西门子变频器维修
西门子维修

怎样检测西门子变频故障,西门子变频器维修实例

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详细介绍

    西门子变频器检修方法的叙述: 

     1.电流检测电路的特点

       1)从U、V、W三相输出端3只电流互感器来的U1、V1、W1三相电流信号,被后续电路处理成两大类信号。模拟电压信号,直接送往CPU电路,处理后供运行电流显示和输出(电流)电压/频率的控制;开关量信号,用于不同工作过程中的保护动作控制,如运行中过电流、加速中过电流、减速中过电流,输出过电流、接地等。

       2)开关量信号被处理成“延时动作处理”和“直接动作”两类信号,前者为“轻故障”信号,信号输出时,变频器有一个延时动作过程。在延时过程中,变频喊叫出现相应调整动作,只是给出故障示警,并不是马上停机保护;后者为“重故障”信号,信号输出时,毫无商量余地马止停机保护。

      3)根据待机(停机)、起动、运行三大工作阶段的不现。

         ①某故障信号被“有效”采用,某故障信号被“无效”忽略。

         ②同一故障信号来源,根据工作阶段的不同,被报出不同的故障代码。变频器的驱动电路和输出电流检测电路,都有报OC(过电流、短路)、GF(接地、地短路)的可能。有些机型GF故障(接地、地短路)故障是由驱动电路在起动初始阶段报出,有的机型是由三相输出电流检测电路,在起动初始阶段报出。在起动瞬间报出的OC信号,是由驱动电路IGBT管压降检测电路报出,而运行中报出的OC信号,则多为三相电流检测电路所报出,属于“重故障”信号,不经延时,即直接报出。

     2.检修思路和方法     

      1 )上电即报OC故障。上电后处于待机状态,未接受起动信号,操作面板显示OC故障。有的变频器甚至显示一个说明书中没有的故障代码,变频器拒绝运行操作甚至拒绝所有操作(不能调看参数)。

      故障实质:CPU在上电自检中,检测故障报警端口有严重过载情况存在(或判断电流检测电路已经损坏,起不到正常保护作用),如贸然投入运行将危及IGBT模块的案例,故以OC或其他代码做出警示,并拒绝相关的运行操作。

       分析:输出电源检测电路与驱动电路的IGBT保护继电器(IGBT管压降检测电路)都可能报出OC故障。起动瞬间报出OC故障,多为IGBT管压降检测电路,检测到异常高的管压降,由驱动电路返回OC信号。另外,当驱动电路的IGBT保护电路本身故障时,也会向CPU返回一个OC信号,使CPU在上电后报警OC故障。三相电流检测电路本身故障,如基准电压偏移或检测电路的元器件损坏,使电路输出一个固定的"故障电平,也会使CPU报警OC故障。

        检测方法:先确定OC(或别的故障代码)故障是由驱动电路还是电流检测电路所引起。将驱动电路的OC信号报警功能解除掉,如不再报OC故障,说明故障为驱动电路误报故障;若将驱动电路的OC报警解除后,仍报OC故障,说明故障在三相输出电流检测电路。检查电流检测电路中的故障信号处理电路,检测电压比较器电路的输出状态,是否为故障信号电平,依信号次序向前级电路检查,直到找出”故障信号“的根源。

       2)上电报GF(接地、地短路)故障。有两种情况:上电后,示接受起动信号,即报GF故障;一投入运行信号,即报警GF故障。

        故障实质:变频器说明书对GF故障的定义是:接地电流大于变频器50%额定电流。变频器输出端的接线或负载电机有接地现象,如电动机绕组与外壳绝缘变坏等。GF故障检测电路本身故障造成。

         分析:有的变频器是由驱动电路报出GF信号的,起动瞬间报出GF故障,则说明逆变输出电路或驱动电路本身故障或存在严重接地故障;有的机型,上电后,报地短路故障,则为电流检测电路本身故障,误报地短路故障。变频器报警GF故障的时机也有所不同,有的是上电后即报出GF故障,有的则只在起动瞬间报GF故障。

         检测方法:先将驱动电路的OC(GF)报警功能解除,如报GF故障,检修驱动电路。若仍报GF故障,检修三相输出电流检测电路。检查GF故障信号处理的相关电路,并依信号传输次序往前级电路查找信号来源,也有可能为电流互感器损坏,造成高电压幅度的”故障电压“输出,引起后级故障信号处理电路,报出GF故障。

       3)运行中报警OL或OL1、 OL2或OC故障。

       故障实质:

