电源插座正负之间无电压,顺电源线查找,红的拿一根连线轻轻一拽,竟然从电容器组正极处脱落(有一黑色套管,从套管内脱出,电源线断了没发现),连接此处,通电变频器显示正常。

  启动变频器,面板显示OC-1,断电重新上电,再次启动变频器,面板显示OC-2,拆掉电机线,再次启动变频器,故障依旧。我把变频器拉回公司维修,拆机检查,发现主回路有两只300A模块损坏,电容器组每只电容容量有所下降,此变频器已使用十年以上,建议报废。

  公司派我同事安装,由于没注意电源线与电机线的连接顺序(要变频器接线端子,电源线在右,电机线在左),而此台柜子的断路器正好在右边,电机接线端子在左边,他没注意就接好线了,结果启动变频器就报过流OC,把柜子右边端子的连线拆掉(我同事认为是电机线),其实电源线还接在变频器的U V W的端子上,送电变频器有显示,很有迷惑性,此变频器由于采用了923与929功率驱动芯片,输入与输出接反不会炸机,只会报过流OC,公司又派我去把输入输出改过来,试机正常。

  此案例告诉我们两个问题:1. 不要轻易听信客户的讲述,要有自己的判断,必须自己亲自检查一遍。2.一定要检查或勘察好现场,进线与出线一定要搞明白,不然要出大事故。3.严谨仔细的工作作风与态度是必要的。

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罗茨风机变频器故障:罗茨风机变频器停机的故障分析

  山东锦工有限公司是一家专业生产罗茨鼓风机、罗茨真空泵、回转风机等机械设备公司,位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇,近年来,锦工致力于新产品的研发,新产品双油箱罗茨风机、水冷罗茨风机、油驱罗茨风机、低噪音罗茨风机,赢得了市场好评和认可。

  我公司客户某炼油装置加热炉一台罗茨风机电机容量为18.5kW,采用一台丹佛斯VLT 5000系列容量为18.5kW的变频器供电,可以根据工艺条件对罗茨风机进行转速调节,从而控制加热炉的进风量以达到燃料量和氧气量合理匹配,实现燃料充分燃烧、合理利用,达到节能环保效果。

  1、故障分析与处理

  2021年4月25日,某炼油装置改造后准备开工时,操作人员在对罗茨风机进行工艺调节时,出现短暂停机而后又很快转起来,特别是在转速(频率)往下调节过程中,都出现停机现象,而升速过程中,运行平稳,没有出现报警或停机现象。

  电气维护人员到现场观察了整个过程,转速在以2.5HZ的幅度往下调节时,变频器面板打出“警告5:电压过高警告(DC LINK VOLTAGE HIGH)”、“警告/报警7:过电压(DC LINK OVERVOLT)”和“警告/报警12:转矩极限(TORQUE LIMIT)”,之后变频器显示面板出现闪烁,变频器显示频率下降归零,之后有启动一致达到调节频率。通过对上述现象的分析,初步判断为在频率下调过程中,电动机由电动状态转为发电状态,反馈电压过高引起变频器中间直流环节过电压,出现报警和停机现象。

  查看变频器参数,该变频器的加速时间为15秒、减速时间为15秒,由于改造之前变频器运行正常,频率上调和下调都正常,改造之后出现异常,电气维护人员与装置机械专业的人员沟通后发现,风机和电机的链接由原来的皮带传动改造为轴传动,改为刚性连接,罗茨鼓风机在降速过程中,惯性很大,在变频器的输出频率很快降下来的情况下,而风机仍然以较高转速在运行,出现“倒发电”状态,造成变频器直流环节过电压,为避免这种情况的出现,必须将变频器的减速时间放大,使之能够与罗茨风机转速调整过程中的机械惯性匹配,从而避免出现报警或停机现象。

  将变频器减速时间改为90秒,再反复试验后,变频器再没有出现报警现象。运行几个月后,变频器运行良好,再无报警现象。

  2、防范措施

  1、对变频器负载的变化情况要及时掌握,负载发生变化时相应的参数要进行对应的设定。

  2、定期对变频器本体进行检查,运行期间加强对变频器外观、冷却风机、变频器运行一段时间后对变频器的硬件进行一次检查,防止出现硬件上的问题,保证变频器长周期运行。

  3、保证变频器运行环境温度适应,避免环境温度过高造成电解电容寿命快速下降。

  3、结束语

  从客户近一年的运行情况来看,变频器减速过程中的停机现象再没有出现,通过此故障处理可以看出变频器参数设定一定要与负载机械特性匹配,因此,探索合理的参数设定,为变频器及电机提供正确完善的保护功能对变频器长期运行是至关重要的。

