羅茨風機變頻故障報警：參數(shù)設(shè)置不當引發(fā)的羅茨風機變頻系統(tǒng)異常處理.pdf

　　參數(shù)設(shè)置不當引發(fā)的羅茨風機變頻系統(tǒng)異常處理

　　王明軍

　　摘要針對羅茨風機變頻調(diào)速系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，進行分析，調(diào)整相應(yīng)參數(shù)，給出羅茨風機使用建議。

　　關(guān)鍵錦工羅茨風機變頻器參數(shù)設(shè)置

　　中圖分類號TH444文獻標識碼B

　　1．出現(xiàn)的問題 量表或直接讀取變頻器控制盤上電流顯示值)。3臺風機電機電

　　淮安同方水務(wù)有限公司四季青污水處理廠改(擴)建工程中 流與頻率對應(yīng)關(guān)系類似，從常規(guī)角度認為。電機運行頻率下降，羅

　　生物曝氣系統(tǒng)選用3臺3HE一200型羅茨風機(山東章丘鼓風機

　　茨風機軸功率也就下降。電機電流應(yīng)該下降。

　　廠生產(chǎn)，風量60m3／min，軸功率108．2kW)，配備YUP315M．．．．4型變2．問題分析及處理措施

　　頻電機(榮城市榮佳電機有限公司生產(chǎn)，額定功率132kW，額定 羅茨風機變頻系統(tǒng)接線見圖l，根據(jù)羅茨風機特性，羅茨風機

　　電流240．4A，工作范圍5～50Hz)，l臺羅茨鼓風機由1臺ABB

　　風量Q、軸功率P、轉(zhuǎn)速，l存在如下關(guān)系：()加手磯加乜，州B磯加：。可

　　ACS510--01—246A型變頻器(額定功率132kW，額定電流245A)

　　以看出，Q、P均與n成正比，即12．越高，Q、P越大，反之亦然。

　　驅(qū)動調(diào)速。設(shè)備調(diào)試過程中，按ABB變頻器說明書要求，選定標

　　UlAU1B U1C

　　準應(yīng)用宏，并向9905、9906、9907參數(shù)分別輸入電機額定電壓、功 U1A、U1B、ulC——工頻相電壓有效值

　　liBl IICI

　　率以及頻率。啟動風機后，電機工頻時工作正常，從變頻器上助手 11A、11B、11C——變頻器輸入端工頻線電

　　ACS510 流有效值

　　控制盤可以看出，電機電流在正常范圍內(nèi)。但當頻率向下調(diào)節(jié)時，

　　U2A、U2B、U2C——變頻器輸出端相電壓

　　電機電流反而上升，頻率在40Hz時，電機電流近似額定電流，頻

　　基波有效值

　　率再下降一點，電機電流則超過額定 表1

　　12A、12B、12C——變頻器輸出端線電流基

　　電流，運行一段時間后，變頻器即過 頻率，Hz 電流／A 波有效值

　　載保護停機。較陜將變頻器由50Hz 50 207

　　每隔5Hz降頻調(diào)節(jié)，同時記錄助手 圖1

　　45 219

　　控制盤顯示的頻率、電流(表1，由于

　　40 240

　　非工頻及高次諧波原因，普通數(shù)顯鉗 三相對稱電路消耗電功率為氏、／丁IUeostp，對于變頻器輸

　　35 269．5

　　形電流表測得的電流值誤差可能會 出端，則為磚、／丁12U：eos妒，其中厶是電機線電流基波有效值，

　　30 301．8

　　很大，為此應(yīng)采用帶FFTr功能的電 即變頻器輸出電流基波有效值，以是電機線電壓基波有效值，即

　　最初懷疑是空調(diào)機組電源電壓異常，u線低，引起過流熱繼 KR動作，斷開Pc控制板的電源后KR立刻恢復動作，MI、M2

　　電器保護，用萬用表AC500V電壓擋測量u線為370V，確實低立

羅茨風機變頻故障報警：羅茨風機為什么要變頻控制？錦工風機

　　問題：羅茨風機為什么要變頻控制？

　　小東答：羅茨鼓風機有變頻和非變頻的區(qū)別，并非所有的工況都要求是變頻控制，需要根據(jù)自己工況的需求來定，有的工況因為現(xiàn)場工況的原因，需要使用變頻控制，所以，需要加裝變頻控制柜，而有些公告情況下，不用采用變頻控制，所以，不變頻即可。

