自动化-acs800变频器知识培训(20090619)[1]

1、ABB变频器知识讲座 ACS 800 唐彦军,内 容 一、ABB变频器的发展及性能特点 二、在 ACS 800 产品系列中的不同类型及结构形式 三、ABB变频器接线及功能调试 四、监控传动单元的基本信号 五、参数设置单元的基本信号 六、故障查询及故障处理,一、ABB变频器的发展及性能特点 ABB，是一个在欧洲乃至全世界都享有盛誉的品牌，高低压变频器，高低压电器，变压器，电机，发电设备等等都是它的成熟产品，在电厂，化工，造纸，冶金等各行各业更是被广泛应用。应该说ABB的产品在国内还是得到了广大用户的一致认可。 ABB变频器以其稳定的性能，丰富的选件扩展功能，可灵活应用的编程环境，良好的力矩特性，以及可供不同场合使用的多种系列，在变频器市场占据着重要的地位。ABB变频器以其强大的品牌效应，和较高的社会认知度，在中国变频器市场位居前列。 ABB变频器进入中国的市场也并不太长，也经历了一段被广大客户从陌生认知接受的过程，但其发展却是非常迅猛的。早期我们能看到的ABB变频器主要有小功,率的ACS300变频器，以及标准型的ACS500变频器，应该说这两个系列变频器在国内并没有赢得太多的客户，而AB

2、B变频器真正被广大用户认识和接受的就是采用DTC控制方式的ACS600的高端变频器。稳定、可靠、功能丰富、应用灵活，这就是ABB变频器赢得市场的法宝。随着产品的不断更新，ABB公司现在又推出了ACS600变频器的替代产品ACS800，与ACS600相比，除保持DTC控制方式以及原有的一切功能之外，ACS800最明显的功能变化就是增加了简易PLC功能，不需要专门的工具和编程语言，用户可以自定义编程达15个模块。并能将程序绘制在功能模块模板上来存储该程序。此外我们还知道,ACS600,ACS800变频器的选件功能特别丰富，除了常见的I/O扩展模块，用于通讯的 Profibus Modbus模块等，,ABB公司还专门针对不同行业开发了多个宏程序，包括造纸机械上使用的主从宏，纺织机械上使用的摆频宏，以及在恒压供水上使用的PFC宏，PID控制宏，转矩控制宏等等，应该说ABB变频器的选件功能相当丰富，基本满足了各个行业对变频器功能的需求。针对不同层次的客户群，ABB公司又推出了磁通矢量控制的ACS550变频器，这是一款针对中端客户而开发的变频器，应该说在性价比上有很高的竞争优势，此外还有针对低端用

3、户使用的ACS400变频器，以及经济型的ACS100,ACS140小功率变频器。 由于ABB变频器在中国市场还是有一个十分庞大的销售量，包括一些早期使用的ACS200,ACS300,ACS500也已进入故障多发期，在使用中必然会碰到许多问题，以下我们就ABB变频器的一些常见故障在这里和广大使用者做一个探讨：,对于ACS300的变频器，我们经常会碰到的故障就是开关电源的损坏，ACS300变频器开关电源采用了近似UC3844功能的一块叫LT1244的波形发生器集成块，受工作电压的突变，以及开关电源所带负载的损坏，而导致此集成块的损坏时有发生，由于使用了较长年数，电解电容也到了它的使用年限，那用于滤波的电容也就成了开关电源损坏的直接原因。我们在维修中会碰到ACS300变频器的整流桥经常损坏，也许从经济角度考虑，选用了国际整流器公司的一款最紧凑的三相全桥整流器，体积和带载电流都较小，散热也较差，所以在使用一段时间后就会出现损坏。ACS300主控板发生故障的几率也是相当高的，控制盘与主板之间的通讯故障，主板CPU故障都时有发生，通常此类故障较难排除。ACS300选用了三菱的IPM模块，相对来说故

