认真做好的日常维护保养需要掌握以下几点:
1.定期对变频器进行除尘,重点是控制柜,变频器散热底座、变频器主线接线端子排、变频器下进风口、上出风口是否积尘或因积尘过多而堵塞。变频器因本身散热要求通风量大,故运行一定时间以后,表面积尘十分严重,须定期清洁除尘。
2.将变频器前门打开,仔细检查交、直流母排有无变形、腐蚀、氧化,母排连接处螺丝有无松脱,各安装固定点处坚固螺丝有无松脱,固定用绝缘片或绝缘柱有无老化开裂或变形,如有应及时更换,重新紧固,对已发生变形的母排须校正后重新安装。
3.对线路板、母排等除尘后,进行必要的防腐处理,涂刷绝缘漆,对已出现局部放电、拉弧的母排须去除其毛刺后,再进行处理。对已绝缘击穿的绝缘板,须去除其损坏部分,在其损坏附近用相应绝缘等级的绝缘板对其进行隔绝处理,紧固并测试绝缘并认为合格后方可投入使用。
4.电气控制柜内风扇运行及转动是否正常,停机时,用手转动,观察轴承有无卡死或杂音,必要时更换轴承或维修。
5.对输入、整流及逆变、直流输入快熔进行全面检查,发现烧毁及时更换。
6.中间直流回路中的器有无漏液,外壳有无膨胀、鼓泡或变形,安全阀是否破裂,有条件的可对电容容量、漏电流、耐压等进行测试,对不符合要求的电容进行更换,对新电容或长期闲置未使用的电容,更换前须对其进行钝化处理。滤波电容的使用周期一般为5年,对使用时间在5年以上,电容容量、漏电流、耐压等指标明显偏离检测标准的,应酌情部分或全部更换。
7.对整流、逆变部分的、IGBT用进行电气检测,测定其正向、反向电阻值,并在事先制定好的表格内认真做好记录,看各极间阻值是否正常,同一型号的器件一致性是否良好,必要时进行更换。
8.对控制柜内的主及其它辅助接触器进行检查,仔细观察各接触器动静触头有无拉弧、毛刺或表面氧化、凹凸不平,发现此类问题应对其相应的动静触头进行更换,确保其接触安全可靠;以及附助触点及触点接触性能检查。
9.仔细检查端子排有无老化、松脱,是否存在短路隐性故障,各连接线连接是否牢固,线皮有无破损,各电路板接插头接插是否牢固。进出主线连接是否可靠,连接处有无发热氧化等现象,接地是否良好。
总之,变频器损坏的原因是多种多样的,只有找到变频器损坏的原因,才能及时采取措施,避免更大的损失,从而排除故障使变频器设备能够正常稳定地运行。
1.非智能控制方式
(1)V/f控制
V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性,基于在改变频率进行调速的同时,又要保证的磁通不变的思想而提出的,通用型基本上都采用这种控制方式。V/f控制变频器结构非常简单,但是这种变频器采用开环控制方式,不能达到较高的控制性能,而且,在低频时,必须进行转矩补偿,以改变低频转矩特性。
(2)转差频率控制
转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式,它是在V/f控制的基础上,按照知道的实际转速对应的电源频率,并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率,就可以使电动机具有对应的输出转矩。这种控制方式,在控制系统中需要安装速度,有时还加有电流反馈,对频率和电流进行控制,因此,这是一种闭环控制方式,可以使变频器具有良好的稳定性,并对急速的加减速和负载变动有良好的响应特性。
(3)直接转矩控制
直接转矩控制是利用空间矢量坐标的概念,在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型,控制电动机的磁链和转矩,通过检测定子电阻来达到观测定子磁链的目的,因此省去了矢量控制等复杂的变换计算,系统直观、简洁,计算速度和精度都比矢量控制方式有所提高。即使在开环的状态下,也能输出100%的额定转矩,对于多拖动具有负荷平衡功能。
(4)较优控制
