关于安川(YASKAWA)变频器的维护要点
随着交流变频器技术的日趋完善,港口起重机械的直流驱动器已逐渐被交流驱动器所取代交流驱动器在应用上维护简便,能适应恶劣工况,对电机的要求低,若使用带PG矢量控制方式,控制精度更可达0.002%,在港机应用上还有很高的储备精度,能适应港机对控制要求的不断提高
变频器自身有完善的监测保护程序,能根据电机参数,判断出电机运转中的异常,自动记录发生异常时电机的各项参数及变频器的运转参数(电流,电压,频率,功率,输入输出端子状态等),便于维修人员判断分析故障并根据保护参数的设定,执行不同模式的运转保护虽然说变频器的自身保护是很完善的,但实际应用中,变频器的正常运转还是要依赖于高质量的日常维护
通过对多例变频器故障的分析,发现变频器的功率输出元件IGBT,快速熔断器,驱动板是故障发生时的易损元件,总结故障原因主要为以下两类:
1:变频器输出侧短路(变频器至电机引线对地或相间短路,电机绕组绝缘损坏)损坏IGBT,快速熔断器,驱动板
2:主控板因结露碳粉过多造成误触发,损坏IGBT,快速熔断器,驱动板
它们的故障现象一般为变频器数字操作器显示PUF(熔断器断开)
关于安川(YASKAWA)变频器的维护要点
随着交流变频器技术的日趋完善,港口起重机械的直流驱动器已逐渐被交流驱动器所取代交流驱动器在应用上维护简便,能适应恶劣工况,对电机的要求低,若使用带PG矢量控制方式,控制精度更可达0.002%,在港机应用上还有很高的储备精度,能适应港机对控制要求的不断提高
变频器自身有完善的监测保护程序,能根据电机参数,判断出电机运转中的异常,自动记录发生异常时电机的各项参数及变频器的运转参数(电流,电压,频率,功率,输入输出端子状态等),便于维修人员判断分析故障并根据保护参数的设定,执行不同模式的运转保护虽然说变频器的自身保护是很完善的,但实际应用中,变频器的正常运转还是要依赖于高质量的日常维护
通过对多例变频器故障的分析,发现变频器的功率输出元件IGBT,快速熔断器,驱动板是故障发生时的易损元件,总结故障原因主要为以经过多次维修经验发现,当报PUF故障时,快速熔断器损坏的同时,IGBT也会损坏,甚至损坏驱动板这是因为IGBT是高频开关元件,工作频率高,动态相应快,以保证变频器的良好的输出特性,当故障发生时,因短路或误触发产生一个瞬时尖峰电流,变频器监测回路从监测,判断,到执行虽然很快,但速度还是低于IGBT的动态响应,IGBT一般在这个过程损坏击穿,IGBT击穿后,直流母线与输出相之间的快速熔断器会动作,来避免故障范围的扩大,但熔断器是热熔元件,参数特性一致性不是很好,所以当熔断器的动作时间稍有延迟,会造成短路电流急剧上升,IGBT炸裂,输出极(C极)与控制极(G极)短路损伤驱动板
在维修中,要仔细测量,认真分析,准确判断出故障发生的原因,以免更换元件再次损坏
具体排除过程应严格按以下步骤实施:当变频器报PUF时,先断开变频器输入电源,从操作器屏幕查看一下U3和U2参数(故障历史及故障发生时电机的各项状态)判断出故障时电机的状态,然后断开控制电源,待变频器的充电指示灯熄灭,拆下变频器输出线,用万用表(最好是指针式)10K档分别测量变频器输出端(U,V,W三相)对直流母线(+,-)的阻值,正常时U,V,W三相对直流母线的阻值(正向,反向)应平衡,若U,V,W其中任意一相对母线的阻值趋于零则说明此相桥臂的IGBT已击穿,应进一步检查变频器内部,观察IGBT是否炸裂,测量经过多次维修经验发现,当报PUF故障时,快速熔断器损坏的同时,IGBT也会损坏,甚至损坏驱动板
这是因为IGBT是高频开关元件,工作频率高,动态相应快,以保证变频器的良好的输出特性,当故障发生时,因短路或误触发产生一个瞬时尖峰电流,变频器监测回路从监测,判断,到执行虽然很快,但速度还是低于IGBT的动态响应,IGBT一般在这个过程损坏击穿,IGBT击穿后,直流母线与输出相之间的快速熔断器会动作,来避免故障范围的扩大,但熔断器是热熔元件,参数特性一致性不是很好,所以当熔断器的动作时间稍有延迟,会造成短路电流急剧上升,IGBT炸裂,输出极(C极)与控制极(G极)短路损伤驱动板
在维修中,要仔细测量,认真分析,准确判断出故障发生的原因,以免更换元件再次损坏具体排除过程应严格按以下步骤实施:当变频器报PUF时,先断开变频器输入电源,从操作器屏幕查看一下U3和U2参数(故障历史及故障发生时电机的各项状态)判断出故障时电机的状态,然后断开控制电源,待变频器的充电指示灯熄灭,拆下变频器输出线,用万用表(最好是指针式)10K档分别测量变频器输出端(U,V,W三相)对直流母线(+,-)的阻值,正常时U,V,W三相对直流母线的阻值(正向,反向)应平衡,若U,V,W其中任意一相对母线的阻值趋于零则说明此相桥臂的IGBT已击穿,应进一步检查变频器内部,观察IGBT是否炸裂,测量IGBT的G极对C极的阻值应不小于10欧姆,可初步判断出驱动板大致完好,下一步检查RC阻容吸收模块及浪涌吸收电阻(10欧姆),看有无击穿现象,只有这些环节全部检查完毕,确认后再更换损坏件,不可盲目更换熔断器,通电试车,以免造成更大损失
此过程中,驱动板的判断比较困难,若时间不允许测量无把握,且有备品的话,建议更换驱动板,送专业部门检修,以保证生产,避免故障扩大元件更换完,测量无误后,不要急于送电,应找出故障原因,并彻底排除,这一重要环节极易被忽视,当变频器输出线路正常时,应仔细检查主控板接口部位元件管脚有无锈蚀痕迹,表面碳粉是否过多,以判断出故障原因,待变频器恢复后有针对性地采取措施
1:变频器输出侧短路(变频器至电机引线对地或相间短路,电机绕组绝缘损坏)损坏IGBT,快速熔断器,驱动板
2:主控板因结露碳粉过多造成误触发,损坏IGBT,快速熔断器,驱动板
它们的故障现象一般为变频器数字操作器显示PUF(熔断器断开)