西门子变频器常见故障现象分析及处理方法
一般来说,当你拿到一台有故障的变频器,再上电之前首先要用万用表检查一下整流桥和IGBT模块有没有烧,线路板上有没有明显烧损的痕迹。
如果以上测量结果表明模块基本没问题,可以上电观察。
(1)上电后面板显示[F231]或[F002](MM3变频器),这种故障一般有两种可能。常见的是由于电源驱动板有问题,也有少部分是因为主控板造成的,可以先换一块主控板试一试,否则问题肯定在电源驱动板部分了。
(2)上电后面板无显示(MM4变频器),面板下的指示灯[绿灯不亮,黄灯快闪],这种现象说明问题出在开关电源不正常(整流二极管击穿或开路)。
(3)有时显示[F0022,F0001,A0501]不定(MM4),敲击机壳或动一动面板和主板时而能正常,一般属于接插件的问题,检查一下各部位接插件。也发现有个别机器是因为线路板上的阻容元件质量问题或焊接不良所致。
(4)上电后显示[-----](MM4),一般是主控板问题。多数情况下换一块主控板问题就解决了,但也有个别问题出在电源板上。
例如:某水泥厂回转窑驱动用的一台MM440-200kW变频器,由于负载惯量较大,启动转距大,设备启动时频率只能上升到5Hz左右就再也上不去,并且报警[F0001]。客户要求到现场服务,我们当时考虑认为:作为变频器本身是没有问题的,问题是客户参数设置不当,用矢量控制方式,再正确设定电机的参数/模型就可以解决问题。又过了两天客户来电告诉我变频器已经坏了,故障现象是上电显示[-----]。经现场检查分析,这种故障是因为主控板出问题造成的,因为用户在安装的过程中没有严格遵循EMC规范,强弱电没有分开布线、接地不良并且没有使用屏蔽线,致使主控板的I/O口被烧毁。
(5)上电后显示正常,一运行即显示过流。[F0001](MM4)[F002](MM3)即使空载也一样,一般这种现象说明IGBT模块损坏或驱动板有问题,需更换IGBT模块并仔细检查驱动部分后才能再次上电,不然可能因为驱动板的问题造成IGBT模块再次损坏!这种问题的出现,一般是因为变频器多次过载或电源电压波动较大(特别是偏低)使得变频器脉动电流过大主控板CPU来不及反映并采取保护措施所造成的。
如何用西门子控制电机的运行,要求:电机可正反转控制,且按下启动按键后,电机延时十秒钟启动(正反转均延时十秒),延时功能用一个定时器实现?
一、连接
如图1所示为电机控制回路,由于图较大,缩放后可能看不是太清楚。图2给出了控制回路的详细电气连接。图3位与电机控制相关的plc i/o点电气连接。
图1 主回路、控制回路
图2 控制回路
图3 plc i/o点
电路说明:
1、 电机有遥控/就地两种控制方式,由转换开关-s00进行转换;
2、 就地控制即现场机旁按钮启动控制,一般用于测试电机的功能、状态,所以一般选择可自复位的按钮,即按下按钮,电机启动;松开按钮,电机停止;
3、 遥控即由plc进行电机的启停控制。plc的输出点(q1.0、q1.1)控制的线圈,从而控制-k01、-k02的吸合,达到控制电机启停的目的。
4、 电机启停的使能有很多种方法,为方便讨论,这里选用两个自复位按钮(-s11、
-s12)作为启动使能,-s13用作电机停止信号。
由于电气控制回路较为简单,这里就不做详细介绍了。表1为电路中的相关器件及功能说明。
表1 器件及功能说明
二、电气连接
由于控制逻辑比较简单,这里就不画控制流程图了,具体控制程序如图4、图5所示。
图4 扫描输入信号状态
图5 正、反转延时启动控制
以正转控制为例,其控制过程如下:
1、 按一下下-s11按钮,plc的i0.2输入一个脉冲信号,经过"sr"触发器(复位**),"#fwd"为1,且"或"运算后的"#order"为1;
2、 "#order"的高电平启动延时定时器t10,延时10s后,"#run_order"为1;
3、 由于"#run_order"和"#fwd"同时为1,则"与"运算后的q1.0也为1,正转命令发出,电机正行;
4、 在上述过程中的任何时候,停止按钮-s13按下,i0.4输入的脉冲信号会使"#fwd"变为0,此时,若电机正转,则电机停止运行;若仍处于计时状态,则计时器停止计时,直到下次有启动信号时,在重新计时。
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需要注意的问题:
1、 由于在电气控制回路中已经对正、反转进行了互锁,所以在编程时不需要对正、反转按钮输入命令做额外的互锁处理;
2、 i0.0、i0.1分别为电机正、反转的状态反馈信号,当正转命令q1.0=1时,若一定时间后i0.0仍不变为1,则说明正转启动失败,此时要强制令q1.0=0,且向系统报错。由于驼子太懒了,这部分功能就不做了,留到wincc部分再一并加以讨论。
三、测试
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