ABB 变频器、软启动器的故障诊断培训讲义.doc

-作者xxxx-日期xxxxABB 变频器、软启动器的故障诊断培训讲义【精品文档】 设备部电气专业组培训讲义一、 讲师（部门、专业组、职务、姓名、工号）：二、主题：ABB变频器、软启动器的故障诊断三、时间、地点：时间：2007年9 月 13 15：45-17：30四、培训部门专业岗位及人数： 五、培训目的（培训结束后，受训人员应掌握的专业知识或技能，对工作的帮助如何）：1、 熟悉ABB变频器、软启动器的组成部分、控制原理和方法；2、 熟悉变频器、软启动器的硬线和特别说明；3、 熟悉变频器、软启动器的常见故障指示及解决方法；4、 能够快速准确的调试5、 能够充分分析和处理各种常见的故障；提高设备利用率，减少非计划停机时间；六、讲义提纲：1、ABB变频器、软启动器的硬件组成2、ABB变频器启动数据、软件描述3、ABB变频器AMC信号和参数4、ABB变频器DRIVE WINDOW/DRIVE DEBUG查看即时消息及故障诊断5、ABB软启动器的安装方式注意事项6、ABB软启动器的接线方式及电路图7、ABB软启动器设置和组态8、ABB软启动器维护和功能9、ABB软启动器和变频器故障查看及处理七、讲义具体内容（要求字数不少于800字，理论与实践相结合，有发生在公司的实际案例）：（一）、6期ABB变频器及软启动器概况1 6期传动变频器是ACS600，由芬兰ABB公司制造；2 软起动器是PST(B)30-1050系列，ABB公司制造3 传动最高车速为1000米/分钟，复卷机最高车速为2200米/分；4 6#传动系统进线电源电压为690v（交流）；变频器的进线电压为DC890-920V，5 传动柜内主电源与控制电源是分开的，控制电源是由传动断路器上端引出来的。（二）、变频器及软起动器的组成部份1. ABB变频器的硬件组成：NINT-XX,NPOW-XX,NGPS-XX,NGDR-XX,IGBT,POWER PLATE,CAPACITORS2. ABB软起动器组成：低压控制板、高压控制板、温度监察器、可控硅整流器、键盘、风扇。3. 传动DDC的主要电路板：RDCU(RMIORDCO)、NTAC,NPOW,NGPS,NINT,NGDR4. ABB传动电机 -网部、压榨部、烘干部 、卷取、复卷机、浆泵，5. ABB变频器的硬接线5控制盘的应用1 CDP312控制盘的操作方法（1）CDP312 控制盘通过一个Modbus 通讯总线接到传动系统上。Modbus 是适用于ABB传动系统的通用的通讯协议。通讯速率是9600 bit/s。 总线可以连接31个传动点和一个控制盘。每个工作站必须有单独的ID 号。（2）CDP 312 有四种不同的键盘模式：实际信号显示模式，参数模式，功能模式和传动选择模式。此外，还有一种特殊的辨识显示，它是在控制盘与链路连接后显示出来的。下面对辨识显示和键盘模式进行了简要的描述。当控制盘第一次连接到传动单元上时，或传动单元上电时，辨识显示就出现了，表明连接的控制盘型号和传动设备号。注意:可以在传动单元带电时，将控制盘连接到单元上。（图一） 两秒钟后，辨识显示消失，传动系统的实际信号显示出来。（图二）（图三）6（1）、ABB传动故障字和报警字传动柜把传动的故障字3个、报警字2个，各为16位，传到AC80，再经AC80传到DCS和GOP，经组态后我们就可以看到相应的信息了。（2）、诊断字传动诊断字由AC80程序产生，32位，传到DCS和GOP，其中每一位表示一种信息，诊断字的一些信息是由故障字和报警字取来的，可在ACS600固件手册故障跟踪一章中有专门分析。网压部、卷取故障信息可在GOP中查看，在传动公共诊断页面，选中相应的传动点，其右下角有XX DIAGN.，点中后即打开该传动的故障字、报警字，故障时其方框内填充红色，根据此信息可进一步查看故障原因。返回此页面时用右下角的BACK TO SUMMARY 。（3）常见故障分析DRIVE LINK ERROR：1、传动与AC80之间传送数据时出现通讯故障；2、ACS本身检测到通讯故障，由其故障字中的CH0 COM LOSS故障。以上情况出现延时20S后报此故障。RUN DISABLED：外部连锁DI2回路是否断开。OVER FREQ：电机实际转速比最高允许速度高引起，可能是参数设置问题，刹车力矩不足，或电机为力矩控制时负载变化引起。DRIVE OVER TEMP ALARM： 亦指ACS600温度报警，实际是POWER PLATE温度高报警。CABIN TEMP F：指传动柜温度高跳闸，作为整流柜，85度报警，95度跳闸，传动柜控制板检测到温度高于73或低于5度跳闸。