　　使用變頻沒有硬性要求，大多數(shù)情況下根據(jù)自己的情況來定，這里錦工風機還要告訴大家?guī)c注意事項：

　　1、變頻控制需要更多的維護工作。

　　2、變頻改造和科學，切忌不科學的改造羅茨鼓風機。

　　3、使用的費變頻電機，我們要做變頻改造，盡量選擇重新采購變頻電機。

　　4、非變頻電機強行做變頻控制，后期出現(xiàn)問題，需要自己承擔相應(yīng)的責任。

　　錦工風機專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風機，并且擁有變頻羅茨風機和非變頻羅茨風機，如果您有此方面的需求，可以聯(lián)系我們的官方客服熱線

　?。喝~羅茨鼓風機產(chǎn)品列表

羅茨風機變頻故障報警：羅茨風機變頻器停機的故障分析

　　山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉(zhuǎn)風機等機械設(shè)備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅(qū)羅茨風機、低噪音羅茨風機，贏得了市場好評和認可。

　　我公司客戶某煉油裝置加熱爐一臺羅茨風機電機容量為18.5kW，采用一臺丹佛斯VLT 5000系列容量為18.5kW的變頻器供電，可以根據(jù)工藝條件對羅茨風機進行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，從而控制加熱爐的進風量以達到燃料量和氧氣量合理匹配，實現(xiàn)燃料充分燃燒、合理利用，達到節(jié)能環(huán)保效果。

　　1、故障分析與處理

　　2021年4月25日，某煉油裝置改造后準備開工時，操作人員在對羅茨風機進行工藝調(diào)節(jié)時，出現(xiàn)短暫停機而后又很快轉(zhuǎn)起來，特別是在轉(zhuǎn)速（頻率）往下調(diào)節(jié)過程中，都出現(xiàn)停機現(xiàn)象，而升速過程中，運行平穩(wěn)，沒有出現(xiàn)報警或停機現(xiàn)象。

　　電氣維護人員到現(xiàn)場觀察了整個過程，轉(zhuǎn)速在以2.5HZ的幅度往下調(diào)節(jié)時，變頻器面板打出“警告5：電壓過高警告（DC LINK VOLTAGE HIGH）”、“警告/報警7：過電壓（DC LINK OVERVOLT）”和“警告/報警12：轉(zhuǎn)矩極限（TORQUE LIMIT）”，之后變頻器顯示面板出現(xiàn)閃爍，變頻器顯示頻率下降歸零，之后有啟動一致達到調(diào)節(jié)頻率。通過對上述現(xiàn)象的分析，初步判斷為在頻率下調(diào)過程中，電動機由電動狀態(tài)轉(zhuǎn)為發(fā)電狀態(tài)，反饋電壓過高引起變頻器中間直流環(huán)節(jié)過電壓，出現(xiàn)報警和停機現(xiàn)象。

　　查看變頻器參數(shù)，該變頻器的加速時間為15秒、減速時間為15秒，由于改造之前變頻器運行正常，頻率上調(diào)和下調(diào)都正常，改造之后出現(xiàn)異常，電氣維護人員與裝置機械專業(yè)的人員溝通后發(fā)現(xiàn)，風機和電機的鏈接由原來的皮帶傳動改造為軸傳動，改為剛性連接，羅茨鼓風機在降速過程中，慣性很大，在變頻器的輸出頻率很快降下來的情況下，而風機仍然以較高轉(zhuǎn)速在運行，出現(xiàn)“倒發(fā)電”狀態(tài)，造成變頻器直流環(huán)節(jié)過電壓，為避免這種情況的出現(xiàn)，必須將變頻器的減速時間放大，使之能夠與羅茨風機轉(zhuǎn)速調(diào)整過程中的機械慣性匹配，從而避免出現(xiàn)報警或停機現(xiàn)象。

