浅析安川变频器在门机上的使用与维护

(秦皇岛港务局 教育培训中心 职业高中,河北  秦皇岛 066000)
摘 要:文章分析了安川变频器在门机上使用过程中常见 的故障及注意事项,以大家共同探讨。
关键词:门机;安川变频器;维护
中图分类号:U653.921  文献标识码:A  文章编 号:1007—6921(2009)13—0073—01

门机是一种典型的旋转臂架类型有轨运行起重机,全称门座式起重机,因其性能好、生产效 率高、速度快、起止动频繁,被港口生产广泛采用。又因为变频调速具有节能降耗、调速性 能好的优势,所以象门机这样的起重机械设备的动作机构现在几乎全部采用了变频调速技术 。而安川变频器特定性较强,很适合在门机这样的起重机械设备上使用,在使用过程中安川 变频器的维护和保养是保证门机正常工作的必要手段。下面就日本安川变频器在门机上的使 用与维护与大家共同探讨。
1 安川变频器构成及其在门机电控系统中的应用

安川变频器由主回路和控制回路构成。主回路是给异步电动机提供调频调压电源的电力变换 部分,主要由三相或单相整流桥、平波电抗器、滤波电容器、逆变器、限流电阻、接触器等 元器件组成。控制回路有主控制板、电压电流检测回路、驱动板、转速检测回路等。保护回 路又可分为变频器保护和异步电动机的保护。为更好使用变频器,首先得了解变频器有 哪些保护作用,如瞬时过电流保护、过载保护、再生过电压保护、瞬时掉电保护等保护功能 。

门机是一个机电一体化系统,机械和电控密不可分。电控系统是根据机械系统工艺要求来配 置设计的,对驱动部分而言,从表象看是变频器驱动电动机,带动机械运动;而对电气工程 师来讲,要根据负载的机械特性来选择调整变频器的控制方式及参数。门机机构虽不大,但 动作机构较全,有行走、变幅、起升、旋转四部分。门机的起升机构大多为抓斗形式,开闭 和支持二台电机的力矩要维持一定比例,因此,多采用闭环矢量控制。变幅和行走一般共用 一台变频器,采用V/F控制方式,旋转机构的控制方式有一拖二和一对一的闭环矢量控制。 
2 安川变频器在门机上的安装要求

由于安川变频器是由众多的半导体电子元件、电力电子元件和电器元件组成的复杂装置,集 成度高,自身散热量大,所以对它的安装环境相应有一定要求:①良好的运行环境。变频器 的环境温度额定为40℃,如果环境温度为40~50℃时,则必须降低变频器的额定电流值,否 则 ,将使变频器的温升过高,加大器件损坏(尤其是IGBT功率模块)的可靠性,给变频器的正 常安全运行带来较大影响。变频器的工作环境若达不到变频器对工作环境的要求,则将造成 变频器有较高的故障率,影响长期、可靠、安全地运行, 以致造成不必要的经济损失。 ②要有良好的电器环境,就是说频率变化、电压变化、电源阻抗、电源谐波等都应保持在 一定范围。如频率变化限值为±2%、电源电压变化限值为±10%电源、电压不平衡度不超过 基波额定输入电压的±3%;当变频器输入电压增加2%时,变频器额定电流下降6%。
3 安川变频器在门机上的常见故障及排除

在安装好安川变频器后使用过程中,还会出现常见故障,我们也必须有所了解以便及时排除 恢复机械设备的正常工作。①OL2故障:在现场服务过程中,查看变频器的故障纪录经常 看到,且一般发生在开环控制中。OL2主要由电流引起。解决此故障,一从参数着手:可将 载波频率(C6-02)降低,将启动时电流(L3-02)降低。在解决了参数设置后,另外一个重要 因素就是电机的空载电流。做静态自学习的话,可发现空载电流较默认值降低3A左右,且OL 2故障明显减少。另外,不正确的空载电流还能引起不正确的力矩输出,引发过流故障。如 果是闭环控制报OL2故障首先检查编码器。②OC故障:在闭环控制中,引发该故障的最可能 原因就是编码器或线的质量问题。现场可将编码器暂时屏蔽以确定故障源。开环控制中,电 机的空载电流不正确是主要原因,可对电机重新进行自学习。如果是闭环控制报OC故障首先 检查编码器安装是否有问题其次检查或更换编码器。③PUF故障:出现该故障,意味着变频 器已报销,需要拆解动大手续。主要问题是IGBT击穿。实践中,需要用指针表对变频器的IG BT进行全面的检测,并对驱动板进行初步检测、必要时应更换驱动板。修复变频器后检查无 问题后方可通电、务必在空载下用5HZ给定频率进行运行,可测量三相输出电压是否平衡, 如果不平衡应更换驱动板。启动电流,1.414倍的启动电流应小于IGBT的额定电流(可参见 变频器图纸),如大于,应从参数着手想办法解决。④OV故障:在检查外接线及制动电阻 器、制动单元检查正常情况下,可将制动单元跳线跳至380V,或调整C1-01、CI-02参数,能 起到一定的效果。⑤制动单元故障:制动单元IGBT击穿后如果变频器再次上电的话,变频 器的启动电动电阻就会烧毁,导致无显示,具体测量可量制动单元的输入负与输出负是否导通, 正常情况下,正向阻值在110KΩ左右,反阻值在40KΩ左右。⑥CPF故障:CPF00主板损坏, 其他CPF故障将主板初始化,如果不能解决问题,则需更换主板;更换的主板如果与变频器 容量不相同应改O2-04参数。⑦UV故障:重点检查启动接触器的辅助触点,看是否接触良 好;如果接触器正常,需要查看驱动板,必要时更换;检查变频器三相电源进线是否有松动 和烧坏。⑧OH:要查看变频器内三线散热风扇是否有堵转现象;线皮是否有破损现象;电 器房通风情况是否良好。⑨VCF:直流母线电压不平衡,可对电机重新进行自学习,一般需 更换主板。10GF:常见故障为变频器外部问题,当确认电机及电缆无问题,变频器方面 最可能有问题的就是互感器,其次是驱动板和主板。11变频器无显示:常见故障为变 频器启动电阻烧坏、制动单元IGBT损坏。现场应重点检查制动单元中制动电阻对地情况。
4 安川变频器在门机上的维护

安川变频器在门机上使用必须还有专门人员担任电气的维修工作,在检查和保养时一定要切 断变频器电源并待表面的LED灯全部熄灭后,或经过1min(30KW以上的变频器6min以上) 后再进行。切断电源后马上触摸端子,会有触电的危险。检查内容包括外部端子的单元的螺 丝钉,接插件螺丝是否松动;连接器是否松动;扇热片垃圾及灰尘是否堆积过多,可用压缩 干燥空气吹去;印刷基板有否异电灰尘及油腻吸附,可用压缩干燥空气吹去;冷却风扇异常 声音,异常振动有吗?累计运行时间勿超过2万h更换冷却风扇功率元件是否有灰尘垃圾 吸附,用压缩干燥空气吹去;滤波电介电容有异常如:变色,异臭吗?如不能消除,更换印 刷基板。


总之,安川变频器是一种特定性很强的变频器,很适合门机上使用,只有了解好安川变频器 的使用事项和维修保养注意事项,合理的使用才能保证门机的正常运转。
[参考文献]
[1] Varispeed  G7使用说明书[Z].安川电机(上海)有限公司,2009.

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