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1、中南大学专科毕业论文（设计）题目：ABB 变频器的调试和故障处理及预防措施学生姓名： 杨虎得 函授站点： 中南大学西宁函授站专业班级： 2014级机电一体化 完成时间： 2016年5月15日 指导老师： 李成文 毕业论文(设计)任务书论文(设计)题目ABB 变频器的调试和故障处理及预防措施下发任务日期2016年1月学生姓名杨虎得指导教师李成文一.论文（设计）主要内容1、ACS800系列变频器的调试2、变频器控制回路的抗干扰措施3、 变频器主要故障处理方法4、 变频器本身的故障自诊断及预防功能二.论文（设计）的基本要求为培养学生对知识和技能的综合运用能力，提高学生的业务素质，增强对社会的适应能力
2、。具体要求如下：1通过变频器理论学习的实际应用，熟练变频器的调试和故障处理。2设计说明书的内容和书写格式要规范，符合中南大学毕业论文(设计)工作暂行规定。摘 要随着科学技术的发展，变频技术被广泛应用于工业生产中，它具有调速范围宽、调速精度高，起、制动平稳、可实现无极调速的优点。市面上各种品牌的变频器控制方式大多采用磁通矢量控制FVC，现在通用型的变频器一般包括以下几个部分:整流桥、逆变桥、中间直流电路、预充电电路、控制电路、驱动电路等。ABB 变频器以其稳定的性能，丰富的选件扩展功能，可灵活应用的编程环境，良好的力矩特性，以及可供不同场合使用的多种系列，在变频器市场占据着重要的地位。其最主要的
3、特点是具有高效率的驱动性能及良好的控制特性。ABB采用直接转矩控制DTC方式。其力矩阶跃上升时间小于5ms，比FVC控制方式至少小一倍，动态控制精度比FVC高出一个数量级；特别在低速运行、电网供电质量不好、波形发生畸变时，DTC仍然能保持较高的控制精度。变频器由于使用方法不正确或设置环境不合理，将容易造成变频器误动作及发生故障，或者无法满足预期的运行效果。为防患于未然，事先对故障原因进行认真分析显得尤为重要。本文主要介绍了ABB变频器先进的调速性能以及在铝电解多功能机组上的的实际应用，现就青海黄河水电再生铝业有限公司电解厂多功能天车上使用ABB变频器的应用、调试、故障处理及预防措施方法加以阐述
4、。关键词：电磁干扰、励磁辨识 、逆变器、自诊断Keywords: Electromagnetic interference, excitation identification, inverter, self diagnosis 前 言近年来，随着电力电子技术、微电子技术 及现代控制理论向交流电气传动领域的渗透，变频交流调速已逐渐取代了过去的滑差调速、变极调速、直流调速等调速系统。几乎可以说，有交流电动机的地方就有变频器的使用。一 台变频器的好坏，驱动电路起着至关重要的作用，交流传动与控制技术成为目前发展最为迅速的技术之一，电气传动技术面临着一场历史革命，即交流调速取代直流调速和计算机数字控制
5、技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。电机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速和起制动性能，高效率、高功率因数和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。深入了解交流传动与控制技术的走向，具有十分积极的意义，变频器主要用于交流电动机(异步电机或同步电机)转速的调节，是公认的交流电动机最理想、最有前途的调速方案，除了具有卓越的调速性能之外，变频器还有明显的节能作用，是企业技术改造和产品更新换代的理想调速装置。自上世纪80年代被引进中国以来，变频器作为节能应用与速度工艺控制中越来越重要
6、的自动化设备，得到了快速发展和广泛的应用。在电力、石油、化工、冶金等行业以及公用工程(中心空调、供水、水处理、电梯等)中，变频器都在发挥着重要作用。应用变频调速，可以大大进步电机转速的控制精度，使电机在最节能的转速下运行，采用变频调速，可大大进步轻载运行时的工作效率。 目 录一、交流变频器调速装置的介绍11.1直流调速缺陷11.2变频交流调速1二、 变频器的调试技巧42.1熟悉控制盘 52.2变频器空载通电前的检验 62.3参数调试步骤三、 变频器控制回路的抗干扰措施53.1干扰的基本类型及抗干扰措施 53.2其它注意事项6四、 变频器主要故障处理方法44.1驱动电路常见的问题及解决方法 54
7、.2一般常见的故障处理方法 6五、 变频器本身的故障自诊断及预防功能45.1自动转矩补偿功能 55.2内部故障自动复位 6六、 变频器对周围设备的影响及故障防范46.1电源高次谐波56.2电动机温度过高及运行范围 6七、结论12八、 结束语12九、 参考文献13一、交流变频调速装置的介绍1.1直流调速缺陷以往工业生产中多数采用直流电机，直流电机有以下缺点：有碳刷和换相器，需要经常检修。换向火花使直流电机应用环境受限，换向能力限制直流电机容量和速度。而交流变频调速技术是现代电力传动技术重要发展方向,随着电力电子技术,微电子技术和现代控制理论在交流调速系统中的应用。1.2变频交流调速随着变频技术的
