淺談安川變頻器在門吊的使用

摘 要：本文通過分析安川變頻器在門吊的使用案例，提出了變頻器的使用注意事項，根據現場實際條件以及作業類型，如何優化變頻器的使用以減少門吊故障率，減輕裝卸作業的工作強度，加強現場對變頻器的維護，確保門吊的正常安全使用。

關鍵詞：安川變頻器； 門吊； 使用

中圖分類號：TN99 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2012）05-175-002

為克服直流電動機電刷、換向器難以維護的困難，實現調速系統的交流化控制，改造傳統的異步電動機的使用，變頻器在門吊使用中得到了充分的利用。而在變頻器的實際使用中，由于對變頻器的選型及使用不當，往往會引起變頻器不能正常運行，甚至引發設備故障，導致裝卸作業中斷，影響現場生產，延長了車站停時，帶來不必要的經濟損失。下面以安川變頻器為例，講述變頻器在門吊應用中需注意的幾個問題：

一、變頻器的選型

一臺門吊主鉤電機采用變頻控制，電機型號為YVP250M_4、55kW，Ue＝380V，Ie=111A，使用安川變頻器。運行中發現有時雖然給定頻率高，但實際頻率調不上去、變頻器跳閘頻繁，故障指示為“OLl”，即電機過載。經檢查，變頻器的額定電流為111A，而在加大轉速時運行電流在116A左右波動，驅動轉矩達到極限設定，使頻率不能上調，運行電流大于變頻器額定電流，變頻器過流跳停。分析認為其原因是變頻器容量選擇偏小。

變頻器的選型應滿足以下條件：

⒈電壓等級與控制電機相符。

⒉額定電流為控制電機額定電流的1.1-1.5倍。

⒊根據被控設備的負載特性選擇變頻器的類型。

門吊主鉤電機采用Ｖ／f控制即恒轉矩控制方式，最好選用驅動轉矩極限范圍寬的G7變頻器。如原淮南隊貨場26噸門吊選用一臺安川G5變頻器型號VS_616G5，使用約三年，上電后，能正常運行一段時間，運行10分鐘或半小時到1小時，然后就報短路故障。后改用CIMR_G7A40P7，變頻器額定電壓為400V，額定輸出電流為304A，驅動轉矩極限為150％，上述問題再也沒有發生過。

二、變頻器的安裝環境

安裝環境對變頻器的使用壽命有很大的影響。環境溫度每升10℃，則變頻器壽命減半，所以周圍環境溫度及變頻器散熱的問題一定要解決好。貨場門吊的變頻器一般安裝于走行臺，因安裝控制柜露天存放，變頻器運行環境差，貨場煤炭粉塵多，夏季室外溫度高，太陽直曬較多，冬季雨雪較多，曾多次發生變頻器故障。在對門吊變頻控制柜進行密封和加冷卻空調等設施后，情況大為改善。后來因操作室空調冷凝水較多，距離柜子太近，發生了一起變頻器控制板元件損壞的故障。可見在安裝變頻器的同時，必須為變頻器提供一個好的運行環境。

三、變頻器的參數設定

在安川變頻器安裝之前一定認真閱讀說明手冊，安裝好后，使用正確的設置參數。變頻器的設定參數較多，每個參數均有一定的選擇范圍，使用中常常遇到因個別參數設置不當，導致變頻器不能正常工作的現象。

⒈外加起停按鈕及電位器調頻無效

變頻器出廠時設定為通過鍵盤面板操作，外部控制無效，端子FWD_CM用短接片短接。選擇外部起停及調頻控制時，必須將該短接片去掉。出現上面問題，可能是FWD，CM短接片未取掉，操作方式和調頻方式參數選擇錯誤所致，應重點對該部分進行檢查。

⒉變頻器不能帶載起動，在電機空載時工作正常

這種問題常常出現在恒轉矩負載。變頻器在試車時電機空試正常，但一帶負荷即跳閘，提高了加減速時間后仍無法帶載。繼續檢查轉矩提升值，將轉矩提升值由“3”改為“8”后，提高了低頻時的電壓輸出。遇到上述問題時應重點檢查加、減速時間設定及轉矩提升設定值。

⒊變頻器使用運行后，電機還未起動就過載跳停

電機采用變頻控制，變頻器在投入運行起動時頻繁跳停。經查原設定時將偏置頻率設定為2H2、變頻器在接到運行指令但未給出調頻信號之前，受控電機將一直接收2H2的低頻運行指令而無法起動。經測定該電機的堵轉電流達到47A，約為電機額定電流3倍，變頻器過載保護動作屬正常。改偏置頻率為0Hz，電機起動正常。

⒋頻率已經達到較大值，但電機轉速仍不高

檢查頻率增益設定值為150％。由頻率設定信號增益定義可知：設定增益為設定模擬頻率信號對輸出頻率的比率，假設設定頻率為30Hz，實際輸出頻率僅為20H2。將設定增益改為100％后，問題得到解決。

四、變頻器的故障診斷

安川變頻器擁有較強的故障診斷功能，對變頻器內部整流、逆變部分，CPU及外圍通訊與電動機等故障進行保護。變頻器在保護跳閘后故障復位前，將一直顯示故障代碼。根據故障指示代碼確定故障原因，可縮小故障查找范圍，減少故障查找時間。

⒈變頻器一啟動就跳停，故障指示為“OCl”、OCl為加減速時間過短過電流，懷疑為電機故障，將變頻器與電機連接線斷開，檢查電機繞組匝間短路。

⒉夏季如果變頻器操作室的制冷、通風效果不良，環境溫度升高，則經常發生“OHl”、“OH3”過熱保護跳停。這時應檢查變頻器內部的風扇是否損壞，操作室溫度是否偏高，電機是否過熱。

⒊變頻器在頻率調到50Hz以上時，“LU”欠電壓保護動作。我們從整流部分向變頻器電源輸入端檢查，發現電源輸入側缺相，由于電壓表從另外兩相取信號，電壓表指示正常，沒有及時發現變頻器輸入側電源缺相。輸入端缺相后，由于變頻器整流輸出電壓下降，在低頻區，因充電電容的作用還可調頻，但在頻率調至一定值后，整流電壓下降較快，造成變頻器“LU”跳閘。

五、變頻器的保養與維護

變頻器運行過程中，可以從設備外部目視檢查運行狀況有無異常，專職點檢員可以通過鍵盤面板轉換鍵查閱變頻器的運行參數，掌握變頻器日常運行值的范圍，以便及時發現變頻器及電機問題。此外，還要注意以下幾點：

⒈設專人定期對變頻器進行清掃、吹灰，保持變頻器內部的清潔及風道的暢通。

⒉保持變頻器周圍環境清潔、干燥。

嚴禁在變頻器附近放置雜物．

⒊每次維護變頻器后，要認真檢查有無遺漏的螺絲及導線等，防止小金屬物品造成變頻器短路事故。

⒋測量變頻器(含電機)絕緣時，應當使用500V兆歐表。如僅對變頻器進行檢測，要拆去所有與變頻器端子連接的外部接線。清潔器件后，將主回路端子全部用導線短接起來，將其與地用兆歐表試驗，如果兆歐表指示在5M歐以上，說明是正常的，這樣做的目的是減少搖測次數。

參考文獻：

［1］韓安榮.通用變頻器及其應用（第2版），機械工業出版社，2002年9月[1]［2］安川變頻器說明書，安川機電出版社2003年6月 [2]