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罗茨风机变频器故障:罗茨风机变频器经常出现过流故障怎么检查

  1.1 主回路常见故障分析。主回路主要由三相或单相整流桥、平滑电容器、滤波电容器、IPM逆变桥、限流电阻、接触器等元件组成。其中许多常见故障是由电解电容引起。电解电容的寿命主要由加在其两端的直流电压和内部温度所决定,在回路设计时已经选定了电容器的型号,所以内部的温度对电解电容器的寿命起决定作用。电解电容器会直接影响到变频器的使用寿命,一般温度每上升10 ℃,寿命减半。因此一方面在安装时要考虑适当的环境温度,另一方面可以采取措施减少脉动电流。采用改善功率因数的交流或直流电抗器可以减少脉动电流,从而延长电解电容器的寿命。在电容器维护时,通常以比较轻易测量的静电容量来判定电解电容器的劣化情况,当静电容量低于额定值的80%,绝缘阻抗在5 Mω以下时,应考虑更换电解电容器。1.2 主回路典型故障分析故障现象:变频器在加速、减速或正常运行时出现过电流跳闸。首先应区分是由于负载原因,还是变频器的原因引起的。假如是变频器的故障,可通过历史记录查询在跳闸时的电流,超过了变频器的额定电流或电子热继电器的设定值,而三相电压和电流是平衡的,则应考虑是否有过载或突变,如电机堵转等。在负载惯性较大时,可适当延长加速时间,此过程对变频器本身并无损坏。若跳闸时的电流,在变频器的额定电流或在电子热继电器的设定范围内,可判定是IPM模块或相关部分发生故障。首先可以通过测量变频器的主回路输出端子U、V、W, 分别与直流侧的P、N端子之间的正反向电阻,来判定IPM模块是否损坏。如模块未损坏,则是驱动电路出了故障。假如减速时IPM模块过流或变频器对地短路跳闸,一般是逆变器的上半桥的模块或其驱动电路故障;而加速时IPM模块过流,则是下半桥的模块或其驱动电路部分故障,发生这些故障的原因,多是由于外部灰尘进入变频器内部或环境潮湿引起。1.3 控制回路故障分析控制回路影响变频器寿命的是电源部分,是平滑电容器和IPM电路板中的缓冲电容器,其原理与前述相同,但这里的电容器中通过的脉动电流,是基本不受主回路负载影响的定值,故其寿命主要由温度和通电时间决定。由于电容器都焊接在电路板上,通过测量静电容量来判定劣化情况比较困难,一般根据电容器环境温度以及使用时间,来推算是否接近其使用寿命。电源电路板给控制回路、IPM驱动电路和表面操作显示板以及风扇等提供电源,这些电源一般都是从主电路输出的直流电压,通过开关电源再分别整流而得到的。因此,某一路电源短路,除了本路的整流电路受损外,还可能影响其他部分的电源,如由于误操作而使控制电源与公共接地短接,致使电源电路板上开关电源部分损坏,风扇电源的短路导致其他电源断电等。一般通过观察电源电路板就比较轻易发现。逻辑控制电路板是变频器的核心,它集中了CPU、MPU、RAM、EEPROM等大规模集成电路,具有很高的可靠性,本身出现故障的概率很小,但有时会因开机而使全部控制端子同时闭合,导致变频器出现EEPROM故障,这只要对EEPROM重新复位就可以了。IPM电路板包含驱动和缓冲电路,以及过电压、缺相等保护电路。从逻辑控制板来的PWM信号,通过光耦合将电压驱动信号输入IPM模块,因而在检测模快的同时,还应测量IPM模块上的光耦。1.4 冷却系统冷却系统主要包括散热片和冷却风扇。其中冷却风扇寿命较短,临近使用寿命时,风扇产生震动,噪声增大最后停转,变频器出现IPM过热跳闸。冷却风扇的寿命受限于轴承,大约为10000~35000 h。当变频器连续运转时,需要2~3年更换一次风扇或轴承。为了延锦工扇的寿命,一些产品的风扇只在变频器运转时而不是电源开启时运行。1.5 外部的电磁感应干扰假如变频器四周存在干扰源,它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部,引起控制回路误动作,造成工作不正常或停机,严重时甚至损坏变频器。