西門子變頻器過電壓故障,其顯示的故障代碼為F0002??赡苁且韵碌膸追N原因引起西門子變頻器維修過電壓故障:
1)禁止直流回路電壓控制器(P1240=0)。
2)直流回路的電壓(r0026)超過了挑戰(zhàn)電平(P2172)參數(shù)的設置。
3)由于供電電源電壓過高,或者電機處于發(fā)電狀態(tài),電流反饋到直流回路上而導致過電壓故障的出現(xiàn)。
4)變頻器斜坡下降過快,或者電機因大慣量負載帶動旋轉處于再生制動狀態(tài)下。
西門子變頻器出現(xiàn)過電壓故障時,可以通過以下的進行相關的維修:
1)檢查電源電壓是否在變頻器銘牌規(guī)定的范圍之內(nèi)。
西門子變頻器維修工作中,過壓故障是比較常見的故障,西門子變頻器MM440出現(xiàn)F0002過電壓報警,我們總結可能有如下原因:
1、直流回路的電壓(r0026)超過了跳閘電平(P2172);
2、由于供電電源電壓過高,或者電動機處于再生制動方式下引起過電壓;
3、斜坡下降過快,或者電動機由大慣量負載帶動旋轉而處于再生制動狀態(tài)下。
在西門子MM440變頻器維修過程中,通常采用以下方法來處理故障:
一、西門子MM440變頻器維修時,按正常程序檢查以下各項:
1. 電源電壓(P0210)必須在變頻器銘牌規(guī)定的范圍以內(nèi);
2. 直流回路電壓控制器必須有效(P1240),而且正確地進行了參數(shù)化;
3. 斜坡下降時間(P1121)必須與負載的慣量相匹配;
4. 要求的制動功率必須在規(guī)定的限定值以內(nèi)。
二、西門子MM440變頻器維修時,還需要嘗試檢查以下各項:
1.負載甩開看看空載變頻器報不報警,有可能電機接地導致的報警;
2.可能電阻制動的容量搞得太小了,把加速時間減速時間設大點試試,或者加個制動單元;
3.電源電壓不穩(wěn),或者相鄰有沖擊性負載,使系統(tǒng)受到干擾,導致誤報故障1.一般能引起中間直流回路過電壓的原因主要來自兩個方面:
(1)來自電源輸入側的過電壓
正常情況下的電源電壓為380V,允許誤差為-5%~+10%。經(jīng)過三項橋式全波整流后中間直流的峰值為591V,個別情況下電源線電壓達到450V,其峰值電壓也只有636V,并不算很高,一般電源電壓不會使變頻器因過電壓跳閘。電源輸入測的過電壓主要是指電源測的沖擊過電壓,如雷擊引起的過電壓、補償電容在合閘或斷開時形成的過電壓等,主要特點是電壓變化率dv/dt和幅值都很大。
(2)來自負載側的過電壓
主要是指由于某種原因使電動機處于再生發(fā)電狀態(tài)時,即電機處于實際轉速比變頻器頻率決定的同步轉速高的狀態(tài),負載的傳動系統(tǒng)中所儲存的機械能經(jīng)電動機轉換成電能,通過逆變器的6個續(xù)流二極管回饋到變頻器的中間直流回路中。此時的逆變器處于整流狀態(tài),如果變頻器中沒有采取消耗這些能量的措施,這些能量將會導致中間直流回路的電容器的電壓上升。達到限值即行跳閘。
2.從變頻器負載側可能引起過電壓的情況及主要原因
從變頻器負載側可能引起過電壓的情況及主要原因如下:
(1)變頻器減速時間參數(shù)設定相對較小及未使用變頻器減速過電壓自處理功能。
當變頻器拖動大慣性負載時,其減速時間設定的比較小,在減速過程中,變頻器輸出頻率下降的速度比較快,而負載慣性比較大,靠本身助力減速比較慢,使負載拖動電動機的速度比變頻器輸出的頻率所對應的轉速還要高,電動機處于發(fā)電狀態(tài),而變頻器沒有能量處理單元或其作用有限,因而導致變頻器中間直流回路電壓升高,超出保護值,就會出現(xiàn)過電壓跳閘故障。