较优控制在实际中的应用根据要求的不同而有所不同,可以根据较优控制的理论对某一个控制要求进行个别参数的优化。例如在高压变频器的控制应用中,就成功的采用了时间分段控制和相位平移控制两种策略,以实现一定条件下的电压较优波形。
2.智能控制方式
(1)神经网络控制
神经网络控制方式应用在变频器的控制中,一般是进行比较复杂的系统控制,这时对于系统的模型了解甚少,因此神经网络既要完成系统辨识的功能,又要进行控制。而且神经网络控制方式可以同时控制多个变频器,因此在多个变频器级联时进行控制比较适合。但是神经网络的层数太多或者算法过于复杂都会在具体应用中带来不少实际困难。
(2)模糊控制
模糊控制算法用于控制变频器的电压和频率,使电动机的升速时间得到控制,以避免升速过快对电机使用寿命的影响以及升速过慢影响工作效率。模糊控制的关键在于论域、隶属度以及模糊级别的划分,这种控制方式尤其适用于多输入单输出的控制系统。
(3)专家系统
专家系统是利用所谓“专家”的经验进行控制的一种控制方式,因此,专家系统中一般要建立一个专家库,存放一定的专家信息,另外还要有推理机制,以便于根据已知信息寻求理想的控制结果。专家库与推理机制的设计是尤为重要的,关系着专家系统控制的优劣。应用专家系统既可以控制变频器的电压,又可以控制其电流。
(4)学习控制
学习控制主要是用于重复性的输入,而规则的PWM信号(例如中心调制PWM)恰好满足这个条件,因此学习控制也可用于变频器的控制中.学习控制不需要了解太多的系统信息,但是需要1~2个学习周期,因此快速性相对较差,而且,学习控制的算法中有时需要实现超前环节,这用模拟器件是无法实现的,同时,学习控制还涉及到一个稳定性的问题,在应用时要特别注意。
在实际的运用中我们发现,常见的故障可分为控制通道异常、IGBT过流,过电压故障等等。高压具有高度智能化运算水平和完善的故障检测电路,并能对所有的故障提供精确的定位,在主控界面上做出明确的指示。这里就常见的高压变频器故障及产生的原因和高压变频器维修方法进行分析。
一、控制通这异常故障
控制通道异常故障通常由子PWM板与功率单元板之间的造成的,一般由以下几种情况:
1、光纤连接部位接触不良或光纤头脱落;
2、光纤信号发送/接收器内部进积灰生;
3、光纤折断;
4、光纤通信控制振损坏;
在出现光纤故障的情况下,首先需要判断是功率单元故障还是控制器侧出现故障,可以通过对调光纤的方法进行判断。将在控制器中光纤板上得同一相得任意一个功率单元对应的光纤与报故障的光纤进行对调,再次上电监控界面定位的光纤故障如果仍然在原位置,说明是光纤板损坏,反之,监控界面显示的光纤故障已经更换位置,则说明是功率单元故障,此时可以考虑更换或装修故障功率单元。
二、IGBT过流故障的原因及解决办法
IGBT是高压变频器中最关键的功率器件,IGBT作为一种大功率的复合器件,存在着过流时可能发生锁定现象而造成损坏的问题。为了提高系系充的可靠性,采取了一些措施防止因过流而损坏。通常引起IGBT过流故障的原因有以下几种:
1、变频器输出短路;
2、功率単元内IGBT被击穿;
3、驱动检测电路损坏
4、检测电路被干扰;
检测方法是根据监控界面显示的故障定位找到对应得模块,拆开检査IGBT是否损坏,判断的方法是找到功率单元内部直流母线的正极v+与负极v-,将的黑表望接到v+上,红表笔分别接到U,V上,用二机管档,应该显示0.4V左右的数值,反相则显示无穷大;将红表笔接到v一上,重复以上步骤,应得到相同的结果,否则可判断IGBT损坏需要更换。
三、过电压故障原因及解决办法
过电压原因一般是是来自输入侧的过电压,正常情况下电网电压的被动在额定电压的-10%~+10%以内,但是在特殊后况下。由子直流母线电压随着电源电压上升,所以当电压上升到保护值时,变频器会因过电压保护而跳闸。为进免输入侧过电压可以改变变压器的抽头进行调节,此种方法只适合子现场电压一直偏高的情下,另外还可以考虑在电源输入侧増加吸收装置,减少变频器输入侧过电压因素。