6SE70_變頻器結構簡介及常見故障.ppt

一MASTERDRIVES變頻器結構簡介 MASTERDRIVES系列變頻器從結構上分為CompactPlus Compacttype Chassistype Cabinetunits 從裝置尺寸上為A L尺寸 其中A D尺寸歸為室內服務 E尺寸以上為現(xiàn)場服務 在內部結構上 A C尺寸的變頻器結構相對簡單 主要為PEU板和CUVC板 PEU板集成了其中的內部工作電源部分 逆變部分的功率元件及其厚膜觸發(fā)電路 中間回路電容組 電流檢測回路 電壓檢測回路及溫度檢測回路等 第一篇裝置的結構 一MASTERDRIVES變頻器結構簡介 D尺寸的變頻器內部結構相對A C尺寸稍顯復雜 其中的功率元件 預充電回路 及其中間回路的電容組等均為單獨元器件 下圖所示為D尺寸內部結構 一MASTERDRIVES變頻器結構簡介 雖然E尺寸以上的變頻器內部結構相對比較復雜 體積龐大 安裝也比較復雜 但是從功能上來劃分還是比較清晰的 從功能上可以分為 一 控制回路CUVC 中央控制單元PSU 電源板IVI 接口板ABO 電阻采樣板二 進線側功率元件 可控硅PCU 預充電板預充電電阻PCC 可控硅觸發(fā)板三 中間回路電容組四 輸出側功率元件 IGBTIGD 門極觸發(fā)板CT 電流檢測 一MASTERDRIVES變頻器結構簡介 一MASTERDRIVES變頻器結構簡介 下面將分別介紹各電路板的接口 一 PSU電源板以250KW為界 PSU分為PSU1和PSU2兩種類型 首先介紹PSU1 X70 直流母線電壓檢測X9 24V電源及主接觸器控制X18 風扇電源及控制X258 接口板電源X250 IGD觸發(fā)板電源 一MASTERDRIVES變頻器結構簡介 250KW以上的變頻器電源板為PSU2 X70 直流母線電壓檢測X9 24V電源及主接觸器控制X18 風扇電源及控制X258 接口板X250 IGD觸發(fā)板電源X264 接口板 一MASTERDRIVES變頻器結構簡介 二 IVI接口板與PSU電源板相同 IVI接口板也是以250KW為界分為IVI1與IVI2兩種 X31 X33 溫度傳感器信號檢測X41 X206 15V電源X43 電流互感器信號X44 24V電源X208 電源板連接X204 PSU電源板 一MASTERDRIVES變頻器結構簡介 三 ABO電阻采樣板輸出側電流互感器檢測信號經ABO電阻采樣板通過主控板CUVC進行電流檢測 ABO板安裝在IVI接口板上 隨著變頻器功率的大小而不同 一MASTERDRIVES變頻器結構簡介 四 PCU板PCU預充電板采用二極管整流模塊建立直流母線電壓 通過X39與預充電電阻連接 一MASTERDRIVES變頻器結構簡介 五 PCC板PCC板為進線功率元件可控硅提供門極觸發(fā)信號 X246 15V電源來自IVI接口板X11 12 13 可控硅門極觸發(fā)信號 一MASTERDRIVES變頻器結構簡介 六 IGD板IGD板為輸出側功率元件IGBT門極驅動板 小功率變頻器IGD板所需工作電源X295來自IVI接口板 大功率變頻器則直接由PSU電源板X205提供 一MASTERDRIVES變頻器結構簡介 下面以6SE7031 5EF60為例說明各電路板之間的相互關系 二MASTERDRIVES變頻器常見故障淺析 下面就MASTERDRIVES系列變頻器常見的一些故障進行簡單的分析 列出可能的原因 故障 變頻器PMU顯示屏上顯示字母 E 或黑屏 故障現(xiàn)象 通過PSU電源板X9 1 2合DC24V控制電源后 PMU顯示字母 E 按P鍵及斷電 重新送電均無效 故障原因 1 CUVC板損壞 5V電源短路 2 IVI板損壞 5V電源短路 3 CBP CBP2通訊板損壞 貼片電阻損壞 4 外部控制電源DC24V電壓較低5 PMUX300通訊電纜連接 當電纜連接時 會將X300四號端子電壓降低 CUVC檢測到四號端子低電位后便進入 E 狀態(tài) Firmwareupdate 普通Drivemonitor數(shù)據(jù)電纜使用X3001 5 9端子 6 PMU損壞 二MASTERDRIVES變頻器常見故障淺析 故障 F002 預充電故障 預充電時達不到80 的最小直流母線電壓 故障現(xiàn)象 合控制電源 自檢通過 變頻器009狀態(tài) 給啟動命令 PMU顯示F002故障 按P鍵故障復位 能夠恢復到009狀態(tài) 重新啟動 故障依舊 可能原因 一 外部原因1 