在现代工业控制系统中,多采用微机或者控制技术,在系统设计或者改造过程中,一定要注意变频器对微机控制板的干扰问题。由于用户自己设计的微机控制板一般工艺水平差,不符合EMC国际标准,在采用变频器后,产生的传导和辐射干扰,往往导致控制系统工作异常,因此需要采取下述必要措施。
①良好的接地。电机等强电控制系统的接地线必须通过接地汇流排可靠接地,微机控制板的屏蔽地,应单独接地。对于某些干扰严重的场合,建议将、I/0接口屏蔽层与控制板的控制地相连。
②给微机控制板输入加装EMI滤波器、共模电感、高频磁环等,可以有效抑制传导干扰。另外,在辐射干扰严重的场合,如周围存在GSM、或者小灵通基站时,可以对微机控制板添加金属网状屏蔽罩进行屏蔽处理。
③给变频器输入端加装EMI滤波器,可以有效抑制变频器对电网的传导干扰,加装输入交流和直流电抗器,可以提高功率因数,减小谐波污染,综合效果好。在某些电机与变频器之间距离超过100m的场合,需要在变频器侧添加交流输出电抗器,解决因为输出导线对地分布参数造成的漏电流保护和减少对外部的辐射干扰。一个行之有效的方法就是采用钢管穿线或者屏蔽电缆的方法,并将钢管外壳或者电缆屏蔽层与大地可靠连接。值得注意的是在不添加交流输出电抗器时,如果采用钢管穿线或者屏蔽电缆的方法,增大了输出对地的分布,容易出现过流。当然在实际应用中一般采取其中的一种或者几种方法。
④对模拟传感器检测输入和模拟控制信号进行屏蔽和隔离。在变频器组成的控制系统设计过程中,建议尽量不要采用模拟控制,特别是控制距离大于1m,跨控制柜安装的情况下。因为变频器一般都有多段速设定、开关频率量输入输出,可以满足要求。如果非要用模拟量控制时,建议一定采用屏蔽电缆,并在传感器侧或者变频器侧实现远端一点接地。如果干扰仍旧严重,需要实现DC/DC隔离措施。可以采用标准的DC/DC模块,或者采用对v/f转换光隔离,再采用频率设定输入的方法。
1、静态测试
1.1测试整流电路
找到内部直流的P端和N端,将调到电阻X10档,红表棒接到P,黑表棒分别依到R、S、T,应该有大约几十欧的阻值,且基本平衡。相反将黑表棒接到P端,红表棒依次接到R、S、T,有一个接近于无穷大的阻值。将红表棒接到N端,重复以上步骤,都应得到相同结果。如果有以下结果,可以判定电路已出现异常,A.阻值三相不平衡,可以说明整流桥故障。B.红表棒接P端时,电阻无穷大,可以断定整流桥故障或起动电阻出现故障。
1.2、测试逆变电路
将红表棒接到P端,黑表棒分别接U、V、W上,应该有几十欧的阻值,且各相阻值基本相同,反相应该为无穷大。将黑表棒接到N端,重复以上步骤应得到相同结果,否则可确定逆变模块故障
2、动态测试
在静态测试结果正常以后,才可进行动态测试,即上电试机。在上电前后必须注意以下几点:
2.1、上电之前,须确认输入电压是否有误,将380V电源接入220V级变频器之中会出现炸机(炸、压敏电阻、模块等)。
2.2、检查变频器各接播口是否已正确连接,连接是否有松动,连接异常有时可能导致变频器出现故障,严重时会出现炸机等情况。
2.3、上电后检测故障显示内容,并初步断定故障及原因。
2.4、如未显示故障,首先检查参数是否有异常,并将参数复归后,进行空载(不接电机)情况下启动变频器,并测试U、V、W三相输出电压值。如出现缺相、三相不平衡等情况,则模块或驱动板等有故障
2.5、在输出电压正常(无缺相、三相平衡)的情况下,带载测试。测试时,可以是满负载测试。
3、故障判断
3.1、整流模块损坏
一般是由于电网电压或内部短路引起。在排除内部短路情况下,更换整流桥。在现场处理故障时,应重点检查用户电网情况,如电网电压,有无电焊机等对电网有污染的设备等。