　　將變頻器減速時間改為90秒，再反復試驗后，變頻器再沒有出現(xiàn)報警現(xiàn)象。運行幾個月后，變頻器運行良好，再無報警現(xiàn)象。

　　2、防范措施

　　1、對變頻器負載的變化情況要及時掌握，負載發(fā)生變化時相應(yīng)的參數(shù)要進行對應(yīng)的設(shè)定。

　　2、定期對變頻器本體進行檢查，運行期間加強對變頻器外觀、冷卻風機、變頻器運行一段時間后對變頻器的硬件進行一次檢查，防止出現(xiàn)硬件上的問題，保證變頻器長周期運行。

　　3、保證變頻器運行環(huán)境溫度適應(yīng)，避免環(huán)境溫度過高造成電解電容壽命快速下降。

　　3、結(jié)束語

　　從客戶近一年的運行情況來看，變頻器減速過程中的停機現(xiàn)象再沒有出現(xiàn)，通過此故障處理可以看出變頻器參數(shù)設(shè)定一定要與負載機械特性匹配，因此，探索合理的參數(shù)設(shè)定，為變頻器及電機提供正確完善的保護功能對變頻器長期運行是至關(guān)重要的。

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羅茨風機變頻故障報警：羅茨風機變頻器經(jīng)常出現(xiàn)過流故障怎么檢查

