警告、跳閘、故障或錯誤

文章10
造紙機使用許多不同的變頻器 造紙機使用許多不同的變頻器

如果我們閱讀了手冊,選擇、安裝并正確設置了變頻器,我們可能永遠不會看到任何警告、跳閘、故障或錯誤。但有時事情還是會出錯,所以在本文中,我們將看看發生什么情況會使變頻器停止工作。


當然,對變頻器來講可能發生的最糟糕的事情,是它徹底地損壞掉了。這在現在是一個非常不尋常的情況,因為制造商們已經搭建好了他們的質量和測試系統。功率半導體器件也更加堅固耐用,許多故障都是由于諸如污染(灰塵或液體進入到了那些被設計為安裝在機柜內的裝置中)或誤用(例如將輸入連接到輸出)等問題造成的。在任何情況下,變頻器都會盡力保護自己,要么跳閘(關閉),要么繼續運行,但發出警告。


讓我們先看看警告。在英泰變頻器上,顯示屏上的小數點閃爍表示警告。繼電器也可以配置為指示警告或跳閘。當出現警告時,變頻器將繼續運行,但如果問題仍然存在或變得更嚴重,它將跳閘。當變頻器跳閘時,它會立即停止并在顯示屏上顯示故障代碼。相關故障代碼顯示在以下說明的[方括號]中。


通常當變頻器或其控制的電機過載或過熱時,它會發出警告。對于電機,變頻器將根據電機的大小、電機電流的平方和運行時間來計算電機的溫度。這通常被稱為“i2t”警告。如果過載持續,變頻器計算出電機過熱,它將跳閘顯示 [I_t-trp]。變頻器在只讀參數(P00-13,P0-13)中保存跳閘日志。


跳閘計算取決于變頻器中設置的電機電流(P-08或P1-08)。因為這告訴變頻器電機的大小和額定值,它應該設置正確,以確保正確的電機保護。如果偶爾有外在因素干擾了跳閘,才可能需要調整該值。


變頻器的保護方式與之相同。變頻器設計為在過載情況下短時間運行(例如,150%負載持續60秒),但變頻器遲早要通過降低輸出頻率(并顯示警告)來限制電流,并最終關閉以保護自身。


如果變頻器的輸出電流上升很快,可能是由于短路或電機失速,變頻器將立即關閉——過電流跳閘[O-I]。


一般來說,電機或變頻器的短期過載是可以的,例如加速期間,但只有在沒有永久性損壞危險的情況下才允許。

圖1顯示了變頻器和電機相對于時間的運行包絡線,以及跳閘和警告級別。

1 電機和變頻器保護——過載時間


在正常運行期間,變頻器將變熱(由于內部損耗)。隨著溫度升高,變頻器將打開內部風扇(除了最小型的變頻器外,其他所有變頻器都安裝了風扇)以保持冷卻。這通常會將溫度保持在安全水平,但如果環境溫度過高(例如,在封閉的隔間或熱帶炎熱的工廠中),或氣流受到限制(外部過濾器堵塞,或污垢和灰塵積聚),則內部電子設備可能開始變熱。幸運的是,變頻器可以檢測到這一點,并發出警告。它甚至可以降低開關頻率以減少損耗,但如果問題持續存在,它將跳閘[O-t]。內部散熱器和電功率器件的溫度通常也會受到監控。


如果變頻器溫度過低,也會因溫度過低而跳閘或無法啟動;因為半導體器件在低于-10℃時會變得有點遲鈍[U-t]。


警告和跳閘也可能由變頻器內部直流母線上的電壓過高和過低引起。在任何一種情況下,都會有一個特定值的警告,如果電壓繼續上升或下降,變頻器將跳閘。


如果電源電壓低于變頻器的指定值,則會發生欠壓,如果變頻器運行時電源斷開,則更常見。所以在變頻器故障日志中發現充滿了欠壓跳閘[U-volt],是非常常見的。


至于過電壓則可能是由電源電壓升的過高引起的,但更有可能是發電造成的[O-volt]。如果負載開始將能量反饋給電機,而不是電機驅動負載,就會發生這種情況。起重機或電梯帶負載地下放、下坡輸送機或高慣性負載(如風扇)的過快減速都會導致這種情況。如果變頻器繼續向電機提供電壓,那么電機將產生能量并將能量反饋給變頻器。這將增加直流母線電壓,如果電壓過高,可能導致故障。如有必要,變頻器將因過電壓而跳閘,以防止發生這種情況。一旦變頻器跳閘,電機中的磁場就會崩潰,停止發電并自由停止。當電機產生過電壓時,有一些方法可以防止過電壓,例如使用制動電阻、使用較長的減速或只是使電機自由停止而不是減速停止(P-05或P1-05=1)。順便說一下,如果制動電阻電路中存在過電流或過載,也會使變頻器跳閘[OI-b][OL-br]。圖2顯示了能量是如何流回變頻器并導致過電壓的。

圖2 發電,過電壓和制動


其他故障往往與設置有關。如果用戶重置了變頻器的參數,則表示為故障[P-deF]。如果用戶將其中一個輸入設置為外部跳閘輸入,則在適當的輸入電平(通常為低電平或開路)時,變頻器將跳閘[E-triP]。輸入端子也可以配置為連接到電機PTC。(電機PTC是嵌入電機繞組中的元件,在特定溫度下電阻突然變化,剛好低于絕緣失效溫度。通常Ptc嵌入每個定子相。)如果電阻上升到閾值以上(或導線脫落),變頻器跳閘[F-Ptc]。


如果您使用的是4-20mA信號來控制變頻器,您可以對其進行設置,以便在信號線斷開時出現故障[4-20F]。


在某些變頻器上,將檢測輸入(對于三相輸入變頻器)或輸出上的相位缺失,并且變頻器將跳閘[P-loss]或[Out-F]。


還有其他故障,但這些故障通常與特定設置、通信等有關。


P2和Eco變頻器的一個常見“故障”是忘記連接安全轉矩關閉的輸入信號;然后變頻器被禁用[INhibit]。


總之,如果變頻器安裝和設置正確,您不太可能看到任何故障或警告。如果你看到了,則變頻器可能是在保護自己或電機免受損壞。手冊中列出了不同的故障及其可能的原因。