DRIVE OVER TEMP TRIP：POWER PLATE温度高跳闸，超过115度跳闸。 DRIVE OVERLOAD WARN：指传动操作面板上显示的负载大于100%或小于-100%。DRIVE OVERCURRENT TRIP：传动过流跳闸，检查电机负载、加速时间、电缆及电机、电机编码器及其接线。MOTOR OVERTEMP WARN：指测量值或计算值。MOTOR OVERTEMP TRIP：指测量值或计算值。FOLLOW NOT READY：某个从传动没有准备好信号DRIVE FAULT：同MSW的B3，传动保持跳闸状态直到有复位命令LOCAL CONTROL MODE：指上位机切换到了本地控制MOTOR PROT.SWITCH TRIP：指传动柜DI5，未用SUPPLY SECTION FAULT：整流柜故障COMMON INTERLOCK：包括公共连锁COAST STOP 和公共连锁NORM STOP，前者指AF100看门狗跳闸，后者主要指AC80.1的DI1.3急停。EXT INTERLOCK（CRAWL）：外部连锁MOTOR FAN LOSS ALARM：未用(三)、ABB软启动器的工作原理一、 软启动器的工作原理当三相异步电动机起动时起动电流很大，大概为电机额定电流的4-7倍，这对小型容量的变压器供电系统有较大的危害，这将造成供电系统电网电压下降，对于小容量电动机满足下列两个条件可以直接启动：供电网络和变压器容量足够大，一般要求其容量要大于电动机容量的4倍以上，第二，供电线路不能太长，一般以起动电流造成的瞬时电压降落低于10%-15%。怎样才能减小起动电流呢？降低起动时的电压将能有效地减小起动电流。但是因电源转矩与电压的平方成正比，这使得电机在起动时的带载能力削弱。这也是降压起动必须在轻载下起动的原因。软启动器依靠改变可控硅的触发角度来达到调整电压的目的，软起动器可以将起动电流控制在电机额定电流的4倍以内，并使起动电流在起动过程中钳位在同一水平从而避免尖锋电流的冲击；当起动完毕后，利用旁路电路给主回路施以全压，可控硅退出控制。 I1、直接起动的电流曲线2、软起动器的电流曲线3、星三角起动时的电流曲线t（图一 三种起动方式的电流曲线）通过对上图曲线2和3的比较发现，星三角起动时电网经受了两次电流尖锋冲击，而软起动器起动时期起动电流是可以恒定的，它还具有众多的保护功能，其优点是显而易见的（四）、ABB软启动器的快速设置二、 ABB软起动器参数的快速设置1）复位：如因需要或重新使用一台已经用过的软启动器，在使用之前我们首先要作一次复位后，方可继续使用。复位的路径为：按任意键将在LCD上显示菜单-按按选择键-按下操作键直到“恢复出厂设置”字样-再按左边选择键确认即可。 2）组态及起动2.1 按两次左键,选择“应用设置”菜单，再按左键进入“离心泵”菜单“设定存储”和“下一步”继续，或按返回到之前设定的参数2.4按上/下键设定IE的值,如果是外接旁路继电器,此电流值等于电机额定电流;如果是内接旁路继电器此电流值应设为电机额定电流值的58%“存储”和“下一步”继续，或按返回到之前设定的参数“存储”和“下一步”继续，或按返回到之前设定的参数2.8若带有外部旁路接触器,请按上/下键来设定旁路监测到是位置“存储”和“下一步”继续，或按返回到之前设定的参数准备就绪？ 请按“是”若升压时间、初始电压和限流倍数等需要调节，请按右键“调节设置”。2.12给动器起动信号,如果需要在面板上控制,请按此路径进行起动：“菜单”“设置”-“本地控制”-“选择”-“起动/停止”-“起动”（注意在菜单离开前电机必须停止）（六）、ABB软启动器的一般功能介绍三、 ABB软起动器一般功能介绍1） 人机界面LED状态指示：绿色灯表示电源-控制电源电压灯已接通红色灯表示故障-故障显示黄色灯-表示保护-保护功能生效LCD状态指示：发生故障和保护动作时，LCD将会显示原因选择键和操作键： 与为菜单操作键，剩下的键为选择键(对于ABB的PST/PSTB的软启动器面板而言) 2)ABB软起动器具有多种保护功能 电机过载保护 转子堵转保护 电机欠载保护 三相失衡保护 大电流保护 逆相保护 电机温度保护 这些保护功能可以根据需要进行激活,可以选择“电机停止手动复位”“电机停止自动复位”“仅指示”2） 调节设置根据电机所带负载的工况我们可以对下列参数进行调节，从而满足设备的需要升压时间：当给出启动信号时，加载至电机端的输出电压逐渐增加从而使电动机起动，升压过程一直进行，直到电机达到全压状态。降压时间：当给出停止信号时，加载至电机端的输出电压逐渐减少从而使电动机停止，当此时间为0时，给停止命令，软起动器将直接切断电源初始电压：正确设定初始电压可以减少电机起动的时间。