减少噪声干扰的具体方法有:变频器四周所有继电器、接触器的控制线圈上,加装防止冲击电压的吸收装置,如RC浪涌吸收器,其接线不能超过20 cm;尽量缩短控制回路的配线距离,并使其与主回路分离;变频器控制回路配线绞合节距离应在15 mm以上,与主回路保持10 cm以上的间距;变频器距离电动机很远时(超过100 m),这时一方面可加大导线截面面积,保证线路压降在2%以内,同时应加装变频器输出电抗器,用来补偿因长距离导线产生的分布电容的充电电流。变频器接地端子应按规定进行接地,必须在专用接地点可靠接地,不能同电焊、动力接地混用;变频器输入端安装无线电噪声滤波器,减少输入高次谐波,从而可降低从电源线到电子设备的噪声影响;同时在变频器的输出端也安装无线电噪声滤波器,以降低其输出端的线路噪声。1.6 安装环境变频器属于电子器件装置,对安装环境要求比较严格,在其说明书中有具体安装使用环境的要求。在非凡情况下,若确实无法满足这些要求,必须尽量采用相应抑制措施:振动是对电子器件造成机械损伤的主要原因,对于振动冲击较大的场合,应采用橡胶等避振措施;潮湿、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件锈蚀、接触不良、绝缘降低而形成短路,作为防范措施,应对控制板进行防腐防尘处理,并采用封闭式结构;温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因素,非凡是半导体器件,应根据装置要求的环境条件安装空调或避免日光直射。除上述几点外,定期检查变频器的空气滤清器及冷却风扇也是非常必要的。对于非凡的高寒场合,为防止微处理器因温度过低不能正常工作,应采取设置空气加热器等必要措施。1.7 电源异常电源异常大致分以下3种,即缺相、低电压、停电,有时也出现它们的混合形式。这些异常现象的主要原因,多半是输电线路因风、雪、雷击造成的,有时也因为同一供电系统内出现对地短路及相间短路。而雷击因地域和季节有很大差异。除电压波动外,有些电网或自行发电的单位,也会出现频率波动,并且这些现象有时在短时间内重复出现,为保证设备的正常运行,对变频器供电电源也提出相应要求。假如四周有直接启动的电动机和电磁炉等设备,为防止这些设备投入时造成的电压降低,其电源应和变频器的电源分离,减小相互影响。对于要求瞬时停电后仍能继续运行的设备,除选择合适价格的变频器外,还应预先考虑电机负载的降速比例。当变频器和外部控制回路都采用瞬间停电补偿方式时,失压回复后,通过测速电机测速来防止在加速中的过电流。对于要求必须连续运行的设备,应对变频器加装自动切换的不停电电源装置。像带有二极管输入及使用单相控制电源的变频器,虽然在缺相状态,但也能继续工作,但整流器中个别器件电流过大,及电容器的脉冲电流过大,若长期运行将对变频器的寿命及可靠性造成不良影响,应及早检查处理。1.8 雷击、感应雷电雷击或感应雷击形成的冲击电压,有时也会造成变频器的损坏。此外,当电源系统一次侧带有真空断路器时,短路开闭会产生较高的冲击电压。为防止因冲击电压造成过电压损坏,通常需要在变频器的输入端加压敏电阻等吸收器件。真空断路器应增加RC浪涌吸收器。若变压器一次侧有真空断路器,应在控制时序上,保证真空断路器动作前先将变频器断开。2 变频器本身的故障自诊断及预防功能老型号的晶体管变频器主要有以下缺点:轻易跳闸、不轻易再启动、过负载能力低。由于IGBT及CPU的迅速发展,变频器内部增加了完善的自诊断及故障防范功能,大幅度提高了变频器的可靠性。假如使用矢量控制变频器中的“全领域自动转矩补偿功能”,其中的“启动转矩不足”、“环境条件变化造成出力下降”等故障原因,将得到很好的克服。该功能是利用变频器内部的微型计算机的高速运算,计算出当前时刻所需要的转矩,迅速对输出电压进行修正和补偿,以抵消因外部条件变化而造成的变频器输出转矩变化。此外,由于变频器的软件开发更加完善,可以预先在变频器的内部设置各种故障防止措施,并使故障化解后,仍能保持继续运行,例如:对自由停车过程中的电机进行再启动;对内部故障自动复位并保持连续运行;负载转矩过大时,能自动调整运行曲线,能够对机械系统的异常转矩进行检测。

罗茨风机变频器故障:罗茨风机故障的原因分析和处理

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