大多數(shù)變頻器為了避免跳閘,專門設置了減速過電壓的自處理功能,如果在減速過程中,自流電壓超過了設定的電壓上限值,變頻器的輸出頻率不再下降,暫緩減速,待自流電壓下降到設定以下后再繼續(xù)減速。如果減速時間設定不合適,又沒有利用減速過電壓的自處理功能,就可能出現(xiàn)此類故障。
(2)當電動機所傳動的位能負載下放時,電動機將處于再發(fā)電制動狀態(tài),位能負載下降過快,過多回饋能量超過中間直流回路及其能量處理單元的承受能力,過電壓故障也會發(fā)生。
(3)工藝要求在限定時間內(nèi)減速至規(guī)定頻率或停止運行
工藝流程限定了負載的減速時間,合理設定相關參數(shù)也不能減緩這一故障,系統(tǒng)也沒有采取處理多余能量的措施,必然會引發(fā)過壓跳閘故障。
(4)變頻器負載突降
變頻器負載突降會使負載的轉速明顯上升,使負載電機進入再發(fā)電狀態(tài),從負載側向變頻器中間直流回路回饋能量,短時間內(nèi)能量的集中回饋,可能會中間直流回路及其能量處理單元的承受能力引發(fā)過電壓故障。
(5)多個電機拖動同一個負載時,也可能出現(xiàn)這個故障,主要由于沒有負荷分配引起的。以兩臺電動機拖動一個負載為例,當一臺電動機的實際轉速大于另一臺電動機的同步轉速時,則轉速高的電動機相當于原動機,轉速低的處于發(fā)電狀態(tài),引起了過電壓故障。處理時需要加負荷分配控制??梢园炎冾l器輸出特性曲線調(diào)節(jié)的軟一些。
(6)變頻器中間直流回路電容容量下降
變頻器在運行多年后,中間直流回路電容容量下降將不可避免,中間直流回路對直流電壓的調(diào)節(jié)程度減弱,在工藝狀況和設定參數(shù)未曾改變的情況下,發(fā)生變頻器過電壓跳閘幾率會增大,這時需要對中間直流回路的電容容量下降情況進行檢查。
四、大直流電壓控制器怎樣產(chǎn)生作用的
通過內(nèi)部PID算法,以保持直流側電壓不至于過高為目的,自行給出頻率,當電機轉速有所降低,并且直流側電壓降低到設定的限值以內(nèi)后,繼續(xù)按減速斜坡減速,如果直流側電壓再次過高,控制器再次動作。
五、制動單元和制動電阻如何選擇
可以根據(jù)制動組件選型指南選型,阻值一定不能小于表中推薦值,功率可以大。制動電阻的選擇需要根據(jù)實際應用系統(tǒng)中電機發(fā)電的功率來確定,與系統(tǒng)慣性、減速時間、位能負載的能量等都有關系,需要客戶根據(jù)實際情況選擇。系統(tǒng)的慣性越大、需要的減速時間越短、制動得越頻繁,則制動電阻需要選擇的功率越大、阻值越小。
手冊上找制動電阻的選擇,不難呀,怎么會找不著呢?如上圖示。
第二,前面有人說,F(xiàn)002過電壓故障往往會發(fā)生在電機的啟動和制動過程。我覺得特別的奇怪。如果說這個故障發(fā)生在制動過程,我認為是符合原理的,如果說這個故障發(fā)生在啟動過程,我認為是反原理的。就特別的奇怪了。電機的啟動過程,有可能報欠壓故障。這個是符合原理的。而報過壓故障就沒有道理了。電機在啟動加速的過程,能量通過直流母線,是向電網(wǎng)索取,此時直流母線對電機提供所需的啟動能量,怎么過壓呢?電壓是怎么沖上去的呢?他只會下降。過不了壓的。
第三,看了大家的許多計算。能量的計算,功率的計算。挺精彩的。不過我覺得這些計算和選擇,都是針對一種現(xiàn)象有用,就是電機的停車制動?;蛘邷p速運行。針對重載的位能控制下降(例如,升降機滿載的急速下降);或者針對動力系統(tǒng)的臺架性能測試(發(fā)動機試驗臺;電機試驗臺等等),這種計算就顯得疲軟了。這樣計算選擇的參數(shù),在急減速中,擋不住F002的出現(xiàn)。
2)檢查直流回流電壓控制器的參數(shù)設置是否有效,并對進行調(diào)整
3)變頻器的減速制動時間是否和變頻器負載現(xiàn)匹配。
4)檢查變頻器的制動功率是否在變頻器允許的范圍內(nèi)。