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ACS800 变频器过流故障的分析和处理,纯干货分享!

ACS800 变频器是 ABB 公司生产的通用型变频器,因其具有控制精度高,操作性好,功能强大等优点,广泛应用于工业控制的各个领域。在应用中我们常遇到变频器报 2310 故障的情况,我们的专业技术人员将对这一故障进行分析并提出处理意见。


常见的过流现象及处理

根据变频器手册上的提示 ,2310故障为OVERCURREN T,即输出电流过大,超过跳闸极限值。过流跳闸极限值为 1.65Imax 到 2.17Imax,Imax 为变频器的最大输出电流。该保护为不可屏蔽的保护。手册对故障的提示如下:

从对该故障的解释和变频器的主回路结构,我们可知,该故障主要为输出过流,即负载端故障,问题出在逆变模块部分,基本可以排除整流单元和直流母线单元出问题的可能。我们可从如下几个方面来排查。


1、检查外部设施

检查电机、电缆绝缘是否良好(相间、对地绝缘大于 1 兆欧),如果使用的是屏蔽电缆,还应检查电缆与屏蔽层 / 线的绝缘,如果该处绝缘被破坏 ,也容易报接地、缺相或过流;电机电缆上是否接有功率因数校正电容或浪涌吸收装置;检查外接的编码器和电缆,如果速度环出现问题是容易引起报过流的,如果对速度精度要求不高的话,可以考虑暂时脱开编码器,ABB 变频器的 DTC 控制速度精度还是比较高的 ;输出端是否带有输出接触器或热元件,如果有,建议取消,因为变频器的输出电流非工频,有大量谐波,容易引起热元件误动作;而输出接触器如果在变频器正常工作时误分断,容易造成过电压和过电流击穿 IGBT,引起变频器报过流或者过电压;电缆过长,最大长度100 米。

2、查看和调整参数设置

加减速时间太短,可适当延长加减速时间,22 组参数中可修改;99 组电机的额定值输入不正确,虽然DTC 控制速度非常快,会每 隔 25 微秒产生一组精确的转矩和磁通的实际值,再经过电机转矩比较器和磁通比较器的输出,优化脉冲选择器决定逆变器的最佳开关位置,当负载不稳定时,有利于抑制过电流,一般推荐都是使用 DTC 模式,但是如果不 能确定电机额定参数的情况下,由此建立的电机模型不准确将会导致电机误报警,可以考虑采用标量控制;此外过流故障与电机的漏抗,电机电缆的耦合电抗有关,所以选择电机和电缆一定要按照变频器的要求去选;20 组参数的输出转矩限幅值太小,或电机负载太大,导致电机起动困难,起动时长时间运行在高电流下,报过流。

3、变频器硬件故障

电流互感器损坏,其现象表现为,变频器主回路送电,当变频器未起动时,有电流显示且电流在变化,这样可判断互感器已损坏;由于连接插件不紧、不牢或被腐蚀。特别是电流或电压反馈信号线接触不良,会出现过流故障时有时无的现象,不易查找故障原因,此现象经常会出现在腐蚀性大的环境;主电路接口板电流、电压检测通道被损坏,也会出现过流。

电路板损坏可能是:1)由于环境太差,导电性固体颗粒附着在电路板上,造成静电损坏。或者有腐蚀性气体,使电路被腐蚀。2)电路板的零电位与机壳连在一起,由于柜体与地角焊接时,强大的电弧,会影响电路板的性能。3)由于接地不良,电路板的零伏受干扰,也会造成电路板损坏;输出逆变模块故障。从参数 03.05 中可以查到是否逆变模块故障,以及是哪一路模块故障。



由于控制信号被干扰引起的过流现象

这类现象比较少见,以下是使用 ABB 提供的变频器调试软件 drivewindow 监控到岳纸化苇车间 转鼓的运行曲线,如图所示。

【3】号线为 DCS 或 PLC 给变频器的起动信号,【4】号线的 0 位、1 位、2 位分别为变频器反馈给 DCS或 PLC 的准备信号、运行反馈和无故障信号,从图 1中可见,【3】线在正常运行中,由于受到线路干扰等原因,出现瞬间为 0 的现象,随着该信号的跳变,电机的电流【1】线和扭矩【2】线都发生大幅度的变化。最终导致报过流跳停。从监控中可见该信号的变化时间很短,时间大约为 200ms,应该是线路上的干扰信号造成。


针对该故障的处理方法

对于常见故障的处理在前面已有较详细的阐述,而对于由控制信号被干扰引起的过流现象,分析原因应为在正常运行过程中,起动信号受干扰丢失,变频器迅速响应停机并将运行反馈由 1 置 0,送 DCS或PLC,由于在 DCS 或 PLC 的编程中,收到运行反馈 0信号后,为防止误动作,一般会设置 2~3s 的延时才将起动信号由 1 置 0,而此期间线路干扰消失,变频器则又会收到起动信号,于是再次起动,由图可见,两次起动的间隔在毫秒间,由于电机可以看作是感性负荷,当电流突然关断时会产生自感电动势,根据楞次定律,这个感生电势要维持电流不变,所以方向和变频器输出电压的方向一致,而此时变频器又马上起动,两电流叠加构成过流,引起变频器报过流。

为了避免出现这个现象,我们起用 ACS800 自定义编程功能,对起动信号 DI1 添加了 700ms 延时断开,(详细内容可参看《ACS800 应用程序指南》[2])参数设置如下:

通过如上设置,有效消除了线路上信号的干扰造成变频器报过流的现象。


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