歐陸590直流調速系統的維修保養

李晶昌

0 引言

直流驅動技術應用較早，技術成熟，廣泛用于塑料、造紙、鋼鐵、礦產等行業，特別是大功率直流電機是主要的動力設備，功率大到幾百千瓦。由于生產工藝的需要，一旦出現故障就要盡快修復，對生產的影響盡可能小。對維修者來說，要有對故障的快速檢查、判斷、處理的能力。要具有這樣的能力，首先要熟悉直流調速系統的組成，了解調速器功能參數設置，故障代碼的含義，各端子功能及輸入輸出電壓值，及其外圍元件等，還要掌握一些基本方法和技巧。下面下面以500A歐陸590做一些簡要的介紹。

1 直流驅動系統的組成

直流驅動系統包括兩個部分：一是直流驅動控制部分，包括直流驅動器、電抗器、接觸器、繼電器、顯示儀表、電位器、按鈕開關等；二是動力部分，包括直流電機、冷卻風機、測速發電機（或測速編碼器）等。直流驅動器是直流驅動系統的核心部分。直流驅動器是將三相交流電通過可控硅轉換成直流電驅動直流電機，通過調節可控硅的導通角來調節直流電輸出的大小，進而調節直流電機的轉速。

2 調速器的各項參數、各端子的功能及面板指示燈功能

（1）首先熟悉調速器各項參數的含義及其調節，特別是主要參數的調節

電樞電流：SW1、SW2、SW3共3個旋鈕分別設置百、十、個位電樞額定電流。

勵磁電流：SW4、SW5、SW6共3個旋鈕分別設置十、個、小數勵磁電流。

電樞電壓：SW7是一個四路開關設置電樞電壓最大值。

速度儀校準板校準：

V校準=（V測速／R測速）×R主機。

加減速時間的調整：斜坡減速時間及斜坡減速時間，十進制，單位秒。

控制方式電有壓控制和電流控制兩種方式。電壓控制方式是驅動器用端電壓作為反饋源的閉環控制方式，但對電機轉速和力矩控制不是很好。電流控制方式是驅動器用電流作為反饋源的閉環控制方式，配上精準的速度反饋，很好地控制電機的轉矩。設置如下：參數設置→勵磁控制→勵磁控制方式→電流控制方式。