4、障几率较低，模块损坏，只能更换，但更换前必须保证驱动电路完全正常。,对于ACS500变频器我们较常见的故障有驱动厚膜的损坏，此驱动厚膜已不仅仅包含驱动电路了，还包括短路检测，IGBT模块检测，过流检测等，由于良好的保护功能，ACS500的大功率模块很少损坏。在维修中如果碰到驱动厚膜损坏，在没有配件的情况下，我们只能对厚膜进行维修，由于厚膜元器件都焊接于陶瓷片上，散热相当快，特别注意不要因为长时间把烙铁加热于元器件上，而导致器件的损坏。由于受到使用时间的限定，ACS500的散热风扇也会出现故障，常见现象是上电后只听到“嗡嗡”声音，但风扇不转，由于是轴流风扇，风扇线圈和轴承往往都是正常的，检查后发现是偏转电容发生故障了，更换后就恢复了正常。,对于ACS600变频器，应该说性能，质量还是相当可靠，但由于受到周围环境的影响，参数设置的不当，以及不正当的操作，都有可能对变频器造成损坏，当然自然损坏也是每个品牌的变频器不可避免的因素。与以往的ABB变频器不同，ACS600变频器采用了光纤通讯，大大提高了CPU板和I/O板之间的通讯时间，但也有可能引起了“LINK OR HWC”“ PPCC LIN

5、K”这样的故障出现，这种故障的出现与光纤的损坏不是绝对的。“ PPCC LINK”故障是ACS600变频器较常见的故障，CPU板，I/O板的损坏都有可能导致此故障的出现。开关电源损坏，在ACS600变频器中也会碰到，故障主要出现在开关管上，由于开关管的短路，常常也会导致用于限流的一个功率电阻烧坏。“SHORT CIRCUIT”输出短路故障是我们碰到的最多的一类故障了，ACS600采用了智能化的模块，负载的故障，,以及使用中的一些问题都能导致模块的损坏，而模块的损坏也经常连带驱动板的损坏，由于备件价格比较昂贵，所以维修变频器的费用也相对较高，所以对于维修人员板级的维修提出了更高的要求。 对于新推出的ACS800变频器，只要环境适宜，安装规范，参数设置正确，故障率相对较低, “ PPCC LINK”故障也是ACS800变频器较常见的故障。 应该说ABB变频器在使用中还是会碰到一些这样那样的故障，特别是在备件费用较高的情况下，我们如何进行线路板级的维修，对于维修人员的要求更高了，也希望在以后能有更多从事变频调速行业的人更好地解决一些难题。,二、 ACS 800 产品系列的不同类型及结构形式,

6、ACS 800 单传动 ACS800-01/ACS800-02 ACS800-01: 1.1 - 90 kW ACS800-02: 90 - 500 kW ACS 800 传动模块 ACS800-04 ACS 800 柜体式传动 ACS800-07,ACS800-01 的结构,内置的可选件: I/O 扩展模块 现场总线模块 脉冲编码器接口模块 光纤接口模块 (主从, PC 链接等.) EMC 滤波器 制动斩波器,ACS800-07 R6-R8 的结构,冷却空气排出,电缆顶进顶出(可选 ),电缆底进底出,主熔断开关采用gG型熔芯,接触器(选件),ACS800-04 传动模块,电源端,电机端,ABB 通用柜体 宽830 mm R7,R8 430 mm R6,冷却控制吸入,铰门用于控制板和选件,ACS800-07 R8 门打开时,ACS800-07 R6-R8 铰门,辅助电压回路保护开关,RMIO 传动控制单元 R7&R8 在结构尺寸 为R6 的模块的RMIO 放置在模块中,主接触器控制继电器,电机风扇供电设备,电机温度监测继电器,辅助电源,辅助电压变压器,电机风扇电源保护开关,可选的 I/

7、O 端子排 X2,端子排X1 -辅助电压回路 -外部急停 -外部互锁 -主接触器辅助触电 -UPS 电源,端子排X4 -电机温度传感器输出,AIMA 扩展板 用于 I/O, FB 和编码器,三、ABB变频器接线及功能调试,关于外接继电器的相应措施： 1、在电感性负载的情况下，继电器输出触点的保护和扰动的衰减电感性负载 ( 继电器、接触器和电机) 在电流切断时都会引起电压瞬变。 2、RMIO 板上的继电器触点采用压敏电阻(250 V) 保护，以防产生尖峰电压。尽管如此，我们仍强烈推荐在电感性负载上装备电噪音衰减电路 例如：压敏电阻、 RC 滤波器 (AC) 或续流二极管 (DC) 以减少电磁辐射干扰。 3、安装保护元件时，应尽量靠近电感负载。不要将保护元件直接安装在RMIO 板的端子块上。 如下图,变频器的布线 电机电缆应独立于其它电缆走线。多个传动单元的电机电缆可以一个接一个地并行布线。推荐电机电缆、输入电源电缆和控制电缆安装在不同的槽架中，以避免电机电缆和其它电缆长距离的并行走线，进而减少变频器输出电压瞬变产生的电磁干扰。 当控制电缆和电源电缆必须交叉走线时，应使交叉角度为90 度。