　　1.1 主回路常見故障分析。主回路主要由三相或單相整流橋、平滑電容器、濾波電容器、IPM逆變橋、限流電阻、接觸器等元件組成。其中許多常見故障是由電解電容引起。電解電容的壽命主要由加在其兩端的直流電壓和內(nèi)部溫度所決定，在回路設(shè)計時已經(jīng)選定了電容器的型號，所以內(nèi)部的溫度對電解電容器的壽命起決定作用。電解電容器會直接影響到變頻器的使用壽命，一般溫度每上升10 ℃，壽命減半。因此一方面在安裝時要考慮適當?shù)沫h(huán)境溫度，另一方面可以采取措施減少脈動電流。采用改善功率因數(shù)的交流或直流電抗器可以減少脈動電流，從而延長電解電容器的壽命。在電容器維護時，通常以比較輕易測量的靜電容量來判定電解電容器的劣化情況，當靜電容量低于額定值的80%，絕緣阻抗在5 Mω以下時，應(yīng)考慮更換電解電容器。1.2 主回路典型故障分析故障現(xiàn)象：變頻器在加速、減速或正常運行時出現(xiàn)過電流跳閘。首先應(yīng)區(qū)分是由于負載原因，還是變頻器的原因引起的。假如是變頻器的故障，可通過歷史記錄查詢在跳閘時的電流，超過了變頻器的額定電流或電子熱繼電器的設(shè)定值，而三相電壓和電流是平衡的，則應(yīng)考慮是否有過載或突變，如電機堵轉(zhuǎn)等。在負載慣性較大時，可適當延長加速時間，此過程對變頻器本身并無損壞。若跳閘時的電流，在變頻器的額定電流或在電子熱繼電器的設(shè)定范圍內(nèi)，可判定是IPM模塊或相關(guān)部分發(fā)生故障。首先可以通過測量變頻器的主回路輸出端子U、V、W， 分別與直流側(cè)的P、N端子之間的正反向電阻，來判定IPM模塊是否損壞。如模塊未損壞，則是驅(qū)動電路出了故障。假如減速時IPM模塊過流或變頻器對地短路跳閘，一般是逆變器的上半橋的模塊或其驅(qū)動電路故障;而加速時IPM模塊過流，則是下半橋的模塊或其驅(qū)動電路部分故障，發(fā)生這些故障的原因，多是由于外部灰塵進入變頻器內(nèi)部或環(huán)境潮濕引起。1.3 控制回路故障分析控制回路影響變頻器壽命的是電源部分，是平滑電容器和IPM電路板中的緩沖電容器，其原理與前述相同，但這里的電容器中通過的脈動電流，是基本不受主回路負載影響的定值，故其壽命主要由溫度和通電時間決定。由于電容器都焊接在電路板上，通過測量靜電容量來判定劣化情況比較困難，一般根據(jù)電容器環(huán)境溫度以及使用時間，來推算是否接近其使用壽命。電源電路板給控制回路、IPM驅(qū)動電路和表面操作顯示板以及風扇等提供電源，這些電源一般都是從主電路輸出的直流電壓，通過開關(guān)電源再分別整流而得到的。因此，某一路電源短路，除了本路的整流電路受損外，還可能影響其他部分的電源，如由于誤操作而使控制電源與公共接地短接，致使電源電路板上開關(guān)電源部分損壞，風扇電源的短路導致其他電源斷電等。一般通過觀察電源電路板就比較輕易發(fā)現(xiàn)。邏輯控制電路板是變頻器的核心，它集中了CPU、MPU、RAM、EEPROM等大規(guī)模集成電路，具有很高的可靠性，本身出現(xiàn)故障的概率很小，但有時會因開機而使全部控制端子同時閉合，導致變頻器出現(xiàn)EEPROM故障，這只要對EEPROM重新復位就可以了。IPM電路板包含驅(qū)動和緩沖電路，以及過電壓、缺相等保護電路。從邏輯控制板來的PWM信號，通過光耦合將電壓驅(qū)動信號輸入IPM模塊，因而在檢測?？斓耐瑫r，還應(yīng)測量IPM模塊上的光耦。1.4 冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)主要包括散熱片和冷卻風扇。其中冷卻風扇壽命較短，臨近使用壽命時，風扇產(chǎn)生震動，噪聲增大最后停轉(zhuǎn)，變頻器出現(xiàn)IPM過熱跳閘。冷卻風扇的壽命受限于軸承，大約為10000～35000 h。當變頻器連續(xù)運轉(zhuǎn)時，需要2～3年更換一次風扇或軸承。為了延錦工扇的壽命，一些產(chǎn)品的風扇只在變頻器運轉(zhuǎn)時而不是電源開啟時運行。1.5 外部的電磁感應(yīng)干擾假如變頻器四周存在干擾源，它們將通過輻射或電源線侵入變頻器的內(nèi)部，引起控制回路誤動作，造成工作不正?；蛲C，嚴重時甚至損壞變頻器。減少噪聲干擾的具體方法有：變頻器四周所有繼電器、接觸器的控制線圈上，加裝防止沖擊電壓的吸收裝置，如RC浪涌吸收器，其接線不能超過20 cm;盡量縮短控制回路的配線距離，并使其與主回路分離;變頻器控制回路配線絞合節(jié)距離應(yīng)在15 mm以上，與主回路保持10 cm以上的間距;變頻器距離電動機很遠時(超過100 m)，這時一方面可加大導線截面面積，保證線路壓降在2%以內(nèi)，同時應(yīng)加裝變頻器輸出電抗器，用來補償因長距離導線產(chǎn)生的分布電容的充電電流。