歐姆龍中過電流維護(hù)的目標(biāo)首要指帶有驟變性質(zhì)的、電流的峰值超過了歐姆龍變頻器的容許值的景象.因?yàn)槟孀兤鞑牡倪^載才能較差,所以歐姆龍變頻器的過電流維護(hù)是至關(guān)重要的一環(huán),迄今為止,已開展得非常完善.
一、過電流的緣由
1、作業(yè)中過電流 即拖動(dòng)體系在作業(yè)過程中呈現(xiàn)過電流.其緣由大致來自以下幾方面:
① 遇到?jīng)_擊負(fù)載,或傳動(dòng)組織呈現(xiàn)“卡住”表象,導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)電流的俄然添加.
② 歐姆龍變頻器的輸出側(cè)短路,如輸出端到電動(dòng)機(jī)之間的連接線發(fā)作彼此短路,或電動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)作短路等.
③ 歐姆龍變頻器自身作業(yè)的不正常,如逆變橋中同一橋臂的兩個(gè)逆變器材在不斷替換的作業(yè)過程中呈現(xiàn)異常。例如因?yàn)榄h(huán)境溫度過高，或逆變器材自身老化等緣由，使逆變器 材的參數(shù)發(fā)作變化，致使在替換過程中，一個(gè)器材現(xiàn)已導(dǎo)通、而另一個(gè)器材卻還未來得及關(guān)斷，導(dǎo)致同一個(gè)橋臂的上、下兩個(gè)器材的“直通”，使直流電壓的正、負(fù) 極間處于短路狀態(tài)。
2、升速時(shí)過電流 當(dāng)負(fù)載的慣性較大，而升速時(shí)刻又設(shè)定得太短時(shí)，意味著在升速過程中，歐姆龍變頻器的作業(yè)效率上升太快，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速敏捷上升，而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速因負(fù)載慣性較大而跟不上去，結(jié)果是升速電流太大。
3、降速中的過電流 當(dāng)負(fù)載的慣性較大，而降速時(shí)刻設(shè)定得太短時(shí)，也會導(dǎo)致過電流。因?yàn)?，降速時(shí)刻太短，同步轉(zhuǎn)速敏捷降低，而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子因負(fù)載的慣性大，仍保持較高的轉(zhuǎn)速，這時(shí)相同可所以轉(zhuǎn)子繞組切開磁力線的速度太大而發(fā)生過電流。
二、處置辦法
1、起動(dòng)時(shí)一升速就跳閘，這是過電流非常嚴(yán)峻的表象，首要查看
① 作業(yè)機(jī)械有沒有卡住
② 負(fù)載側(cè)有沒有短路，用查看對地有沒有短路
③ 歐姆龍變頻器功率模塊有沒有損壞
④ 電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩過小，拖動(dòng)體系轉(zhuǎn)不起來
2、 起動(dòng)時(shí)不馬上跳閘，而在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中跳閘，首要查看
① 升速時(shí)刻設(shè)定太短，加長加快時(shí)刻
② 減速時(shí)刻設(shè)定太短，加長減速時(shí)刻
③ 轉(zhuǎn)矩抵償(U/F比)設(shè)定太大，導(dǎo)致低頻時(shí)空載電流過大
④ 整定不妥，動(dòng)作電流設(shè)定得太小，導(dǎo)致歐姆龍變頻器誤動(dòng)作。
變頻器在應(yīng)用過程經(jīng)常會出現(xiàn)的故障有：輸入缺相、輸出過流、直流母線過壓欠壓、速度故障(SSF)，IGBT開路故障(IGBT-OCF)、整流橋燒毀、母線損壞等?？蓪⑦@些故障分為三個(gè)類別，各個(gè)類別有針對性的采用差異性的故障診斷方法。 1.變頻器一類故障診斷 一類為無損故障，即通過故障診斷并采取處理措施后不會對變頻器造成損壞，如輸入缺相、輸出過流、直流母線過壓欠壓等，這類故障一般可通過硬件電路加以診斷。 以輸入缺相故障為例，較為簡單的診斷方法是通過硬件電路來診斷，將三相交流電壓通過電阻分壓后整流可得到一個(gè)較小的電壓值，通過檢測此電壓值的大小來判斷變頻器是否發(fā)生輸入缺相故障。當(dāng)然還可以通過軟件對輸入缺相進(jìn)行檢測，只要檢測Udc的交流成分周期就可判斷是否缺相。 