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變頻器安裝調試中出現的“新鮮”問題

來源 : www.allwholesaledirectory.com   發布時間 : 2017-11-13

工程安裝調試過程中,有時會出現讓人意料不到的問題,這類問題出現的原因,非但教科書中不會有所涉及,而且對部落先鋒APP的經驗和判斷能力也是一種挑戰。下麵說兩例變頻器安裝調試過程中出現的“新鮮”問題吧。
“新鮮”問題之一
部落先鋒APP為某造紙生產線安裝了六台部落先鋒APPAC32型變頻器,中、小功率的都有。將現場控製線(由操作台到變頻櫃)全部布完,進行統調時,為變頻器逐台上電,進行調試,嘿!為變頻器上電的過程中就發現了問題。其中一台變頻櫃中裝有兩台變頻器,每台變頻器由一隻空氣斷路器作為電源開關,當為甲變頻器上電後,發現未上電源的乙變頻器的操作顯示麵板也點亮了,出現四個“8”字,一亮一滅的。試機人員以為看花了眼,細看乙變頻器的電源開關,確實未合上,用表測量乙變頻器的R、S、T三相電源輸入端,電壓為零,確實未有電源輸入,但操作麵板是從何處得電,而閃亮的呢?
別的變頻櫃也發現了同樣的問題,隻要其中一台變頻上電,第二台或第三台未上電的變頻器,操作顯示麵板就會發光閃亮,現場安裝和調試變頻器已經數年,安裝台數已達百台以上的一位技術人員,也大呼奇怪,稱從來未見過這種事情!
顯然,乙變頻器操作麵板的控製電源,不是由R、S、T端子進入的,可能是甲變頻器內的電源通過某種途徑進入了乙變頻器的操作麵板供電回路,使其作出了閃爍指示。變頻器的控製方式都很簡單,起/停與調速都采用端子信號控製,從數字端子輸入了起/停控製信號,從模擬端子輸入了0-10V的調速信號。詳細檢查兩台變頻器的控製連線,發現甲、乙兩台變頻器隻有模擬信號端子的GND端子是連通的,其它並無連通,二台變頻器之間根本不可能形成電源通路!
現場的幾個人都撓了撓頭,還是沒有找出問題所在,變頻器未上電,操作顯示麵板就亮,對用戶也說不過去,用戶判斷不準該變頻器已經斷電還是處於接通狀態,對操作工和檢修電工來說,都不方便的。小趙先想到了檢查的方法,說,將乙變頻器模擬控製端子的GND斷開,再看看操作麵板還亮不亮?動手將該端子連線拆除後,乙變頻器的操作顯示麵板果然不亮了。
看來乙變頻器的供電是由控製端子GND串入供電,這是供電的一根線,供電要形成回路,那麽供電的另一根線又在哪裏呢?測量中發現,兩台變頻器的外殼是相通的。這是因為,兩台變頻器的內部接地端與變頻器外殼相連,變頻器為金屬外殼,又經金屬螺栓與金屬櫃體相連,所以兩台變頻器的外殼經金屬櫃體相連接,呈現接通狀態,電阻值極小。檢查到這裏,基本上有了頭緒,乙變頻器操作顯示麵板的供電是由甲變頻器外殼及GND端子串入乙變頻器的,為甲變頻器上電,測量GND與外殼之間,果然有+5V電壓存在!
解決此問題的方法,使甲、乙兩台變頻器控製端子的GND獨立,不再連接,就可以了。但檢查整個控製係統,發現六台變頻器調速信號(0-10V)均由一台同步控製器輸出,六路調速信號其實都是共地的,即使為變頻器控製端子分別引線,但在“控製源”那裏,各台變頻器的GND端子都還是短接於一個點上。這個解決辦法不能用。打電話谘詢廠家,回答說不可能啊。兩台變頻器共GND連接應該是可以的啊,操作麵板不會發亮的啊。還是要找一找其它方麵的原因噢。
無奈之下,拆開變頻器外殼,想破解一下變頻器內部+5V與金屬外殼相連的“奧妙”。費了不少勁,終於找到問題的症結了。原來,逆變模塊附近,安裝有一隻熱敏電阻,用於模塊過熱保護和報警。該電阻為兩引線元件,其金屬外殼(兼作測溫接觸麵和固定孔)也為電阻體,與引線中的一根是相通的,該熱敏電阻用金屬螺釘固定於鋁質散熱板上,與變頻器外殼又是相通的,而巧之不能再巧的是,熱敏電阻與外殼相通的這根引線,引入的恰恰正是變頻器開關電源輸出的+5V供電電源!熱敏電阻與另一隻接供電0V的電阻形成分壓電路,將模塊溫度變化轉變為1-5V範圍內的溫度信號送入CPU,供OH報警用。因熱敏電阻的原因,該機+5V與變頻器外殼是相通的。這也正是甲變頻器上電後,未上電的乙變頻器操作顯示麵板也發亮閃爍的原因!
找到了原因,也就有了解決問題的辦法。將熱敏電阻的電阻體加墊絕緣片,為螺釘套絕緣管,再固定於散熱器上,問題搞定。
此種問題“新鮮”的理由,不妨再總結一下:
1、變頻器單台安裝和調試時,不會出現這種問題;
2、變頻器多台安裝,但調速信號控製線,自成回路,不共GND,也不會出現這種問題;
3、變頻器外殼為塑料機殼,而接地端子又未與安裝櫃殼體相連接者,也不會出現這種問題;