8、发展，变频调速已逐渐取代了过去的滑差调速,变极调速,直流调速等调速系统,越来越广泛的应用于工业生产和日常生活的许多领域.但由于受到使用环境,使用年限以及人为操作上的一些因数,变频器的使用寿命大为降低,同时在使用中也出现了各种各样的故障.ABB的交流调速装置分为ACC和ACS两种系列ACC和ACS在硬件组成和结构上基本一样，区别在控制软件上，ACC是专门为起重机设计的它有一个专门控制制动器的标准提升应用宏，用于位能性负载。它可以做到打开制动器时电机以零速保持着重物，然后根据装置内设定的加、减速曲线加速到给定值，解决了溜钩问题。ACS是为风机、水泵、平移机构等摩擦性负载而设计的，在起重机中主要用于
9、行走等平移机构。 因此在我单位沈阳冶修设计的多功能天车中选用了ABB的交流调速装置，其中主起升和副起升采用ACC800，小车和大车行走采用了ACS800。 二、 变频器的调试技巧通过变频器的参数设置调试，就可以实现相应的功能，ACS800 有很多参数供用户选择，在实际应用中，没必要对每 一组参数进行设置。但有些参数由于和实际使用情况有很大关系，且有的还相互关联，因此要根据实际使用情况进行设定和调试。变频器安装后调试的好与坏决定了变频器的使用寿命、应用效果以及运行的稳定性等。2.1熟悉控制盘(1)将变频器的接地端子接地。 (2)将变频器的电源输入端子经过漏电保护开关接到电源上。(3)检查变频器显
10、示窗的出厂显示是否正常如果不正确应复位。(4)熟悉变频器的操作键。(5)变频器的控制盘见图1，面板功能键说明见表1 图1 键盘名称用途ACT实际信号显示或查看故障记录PAR参数设置模式FUNC功能模式DRIVE传动选择模式1启动2停机3(EF)激活给定数值设置4正转 令驱动器正向运行5反转 令驱动器反向运行6(RESET)故障复位7(LOC/REM)本地控制/远程控制 表1液晶显示屏上可以显示4 行，每行20 个字符。在启动时，语言通过参数 99.01 进行选择。 该控制盘适用于所有的ACS800 系列，单箭头键、双箭头键和ENTER 用途取决于控制盘的操作模式。2.2变频器的空载通电前的检验
11、（1）将变频器的电源输入端子经过漏电保护开关接到电源上；（2）将变频器的接地端子接地；（3）确认变频器名牌标签的电压频率等级与电网的是否相吻合，无误后送 ；（4）运行变频器到50hz，测试变频器u、v、w三相输出电压平衡；（5）断电完全没显示后，接上电机线。2.3参数调试步骤变频器的参数首先要设置电机的基本额定参数，要综合考虑变频器的工作电流，变频器容量选择应本着变频器额定电流大于电动机额定电流的原则来选。 （1）根据电动机的铭牌上额定电压、电流、转速、功率等设置99.599.9参数，也可以通过CDP312 控制盘的FUNC 功能键由启动向导的英文提示一步步进行参数设定，参数设定好后，即可作电
12、机的辨识运行。（2） 99.10 参数应选择 ID MAGN；在电机与其驱动的设备分离时，为了保证最好的控制精度，99.10 参数应选择STANDARD。（3）采用励磁辨识(IDMAGNETISATION)是应选择本地控制 LOC,用 REF 键进行激活。手动打开抱闸后，即可进行启动，30s 左右辨识完毕，变频器液晶显示屏上的WARNING 闪烁消失辨识成功。（4）根据提升或行走设定不同的参数，设置10.0199.04参数组。三、变频器控制回路的抗干扰措施变频器周围存在各种干扰源，它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部，引起控制回路误动作，造成工作不正常或停机，严重时甚至损坏变频器。提高变频器
13、自身的抗干扰能力固然重要，但由于受装置成本限制，在外部采取噪声抑制措施，消除干扰源显得更合理、更必要。我们知道变频器由主回路和控制回路两大部分组成，由于主回路的非线性（进行开关动作），变频器本身就是谐波干扰源，所以对电源侧和输出侧的设备会产生影响。与主回路相比，变频器的控制回路却是小能量、弱信号回路，极易遭受其它装置产生的干扰，造成变频器无法工作。因此，变频器在安装使用时，必须对控制回路采取抗干扰措。变频器的基本控制回路，同外部进行信号交流的基本回路有模拟与数字两种： 4 20mA电流信号回路（模拟）；15V / 0 5V电压信号回路（模拟）。开关信号回路，变频器的开停指令、正反转指令等（数字
14、）。外部控制指令信号通过上述基本回路导入变频器，同时干扰源也在其回路上产生干扰电势，以控制电缆为媒体入侵变频器。3.1干扰的基本类型及抗干扰措施（1）静电耦合干扰：指控制电缆与周围电气回路的静电容耦合，在电缆中产生的电势。采取的措施是加大与干扰源电缆的距离，达到导体直径40倍以上是，干扰程度就不大明显。在两电缆间设置屏蔽导体，再将屏蔽导体接地。（2）静电感应干扰：指周围电气回路产生的磁通变化在电缆中感应出的电势。干扰的大小取决干扰源电缆产生的磁通大小，控制电缆形成的闭环面积和干扰源电缆与控制电缆间的相对角度。采取的措施是一般将控制电缆与主回路电缆或其它动力电缆分离铺设，分离距离通常在30cm以
15、上（最低为10cm），分离困难时，将控制电缆穿过铁管铺设。将控制导体绞合，绞合间距越小，铺设的路线越短，抗干扰效果越好。（3）电波干扰：指控制电缆成为天线，由外来电波在电缆中产生电势。采取的措施是同上所述。必要时将变频器放入铁箱内进行电波屏蔽，屏蔽用的铁箱要接地。（4）接触不良干扰：指变频器控制电缆的电接点及继电器触电接触不良，电阻发生变化在电缆中产生的干扰。采取的措施是对继电器触点接触不良，采用并联触点或镀金触点继电器或选用密封式继电器。对电缆连接点应定期做拧紧加固处理。（5）电源线传导干扰：指各种电气设备从同一电源系统获得供电时，由其它设备在电源系统直接产生电势。采取的措施是变频器的控制电源由另外系统