3.2、逆变模块损坏
一般是由于电机或电缆损坏及驱动电路故障引起。在修复驱动电路之后,测驱动波形良好状态下,更换模块。更换驱动板之后,还必须注意检查马达及连接电缆。在确定无任何故障下,运行变频器。
3.3、上电无显示
一般是由于损坏或软充电电路损坏使直流电路无直流电引起,如启动电阻损坏,也有可能是面板损坏。
3.4、上电后显示过电压或欠电压
一般由于输入缺相,电路老化及电路板受潮引起。找出其电压检测电路及检测点,更换损坏的器件。
3.5、上电后显示过电流或接地短路
一般是由于电流检测电路损坏。如霍尔元件、运放等。
3.6、启动显示过电流
一般是由于驱动电路或逆变模块损坏引起。
3.7、空载输出电压正常,带载后显示过载或过电流
该种情况一般是由于参数设置不当或驱动电路老化,模块损伤引起。
变频器是一种修改电机的工作频率,来实现控制交流的设备,随着工业化的普及,变频器越来越多的应用到现代领域。本篇文章就将为大家介绍如何使用来测量变频器的好坏。
需要注意的是,为了人身安全,必须确保机器断电,并拆除变频器输入电源线R、S、T和输出线U、V、W后方可操作!首先把万用表打到“二级管”档,然后通过万用表的红色表笔和黑色表笔按以下步骤检测:
黑色表笔接触直流母线的负极P(+),红色表笔依次接触R、S、T,记录万用表上的显示值。然后再把红色表笔接触N(-),黑色表笔依次接触R、S、T,记录万用表的显示值。六次显示值如果基本平衡,则表明变频器整流或软启电阻无问题,反之相应位置的整流模块或软启电阻损坏,现象:无显示。
红色表笔接触直流母线的负极P(+),黑色表笔依次接触U、V、W,记录万用表上的显示值。然后再把黑色表笔接触N(-),红色表笔依次接触U、V、W,记录万用表的显示值。六次显示值如果基本平衡,则表明变频器IGBT逆变模块无问题,反之相应位置的IGBT逆变模块损坏,现象:无输出或报故障。
用变频器现场拖动一台功率匹配的异步电机空载运行,调节频率f,由50Hz开始下降一直到最低频率。
在此过程用电流表检测电机空载电流,如果空载电流在频率下降过程中很平稳,能保持基本不变,那就是一台好变频器。
最低频率可以这样计算,(同步转速-额定转速)×极对数p÷60。例如,一台4极电机,额定转速是1470转,最低频率=(1500-1470)×2÷60=1Hz。
交、直流固态的判别:通常,在直流固态继电器外壳的输入端和输出端旁,均标有“+”、“-”符号,并注有“Dc输入”、“DC输出”字样。而交流固态继电器只能在输入端上标出“+”、“-”符号,输出端无正、负之分。
输入端与输出端的判别:无标识的固态继电器,万用表R×10k档,通过分别测量各引脚的正、反向电阻值来判别输入端与输出端。当测出某两引脚的正向电阻较小、而反向电阻为无穷大时,这两只引脚即为输入端,其余两脚为输出端。而在阻值较小的一次测量中,黑表笔接的是正输入端,红表笔接的是负输入端。
若测得某两引脚的正、反向电阻均为0,则说明该固态继电器已击穿损坏。若测得固态继电器各引脚的正、反向电阻值均为无穷大,则说明该固态继电器已开路损坏。
一般整流桥是六个二极管组成(三相全桥、单向全桥),二极管的特性是正向导通,反向截止。检测时必须保持四个二极管正向与反向电阻的一致性。
逆变模块范围就大些,有双基极管阵列等组成(具体每种变频器使用驱动有所不同),检测也是检查三相正、反向电阻的一致性。
以上是判断变频器用万用表的简单方法。
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