谢宗宇
摘 要:ABB变频器ACS800系列具有稳定的性能、丰富的组合功能、高性能的矢量控制技术、底速高转矩输出、良好的动态特性及超强的过载能力。节省占地面积、运行能耗低支持广泛功率范围的优势,在冶金、发电等行业得到广泛应用,极大推动了我国工业制造业的发展进程。然而,在变频器运行期间,受自身老化、运行环境等因素影响,常出现故障问题,影响设备工况与使用寿命。基于此,为保证设备安全、稳定运行,本文对ABB变频器ACS800系列的常见故障进行探讨,提出故障处理方法和日常维护措施,以供参考。
关键词:ABB变频器;ACS800系列;常见故障;日常维护
一、ABB变频器ACS800系统的常见故障与处理方法
1、制动器故障
制动器故障的产生原因在于开启超时或是打开不到位,顯示BRAKE FLT作为故障代码。针对这一故障,要求技术人员检查数字输出抱闸松开到接触器的连线,开启制动器保护罩,强制开启制动器线圈,重点检查装置限位是否处于打开状态,从而确定故障成因,当机构卡阻或是限位无法打开时,更换全新制动器即可,在限位打开距离不达标时,对行程开关进行紧固处理并调节行程开关、限位打开距离即可,而在制动器打开时间较长时,可选择调整打开延时时间或是更换液力推杆。
2、变频器温度超温与低温故障
ABB变频器对温度较为敏感,如果工作温度过高或是过低,都将明显影响变频器运行工况,由此引发变频器性能下降、电动机过热等一系列问题出现。
首先,针对变频器超温故障,常见成因为风扇不转和风道堵塞,逐项检查风扇线圈损坏情况、冷风道积尘情况和风扇润滑情况,确定故障点和问题成因,选择性更换风扇线圈、清理风道积尘、在风扇转动不灵活与卡死部位添加轻油和固体润滑脂,必要时更换全新的同型号冷风风扇。
其次,针对变频器低温故障,产生原因在于运行环境温度较低,进而影响到变频器工作温度,可选择在电气室增设暖风空调,来提升环境温度和工作温度,避免低温干扰到变频器运行工况。
3、限流操作
在ABB变频器运行期间,如果电流数值与电压频率超出预先设定的额定值,将形成电流极限问题,由控制系统发出限流报警信号,自动调整变频器运行状态,使变频器无法工作,这一问题并不会对设备性能、使用寿命造成明显影响。当出现限流操作问题时,需要采取溯源分析等手段来掌握电流极限成因,采取相应处理措施,并将电压频率和电流数值调整至至额定范围内,方可恢复变频器稳定运行工况,预防限流操作问题反复出现。
4、过流故障
过流故障是因变频器启动期间因骤然升速或是电动机转矩值不达标而出现跳闸现象,可能造成通电就跳、电路模块烧坏的严重后果,主要产生原因包括负载短路、加速时间过短、设置电流值较小、转矩补偿过大。在出现变频器过流故障时,首先要确定故障成因和过电流大致部位,可使用万用表逐项检测各处关键测试点的电流值,以及检测集成电路各脚输出电压值,根据测量数据判断各部位是否存在过流故障。随后,更换因过电流故障而损坏的元器件,重新设定加速时间与转矩补偿量等参数。在受损元件更换和故障隐患消除后,通电进行试运行,接上电动机并启动变频器,观察一段时间内的运行工况,确定温升正常、未反复出现过电流现象后,即可完成故障维修作业,确定过电流故障被排除。
二、ABB变频器ACS800系列的日常维护措施
1、安装与运行
