西门子变频器维修时常见故障分析

时间:2012-02-22 09:33来源:摘抄合编 作者:妙工科技 点击:
本文结合西门子最常见的变频器型号:MM430,MM440,对西门子变频器常见的故障现象分析与维修技巧作如下总结:

作为专业维修变频器的自动化服务单位,我们当然有理由对来自德国的世界品牌西门子的产品作相当详细的了解分析与掌握,本文结合西门子最常见的变频器型号:MM430,MM440,对西门子变频器常见的故障现象分析与维修技巧作如下总结:

  1)OC过流故障:过流故障可分为加速中、减速中、恒速中过电流。其可能是因为变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均,输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查。假如断开负载变频器仍是过流故障,说明变频器逆变电路已环,需要维修变频器。国产变频器维修时经常遇到霍尔元件即电流传感器损坏引发的各种过渡,在西门子变频器上非常少见。

  2)过载故障:过载故障包括变频器过载和电机过载。其可能是加速时间太短,电网电压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压,测量负载实际电流等。负载过重,所选的电机和变频器不能拖动该负载,也可能是因为电气设备的机械机构润滑不好引起。如果是前者则必需更换大功率的电机和变频器;如果是后者则要对机械部分进行检修。

西门子变频器维修时常见故障分析

3)欠压:西门子变频器大多检测直流母线电压,当发生这种故障时首先要用数字表准确的测量输入电压并计算出直流母线电压,看有没有超出变频器的额定范围。如果是输入交流电压就不够,那不用说肯定不是变频器的故障了,如果是输入电压够了的,但是直流电压不够,那定是整流、滤波、检测这三部分的问题。东元变频器维修GS510的时候有遇到过菜单里可以设置直流母线电压报警范围,好像很多国产变频器都可以,不知道西门子变频器有没有这功能,还真没有注意过这个问题。

以上三大问题一般不是由于硬件损坏引起的,变频器实际维修中也不太会坏这些问题,那是属于变频器调试的事情。实际维修的故障往往要复杂一些,从维修部实际工作经验从发,西门子变频器故障分析及处理方法可以总结如下。

  一般来说,当你碰到西门子变频器维修故障时,在上电之前首先要用万用表检查一下整流桥和IGBT模块有没有烧,线路板上有没有显著烧损的痕迹。这里我们强烈推荐使用指针式万用表,数字表在测量PN结正反向导通时,有一定的失误性,而机械万用表内阻小,准确性高。方法很简单,把IGBT也当成一个三相整流桥来测就对了。

  详细方法是:用万用表(最好是用模拟表)的电阻100欧或者1K档,黑表棒接变频器的直流端(-)极,用红表棒分别去量变频器的三相输入端和三相输出端的电阻值,其阻值应该在5K-10K之间,三相阻值要一样,输出阻值比输入端略小一些,并且没有充放电现象。然后,反过来将红表棒接变频器的直流端(+)极,黑表棒分别测量变频器三相输入端和三相输出端电阻,其阻值应该在5K-10K之间,三相阻值要一样,输出端阻值比输入端略小一些,并且没有充放电现象。否则,说明模块损坏。如果有问题这时候不能盲目上电,特别是整流桥损坏或线路板上有显著的烧损痕迹的情况下尤其禁止上电,以免造成更大的损失。

  假如以上测量西门子变频器故障结果表明模块基本没问题,可以上电观察。变频器通电后都有指示灯亮,然后可能出现的情况有这些:

  (1)上电后面板显示[F231][F002](MM3变频器),这种故障一般有两种可能。常见的是因为电源驱动板有故障,也有少部门是由于主控板故障造成的,可以先换一块主控板试一试,否则故障部位可能在电源驱动板部分。

  (2)上电后面板无显示(MM4变频器),面板下的指示灯[绿灯不亮,黄灯快闪],这种现象说明整流和开关电源工作基本正常,故障出在开关电源的某一路不正常(整流二极管击穿或开路,可以用万用表测量开关电源的几路整流二极管,如果是短路还是比较容易判断的,跟国产变频器开关电源原理差不多。这种问题一般是二极管的耐压偏低,电源脉动冲击造成的,当然了,如果指望变频器故障都能通过我写的这些方法直接解决问题,那就不现实了。

  (3)通电后变频器显示[F0022,F0001,A0501]不定(MM4),敲击机壳或动一动面板和主板时而能正常,一般属于接插件的问题,查一下各部位接插件,西门子主板与显示屏都是通过排插卡口连接的,多次插拔后容易接触不好。也发现有个别机器是由于线路板上的阻容元件质量问题或焊接不良所致。