進線快熔損壞2 預充電失敗 在3S最大預充電時間內 預充電過程沒有完成 A對于6SE71變頻柜 如果進線柜主接觸器Q1吸合過程過長 將會導致預充電過程無法完成 B對于AFE 預充電接觸器K4吸合過程過長 在預充電回路串入其它觸點 也會導致在最大預充電時間內無法完成預充電過程 C采用共直流母線方式時 當整流柜使能晶閘管檢測功能 同時逆變器又使能接地故障檢測功能時 兩個過程花費大量時間 導致預充電過程無法完成 二MASTERDRIVES變頻器常見故障淺析 二 內部原因1 電源板PSU直流母線電壓采樣電纜斷線2 電源板PSU直流母線電壓采樣端子連接松動或內部燒結3 電源板PSU損壞 電壓檢測回路采樣電阻損壞 造成檢測電壓錯誤 直流母線電壓只讀參數(shù)r006顯示與實際直流母線電壓不符 對于A D尺寸變頻器 則為PEU板上的直流母線電壓檢測厚膜電路采樣電阻損壞 4 接口板IVI損壞 由于IVI接口轉換板損壞 導致檢測的直流母線電壓信號經過IVI板轉換 將錯誤的電壓信號送入到CUVC處理 5 制動電阻對地短路 制動電阻對地短路將造成預充電電阻損壞 預充電過程無法進行 二MASTERDRIVES變頻器常見故障淺析 故障 F006 直流母線電壓過高 裝置關機 故障現(xiàn)象 1 在停車過程中出現(xiàn)F006過電壓故障原因 A設置了過小的斜坡下降時間P464 造成直流母線電壓過高B制動單元故障 當大慣量負載停車時造成直流母線電壓泵升 制動單元由于故障并沒有投入工作 造成直流母線電壓過高達到關機閾值 C制動電阻故障或制動功率偏小 當大慣量負載快速停車時造成直流母線電壓迅速泵升 由于制動電阻故障或制動功率偏小 無法消耗制動能量 造成直流母線電壓達到關機閾值 2 合DC24V控制電源后 系統(tǒng)自檢時出現(xiàn)F006故障 斷電后重新送電均無效故障原因 APSU電源板電壓檢測回路故障BPSU電源板電壓檢測回路灰塵較多 造成直流母線電壓檢測故障 有時是偶發(fā)的過電壓故障 二MASTERDRIVES變頻器常見故障淺析 故障原因 C接口轉換板IVI故障故障現(xiàn)象 3 合控制電源DC24V及主回路電源后 變頻器自檢完成進入009狀態(tài) 當給啟動命令后出現(xiàn)F006過電壓故障 故障原因 A輸出側電機有接地短路現(xiàn)象 當變頻器啟動后 由于電機有接地短路現(xiàn)象 變頻器檢測到短路電流 處于對輸出側功率元件IGBT的硬件保護 變頻器在內部保護上首先激活I2t保護功能 在內部程序處理上相當于首先做降頻保護處理 導致變頻器報F006過電壓故障 B當變頻器控制方式采用速度控制 P100 4 時 編碼器故障同樣也會導致變頻器報F006過電壓故障 二MASTERDRIVES變頻器常見故障淺析 故障現(xiàn)象 4 合控制電源DC24V后 系統(tǒng)自檢完成進入009狀態(tài) 當合主回路電源時 變頻器報F006故障 故障原因 A電阻采樣板ABO電壓檢測回路電阻損壞B電阻采樣板ABO板連接口X209與IVI接口轉換板連接口X201連接不到位松動 二MASTERDRIVES變頻器常見故障淺析 故障 F011 變頻器由于過電流而關機 故障現(xiàn)象 1 變頻器在工作過程中出現(xiàn)F011過電流 按P鍵能夠復位故障原因 A變頻器處于過載啟動狀態(tài) 導致電流過大 B對于一些風機 泵類等大慣量負載 在V F的控制方式下設置了過短的斜坡上升時間 導致電流過大 C設置了過高的動態(tài)性能參數(shù)D變頻器負載瞬時波動過大 機械原因或工藝問題 E變頻器輸出側功率模塊IGBT損壞2 變頻器在合控制電源DC24V后 在自檢過程中出現(xiàn)F011故障 按P鍵及斷電后重新送電均無效 故障原因 A電源板PSU損壞 電源板工作電源部分損壞 造成提供給接口板IVI的電源出現(xiàn)故障 從而使電流檢測環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障 B電源板PSU損壞 為IGBT門極觸發(fā)板提供的15V工作電源短路 二MASTERDRIVES變頻器常見故障淺析 故障原因 C接口轉換板IVI故障D電阻采樣板ABO故障 經過電流互感器檢測到的電流信號經過電阻采樣后產生錯誤的電壓信號輸入到主控板中央處理器 E輸出側功率元件門極觸發(fā)板IGD故障 造成DC15V工作電源短路 F輸出側功率元件門極觸發(fā)板IGDDC15V工作電源極性接反 故障現(xiàn)象 3