西门子G120XA变频器6sl 3220-1yd 18-0ub 0 is SINAMICS g 120 xa额定功率3kW 380 V -20%至440V+10%三相交流无滤波,110%每5分钟50s无HMI设备6DI,4DO,2AI,2AO,1MOT _ T FSA HxWXD: 232x73x233。
西门子变频器是一种广泛应用于港口起重机领域的变频器。了解其常见故障维修方法,可以更好地帮助技术人员解决实际生产问题。基于西门子6SE70系列变频器的主要检测模块功能,对港口起重机西门子变频器的常见故障进行了简单的分析和总结,旨在帮助电气维修人员在今后的工作中遇到类似故障时,缩短抢修时间,提高港口装卸效率。
近年来,随着港口运输的发展,港口起重装卸设备不断向自动化、科技化方向发展,装卸效率不断提高。机械故障修复的及时性对提高港口机械的效率起着至关重要的技术保障作用。摘要:结合生产实践,从表象到深层次对港口起重机西门子变频器的一些典型故障进行了详细的归纳和分析,有助于港口电气维修人员拓展故障维修思路,提高故障维修的时效性。
1西门子6SE70系列变频器控制电路主要由
港口大型电动装卸机械使用的西门子变频器主要是整流/反馈单元(AFE)和DC-交流安装柜式,而6SE70系列产品是维修中的典型产品。因此,本文以西门子6SE70系列变频器的控制电路(如图1所示)为例,介绍具有各种检测和控制功能的电路板模块:
1.1 PCC和PCU模块
PCC模块的主要功能是触发前端AC/DC链路中SCR整流桥的组件。系统控制电源接入主回路电源后,PCC模块将输出可控硅元件的触发信号,经过固定的延时时间后,可控硅的导通角将由小变大,完成DC母线电容的预充电过程。PCU模块主要包括逆变系统交流/DC环节中的辅助二极管起动桥及其阻容吸收元件。正常情况下,PCC和PCU必须有正确的工作切换,并且必须在规定的时间内完成。如果晶闸管整流桥在预充电过程后不能关断二极管启动桥,那么逆变器启动时二极管启动桥和预充电电阻都会被烧毁,也就是说PCU模块会被损坏。
1.2电源模块PSU
PSU电源模块主要负责DC母线电压检测和系统控制电源的馈入和转换。以250KW为分界点,分为250KW以下的PSU1和250KW以上的PSU2两种,适用于不同结构尺寸的系统。由于尺寸问题,这两种类型不能互换。这里以PSU1电源板接口(如图2所示)为例。
(1) DC母线电压检测功能。PSU1上有一个用于采样和处理DC总线电压信号的电路。接口X70的一个管脚和六个管脚连接到DC总线的正负两极进行采样检测,接口X258与转换模块IVI交换信号。
(2)系统控制电源的馈入和转换功能。该功能包括两个层次:①DC母线上的电压通过DC/DC转换转换成24V DC控制电压,或者该电压从外部端子X9的1脚和2脚引入。②将24VDC控制电压转换成其他控制电压,如X250作为接口,为IGD触发板提供+15V的工作电源。
1.3 IVI模块
IVI模块(如图3所示)完成主控板CUVC部分和系统主体部分之间的信号交换。安装在电子机架和铁盒后面,并与之固定。IVI通行证?接口X205将IGBT的驱动信号从主控板CUVC发送到IGD模块,接收IGBT的Uce保护信号从IGD发送到CUVC板;同时,它还具有接收、发送和提供电流互感器信号的功能。输出的电流互感器检测信号通过接口X201上的ABO电阻采样板,再通过接口X200上的主控板CUVC进行电流检测。
图3 IVI模块图4 ABO模块
1.4 ABO模块
ABO模块(如图4所示)插入IVI模块,插件形式类似于电脑的内存。该子模块的主要功能是安装各种实际值传感器的采样电阻或负载电阻。ABO的插件结构有时会在运输等过程后出现松动,或者在安装其他组件时不小心被撞松,以至于上电时会报错(如F011),所以要有检查的意识。
1.5 IGD模块
IGD模块是与IGBT功率元件相连的栅极驱动电路板。由于IGBT组件的控制特性,IGD模块和IGBT功率组件之间的连接在空间结构上必须尽可能紧密。因此,不同功率等级的逆变器系统的IGBT安装布局差异很大,导致IGD模块的形状也大不相同。
IGD模块负责双向信号的传输。一方面,它将IGBT的栅极驱动信号传输给IGBT元件;另一方面,IGBT组件上的Uce监控等信号交换到控制主板。
Port 2机西门子变频器常见故障分析
2.1预充电故障
西门子变频器预充电故障代码为F002。遇到这种故障,首先要分析是逆变器外部原因还是内部原因造成的。