在ABB变频器运行期间,安装质量不佳和运行环境条件恶劣,进而影响到变频器运行工况是故障问题反复出现的主要原因,使得设备老化速度加快、运行稳定性不足。例如,当ABB变频器处于室温高于50℃或是不同时间段温差过大的工作环境时,在运行期间易出现老化速度加快、结露、绝缘大幅降低、短路问题。针对于此,为预防变频器故障出现,需要将安装质量检查、运行环境管理纳入日常维护体系中,着重开展这两方面工作。其中,在安装质量检查方面,参照厂商提供的安装说明书与使用手册,逐项检查ABB变频器各部位与电气线路的安装质量是否达标,测试变频器运行状态,发现和解决安装问题,如开展电气安装绝缘检查工作,对变频器及部件进行绝缘电阻测试,对内部限压电路进行切断测试电压。而在运行环境管理方面,需要将环境室温始终维持在40℃及以下,湿度在90%以下。在设备间安装除湿器或是放置干燥剂来控制环境空气湿度,定期清理变频器机壳附着与地面墙面上的灰尘污渍,必要时在变频器电源和电动机上加设屏蔽电缆来抑制电磁辐射。
2、接地与制动
首先,对于ABB变频器接地故障,一方面,定期检查变频器是否存在接地故障,使用万用表测量负载端对地电阻值,如果负载端存在漏电部位,表明出现接地故障,分析故障成因并加以解决。另一方面,对ABB变频器接地方法进行优化改进,要求接地导线截面积不小于2.5mm2、接地点尽量靠近变频器、接地线越短越好。设置最小接地电阻值,保持变频器接地装置与防雷接地装置5m以上间隔距离、禁止共用接地装置、将屏蔽两端保持浮空状态,预防接地故障出现。其次,考虑到电机运行期间偶尔出现紧急停车情况,为避免在紧急停车期间出现故障问题,应在ABB变频器中增设停车功能和刹车制动电阻。如此,在电机紧急停车时,由停车功能与刹车制动电阻向其提供双重保障。
3、清灰与更换
首先,考虑到ABB变频器工作环境复杂,受到环境侵蚀与灰尘等多方面因素影响,易出现变频器积灰、返潮情况,如在电路板上附着尘埃和煤粉尘等杂质,由此引发短路、电路板烧损等故障出现。因此,要求维护人员定期开展清灰作业,清理机壳表面灰尘污渍,并在变频器预防性检修期间拆解为若干部件,逐项清理散热网、电路板等部件上的灰尘污渍,使用吹风机与红外线灯泡来清除灰尘、消除潮气。其次,ABB变频器在运行期间,受到环境侵蚀、高温、自身老化等因素影响,部件的老化速度较快,在使用一段时间后出现性能下滑现象,对变频器运行工况造成影响。维护人员需要根据日常检查结果、运行参数和拆机检查情况来判断部件老化程度,更换老化严重、不堪使用的部件,尽可量替换原厂型号部件,必要时可更换型号性能相似部件,并在部件更换后开展试机作业,检查变频器运行工况是否满足投运使用要求。
4、试机检查
在变频器故障维修、日常维护工作期间,为准确判断变频器是否存在隐性故障,或是所处理故障问题是否得到有效排除,因而需要在故障检修完毕、维护保养后开展试机检查工作,使变频器处于空载状态,观察变频器在空载启动时的情况,从而判定变频器好坏,一切正常时将设备投入使用,当出现过快温升、过电流、发出限流报警信号等异常情况时,重新开展故障诊断和设备维修作业。例如,当ABB变频器更换电机、或是RMIO板时,进行试机检查,将电机脱轴,确定机构运行电机空载转动,变频器控制打到本地,将联锁信息设定为允许转动,逐项调整给定速度值,确定给定速度,点击运行键进行辨识运行,持续运行20s后,操作界面上显示“ID DONE”,完成辨识运行,自动跳回参数,表明变频器一切正常。
结语:综上所述,为进一步降低ABB变频器故障率和维持变频器良好运行工况。维护人员必须做到对ABB变频器典型故障问题成因与处理方法的全面掌握,做好安装质量检查、运行环境管理、清灰、老化部件更换等方面的日常维护工作,方可保障变频器安全、稳定运行。
参考文献:
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