4、變頻器多台安裝於一個櫃體內,變頻器為金屬殼體,控製線共GND連接,隻要+5V不與散熱板相通,也不會出現這種問題。
出現這種問題的實質性原因,為+5V供電端經熱敏電阻的電阻體與散熱板短接!這應該是廠家設計與安裝人員的疏漏之處!如果換用塑封熱敏電阻,或者采取絕緣措施,都能避免這種情況的出現。這種情況不屬於大毛病,一般情況下不影響使用,但確實也是一種毛病。
生產廠家變頻器的出廠試驗,一是單機試驗,二是不可能將多台變頻安裝於櫃體內試驗,三是一般不會將多台變頻器調速信號控製線共GND連接來試驗,因而廠家生產和試驗了數年後,檢驗出廠了數千甚至數萬台次後,也未能發現這個問題。這個問題是根本不可能在試驗室條件下被發現的。隻能在現場“組態”、現場調試條件下,被我(現場操作和調試人員)發現,從而形成了本篇博文。
“新鮮”問題之二
無獨有偶,碰巧也是在一造紙生產線上安裝3台英威騰CHF(通用型)變頻器,發現了另一個也較為“新鮮”的問題,不過本例問題與變頻器台數的多少無關,即使單獨安裝一台,也會出現這個問題。
為變頻櫃和控製盤連接好控製配線,檢查連線沒有問題後,統一為變頻器上電,控製盤上電,變頻上電試運行,沒有發現什麽問題。隻是發現由於控製盤與變頻器距離遠,有引線幹擾,其中一個運行指令燈在停機後有閃爍現象,不能熄滅,這是個小問題,在指示燈兩端並聯電容器,即能消除這種現象。由於廠家投產還需幾天,初步調試完畢便回公司,等待廠家的生產通知了。
第二次上現場,是進行生產調試的。為控製盤上電後,出現了一個奇怪的問題!變頻器的起/停與調速控製與上文所述一樣,都是由端子信號控製的。0-10V調速信號仍由控製盤內的同步控製器給出。該0-10V信號線上同時並接了速度顯示表(數碼顯示儀),用於給定速度顯示。當向三台變頻器都給出10V全速信號後,發現其中一台變頻器的給定速度顯示為1500轉/分,其它兩台變頻器的給定速度顯示僅為450轉/分。同步控製器給出的三路調速信號的電壓值應該是一樣的,速度表此前也樣對過,應該沒有問題,但為何顯示不一致呢?到底是顯示登儀表問題、變頻器的問題或者是是同步控製器輸出信號的問題呢?
測量正常顯示轉速的信號電壓,為10V,正常,兩路異常顯示的信號電壓為3V左右,顯然顯示儀表沒有問題。將變頻器的AI1(電壓調速信號輸入端)端子線脫開後,顯示儀表顯示轉速為1500轉/分,顯示正常,測量同步控製器輸出的該路電壓值也上升為10V正常值。用萬用表的直流電流擋串入變頻器的A11端子,測量端子輸入電流達25mA之多!正是變頻器調速端子吸取電流的原因,使同步控製器輸出的調速電壓大為降低,轉速表因而產生了異常的“低轉速顯示”。
技術員小王說:上次調試時還好好的,怎麽一下子就壞了兩台,不大可能吧?電壓輸入端子,內部電阻一般較大的,從信號源吸取的電流應該很小啊,一般不地超過3mA的。現在產生了25mA電流的信號電流,肯定是變頻器端子內部電路產生異常了。
小張跑到變頻櫃處看了一下,喊了一聲,有兩台變頻器未上電啊。上電再看一下吧。他將兩台變頻器的電源開關合上,嘿!兩路轉速顯示值都奇妙得變為正常了,再測調速電壓值,也上升到10V正常值了!而另一路調速信號正常的原因,是因為該台變頻器,一直在上著電。
如此一來,發現了CHF型係列變頻器控製上的一個問題:變頻器上電後,外加調速電壓能正常工作,但變頻器停電後,調速端子便“呈現異常低阻”,從外部調速電壓源吸取電流,造成調速電壓跌落!
無論變頻器上電或不上電,變頻器控製端子本身都不應該從外部電路吸取電流。這也算是設計人員未能考慮周全的一個問題,廠家檢測人員在試驗室中也未能發現的一個問題。不是大問題,也算是小毛病。一般情況下似乎也不影響使用,但確實給用戶和現場調試人員帶來了小小的不便!
應該給設計人員進一言:從變頻器端子內部電路上采取措施,將這一點小毛病改掉。
問題的症結找到了,但現場確實不好處理,隻能叮囑用戶:要將變頻器與控製盤一塊上電,一塊斷電,平時盡量不要將變頻器單獨斷電,以免造成同步控製器因輸出“超載”而損壞!
以上兩個問題,都是在現場應用中出現的問題,試驗室中的設計人員和檢驗人員,也不可能麵麵俱到考慮到這因素,現場情況千變萬化,往往有不可預料之處,產品存在一些疏漏或缺點,也為在所難免。變頻器製造廠的設計人員,一是在設計產品時,要充分考慮到現場使用情況;二是發現問題及時改進,使產品更加適應現場工作要求。
這兩個問題,幹過多年工控的人士,也可能難得碰到,如果不是到生產現場進行接線和調試,隻在呆在試驗室中,是做夢也想不到的問題。寫在這裏,給大家提供一個參考吧

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