8、其它额外的电缆不要穿过ACS 800。 电缆槽之间以及电缆槽和接地电极之间必须有良好的电气连接。铝槽系统可以用来提高局部电压的均衡性.,功率电缆的选择 一般规则 根据地方规范来选择主电源（输入电源）和电机电缆的型号：电缆必须能够承受传动单元的负载电流。 在连续使用的条件下，电缆至少应耐 70 C 的温度。 允许使用四芯电缆作为电源电缆，但推荐使用对称屏蔽电缆。 当PE 导线和相导线是使用同种金属制造时，为保证PE 导线的导电率，需遵守下表所荐,选择控制电缆 所有的控制电缆必须采用屏蔽型电缆。 模拟信号的传输线应使用双屏蔽的双绞线。这种电缆也推荐使用在脉冲编码信号的传输线上。 不同的模拟信号应该单独走线，并且不要使用同一根公共返回线。 低压数字信号线最好使用双屏蔽电缆线，也可以使用单屏蔽的多对双绞线。 模拟信号和数字信号应使用单独的屏蔽电缆。 继电器控制信号，如果它们的电压不超过48 V，可以使用同数字输入信号一样的电缆。推荐继电器控制信号使用双绞线。不要将24 VDC 和 115 / 230 VAC 信号共用同一条多芯电缆。,在大多数情况下使用DTC 控制模式，而在下述情况下推荐使用S

9、CALAR 控制模式： - 对于多电机的传动单元，即连接至传动设备的电机数目不确定时。 - 当电机的额定电流小于变频器额定电流的1/6 时。 当变频器不与电机连接，而仅用于测试目的时。 电机额定电流 允许范围： ACS 800 为 1/6 I2hd 2 I2hd ( 如果使用标量控制，参数99.04=SCALAR,那么电流范围是0 2 I2hd ) 电机额定电压 允许范围： ACS 800 为 1/2 UN 2 UN (UN 指在每一个额定电压范围内最高的电压值，如415VAC 对应400VAC 单元、500VAC 对应500VAC 单元，而690VAC对应600VAC 单元) 电机额定频率 范围：8 300 Hz 电机额定功率 范围： 0 9000 kW 电机额定转速 范围： 1 18000 rpm,电机运转方向 检查电机的运转方向。 - 按 ACT 使状态行可见。 - 先按 REF 后按箭头键 将速度给定值从零增加到一个小值。 - 按 启动电机。 - 检查电机是否按要求的方向旋运。 - 按 停止电机运行。 - 断开传动单元的电源连接，等待5 分钟直到回路中的电容器放电完毕。用万用表测量每一个输入端子（U1、V1 和W1）和零线之间的电压值，以确保变频器放电完毕。 - 在电机端子或电机连线盒中交换电机两个火线的位置。 - 接通电源进行验证，并重复如上所示的检查步骤.,序号用途 1 启动 2 停机 3 激活给定数值设置 4 正转 5 反转 6 故障复位 7 本地控制/远程（外部）控制,控制盘 (CDP-312R),液晶显示屏可以显示4 行，每行20 个字符。 在启动参数组（参数 99.01 ），可以对语言进行选择。 控制盘有四种操作模式： - 实际信号显示模式(ACT 键) - 参数模式 (PAR 键) - 功能模式 (FUNC 键) - 传动选择模式 (DRIVE 键) 单箭头键、双箭头键和 ENTER 键的用途取决于控制盘的 操作模式。 传动控制键如下所示：,四、监控传动单元的基本信号,01 ACTUAL SIGNALS 监控传动单元的基本信号 01.01 PROCESS VARIABLE

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