  (4)上电后显示[-----](MM4),一般是主控板问题。多数情况下换一块主控板题目就解决了,也有的情况是由于外围控制线路有强电干扰造成主控板某些元件(如帖片电容、电阻等)损坏所至,分析与主控板散热不好也有一定的关系。

  例如:重庆某水泥厂回转窑驱动用的一台MM440-200kW变频器,因为负载惯量较大,启动转距大,设备启动时频率只能上升到5Hz左右就再也上不去,并且报警[F0001]。客户要求到现场服务,我当时猜测以为:作为变频器本身是没有问题的,问题是客户参数设置不当,用矢量控制方式,再准确设定电机的参数/模型就可以解决问题。又过了两天客户来电说变频器已经坏了,故障现象是上电显示[-----]。经现场检查分析,这种故障是由于主控板出问题造成的,由于用户在安装的过程中没有严格遵循EMC规范,强弱电没有分开布线、接地不良并且没有使用屏蔽线,致使主控板的I/O口被烧毁。后来工程师去现场维修,更换了一块主控板问题解决了。

  (5)上电后显示正常,一运行即显示过流。[F0001](MM4)[F002](MM3)即使空载也一样,一般这种现象说明IGBT模块损坏或驱动板有问题,需更换IGBT模块并仔细检查驱动电路后才能再次上电,不然可能由于驱动板的异常造成IGBT模块再次损坏!这种变频器故障问题出现的比较多,一般是由于变频器多次过载或电源电压波动较大(特别是偏低)使得变频器脉动电流过大主控板CPU来不及反映并采取保护措施所造成的。

  还有一些特殊故障(不常见但有一些普遍意义,可以举一反三,但愿达到抛砖引玉的效果),例如

  (6)有一台变频器(MM3-30KW),在使用的过程中常常无故停机。再次开机可能又是正常的,机器送回来检修以后,开始也没有发现问题故障所在。经过较长时间的观察,发现上电后主接触器吸合不正常--有时会掉电,乱跳。查故障原因,结果发现是由于开关电源出来到接触器线包的一路电源的滤波电容漏电造成电压偏低,这时假如供电电源电压偏高还问题不大,假如供电电压偏低就会致使接触器吸合不正常造成无故停机。

  (7)还有一台西门子变频器故障(MM4-22KW),上电显示正常,一给运行信号就出现[P----][-----],经由仔细观察,发现风扇的转速有些不正常,把风扇拔掉又会显示[F0030],在维修的过程中有时报警较乱,还出现过[F0021F0001A0501]等。在我先给了运行信号然后再把风扇接上去就不泛起[P----],但是,接上一个风扇时,风扇的转速是正常的,输出三相也正常,第二个风扇再接上时风扇的转速显著不正常。于是我分析故障在电源板上。结果是开关电源出来的一路供电滤波电容漏电造成的,换上一个同样的电容故障就解决了。

  (8)在某钢铁厂有一台75kWMM440变频器,安装好以后开始时运行正常,半个多小时后电机停转,可是变频器的运转信号并没有丢失却仍在保持,面板显示[A0922]报警信息(变频器没有负载),测量变频器三相输出端无电压输出。将变频器手动休止,再次运行又回复正常。正常时面板显示的输出电流是40A-60A。过了二十多分钟同样的故障现象出现,这时面板显示的输出电流只有0.6A左右。经分析判定是驱动板上的电流检测单元出了题目,更换驱动板后故障解决。

  总结以上,大的原器件如IGBT功率模块出问题的比例倒是不多,正如前面在西门子通用变频器的特点里所说的,由于一些低压大电流原器件故障和安装调试问题引发的故障比例较多,假如有图纸和零件,这些问题便不难解决而且难度不高,否则解决这些问题仍是不容易的。最简单的办法就是换整块的线路板!

  结束语:

  西门子变频器的设计水平同各品牌变频器相比,功能强大,无可挑剔!假如再能从设计上就考虑到将来维修的利便性并在制造选材上进步一下零件的质量是最为理想的了。西门子变频器整流单元的耐压是1200V。若能使用耐压1600V的整流单元,我以为会大大进步不乱性并降低故障率。防干扰的措施有待加强,西门子的变频器有时会由于干扰问题而把主控板或I/O端口烧了。在我公司对西门子变频器维修的过程中,我感到只有不断的学习丰硕自己的业务技能,理论指导实践,实践再进一步上升为理论,举一反三不断地总结经验,才能使自己的各方面知识不断加强,跟上快速发展的时代科技提高的步伐。

小结:

  1)总之,在设计、安装、使用变频器时一定要遵从变频器使用手册即说明书的指导。

  2)各电气设计人员,现场电气调试人员可以在此基础上完善此变频器参数应用与调试。

(责任编辑:妙工科技)
顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%
------分隔线----------------------------