水文自動(dòng)纜道測(cè)流控制系統(tǒng)中變頻器常見(jiàn)故障的基本排除方法

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摘要：變頻器是水文纜道控制中最重要的環(huán)節(jié)，整個(gè)控制中變頻器的損壞或常見(jiàn)故障會(huì)使設(shè)備癱瘓，嚴(yán)重影響洪水正常測(cè)驗(yàn)。本文主要探討了變頻器常見(jiàn)故障及處理方法。 

關(guān)鍵詞：水文；控制系統(tǒng)；變頻器；故障  abstract: the hydrology cableway control frequency converter is the most important step in the whole frequency converter control, damage and common malfunction cause the equipment paralysis, seriously affect the flood normal test. this paper mainly discusses the frequency converter familiar fault and processing method.  key words: hydrology; control system; frequency converter; fault  中圖分類號(hào): tm921.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)：2095-2104（2012）  水文纜道控制中變頻器是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心。在實(shí)際水文測(cè)驗(yàn)中，洪水來(lái)臨時(shí)自動(dòng)纜道的正常運(yùn)行是保證我們水文職工測(cè)得準(zhǔn)報(bào)的出，節(jié)省人力，自動(dòng)化程度較高的測(cè)驗(yàn)設(shè)備；往往因?yàn)檎麄€(gè)控制中變頻器的損壞或常見(jiàn)故障而是設(shè)備癱瘓狀態(tài)，嚴(yán)重影響洪水正常測(cè)驗(yàn)。由于我們基層測(cè)站掌握這方面技術(shù)的人很少，現(xiàn)在我就使用中變頻器常見(jiàn)故障處理方法做一簡(jiǎn)單剖析，起一個(gè)拋磚引玉的作用，以便自動(dòng)測(cè)流纜道能在洪水測(cè)驗(yàn)和日常工作中能發(fā)揮更大的作用。  1.無(wú)輸出電壓  我們?cè)谧冾l氣使用中發(fā)現(xiàn)，變頻器無(wú)輸出電壓的故障原因通常有一下幾種:  1.1主回路不通  重點(diǎn)檢查主回路通道中說(shuō)有開(kāi)關(guān)熔斷器，接觸器及電力電子元件是否完好，導(dǎo)線接頭有無(wú)接觸不良或松脫。  1.2控制回路接線錯(cuò)誤，變頻器為正常啟動(dòng)。  變頻器在維修使用中，要以說(shuō)明書為依據(jù)，認(rèn)真核對(duì)控制回路接線，找出錯(cuò)誤，并加以糾正。  2.變頻器在故障時(shí)不能升速  主要原因有以下幾種：  2.1交流電源或變頻器缺相  電源缺相是變頻器輸出電壓降低；變頻器輸出缺相造成三項(xiàng)不對(duì)稱，而產(chǎn)生負(fù)序轉(zhuǎn)矩。都是電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩變小，不能驅(qū)動(dòng)負(fù)載加速。應(yīng)檢查熔絲，導(dǎo)線接頭有無(wú)松脫，斷路，逆變橋開(kāi)關(guān)管是否損壞和有無(wú)觸發(fā)脈沖等。  2.2變頻器頻率或電流設(shè)定值偏小  頻率設(shè)定在低值點(diǎn)上是頻率受到限制無(wú)法升高而不能加速。電流值設(shè)定偏小，則產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩的能力被限制，使電動(dòng)機(jī)剩余轉(zhuǎn)矩過(guò)小而不能加速。因此在檢查維修變頻器的過(guò)程中，應(yīng)檢查頻率和電流值。偏小則產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩的能力被限制，使電動(dòng)機(jī)剩余轉(zhuǎn)矩過(guò)小而不能加速。因此在變頻器檢查維修時(shí)，注意電流設(shè)定值是否適當(dāng)?？措娏髟O(shè)定值已達(dá)到變頻器的最大值，則說(shuō)明變頻器容量偏小，應(yīng)換較大容量的變頻器。  2.3調(diào)速電位器接觸不良或相關(guān)元件損壞，是頻率給定值不能升高。  3.變頻器維修—轉(zhuǎn)速不穩(wěn)或不能平滑調(diào)節(jié)  故障原因可能有以下幾種：  3.1電源電壓不穩(wěn)定  3.2負(fù)載有較大波動(dòng)。