（2）首先熟悉調速器各端子的功能，特別是各主要端子

主電源輸入端：L1L2L3。

輔助電源（調速器電源）輸入端D7D8：220VAC

合閘電源（啟動接觸器）輸出端D5D6：220VAC 3A

電機電樞輸出端A+A-。

電機勵磁輸出端D3D4(F-F+)。

速度反饋輸入端，可選擇，交流輸入端G1G2，直流輸入端G3G4。

零伏參考電位端A1B1C1：0 V，與地線隔離。

斜坡速度輸入端A4：0～±10 V，對應于電機轉速0～±100%。

電流箝位輸入端A6：0～±10 V，對應于短接電流0～±100%。

啟動信號輸入端C3：24 V啟動調速器主電源合閘，0V停止調速器主電源分閘。

運行允許輸入端C5：24 V允許啟動調速器，0V禁止啟動調速器。

緊急停止輸入端B8：24 V時調速器正常，0V調速器啟動程序停機。

慣性停機輸入端B9：24 V調速器正常，0V調速器啟動慣性停機。

（3）熟悉面板指示燈及功能

HEALTH：正常指示。

RUN：運行指示。

STARTCONTACTOR：啟動接觸器。

OVERCURRENTTRIP：過電流跳閘。

PROGRAMSTOP：程序停機。

COASTSTOP：慣性力滑行停機。

3 直流調速器的維修方法

主要有四種方法：根據指示燈狀態判斷，根據顯示屏故障代碼判斷，根據測量關鍵輸入輸出端電壓值判斷，可疑元器件或電路板替換法。

（1）觀察指示燈，根據指示燈亮與滅，判斷其故障范圍。

HEALTH：指示燈亮，調速器正常；指示燈滅，調速器故障。

RUN：指示燈亮，調速器運行；指示燈滅，調速器停止或故障。

START CONTACTOR：指示燈亮，接觸器吸合；指示燈滅，接觸器分開。

OVER CURRENT TRIP：指示燈亮，電流在允許范圍；指示燈滅，過電流跳閘。

PROGRAM STOP：指示燈亮，未啟動停機程序；指示燈滅，程序停機狀態。

COASTSTOP：指示燈亮，未啟動慣性力滑行停機；指示燈滅，慣性力滑行停機狀態。

以上6個指示燈亮，調速器處于正常工作狀態。哪一個指示燈熄滅就對應一個故障。知道了故障范圍、就容易查找故障點了。

例1：OVERCURRENTTRIP指示燈熄滅，是過電流故障，檢查可控硅和電機電樞。

（2）了解顯示屏所顯示的故障代碼，根據故障代碼，參照說明書，判斷其故障之所在。

主要故障代碼及含義：

Over Speed：電機轉速超過額定值125%，原因：速度調節故障。

Field over I：電機勵磁電流超過給定值的120%，故障原因：調速器故障，控制回路故障。

Heat Sink Trip：變頻器溫度過高。原因：柜內溫度過高，通風不暢，風扇故障，保險壞。

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Thermistor：電機溫度過高。原因：通風不暢，風扇故障，電樞電流過高。

Over Volts：電樞電壓超過額定值120%。原因：勵磁、勵磁電流及反電動勢設置錯誤。

Field Fail：原因：勵磁回路斷開，勵磁控制器操作錯誤。

3-Phase Failed：三相供電錯誤。原因：檢查三相電源、保險、接觸器、變頻器產品代碼。

Over I Trip：電流反饋超額定值280%。原因：電樞故障，調速器故障，電流設置錯誤。

Auxpower Fail：原因：檢查輔助供電和主輸入。

例2：在運行過程中出現接觸器分開，顯示故障代碼為“3-Phase Failed”三相供電錯誤。根據該故障代碼參照說明書，檢查三相供電，熔斷器。經檢查三相電源電壓是穩定的，熔斷器是完好的，但接觸器主觸點燒傷，三相電流不平衡。更換接觸器觸頭，恢復正常。

（3）測量其關鍵輸入輸出端電壓值，判斷其故障之所在

測量B8端電壓：B8是緊急停止輸入。24 V時調速器正常，0V時調速器啟動程序停機。

測量C3端電壓：C3是啟動信號輸入。24 V時啟動調速器主電源合閘，0V時停止調速器主電源分閘。

測量C5端電壓：C5是運行允許輸入。24 V時允許啟動調速器，0 V時禁止啟動調速器。

測量C9端電壓：電路板輸出DC24V。

例3：在運行過程中，調速器主接觸器分開，卻沒有故障代碼顯示。

在正常運行狀態下，C9端24 V，否則電路板故障；上述前4個輸入端電壓都是24 V，如果不是24 V，則外圍電路元器件有故障，如果都是24 V，則檢查參數設置是否正確，如電機電樞電流額定值、勵磁電流額定值、加速時間、減速時間等。如果參數設置沒有問題，則電路板有故障。

（4）元器件或電路板對照法或替換法

電路板主要測試點：

IF：勵磁電流反饋。0.0V=0%，4.0V=100%（平均電壓）

IA：電樞電流反饋。±1.1V=±100%，(平均電壓)

VA：電樞電壓反饋。±110V=±100%，（平均電壓）

0V：0V。參考零電位。

例3中已經確定是電路板存在故障，更換同機型好的電路板后試機，調速器正常運行了。接下來就是檢查維修電路板了，用萬用表和示波器分別測量兩塊電路板測量點電壓及波形，找出故障點，更換電子元件。修復后試機，調速器正常運行了。

4 直流驅動器的保養

日常保養也是一項重要的工作，忽視了這項工作，也會影響調速器的正常運行。日常保養的工作內容就是清潔緊固，包括電路板的清潔，接線端子的緊固，散熱器及風扇的清潔，保持控制柜的空氣流通，進風口過濾器的清潔通暢，排風扇的清潔通暢，各顯示儀表的精度校正。

例3中更換了同機型好的電路板后試機，運行一段時間后接觸器依然分開。進一步分析，有可能是連接線接觸不好，所有的接線點都進行了緊固。再一次試機，運行一段時間后接觸器還是分斷。折開調速器，發現電路板溫度較高、散熱器臟、散熱風扇臟，控制柜進風口過濾棉更臟，排風扇很臟，整個控制柜都是粉塵，空氣流通不暢，導致柜內溫度高，電路板工作不正常，導致分開接觸器。清潔散熱器、風扇、控制柜、進風口、出風口，再次試機，調速器正常運行了，但調速器的溫度還是偏高。后來專門將控制柜隔離出來，并安裝了空調，一是減少了粉塵，二是減低控制柜溫度。給調速器一個良好的運行環境。

5 結束語

本文以歐陸590調速器為例介紹直流調速器維修的一般方法技巧和日常維護保養工作，對于其他品牌的直流調速器維修保養也可以作為指導和借鑒。

［1］歐陸590直流調速器說明書［Z］.歐陸傳動系統有限公司，2001.