羅茨風機變頻故障報警：參數設置不當引發的羅茨風機變頻系統異常處理.pdf

　　參數設置不當引發的羅茨風機變頻系統異常處理

　　王明軍

　　摘要針對羅茨風機變頻調速系統運行中出現的異?，F象，進行分析，調整相應參數，給出羅茨風機使用建議。

　　關鍵錦工羅茨風機變頻器參數設置

　　中圖分類號TH444文獻標識碼B

　　1．出現的問題 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

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

　　生物曝氣系統選用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。電機電流應該下降。

　　廠生產，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，額定功率132kW，額定 羅茨風機變頻系統接線見圖l，根據羅茨風機特性，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、轉速，l存在如下關系：()加手磯加乜，州B磯加：?？?/p>

　　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。

　　驅動調速。設備調試過程中，按ABB變頻器說明書要求，選定標

　　UlAU1B U1C

　　準應用宏，并向9905、9906、9907參數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。但當頻率向下調節時，

　　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降頻調節，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別，并非所有的工況都要求是變頻控制，需要根據自己工況的需求來定，有的工況因為現場工況的原因，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，大多數情況下根據自己的情況來定，這里錦工風機還要告訴大家幾點注意事項：

　　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，后期出現問題，需要自己承擔相應的責任。

　　錦工風機專業生產羅茨鼓風機，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，可以聯系我們的官方客服熱線

　　：三葉羅茨鼓風機產品列表

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生產羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉”之稱的山東省章丘市相公鎮，近年來，錦工致力于新產品的研發，新產品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅羅茨風機、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，可以根據工藝條件對羅茨風機進行轉速調節，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，實現燃料充分燃燒、合理利用，達到節能環保效果。

　　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節時，出現短暫停機而后又很快轉起來，特別是在轉速（頻率）往下調節過程中，都出現停機現象，而升速過程中，運行平穩，沒有出現報警或停機現象。

　　電氣維護人員到現場觀察了整個過程，轉速在以2.5HZ的幅度往下調節時，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：轉矩極限（TORQUE LIMIT）”，之后變頻器顯示面板出現閃爍，變頻器顯示頻率下降歸零，之后有啟動一致達到調節頻率。通過對上述現象的分析，初步判斷為在頻率下調過程中，電動機由電動狀態轉為發電狀態，反饋電壓過高引起變頻器中間直流環節過電壓，出現報警和停機現象。

　　查看變頻器參數，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，頻率上調和下調都正常，改造之后出現異常，電氣維護人員與裝置機械專業的人員溝通后發現，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速在運行，出現“倒發電”狀態，造成變頻器直流環節過電壓，為避免這種情況的出現，必須將變頻器的減速時間放大，使之能夠與羅茨風機轉速調整過程中的機械慣性匹配，從而避免出現報警或停機現象。

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

　　2、防范措施

　　1、對變頻器負載的變化情況要及時掌握，負載發生變化時相應的參數要進行對應的設定。

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

　　3、結束語

　　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象再沒有出現，通過此故障處理可以看出變頻器參數設定一定要與負載機械特性匹配，因此，探索合理的參數設定，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：羅茨風機變頻器經常出現過流故障怎么檢查

　　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部溫度所決定，在回路設計時已經選定了電容器的型號，所以內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的環境溫度，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，應考慮更換電解電容器。1.2 主回路典型故障分析故障現象：變頻器在加速、減速或正常運行時出現過電流跳閘。首先應區分是由于負載原因，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定值，而三相電壓和電流是平衡的，則應考慮是否有過載或突變，如電機堵轉等。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定范圍內，可判定是IPM模塊或相關部分發生故障。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動電路部分故障，發生這些故障的原因，多是由于外部灰塵進入變頻器內部或環境潮濕引起。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，一般根據電容器環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現。邏輯控制電路板是變頻器的核心，它集中了CPU、MPU、RAM、EEPROM等大規模集成電路，具有很高的可靠性，本身出現故障的概率很小，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EEPROM故障，這只要對EEPROM重新復位就可以了。IPM電路板包含驅動和緩沖電路，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動信號輸入IPM模塊，因而在檢測?？斓耐瑫r，還應測量IPM模塊上的光耦。1.4 冷卻系統冷卻系統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，風扇產生震動，噪聲增大最后停轉，變頻器出現IPM過熱跳閘。冷卻風扇的壽命受限于軸承，大約為10000～35000 h。當變頻器連續運轉時，需要2～3年更換一次風扇或軸承。為了延錦工扇的壽命，一些產品的風扇只在變頻器運轉時而不是電源開啟時運行。1.5 外部的電磁感應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距離應在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，同時應加裝變頻器輸出電抗器，用來補償因長距離導線產生的分布電容的充電電流。變頻器接地端子應按規定進行接地，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 安裝環境變頻器屬于電子器件裝置，對安裝環境要求比較嚴格，在其說明書中有具體安裝使用環境的要求。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，應對控制板進行防腐防塵處理，并采用封閉式結構;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，應根據裝置要求的環境條件安裝空調或避免日光直射。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，應采取設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，有時也出現它們的混合形式。這些異?，F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內出現對地短路及相間短路。而雷擊因地域和季節有很大差異。除電壓波動外，有些電網或自行發電的單位，也會出現頻率波動，并且這些現象有時在短時間內重復出現，為保證設備的正常運行，對變頻器供電電源也提出相應要求。假如四周有直接啟動的電動機和電磁爐等設備，為防止這些設備投入時造成的電壓降低，其電源應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運行的設備，除選擇合適價格的變頻器外，還應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。對于要求必須連續運行的設備，應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，但也能繼續工作，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，應及早檢查處理。1.8 雷擊、感應雷電雷擊或感應雷擊形成的沖擊電壓，有時也會造成變頻器的損壞。此外，當電源系統一次側帶有真空斷路器時，短路開閉會產生較高的沖擊電壓。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。真空斷路器應增加RC浪涌吸收器。若變壓器一次側有真空斷路器，應在控制時序上，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的迅速發展，變頻器內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“全領域自動轉矩補償功能”，其中的“啟動轉矩不足”、“環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部的微型計算機的高速運算，計算出當前時刻所需要的轉矩，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矩變化。此外，由于變頻器的軟件開發更加完善，可以預先在變頻器的內部設置各種故障防止措施，并使故障化解后，仍能保持繼續運行，例如：對自由停車過程中的電機進行再啟動;對內部故障自動復位并保持連續運行;負載轉矩過大時，能自動調整運行曲線，能夠對機械系統的異常轉矩進行檢測。

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