6SE70系列變頻器典型故障分析

摘要：本文通過西門子6SE70逆變裝置的典型故障進行分析，簡單介紹了該類裝置的日常維護方法。

關鍵詞：逆變裝置；閉環控制；光纜；整流回饋；開環控制

中圖分類號：TM921 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 (2012) 10-0179-01

一、引言

西門子6SE70系列變頻器在現代化企業中應用非常廣泛。由于西門子公司內部對變頻器相關資料保密，致使變頻器發生故障后處理起來比較繁瑣，日常維護過程中走了不少彎路。有些不常見的故障業內人士根本無法處理，只能求助西門子客服人員。嚴重影響現代化企業的正常生產。通過對首秦金屬材料有限公司4300mm熱軋生產線上西門子6SE70系列變頻器近6年的維護經驗，總結出一些日常故障排查方法供大家參考。

二、典型故障現象

傳動裝置采用的是速度閉環控制系統，通過編碼器進行反饋。在運轉過程中電流出現較大波動，但速度沒有變化。首先我們檢查電機轉速，排除了電機在弱磁區工作。然后更換編碼器，故障仍然沒有消除。用搖表測量電機對地絕緣正常，測量電壓，三相平衡。初步判斷為觸發回路故障。我們對變頻器進行檢查，變頻器斷電5分鐘后方可檢查。（平波電容上仍然有高壓電）

三、測試

IGBT測試

（一）極性判斷

選擇萬用表的電阻檔位，測量時如果IGBT的任意一極與其它兩極的電阻值均為無窮大，互調表筆后該極與其它兩極的電阻值仍為無窮大，判斷該極為柵極。用萬用表測量余下的兩極，如果互調表筆后測量電阻值由無窮大變到較小，那么在測量電阻值較小的那次中，判斷紅色表筆的一極是集電極，黑色表筆的一極是發射極。

（二）好壞判斷

選擇萬用表的二極管檔位，先將紅色表筆連接到變頻器直流母線的D端子，黑色表筆依次連接變頻器的三相輸出端子。再將黑色表筆連接到變頻器直流母線的C端子，紅色表筆依次連接變頻器的三相輸出端子。正常值應為0.3-0.5V壓降。如果萬用表顯示值為0V。說明這相IGBT中的二極管短路。如果萬用表顯示值為無窮大，說明這相IGBT的二極管斷路或變頻器中直流母線快熔損壞。選擇萬用表的電阻檔位，測量變頻器輸出側相間電阻阻值應大于兆歐。如果阻值非常小，那么IGBT有可能損壞。

四、模擬運行

具體步驟如下：

1.模擬運行前確保變頻器IGBT良好。

2.變頻器X9端子及C，D端子均接24V電源。

3.參數設置P372=1，P366=1。

4.啟車，將變頻器給定頻率逐漸加大到50Hz。

5.選擇萬用表交流電壓檔，依次測出變頻器三相輸出相間電壓，正常值應為AC17V—18V。

五、傳動系統送電前檢查

具體步驟如下：

1.確認變頻器內部參數設置及外部相連硬件均無問題。

2.送電。

3.做電機識別到PI15=2。

4.先采用P100=1的開環控制，再采用P100=4的閉環控制。

5.使用電流卡表實測變頻器三相輸出電流。

6.確認以上幾步均無問題后送電試車。

六、其它常見故障

（一）報F006/F008(過壓/欠壓)故障處理方法

1.過壓。（1）檢查電源電壓是否高于該裝置的電源電壓范圍。（對于一些不經常出現過壓情況的裝置）。（2）變頻器在無回饋的方式下運行，且該裝置未裝制動單元。在變頻器停止過程中，多余的電能不能反饋到電網，且不能通過制動單元得到消耗。裝置會出現F006過壓情況。（經常出現該情況，建議加裝制動單元）。（3）增大P464減速時間。裝置在停車過程中，如果停車時間過短，多余的電能不能完全轉化成其它形式的能量（根據能量守恒定律），裝置會出現過壓情況。所以增大減速時間，使多余的電能有足夠的時間轉化成其它形式的能量，可以避免過壓發生。（4）對于不帶整流回饋單元且沒有制動電阻的變頻器，將P515置1，激活Vdmax調節器，可以限制直流母線電壓到最大允許值。這樣可以避免一些過壓情況。（5）對于不帶測速機的變頻器，減小P526捕捉再啟動的搜索速度，可以避免一些過壓情況。（6）在矢量控制情況下（P100=3、4、5），減小P259允許回饋的最大有功功率，可以避免一些過壓情況。（7）對于帶整流回饋單元的裝置，逆變器出現過壓情況，且電源電壓正常。建議查看整流回饋單元的回饋使能是否被激活。（P572=1回饋使能被激活）。回饋使能不被激活，等于回饋裝置沒有投入運行，會出現過壓情況。

2.欠壓。（1）檢查電源電壓是否低于該裝置的電源電壓范圍。（2）對于帶整流回饋單元的裝置，逆變器出現欠壓，查看整流單元是否先于逆變器投入到電網。

（二）報F011故障的原因

（1）變頻器輸出是否有短路或接地。（2）變頻器負載太大。（3）電機與變頻器不匹配。（4）動態要求過高，參數設置不當。（5）變頻器內部存在干擾。（6）變頻器功率部分損壞。（7）電流檢測回路出現問題（電流互感器、電流采樣板及功率板等）。

七、結束語

變頻器在灰塵與潮濕的環境中容易損壞，當變頻器長時間不啟動后，粘在控制板上的灰塵及粉狀金屬物與空氣中的水蒸氣凝結，形成一層容易導電的導體。送電后變頻器控制板容易導電燒損。變頻器最好安裝在封閉、涼爽、干燥的房間里，或在變頻柜內裝有過濾網，盡量避免塵土及水蒸汽進入。維護人員要定期清潔控制板及散熱器上的灰塵，減小形成導電灰塵的可能性。長時間不用的變頻器在送電前一定要用電動風葫蘆進行吹掃。變頻器產生的噪聲與開關頻率有關，通常采用在變頻器輸人輸出側連接濾波器。變頻器安裝要牢固，運行中的變頻器不能震動過大。西門子6SE70變頻器廣泛應用于現代化企業，穩定性好，適用領域強。日常維護過程中總結出一些日常故障排查方法，供業內人士參考。

參考文獻：

[1]SIMOVERT MASTERDRIVES使用大全.北京:西門子電氣傳動有限公司

[作者簡介]李純元（1982-），男，河北撫寧人，助理工程師，大專，主要從事傳動設備維護工作。