       ①负载过重,超过变频器的保护设定阀值,变频器实施正常的保护动作,有的维修工误 认为是变频器故障。

       ②变频器工作参数设置不当,如大惯性负荷,因加、减时间设置太短,使负载转差率增大,变频器给出”加速中过电流“,OC等故障报警。

       ③直流回路的储能电容容量严重下降,因起动或运行过程中电流/电压剧烈波动,造成”加速中过电流“,OC等故障。

       ④电流检测电路本身故障,如基准电压严重偏离等,造成额定电流以下,误报过流故障。电流检测电路本身损坏。

       故障分析

      上述①②两种故障,属于负载方面及参数设置方面的原因,似乎是属于用户方面的原因,但往往产品销售商和维修者都难脱干系,因而现场的调试也势必成为不可或缺的一个维修内容,变频器能正常转起来,维修任务才能宣告结束。

      第3种过电流原因出在直流回路的储能电容容量下降的身上,有些很难让人联想起来。不是维修经验相当丰富的师傅,可能考虑不到也检查不到这一环节。

     第4种过电流原因是电流检测电路本身元器件不良造成的。首先要确定基准电压形成电路是否正常,故障时造成基准电压偏离,较小的运行电流,便能电路报出严重的“过电流”故障;放大环节和电压比较器电路有元器件损坏或变值,造成电流检测电路的静态工作点偏离正常值,也易使正常电流信号被传输成故障电流信号。

    电流检测电路由电流互感来的电流信号,是分为多路送往后级信号处理器的,各自完成各自的任务,有的负责报出地短路故障信号,有的经长延时处理后报出 OL1信号,有的经短延时报出OL2信号,有的不经延时报出OE和OC信号,可根据故障代码的不同,落实到具体电路,检测故障来源,提高检修效率。

    检测方法:

    ①属于用户方面的原因,要与用户进行很好的沟通,如负载过重,可建议用户将变频器功率级别增大一级等,或现场进行调试解决问题。

     ②对于起动即跳“加速中过电流”和OC故障的机器,则轻载试机正常和检查负载方面也无异常,千万不可人为将变频器的过电流保护百分比调大,进行强制开机。应检测直流回路的储能电容有无容量减小和失容现象,如存在电容失容现象,则应全部更换储能电容后,再试机。如不属于储能电容问题,则应检查负载电机是否存在绝缘老化等问题,可更换电动机试验。

     ③对运行中跳过载的机器,应用钳形电流表测量输出电流,操作变频器的操作显示面板,调出输出电流显示值,看是否和测量值偏差异过大。如存在偏差,应调出变频器容量设置参数,据变频器容量重新设定。如东元和英威腾变频器维修中,当变频器容量设置有误时,内部程序对电流的计算比例也同时变更,造成显示误差和误过电流报警;若变频器的容量设置无误,但屏显电流值与实测值相差较大,应检查基准电压形成电路和模拟电流信号传输通路若实测电流值与实测值相符,则基准电压形成电路基本正常,应检查故障信号处理电路-----开关量信号处理电路。

     西门子变频器维修实例1

     一台西门子变频器,空载运行一段时间后,跳OL1故障,然后停机保护。

     分析:变频器空载运行,没有输出电流,属于误过电流报警;运行后延时报警再停机,故障电路应在U11B故障信号处理电路。打开变频器外壳,找到CPU主板上的该部分电路,测量U11B(LF339)的输出脚低电平,OL1故障信号正是由此脚报出。U11B的接有R132至+15V的上拉电阻,静态电压应为15V。观察到该机器主板曾被人维修过,R132焊接痕迹,用万用表测量,R132因一端焊接不良而开焊,合U11B低电平,故变频器在运行后报出OL1故障。

     西门子变频器维修实例2

      一台11KW变频器,运行中当加速到40HZ以上时,即跳恒速中过电流。但实际上运行电流远远小于额定电流,并且换用其他变频器后,电动机运行正常。检查驱动电路的六路逆变脉冲输出均正常,判断为电流互感器电路检测异常。测量电流检测电路的各静态电压,均正常。查看电流检测电路,电流互感器输出信号经一只3R电阻和50R电阻分压后,供CPU主板。怀疑电流互感器为非标产品,故外接分压网络以做调整。其分夺值可能不够准确,使其电流采样值偏大,误跳过电流故障。或电流互感器内部电路的输出值有所漂移,同样造成误跳过电流故障。

      最简单的方法,是调整电流互感器的外接分压电阻网络。将其下分电压电阻值减小,使输出电压范围满足后续电路输入电压值的要求。有条件的话,可在运行中监测面板电流显示值,调整分压电阻值,使运行电流值与显示值相符。往往在维修人员,不能将变频器接上额定负载运行,故先将下分压电阻换为一只100R电位器,然后到现场安装运行时,再将其调整到适宜位置。

       变频器到现场安装后,运行到25HZ时,从显示面板上调出运行电流值,与钳形电流检测值相对照,调整100R电位器,使显示值与实测值相一致。停电后,测出电位器的阻值,用一只30R电阻代换后,故障排除。

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