西門子變頻器故障及簡單處理辦法

史廣華

摘 要：本文主要介紹了西門子變頻器經常出現的幾種故障和處理方法。

關鍵詞：變頻器；編碼器；故障

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.014

1 引言

拉矯機是連鑄機的核心部件，又被稱為連鑄設備的心臟。拉矯機的主要作用有以下幾方面：（1）在澆鑄過程中，克服從結晶器到鑄坯出口鑄坯運動時所產生的各種阻力，在拉坯過程中拉坯速度根據不同條件（鋼種、澆鑄溫度斷面等）的要求在一定范圍內進行調節。（2）從扇形段出來的鑄坯在拐點處進行矯直，使鑄坯能繼續沿水平線出坯。（3）輸送引錠鏈至結晶器處為下一澆次做準備。本鋼5#鑄機是從意大利達涅利公司引進主體設備的一機四流全弧型矩形連鑄機。其中每流有包含夾持段在內的8組拉矯機，拉矯機狀態的好壞直接影響到連鑄機的狀態。而作為拉矯機的電氣驅動部分電機和變頻器更是需要其穩定運行。因此拉矯變頻器出現故障后，做出準確判斷、快速消除故障、縮短故障時間是連鑄機電氣維護的重要任務。

2 拉矯變頻器常見故障分析及處理方法

本鋼5#鑄機拉矯變頻器采用的西門子公司生產的6SE7023-4EP60-Z變頻器。拉矯變頻器在實際運行過程中出現過各種故障，下面來分析下故障產生的原因以便于處理。

變頻器實際運行中出現的故障可分為端子輸入外部故障和非端子輸入故障。

2.1 端子輸入外部故障

通過圖1變頻器接線圖中不難看出，達涅利公司設計的變頻器傳動在變頻器X101端子中共引入5個數字量信號，分別為制動器錯誤、電機冷卻風扇錯誤、主回路開關斷開、制動電阻錯誤和急停信號。相應的設備維護手冊中（表1）給出的故障代碼及描述說明了這幾種故障產生的原因，設備維護人員根據故障代碼可以準確的判斷出故障產生的原因，并根據原因對相應的回路進行處理。這里需要特殊說明的一點是制動電阻所帶的輔助點是熱敏元件，當制動電阻溫度升高時其節點斷開。因此當變頻器報F036故障時，需要維護人員再次判斷是變頻器始終處于發電狀態還是電機性能下降，還是變頻器本身有故障而導致制動電流過大致使溫度過高。從而最終決定排查故障的大體方向。

2.2 非端子輸入故障

本鋼5#鑄機拉矯電機離鑄坯較近，生產過程中電機環境溫度較高，而冬天鑄機不生產時現場蒸汽較大，這就導致現場電機與速度反饋編碼器出故障的可能增大。拉矯變頻器經常出現的故障有以下幾種：F002、F006、F021、F011、F015、F051、F053。

首先分析下F011故障，根據西門子的矢量控制使用大全中對F011的描述“該裝置因為過流而關機”，我們應該重點檢查現場設備是否有接地、短路的可能，再檢查變頻器本身的檢測部分。當出現F011報警后，維護人員首先要用兆歐表、萬用表對現場電機和電纜進行接地、短路檢查，有接地、短路的話處理相應的設備。如果沒有接地、短路則對變頻器進行復位，觀察變頻器是上電立即報警還是過一段時間報警。立即報警則變頻器本身檢測系統出問題的可能性較大。過一段時間報警則說明現場負載過大可能性較大，應把負載與電機脫開，空轉一段時間觀察變頻器顯示電流，以便于進行判斷。當變頻器出現F002、F006報警時，檢查變頻器輸入電源電源是否過低或過高。F006故障也有可能是現場負載長時間處于滿載狀態造成的，維護人員應多觀察變頻器運行電流、頻率、扭矩等參數。F015故障是電機堵轉或失步。處理F015故障時應首先判斷現場電機在變頻器有輸出后是否旋轉。如果電機徹底抱死沒有任何轉動的趨勢，則重點檢查電機抱閘是否打開和軸承速度是否研死，再檢查減速是否損壞。條件允許時將減速與電機脫開，分別檢查減速和電機；如果電機在變頻器有輸出后能旋轉說明速度反饋編碼器有故障，檢查現場編碼器與電機連接是否可靠、有無電機轉而編碼器不轉現象，有則處理電機與編碼器的連接。編碼器與電機連接可靠則說明編碼器反饋至少有一通道丟失（此時在變頻器端子測量編碼器反饋電壓能發現至少有一通道沒有反饋或電壓過低），更換編碼器。更換編碼器后變頻器仍報F015故障，則檢查編碼器電纜是否有斷線、編碼器電纜屏蔽層接后。F051與F053故障是速度反饋編碼器故障，速度反饋信號不正常，應檢查編碼器電纜有無斷線、屏蔽層是否接好或更換編碼器。當變頻器報F051故障時，速度反饋信號不是完全丟失，而是有丟碼現象，維護人員應重點檢查所有編碼器電纜端子接線處是否有虛接，確定編碼器電纜無虛接時才考慮現場編碼器問題。當確定是編碼器故障而現場不具備處理條件時，可改變變頻器參數由速度控制改為不帶速度反饋的V/f控制，具體方法為將變頻器參數r100和r130分別修改為1和10。

3 結束語

本文僅對本鋼5#鑄機拉矯變頻器經常出現的故障進行簡單分析，給出大體的處理方法。現場故障千變萬化，維護人員要合理運用排除法和確定法，以快速處理完恢復生產為宗旨，保證生產順利進行為目標進行處理故障，把故障損失降到最低。

參考文獻：

[1]西門子公司.矢量控制使用大全[S].