结束电压：当降压时间不为0时，此功能才生效级落电压：一接到停止命令由全压降落到此设定值，再从这一设定值开始软停过程，从而得到一个更优化的停车。冲击起动：为克服初始摩擦力，可在一个设定的时间内提供一个设定的电压，它们通过“冲击起动电压”和“冲击时间”来设定。从而靠这种冲击来松开电机，来满足某些应用。 （七）、电路图（八）、菜单树（九）、快速调试(十)、常见问题和故障 （十一）、保护(十二)、公司实际故障案例分析1、故障部位7#机17号传动柜故障时间 总停机时间17：2317：54 （RDCU时间） 31分钟与会人员故障描述 17：23分7#机17号传动点报START INHIBI和RUN DISABLE故障，16号、18号传动点报START INHIBI、RUN DISABLE、CH2 COM LOSS故障。处理过程1) 查看上位机的故障信息，打开传动柜查看故障原因，；2) 检查发现17#一压上辊传动点220VAC控制电源开关跳闸，检查风机的接线，查看RDCU-02传动控制板24VDC电源接线。检查16#、17#、18#传动点RDCU-02传动控制板CH2通道光纤。3) 没有发现异常，将控制电源送电，故障复位，交生产开机。原因分析17：23分17#一压上辊传动点报START INHIBI、RUN DISABLE故障，220VAC控制电源跳闸。据此分析应该是此控制回路中有短路或者此开关有问题，而只有逆变器冷却风机、RDCU-02传动控制板24VDC整流电源模块和现场安全保护开关是从此控制电源取的。检查风机的接线没发现异常，风机的震动也不大；检查RDCU-02传动控制板24VDC电源接线及220VAC变24VDC整流电源模块没发现问题；检查发现现场安全保护开关指示灯及灯罩丢失，由于网压部环境湿度比较大，生产人员经常用水管冲洗设备，可能造成此指示灯的短路，从而导致该控制电源跳闸。另如果该控制电源开关有问题也可能造成此事故的发生。具体原因需进一步检查。由于17#一压上辊传动柜控制电源跳开，RDCU-02传动控制板失电，而该控制板上的CH2光纤通道是主从传动之间的通信，所以16#一压真空吸移辊传动点和18#一压下辊传动点会报CH2 COM LOSS故障。由于RDCU-02掉电，所以K12、A40继电器失电，DI2 RUN ENABLE和DI3 START INHIBI 为低电平，所以会报RUN DISABLE 和START INHIBI 故障。防范措施1） 平时多检查传动柜内的情况和查看运行故障记录，加强查看现场各控制开关及指示灯的损坏情况并做好完善处理。2） 充分利用每次计划停机机会检查各传动柜、控制柜、进线柜的接线情况。3） 把此传动柜的6A控制电源开关换成10A的。2、故障部位3#机1号复卷机传动柜故障时间 2007年8月08日总停机时间无与会人员故障描述 下午6：40多值班人员反映1#复卷机传动炸熔断器及逆变柜。处理过程4) 打开传动柜查看损坏情况，送控制电源查看上位机的故障信息；5) 断电后拆下前后底辊传动柜损坏的四个相模块，8个熔断器，及整流柜损坏的1个可控硅，4个熔断器，从仓库领备件组装相模块，并更换其他损坏的备件，测量电阻绝缘均正常后，送电。6) 切换到本地控制测试运行正常后，交生产开机。原因分析19：51分故障时退纸辊和前底辊先报“run disable”，再是整流柜报“warn 18 UVLT”和“fault 02 overcurrent”，因此当时应该是1#复卷机交流电压低于额定的80%，即552V，造成低电压报警信息，同时，故障时前后底辊因正向转矩的影响，断纸后速度进一步加快，电流方向瞬间由电动转为制动方向，触发脉冲无法及时切换，同时直流电压低，反向电流大造成IGBT模块的续流二极管烧穿短路，而导纸辊和后底辊故障时本身处于制动状态，无电流方向切换，不会出现短路现象，此时很高的短路电流，造成整流柜报过流故障（高于230%），正处于回馈的反向桥击穿一个可控硅，熔断器熔断4个，进线断路器报速断跳闸（跳闸时三相电流分别是7947、9219、7611A，平时电流400A左右），当值班人员于20：08分复位送电后，前后底辊损坏的IGBT再次短路，造成熔断器熔断，并报“overcurrent”故障。防范措施1） 平时多检查复卷机传动柜内的情况和运行故障记录，加强查看复卷机各传动点的运行状况和运行曲线；2） 传动断路器跳闸后，一定先查看故障信息并寻找原因，确保一切正常后方能送电；3） 加强公司电网的管理和监控，避免出现电压波动，特别是大的波动；4） 做好备件管理，保证出现故障时能有足量的备件更换；5） 生产尽量减少急停和断纸的次数。 【精品文档】