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變頻器維修之變頻器OC故障報警的信號來源和實質
OC故障在變頻器的所有故障中出現的頻率,是zui高的。在起動過程中報警,在運行中報警,以至于上電即警示,還甚至以其它故障代碼或現象間接地告知你:該變頻器存在OC類的故障!
在變頻器說明書中對OC故障的說明,OC:過流故障;SC:短路故障。有些變頻器會分別報出兩個故障,而有些變頻器,并不加以區別,則只報出一個OC故障。OL1、OL2、OC都屬于過流故障,前二者為輕度過流信號,但OC為重度過流信號,故障發生時需要zui快的保護速度。
說明書中,對OC故障大致有以下幾種解釋:
負載側短路,運行電流大于兩倍以上時跳OC故障。有的變頻器不報OC故障,報出中文提示:變頻器輸出模塊短路,變頻器輸出端短路,變頻器過電流等。
變頻器OC故障的具體故障原因是:1、負載過重;2、加、減速時間太短;3、逆變模塊損壞;4、驅動電路損壞等。
有的變頻器并不告知你故障的類別,當有OC故障存在,開機會造成更大的危險時,則索性造成類似程序死機的表面現象,如英威騰的P9/G9系列機,當開機檢測到模塊故障時,操作面板便出現H:00字符,所有按鍵操作均被拒絕。不明內里的人會以為:程序死機了,是CPU主板出了問題。
還有的變頻器則更為有趣,當別的故障原因(如過電壓)會導致運行中的模塊損壞時,或者說在此故障狀態下模塊運行具有潛在的危險時,即在停機狀態,也會警示OC故障。如阿爾法ALPHA2000型機器,當直流回路電壓檢測電路損壞,CPU檢測到危險的(高)電源電壓信號時,好像來不及報過電壓故障了,直接報OC故障得了,免得使用者對電源電壓過高的提示不在意,或者運行即可導致逆變模塊損壞!
變頻器電路(程序)設計者的初衷是這樣的:當上電檢測模塊已壞掉,或運行中出現危及模塊安全的因素甚至模塊已損壞時,會及時報出OC故障。其起因大致是負載側短路或過重負載導致了嚴重過電流,或變頻器因驅動不良或模塊本身損壞造成了過電流甚至短路現象,必須快速實施停護保護措施!
綜上所述,OC故障預警的實質是:快速停機保護模塊,或運行有短路危險,或模塊已經壞掉!不允許再開機運行。從保護上講,模塊在變頻器的“價值比重”如同顯像管、液晶屏在彩電中的價值,是不言而喻的;就產生OC故障后強制運行的危險性而言,輕者有可能損壞模塊,重者則有可能使設備爆炸造成嚴重的人身傷害!所以設計人員對模塊故障不能不做*位的考慮!
撇開檢測電路損壞誤報的OC故障不說,還有的變頻器無“故障”,僅僅是電源電壓有稍許難以意料的偏差,或是某種干擾,也會頻報OC故障,而這種故障檢修起來,就更是不能從一般意義上OC故障成因著手,來進行檢修了。不“講理”地報OC故障,也應該以“不講理”的思維方式,來破解OC故障背后的秘密了。
大部分變頻器是在啟動信號投入時,跳OC信號,此種情況往往是模塊并沒有損壞,而只是驅動電路存在異常使IGBT不能被良好驅動;有的是上電即跳OC信號,則可能是模塊或驅動電路本身故障,輸出電路檢測電路本身故障,或者是具有其它運行會危及模塊安全的因素(如過電壓),當具有這種因素存在時,有的變頻器處理的措施是:操作顯示面板能調看和修改參數,但不能進行運行操作;有的則是干脆拒絕所有操作,全面罷工算了。
而在運行中報OC信號:則有以下三種可能:
1、屬于負載方面的異常:起動、運行、過程中都有可能報OC故障,一般為負載過重,負載有堵轉現象,變頻器功率容量不足;
2、用戶對變頻器的運行參數調節不當,如對恒轉矩負載錯誤設置為二次遞減轉矩負載,加、減速時間設置不當,尤其是對大慣性負載加、減速時間的設置。或者是對停機方式的處理不當。更有甚者,是對保護參數的誤設,如對變頻器或電機額定電流參數的誤設(保護動作值小于額定電流值),使設備在額定電流以下竟出現頻繁的過流報警停機,不能投入運行!
3、屬于變頻器本身的故障原因:往往為驅動電路的電源供電電容失效造成驅動不足,使CPU接收到由驅動電路內部IGBT管壓降檢測電路報出的OC信號。
但三方面的原因可歸納為一點:運行狀態中有嚴重過電流的情況發生,因而報出OC信號!
一般來講,OC故障的來源有以下四個方面:
1、當逆變模塊運行電流超大,達額定電流的2倍以上時,IGBT管子的管壓降上升到7V以上,由驅動IC返回OC過流信號,通知CPU,實施快速停機保護。OC報警在啟動和運行過程中報出;
2、從變頻器輸出端的三只電流互感器(小功率機型有的采用兩只),采集到急劇上升的異常電流后,由電壓比較器(或由CPU內部電路)輸出一個OC信號,通知CPU,實施快速停機保護。信號在停機、啟動或運行狀態都有可能報出。停機狀態下,當然沒有輸出電流信號,只能是電流檢測電路本身故障,向CPU誤報了一個“過流信號”;
3、IGBT管子已有或正在發生了短路性和開路性損壞,或IGBT性能不良導通內阻增大。由驅動IC檢測到“極其異常的”管壓降,當然IGBT開路時,C、E間會出現高達500V以上的管壓降了。OC故障在啟動過程中報出;
4、驅動電路不良,使IGBT不能被良好驅動,形成異常的管壓降,驅動電路報出OC故障,此故障在啟動過程中報出。
上述第四種原因,其危害程度zui大,可能導致逆變模塊的炸裂。上述都是報OC故障的“顯現象”,還有報OC故障的“隱現象”和似是而非的報OC現象,往往不被人注意。
從上文看來,好多電路和好多方面的原因都能使變頻器報出OC故障,但哪個故障檢測電路所報的OC信號更具有優先權呢?就故障檢測電路來說,故障示警有沒個預警層次呢?從保護角度而言,數方面的因素只要是危及了模塊的安全,都會報出OC故障,正如上文所言。但在“報警行為”實施過程中,也可以看出一些預警層次。
由此看來,據危害程度的不同,報各類故障的時間也有所差異。CPU對OC信號的檢測是直接停機保護或拒絕操作,越快越好,無時間延時處理;對其它危害程度較輕的故障信號,則有檢測、延時、預報警、報警停機保護和配合頻率調節以使過流現象消失等幾個環節。此為OC信號與其它故障信號在處理上的不同之處。
對變頻器的保護來說,OC故障信號的預警級別當為紅色級。為zui高故障保護級別。具有對其無條件執行的zui高優先權。因變頻器軟件編寫者的思路不同,而報警方式不一。當變頻器“拐著彎兒”報警時,我們要靜下心來,配合故障信號處理電路的狀態檢測,找到故障代碼背后的“東西”,從而解決問題和排除故障。
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