发展历程
变频技术诞生背景是交流电机无级调速的广泛需求。传统的直流调速技术因体积大故障率高而应用受限。
20世纪60年代以后,电力电子器件普遍应用了晶闸管及其升级产品。但其调速性能远远无法满足需要。1968年以丹佛斯为代表的高技术企业开始批量化生产变频器,开启了变频器工业化的新时代。
20世纪70年代开始,脉宽调制变压变频(PWM-VVVF)调速的研究得到突破,20世纪80年代以后微处理器技术的完善使得各种优化算法得以容易的实现。
20世纪80年代中后期,美、日、德、英等发达国家的VVVF变频器技术实用化,商品投入市场,得到了广泛应用。早的变频器可能是日本人买了英国专利研制的。不过美国和德国凭借电子元件生产和电子技术的优势,高端产品迅速抢占市场。
步入21世纪后,国产变频器逐步崛起,现已逐渐抢占高端市场。上海和深圳成为国产变频器发展的前沿阵地。
过压故障原因
1. 输入电压异常
2. 减速时间过短
3. 负载惯性较大
4. 瞬间掉电,得电后重新运行正在运转的电机
5. 变频器运转中,切断电机与变频器的连接
6. 能耗制动电阻选择不合适
7. 外部接线错误
拆下变频器的模块后,用数字表的二极管挡测量模块内所有二极管的正反向电压,均显示正常,但P-V接线端间的阻值大于l00kΩ。用晶体管直流参数测试仪测试发现V相上管反向耐压仅为0.5V左右,再用数字表kΩ,由此判断变频器的模块已坏。
检查发现,变频器的氧化地方在b段。上电测量各个IGBT的G、E极间电压均在0.6V左右。
对新购回的模块进行“常规四项”测量,正常后装入电路,上电测量静态电压无异常,启动丹佛斯变频器试机,还没来得及测量完各相输出电压是否平衡,又显示故障代码“Err14”。停机后,测得三相输出端与电源正负端的电压均正常,难道是检测电路有误?随后多次试机发现:该变频器有时上电就出现此故障,有时上电后不久才出现故障,有时要启动后才出现故障。
由于丹佛斯VLT2800系列机器中没有输出端电流传感装置,所以其过流、短路、接地等故障均是驱动电路异常,或是IGBT导通压降检测部分异常所致,即上述二部分电路中尚有不稳定的隐蔽故障存在。
根据以往的经验,首先怀疑驱动部分有问题。此时具有示波功能的ET521A视波表就派上用场了。
使用示波功能中的单次扫描功能反复检测,后在V相上管IGBT的G-E结间检测出尖峰脉冲,上电即报故障时所测波形如上图所示,上电一段时间后才报故障时的波形如下图所示。
经多次测试后发现问题竟然是b段氧化铜箔处理的不够彻底,即氧化的边缘部分仍有较大的导通电阻。幸好此部分没有完全在模块下面,从模块的镙丝安装部位缺口处将原来的细铜丝拆除,用更长的一段细铜丝(长度约为原铜丝的2倍),焊接在原氧化铜箔上。检查无误后反复上电试机,一切正常,带上负载后试机也正常。
1.比较器检测
通过稳压管固定比较器一端的电压,被检测的电压取样后再与之比较,结果通过比较器输出。
2.ADC检测(模拟/数字转换器)
被检测的电压通过电阻降压取样后,落在ADC可检测的范围,可以通过程序设定电压的报警范围。
主电路中的储能电容,对运行中台达变频器过压、欠压影响很大。而变频器电路的各种零部件又有一定使用寿命的,所以一旦变频器零部件达到使用寿命就会带来故障的发生。像主电路中的储能电容或其它零部件的原因都有可能对主电路造成影响,从而使整个变频器发生故障。通常变频器停用时间过长,达到一年以上,则应对储能电容要做一次体检。
一台台达变频器因为设各闲置一年多时间没有启用,客户将其拆下配用到车间鼓风机上。发生冒烟和欠压跳闸。