另外，通過硬件電路同樣可實(shí)現(xiàn)變頻器直流母線電壓的過壓欠壓保護(hù)。母線電壓過壓一般在發(fā)電狀態(tài)或在制動(dòng)狀態(tài)時(shí)容易發(fā)生，而欠壓是在電網(wǎng)電壓跌落，或者突然停電情況下發(fā)生，無論過壓還是欠壓都是將變頻器能正常工作的母線電壓給定值與實(shí)測的母線電壓進(jìn)行比較來實(shí)現(xiàn)診斷。 2.變頻器二類故障診斷 第二類故障對變頻器可能造成損害，但通過故障診斷加以處理后可使變頻器繼續(xù)運(yùn)行，主要包括變頻器速度傳感器故障及逆變器開關(guān)器件開路故障兩個(gè)方面。變頻器SSF的發(fā)生可能會導(dǎo)致閉環(huán)系統(tǒng)的意外開環(huán)而發(fā)生系統(tǒng)飛車，損壞變頻器及其他設(shè)備，甚至是造成人員傷亡。而變頻器IGBT-OCF也是破壞性較大的故障，會導(dǎo)致突然停機(jī)，甚至長時(shí)間停機(jī)，造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。因此，需要深入分析第二類故障診斷方法，這也將是本文的研究重點(diǎn)。 2.1速度傳感器故障診斷 速度傳感器故障可采用硬件法和軟件法兩種進(jìn)行診斷。硬件法又分為直接硬件檢測法和基于脈沖分析的故障診斷法。硬件法檢測速度快，但會增加系統(tǒng)成本，更致命的是只能檢測電壓輸出類型的速度傳感器。 直接硬件檢測法需要速度傳感器內(nèi)部電路的支撐，根據(jù)斷線前后信號接入點(diǎn)的電位來診斷SSF，輸出端子輸出低電平可以診斷出SSF，若為高電平則表示速度傳感器沒有發(fā)生SSF故障。 除了直接用硬件電路檢測速度傳感器故障外還可以通過文獻(xiàn)[1]所提出的脈沖信號檢測速度傳感器故障。 軟件法診斷速度傳感器的故障有基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法，也有基于小波變換的方法，還有基于狀態(tài)觀測器的方法。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和小波變換復(fù)雜，計(jì)算量大，在實(shí)際應(yīng)用中并不合適。因此，有必要繼續(xù)研究變頻器速度傳感器故障診斷方法。 2.2變頻器IGBT開路故障診斷 變頻器中IGBT開路故障是一種出現(xiàn)頻率較高的硬件故障，這種故障多發(fā)生于操作不當(dāng)或意外過流，硬件沒能及時(shí)保護(hù)變頻器而導(dǎo)致，除此外IGBT開路故障還包括驅(qū)動(dòng)開路故障。無論是發(fā)生那種類型的故障，只能停機(jī)維修或者更換變頻器，嚴(yán)重影響設(shè)備的正常運(yùn)行。 IGBT開路故障診斷也有硬件法和軟件法之分，硬件法診斷速度快，能及時(shí)隔離故障。但硬件法需要測定逆變器特定點(diǎn)的電位，并結(jié)合PWM控制，來進(jìn)行故障診斷。顯然硬件法會增加系統(tǒng)成本，且由于逆變器死區(qū)時(shí)間的存在，使得用硬件診斷IGBT開路故障的方法可靠度降低，在死區(qū)調(diào)整后，又無法很好的配合故障診斷方法，因此這種方法的通用性較差。 軟件診斷法且較易實(shí)現(xiàn)，目前有多種軟件診斷IGBT開路故障的方法，其中三相電流平均值法較為簡潔，其是基于計(jì)算電機(jī)電流平均值的診斷方法。利用三相電流平均值法診斷IGBT開路故障時(shí)，鑒于系統(tǒng)噪聲的存在，必須設(shè)定一個(gè)合適的閾值才能較好的診斷IGBT開路故障。閾值的大小關(guān)系到故障診斷的靈敏度，其值如較大則不易判斷出故障;如較小則該方法較靈敏，因此，需要合理取值。 3.變頻器三類故障診斷 第三類故障為有損且不易控制的故障。此類故障不但對變頻器造成重大硬件損壞，且在出現(xiàn)故障后不易修復(fù)，需要更換，如整流橋燒毀，母線電容損壞，控制電路和驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)部短路，及開關(guān)器件短路等故障。此類故障的診斷時(shí)，首先應(yīng)切斷，作電阻特性參數(shù)測試，找出故障部位，加以更換。
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