(1)外部原因,可能的故障包括:①进线快熔损坏。(2)预充电失败(在3S cas延迟内,预充电过程未完成,DC母线电压无法达到80%)。):a .对于6SE71逆变柜,如果进线柜主接触器Q1吸合过程过长,预充电过程将无法完成。b .采用普通DC总线方式时,整流柜使用晶闸管检测功能,逆变器使用接地故障检测功能时,这两个过程需要大量时间,导致预充电过程无法完成。
(2)由于内部原因,可能的故障有:①电源板PSU DC母线电压采样电缆断裂。②电源板PSU DC母线电压采样端子(X70: DC母线电压检测)连接松动或内部烧结。③电源板PSU损坏(电压检测回路采样电阻损坏,导致检测电压错误,DC母线电压只读参数r006显示与实际DC母线电压不一致)。④接口板IVI损坏(由于IVI接口转换板损坏,检测到的DC母线电压信号被IVI板转换,错误的电压信号送到CUVC处理)。⑤制动电阻对地短路(制动电阻对地短路会损坏预充电电阻,预充电过程无法进行)。⑥预充电电阻(作用:是一个降压比,如果烧坏了, 电压显示会更低,电阻断的越多,显示电压越低)。2.2欠压故障
西门子变频器欠压故障代码为F008(变频器因DC欠压而关闭)。出现这种故障时,首先用万用表测量DC母线电压,并与监控值r006比较,以确定DC母线是否真的过低。如果不是,可以判断逆变器的内部电压检测元件是错误的。
(1)如果DC母线电压实际值确实过低:①检查三相交流电源回路是否正常,U、V、W的输入相电压应对应P071,检查所有接线是否松动,检查电源电压是否波动。②检查限流电阻和制动电阻电路是否正常。③如果变频器内部电容损坏或老化,请更换变频器。
(2)DC电路电压检测故障:①对于已安装的柜型,检查DC母线电压检测连接插座X70(详见图2)正常后,直接更换PSU板。②24V控制电压不稳定,造成测量误差,所以24V控制电压要接在变频器上(详见图3)。③变频器内部潮湿,导致检测元件过于灵敏,应清洗除湿。CuVC板接触不良或损坏,重新安装或更换。
2.3过流故障
西门子变频器过流故障代码为F011(变频器因过流而关闭)。遇到这种故障,我们首先分析是否可以按P键复位,并采取相应的对策。
(1)按P键复位。故障原因可能是:①变频器处于过载启动状态,导致电流过大。②对于惯性较大的负载,在V/F控制模式下设置了较短的斜坡上升时间,导致电流过大。③逆变器负载瞬时波动过大(机械原因或工艺问题);④变频器输出侧功率模块的IGBT损坏。
(2)停电后按P键重新送电无效。可能的故障原因:①电源板PSU工作电源部分损坏,导致提供给接口板IVI的电源失效,导致电流检测链路失效。②电源板PSU损坏(X250:IGD触发板+15电源,如图2所示),为IGBT门触发板提供的15V工作电源短路。③接口转换板IVI故障。(4)对于电阻采样板故障,对电流互感器检测到的电流信号进行电阻采样,产生误差电压信号,输入到主控板的中央处理器。⑤输出侧功率元件的栅极触发板IGD失效,导致DC 15V工作?电源短路。
2.4过压故障
西门子变频器DC母线过压故障代码为F006 (DC母线电压过高,装置关闭)。如果出现这种故障,我们需要分析F006是在DC 24V控制电源接通后还是在升降机构停止时出现的。
(1) F006在停机过程中发生过电压。可能的故障原因:P464设定的斜坡下降时间过小,导致DC总线电压过高。(2)制动单元失效,这导致当大惯性负载停止时DC总线电压上升。制动单元由于故障而不投入运行,这导致DC总线电压过高而达不到关断阈值。
(2)DC 24V控制电源接通后,系统自检时出现F006故障,断电后重新送电无效。故障原因可能是:① PSU电源板电压检测电路故障(X70: DC母线电压检测)。②PSU电力局电压检测回路有大量灰尘,导致DC母线电压检测失败,有时偶有过电压故障。③接口转换板IVI故障。
(3)控制电源DC 24V接通后,系统自检完成,进入009状态。当主回路电源打开时,变频器报告F006故障。可能的故障原因有:①电阻采样板ABO电压检测回路电阻损坏。②电阻采样板的ABO板与IVI接口转换板的接口X201(详见图3)连接不到位,松动。
4结论
变频器工作环境复杂,故障原因千变万化,但基本结构和故障原理都离不开它。对于我们从事港口起重机电气故障维修的技术人员来说,一定要从原理上深入了解,透过现象看本质,找出故障的本质,举一反三,以较快的速度排除类似故障。