变频机组的常规故障判断及维修技术分析

发表时间:2020/9/4   来源:《科学与技术》2020年3月第9期   作者:邹扬
[导读] 变频机组由于其本身自动化水平的特性,对于操作人员而言相对比较容易操作管理。

        摘要:变频机组由于其本身自动化水平的特性,对于操作人员而言相对比较容易操作管理。且节能效果也比较明显,运行过程中平稳可靠,成为现阶段我国自来水厂中普遍使用的机器,其效果最为显著的就是变频机组在供水调速机组中的运用。但随着机组老化等问题,导致变频机组不可避免的产生一部分故障。所以,变频机组的常规故障和维修技术就值得我们去分析研究。
        关键词:变频机组;常规故障;维修技术
        引言:近些年来,我国的自来水厂自投入生产以来,变频机组在自来水厂中被普遍使用,但变频机组在使用多年后,因为其内部设备长时间运行,设备老化问题已经逐渐严重,故障问题种类也逐渐增加。一旦此现象发生,将直接导致我国供水产迅速降低,影响我国自来水行业成本经济等。所以,为了有效保证变频机组可以平稳运行,确保我国居民正常供水标准,更应该着重关注了解变频机组的工作能力以及构造原理,提高常规问题应变处理能力、维修维护技能水平,确保可以更好的进行变频机组的维护及保养。
一、变频机组中变频器的养护及维护
        变频机组中核心运行设备就是变频器,其重要性是可想而知的。在进行变频机组的日常维护和养护时,不仅要关注水泵和电机部分的维护,更应该着重关注变频器控制区域的检修和处理。比如,8月某日,某工厂的ABB ACS510变频器,机组在正常运行时,变频控制显像器总是提示操作人员故障警报,故障发生后变频器第一时间保护跳停。通过对ABB ACS510变频器固件手册进行详细阅读后,并诊断出此次故障主要是因为IGBT温度过高,并因此对室内实时温度、机器内部散热系统的运行状况进行了故障检查,并做出以下解决办法:首先将变频器控制外壳进行拆解,更换空气过滤器和机器除尘清理。其次,利用通风管道对室内温度进行降温处理。最后,利用空调制冷方法,进行机器降温处理,以此达到降低变频柜周边温度(经询问ABB商家,ABB ACS510变频器柜内的工作温度不得高于60摄氏度,否则或加快内部滤波电容及其他器件的老化速度)。最终,因处理得到,该故障现象并没在发生[1]。
二、变频器的故障研究与检测
        现阶段,自来水工厂使用的变频器大部分都是水泵类变频器,水泵类变频器的工作原理为“交流转变为直流,直流再转换成交流”,也可以理解成将输入进线口的三相交流电采取整流及滤波后转换成直流电,再采用逆变模式转换成0~50Hz可调频率的交流电,实现控制变频的目的。
        首先,检修人员在对发生故障的变频器进行常规检修前,必须具体了解该变频器工作模式和内部主要结构,再依照故障警示和运行状况诊断研究发生故障的主要因素,是因为外网电压、电流、超负荷等外部因素导致的机器故障,还是因为单片机、参数故障、主电路等内部因素导致的机器故障。只有在了解了故障种类时,才可以在检测机器中不浪费时间。根据本人多年的从事经验而言,变频器发生的故障种类大部分都是电流、过载、欠电压、过热、参数设置错误等。其中,因主电路故障而导致变频控制器发生故障是最为常见的[2]。
三、变频主电路常见故障解决对策
        一般情况下,若是因机器其内部因素导致的变频故障,可以利用参数设置或检测外部接线口检测内部是否损坏,以此来避免拆解变频内部的烦琐工作。通常变频主电路是由整流模板、滤波模板、能耗制动、逆变模板组成的,如图1所示。在变频器发生缺相、欠电压或操作控制屏无反应时,通常都是因为主电路正负母线异常导致的,此时应该及时检测外部三相电源和主电路母线电压数值是否正常。如果不是因为三相电源和主电路母线电压的原因,则应检查整流模板是否正常。检测方法如下:首先关闭变频电源,在关闭变频电源一段时间后,再利用指针万用表10Ω挡检测上桥臂二极管,红色探针接触线段的直流母线(+)位置,黑色探针分别接触线端的输入功率位。检测下桥臂二极管,红色表笔接触线端的输入电源,黑表表笔接触线端的直流母线(-)位。当万用表指针显示时,代表着电路正常;当万用表指针指示不摆动时,则是断路状态。

图1变频器主电路工作原理
四、输入及输出控制电路常见故障处理
        变频调速的输入控制,通常是根据模拟量输入端和数字量输入端构成的。其中模拟量输入端主要是通过I—U变换电路及CPU数据交换来做到变频调速目的。如果该电路发生故障,就会导致变频不警示停机事故。现阶段我国大部分工厂应用的加药增加泵机组都是模拟端子控制,其测试方法主要是通过对变频进行模拟调频时,把万用表置于直流电压挡,将表笔分别接在VRF和COM处,观察是否有电压经过。如果电压有变化,但是变频运行状况且不对等,通常都是内部端子发生故障;如果电压变化,要先检查是否是因为端子外部发生看开路问题[3]。
五、结束语
        综上所述,随着时间的推移和长时间的不断研究学习,发现变频机组最常见的故障大部分都是因为外部因素或相关人员操作不当造成的,因此在运行变频机组前,还要注意电网电压是否正常,变频是否符合启动要求,外部机组负荷是否在承受范围内等等。并且在日常维护中,还要注意按时增加变频及配套设备的检查,确保设备周围的环境温度,同时还要做好除尘养护等工作。这样才可以最大程度上减少变频器发生故障的几率。
参考文献
[1]周维先.变频器故障判断与维修技术的分析[J].工程技术(全文版):00234-00234.
[2]席凯.变频机组的常规故障判断及维修技术[J].自动化应用,2019.
[3]董韶君.变频调速器的常见故障的技术分析与管理[J].管理观察,2010, 000(027):202-203.
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