變頻器接地端子應(yīng)按規(guī)定進行接地，必須在專用接地點可靠接地，不能同電焊、動力接地混用;變頻器輸入端安裝無線電噪聲濾波器，減少輸入高次諧波，從而可降低從電源線到電子設(shè)備的噪聲影響;同時在變頻器的輸出端也安裝無線電噪聲濾波器，以降低其輸出端的線路噪聲。1.6 安裝環(huán)境變頻器屬于電子器件裝置，對安裝環(huán)境要求比較嚴格，在其說明書中有具體安裝使用環(huán)境的要求。在非凡情況下，若確實無法滿足這些要求，必須盡量采用相應(yīng)抑制措施：振動是對電子器件造成機械損傷的主要原因，對于振動沖擊較大的場合，應(yīng)采用橡膠等避振措施;潮濕、腐蝕性氣體及塵埃等將造成電子器件銹蝕、接觸不良、絕緣降低而形成短路，作為防范措施，應(yīng)對控制板進行防腐防塵處理，并采用封閉式結(jié)構(gòu);溫度是影響電子器件壽命及可靠性的重要因素，非凡是半導體器件，應(yīng)根據(jù)裝置要求的環(huán)境條件安裝空調(diào)或避免日光直射。除上述幾點外，定期檢查變頻器的空氣濾清器及冷卻風扇也是非常必要的。對于非凡的高寒場合，為防止微處理器因溫度過低不能正常工作，應(yīng)采取設(shè)置空氣加熱器等必要措施。1.7 電源異常電源異常大致分以下3種，即缺相、低電壓、停電，有時也出現(xiàn)它們的混合形式。這些異?，F(xiàn)象的主要原因，多半是輸電線路因風、雪、雷擊造成的，有時也因為同一供電系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)對地短路及相間短路。而雷擊因地域和季節(jié)有很大差異。除電壓波動外，有些電網(wǎng)或自行發(fā)電的單位，也會出現(xiàn)頻率波動，并且這些現(xiàn)象有時在短時間內(nèi)重復出現(xiàn)，為保證設(shè)備的正常運行，對變頻器供電電源也提出相應(yīng)要求。假如四周有直接啟動的電動機和電磁爐等設(shè)備，為防止這些設(shè)備投入時造成的電壓降低，其電源應(yīng)和變頻器的電源分離，減小相互影響。對于要求瞬時停電后仍能繼續(xù)運行的設(shè)備，除選擇合適價格的變頻器外，還應(yīng)預先考慮電機負載的降速比例。當變頻器和外部控制回路都采用瞬間停電補償方式時，失壓回復后，通過測速電機測速來防止在加速中的過電流。對于要求必須連續(xù)運行的設(shè)備，應(yīng)對變頻器加裝自動切換的不停電電源裝置。像帶有二極管輸入及使用單相控制電源的變頻器，雖然在缺相狀態(tài)，但也能繼續(xù)工作，但整流器中個別器件電流過大，及電容器的脈沖電流過大，若長期運行將對變頻器的壽命及可靠性造成不良影響，應(yīng)及早檢查處理。1.8 雷擊、感應(yīng)雷電雷擊或感應(yīng)雷擊形成的沖擊電壓，有時也會造成變頻器的損壞。此外，當電源系統(tǒng)一次側(cè)帶有真空斷路器時，短路開閉會產(chǎn)生較高的沖擊電壓。為防止因沖擊電壓造成過電壓損壞，通常需要在變頻器的輸入端加壓敏電阻等吸收器件。真空斷路器應(yīng)增加RC浪涌吸收器。若變壓器一次側(cè)有真空斷路器，應(yīng)在控制時序上，保證真空斷路器動作前先將變頻器斷開。2 變頻器本身的故障自診斷及預防功能老型號的晶體管變頻器主要有以下缺點：輕易跳閘、不輕易再啟動、過負載能力低。由于IGBT及CPU的迅速發(fā)展，變頻器內(nèi)部增加了完善的自診斷及故障防范功能，大幅度提高了變頻器的可靠性。假如使用矢量控制變頻器中的“全領(lǐng)域自動轉(zhuǎn)矩補償功能”，其中的“啟動轉(zhuǎn)矩不足”、“環(huán)境條件變化造成出力下降”等故障原因，將得到很好的克服。該功能是利用變頻器內(nèi)部的微型計算機的高速運算，計算出當前時刻所需要的轉(zhuǎn)矩，迅速對輸出電壓進行修正和補償，以抵消因外部條件變化而造成的變頻器輸出轉(zhuǎn)矩變化。此外，由于變頻器的軟件開發(fā)更加完善，可以預先在變頻器的內(nèi)部設(shè)置各種故障防止措施，并使故障化解后，仍能保持繼續(xù)運行，例如：對自由停車過程中的電機進行再啟動;對內(nèi)部故障自動復位并保持連續(xù)運行;負載轉(zhuǎn)矩過大時，能自動調(diào)整運行曲線，能夠?qū)C械系統(tǒng)的異常轉(zhuǎn)矩進行檢測。

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