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交流变频电源常见问题分析及解决方案

发布时间: 2021-09-09   浏览次数:   编辑:澳门新葡3522最新网站-澳门新葡3522最新网站

    变频电源由主回路、电源回路、IM驱动及保护回路、冷却风扇等几部分构成的。其结构多为单元化或模块化形式,考虑到使用方法不正确或设置环境不合理,将容易造成变频电源误动作及发生故障,或是无法满足预期的运行效果,为防患于未然,事先对故障原因进行认真进行分析不可忽视。


1、主回路常见故障进行分析
主回路主要由三相或单相整流桥、平滑电容器、波电容器、IPM要考虑适当的环境温度,与此同时可以采取措减少脉动电流。采用改善功率因数的交流或直流电抗器可以减少脉动电流,从而延长电解电容器的寿命。

在电容器维护时,通常以比较容易测量的静电容量来判断电解电容器的劣化情况,当静电容量低于额定值的80%,绝绿阻抗在5MΩ以下时,应考虑更换电解电容器。


2、control回路故障进行分析

control回路影响変频电源寿命的是电源部分,是平滑电容器和IPM电路板中的缓冲电容器,其原理与前述相同,但这里的电容器中可以通过的脉动电流,是基本不受主回路负载影响的定值,故其寿命主要由温度和通电时间決定。考虑到电容器都焊接在电路板上,可以通过测量静电容量来判断劣化情况比较困难,通常情况下根据电容器环境温度以及使用时间,来推算是否接近其使用寿命。


      电源电路板给control回路、IPM驱动电路和表面操作显示板以及风扇等提供电源,这些电源通常情况下都是从主电路输出的直流电压,可以通过开关电源再分别整流而得到的。因此,某一路电源短路,除了本路的整流电路受损外,还可能影响其他部分的电源,如考虑到误操作而使control电源与公共接地短接,致使电源电路板上开关电源部分损坏,风扇电源的短路导致其他电源断电等。通常情况下通过观察电源电路板就比较容易发现。


     逻辑control电路板是変频电源的core,它集中了CPU、MU、RAM、EEPROMI等大规模集成电路,具有很高的可靠性,本身出现故障的概率很小,但有的时候会因开机而使全部control端子同时闭合,导致変频电源出现EEPROM故障,这只要对EEPROMI重新复位就可以了。


IPM电路板包含驱动和缓冲电路,以及过电压、缺相等保护电路。从逻辑control板来的PM信号,可以通过光耦合将电压驱动信号输入IPM模块,因而在检测模快的同时,还应测量IPM模块上的光耦。


3、冷却系统
冷却系统主要是包括散热片和冷却风扇。其中冷却风扇寿命较短临近使用寿命时,风扇产生震动,噪声大至后停转,変频电源出现IPM过热跳闸。冷却风扇的寿命受陷于轴承,大约为10000~35000h。
当変频电源连续运转时,需要2-3年更換一次风扇或轴承。为了更好地延长风扇的寿命,一些产品的风扇只在变频电源运转时而不是电源开启时运行。


4、外部的电磁感应干扰
如果変频电源周存在干扰源,它们将通过radiate或电源线侵入変频电源的内部,引起control回路误动作,造成工作不正常或停机,严重时甚至损坏変频电源。减少噪声干扰的具体方法有:変频电源周围所有继电器、接触器的control线上,加装防止冲击电压的吸取装置,如RC浪涌吸取器,其接线不能超过20cm;尽量缩短control回路的配线距离,并使其与主回路分离;変频电源control回路配线绞合节距离应在15mm以上,与主回路保持10cm以上的间距;変频电源距离电动机很远时(超过100m),这时一方面可加大导线截面面积,保证线路压降在2%以内,同时应加装频电源输出电抗器,用来补偿因长距离导线产生的分布电容的充电电流。变频电源接地端子应按规定进行接地,必须在special接地点可靠接地,不能同电焊、动力接地混用;変频电源输入端安装无线电噪声波器,减少输入高谐波,从而可降低从电源线到电子设备的噪声影响;同时在变频电源的输出端也安装无线电噪声漶波器,以降低其输出端的线路噪声。


5、安装环境
変频电源属于电子器件装置,对安装环境要求比较严格,在其说明书中有详细安装使用环境的要求。在特殊情况下,若确实无法满足这些要求,须尽量采用相应inhibit措施:振动是对电子器件造成机械损伤的主要原因,针对于振动冲击较大的场合,应采用橡胶等避振措施;潮湿、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件锈蚀、接触不良、绝缘降低而形成短路,作为防范措施,应对control板进行防腐防尘处理,并采用封闭式结构;温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因素,特别是半导体器件,应根据装置要求的环境条件安装空调或避免日光直射。
除以上几点外,定期检查変频电源的空气滤清器及冷却风扇也是非常必要的。针对于特殊的高寒场合,为防止微处理器因温度过低不能正常工作,应采取设置空气加热器等必要措施。

6、电源异常情况
电源异常情况一般来说分以下3种,即缺相、低电压、停电,有的时候也出现雪、雷击造成的,有的时候也因为同一供电系统内出现对地短路及相间短路。而雷击因地域和季节有很大差异。除电压波动外,有些电网或自行发电的单位,也会出现频率波动,并且这些现象有的时候在短时间内重复出现,为保证设备的正常运行,对変频电源供电电源也提出相应要求。
要是附近有直接启动的电动机和电磁炉等设备,为防止这些设备投进时造成的电压降低,其电源应和变频电源的电源分离,减小相互影响。


A对于要求瞬时停电后仍能继续运行的设备,除选择合适价格的変频电源外,还应预先考虑电机负载的降速比例。当変频电源和外部control回路都采用瞬间停电补偿方式时,失压回复后,通过测速电机测速来防止在加速中的过电流。


B对于要求必须连续运行的设备,应对变频电源加装自动切换的不停电电源装置。像带有二极管输入及使用单相control电源的变频电源,虽然在缺相状态,但也能继续工作,但整流器中个别器件电流过大,及电容器的脉冲电流过大,若长时间运行将对变频电源的寿命及可靠性造成不良影响,应尽早检查处理。


7、雷击、感应雷电
雷击或感应電击形成的冲击电压,有的时候也会造成变频电源的损坏。除此之外,当电源系统一次侧带有真空断路器时,短路开闭会产生较高的冲击电压。为防止因冲击电压造成过电压损坏,通常需要在変频电源的输入端加压敏电阻等吸取器件。真空断路器应增加RC浪涌吸取器。若变压器一次侧有真空断路器,应在control时序上,保证真空断路器动作前先将变频电源断开。

 
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