如在漲水時(shí)吊箱有柴草掛住懸桿或鋼絲繩掉道卡住等，實(shí)際使用中要及時(shí)清理或排除；或者關(guān)掉電源排除故障。  3.3外界噪聲干擾是頻率發(fā)生變化。  4.變頻器過(guò)流故障  4.1電源電壓超限或缺相  電壓超限而過(guò)高或過(guò)低，應(yīng)按說(shuō)明書規(guī)定的范圍進(jìn)行調(diào)整。無(wú)論電源缺相或變頻器輸出缺相都導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)矩減小而過(guò)流。  4.2負(fù)載過(guò)重或負(fù)載側(cè)短路。  4.3變頻器設(shè)定值不適當(dāng)  在變頻器維修中，這種故障原因有分為三種: 一 電壓頻率特性曲線中電壓提升大于頻率提升。破壞了u/f的比例關(guān)系，造成低頻高壓而過(guò)流；二 使加速時(shí)間過(guò)短，需要加速轉(zhuǎn)矩過(guò)大而過(guò)流；三是減速制動(dòng)時(shí)間設(shè)定過(guò)短，電機(jī)再發(fā)生電勵(lì)磁中間回路，造成中間回路電壓過(guò)高而制動(dòng)回路過(guò)流。  4.4震蕩過(guò)流  在變頻維修中，發(fā)現(xiàn)這種情況一般只在某轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生。主要原因有兩個(gè): 一是電器頻率與機(jī)械頻率發(fā)生共振；二 是純電氣回路所引起。如功率開(kāi)關(guān)管的死區(qū)控制時(shí)間，中間直流回路電容電壓的波動(dòng)，電機(jī)滯后電流的影響及外界干擾源的干擾等。找出發(fā)生震蕩的頻率范圍后，可利用跳躍頻率功能跳過(guò)共振頻率。如果在變頻維修中，以上四方面都正常，則可能是選擇的變頻器容量偏小所致，應(yīng)考慮加大。  5.變頻器過(guò)壓故障  此故障發(fā)生在絞關(guān)電機(jī)減速制動(dòng)時(shí)，過(guò)壓原因大都與中間回路及制動(dòng)環(huán)節(jié)相關(guān)。  主要是：  5.1電源電壓過(guò)高，一般超過(guò)百分之十以上；  5.2制動(dòng)電阻阻值過(guò)大或損壞，無(wú)法及時(shí)釋放回饋的能量而造成過(guò)電壓。  5.3中間回路濾波電容失效或檢測(cè)回路故障。此電容一般5年應(yīng)更換。  6.變頻器低電壓故障  主要原因在電源方面:  6.1交流電壓過(guò)低 或缺相。  6.2供電變壓器容量偏小，線路阻抗過(guò)大，帶負(fù)載后變壓器線路壓降大而造成 變頻器輸入電壓偏低。  7. 變頻器干擾  7.1來(lái)自外部電網(wǎng)的干擾  電網(wǎng)中的諧波干擾主要通過(guò)變頻器的供電電源干擾變頻器。電網(wǎng)中存在大量諧波源如各種整流設(shè)備、交直流互換設(shè)備、電子電壓調(diào)整設(shè)備，非線性負(fù)載及照明設(shè)備等。這些負(fù)荷都使電網(wǎng)中的電壓、電流產(chǎn)生波形畸變，從而對(duì)電網(wǎng)中其它設(shè)備產(chǎn)生危害的干擾。變頻器的供電電源受到來(lái)自被污染的交流電網(wǎng)的干擾后若不加處理，電網(wǎng)噪聲就會(huì)通過(guò)電網(wǎng)電源電路干擾變頻器。供電電源的干擾對(duì)變頻器主要有：  7.1.1過(guò)壓、欠壓、瞬時(shí)掉電  7.1.2浪涌、跌落  7.1.3尖峰電壓脈沖  7.1.4射頻干擾。  7.2變頻器自身對(duì)外部的干擾  變頻器的整流橋?qū)﹄娋W(wǎng)來(lái)說(shuō)是非線性負(fù)載，它所產(chǎn)生的諧波對(duì)同一電網(wǎng)的其它電子、電氣設(shè)備產(chǎn)生諧波干擾。另外變頻器的逆變器大多采用pwm技術(shù)，當(dāng)工作于開(kāi)關(guān)模式且作高速切換時(shí)，產(chǎn)生大量耦合性噪聲。因此變頻器對(duì)系統(tǒng)內(nèi)其它的電子、電氣設(shè)備來(lái)說(shuō)是一電磁干擾源。  變頻器的輸入和輸出電流中，都含有很多高次諧波成分。除了能構(gòu)成電源無(wú)功損耗的較低次諧波外，還有許多頻率很高的諧波成分。它們將以各種方式把自己的能量傳播出去，形成對(duì)變頻器本身和其它設(shè)備的干擾信號(hào)。  8.結(jié)束語(yǔ)  以上分析只是從可能性比較大的幾方面來(lái)進(jìn)行分析的。在變頻器檢查維修時(shí)真正的原因，還要逐一檢查排除。只要理解了變頻器的原理，就能縮小故障原因的查找范圍，不找人用最短的時(shí)間將故障排除。這只是使用和學(xué)習(xí)中初淺的理解，以供大家參考或借鑒，以便自動(dòng)纜道為我們水文測(cè)驗(yàn)工作發(fā)揮更大作用，使我們當(dāng)好水文尖兵。  注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)用pdf形式查看。