罗宾康高压变频器维修作业操作标准.docx

罗宾康GEN III型完美无谐波变频器维修作业操作标准型号：PH-10-6-XXXX一．技术参数：1.生产厂家:西门子2. 工作环境温度：-15℃~40℃3. 额定输入电压：3×10000V±10%， 50Hz±5%4. 变频器输出电压：6000（可达6600）v5. 允许电压波动：±106. 抗瞬时电压降低：45%7. 变频器效率：大于96.5%8. 变频器发热量：约为额定功率的3%KW9. 排热方式：风冷10. 移相变压器相关参数：干式11. 移相变压器生产厂家：SIEMENS 配套商12. 功率因数：>0.95(整个调速范围内)13. 逆变脉冲数：3614. 谐波率：〈 2%15. du/dt：不大于900V/us16. 最小频率分辨率：0.01Hz17. 平均无故障运行时间：100000h18. 变频器到设备电缆长度限制：2000m19. 调制方法：PWM脉宽调制20. 设定频率精度：±0.5%21. 输出频率范围：0-60Hz22. 过载能力：110%(60S)，150%（0.5S）23. 起动转距：120%（5Hz起）二． 工作原理及结构1.工作原理完美无谐波变频器是罗宾康公司设计制造的脉宽调制变频器系列。

变频器本身由变压器柜、功率柜、控制柜三部分组成三相高压电经高压开关柜进入，经输入降压、移相给功率单元柜内的功率单元供电，功率单元分为三组，一组为一相，单相输出的交直流PWM电压源型逆变器结构，相邻功率单元的输出端串联起来，形成Y接结构，实现变压变频的高压直接输出，供给高压电动机主控制柜中的控制单元通过光纤时对功率柜中的每一功率单元进行整流、逆变控制与检测，这样根据实际需要通过操作界面进行频率的给定，控制单元把控制信息发送到功率单元进行相应得整流、逆变调整，输出满足负荷需求的电压等级完美无谐波变频器系统具有如下优点品质：提供纯净的输入特性，提供高功率因数，提供几近完美的正弦波输出 1.1.1. 纯净电源输入 完美无谐波变频器系列符合最严格的电压、电流谐波畸变标准IEEE 519 1992的要求，即使在输入容量不大于变频器额定容量的情况下也能满足该变频器系列能保护其它设备（如计算机、、电子镇流器等）免受谐波干扰，同时能防止与其它调速装置发生串扰纯净输入特性使您无须费时、费力地进行谐波/ 谐振分析，也节省了使用谐波滤波器的费用 1.1.2. 高功率因数和几近完美的正弦波输入电流 完美无谐波系列变频器获取几近完美的正弦波输入电流使得其功率因数在整个调速范围内，无须使用外部功率因数补偿电容即可超过95%。

同时改善了电压状况另外，配电柜、断路器和变压器不会因无功功率而引起过载使用标准感应电机，就能在整个速度范围内保持稳定的高功率因数，所以在低速应用场合使用完美无谐波系列变频器收益更大 1.1.3. 几近完美的正弦波输出电压 完美无谐波系列变频器的设计使得变频器本身提供正弦波输出而无须使用外部输出滤波器这意味着变频器只产生极少的失真电压波形，其产生的电机噪声根本感觉不到另外，电机也不必降额使用事实上，完美无谐波变频器消除了变频器引发的使电机发热的有害谐波同时，变频器引发的转矩脉动也被消除（即使在低速范围），因此降低了机械设备的应力，共模电压和dV/dt 产生的应力也减至最小 图1-3. 为典型完美无谐波变频器的输出电流波形 2. 结构： 2.1. 完美无谐波变频器硬件配置 每个变频器通常是由多部分构成的单柜它们是： • 变压器部分 • 用户 I/O 部分 • 控制部分 • 单元部分2.1.1 变压器部分 完美无谐波变频器的变压器部分包括输入隔离变压器输入电源线从这部分进入变频器，到电机的输出电源线也从这部分引出除带多绕组次级线圈的移相主电源变压器外，变压器部分还包括一或多个风机以使变频器冷却。

2.1.2 用户I/O 部分 完美无谐波变频器的用户I/O 部分包括用户控制线、控制电源和风机控制连接用的端子板2.1.3. 单元和控制部分 控制柜门可移开控制部分包括主控器件单元部分包括功率单元以及安装在柜顶的风机 分立的功率单元安装在单元部分所有功率单元的机械和电气参数均相同，所以它们可以方便地进行互换每个单元包含自己的控制板用来与主控系统通过光纤进行通讯，该通讯是单元与控制柜内的主控部分之间的唯一连接，因而每个单元与主控系统完全电气隔离功率单元控制板上的开关电源取自变压器相应的三相次级 每个功率单元的控制通过主控系统与每个功率单元内的单元控制/ 驱动板之间的光纤通讯完成2.2. 单元控制系统 所有完美无谐波变频器功率单元的控制方式都一样安装在输出功率单元内的单元控制/驱动板通过光纤连接与控制柜内的数字调制器通讯 所有板的控制电源由单元控制/驱动板上的开关电源提供2.3. 主控系统 主控系统在控制柜内，由一个机架和几块控制板组成，机架由一个独立的电源供电控制的核心是微机板，微机板控制系统中每一块板的工作 微机板上有闪存卡，在更换微机板的情况下可以将它从微机板上拆下来闪存卡上包含所有的参数信息以及变频器的系统程序，所以可以更换微机板而无须对变频器重新编程。

2.4. 主电路 B 相和 C 相输出端安装有两个霍尔效应传感器以检测输出电机电流B 相和 C 相输入端安装有两个电流互感器以检测变频器输入电流 输入隔离变压器 T1的每一个次级仅供给一个功率单元每个功率单元通过光纤接收调制信息以产生负载所需要的输出电压和频率与标准的 PWM 系统不一样，加在电机端子上的电压是由许多较小幅度电压叠加所产生的而不是采用较少的大幅度电压这样有两个独到的好处：对电机绝缘的电压应力明显减小而电机电流的质量则明显提高每个功率单元由变压器 T1具有不同角度相位差的次级供电，变频器输入电流失真明显减少，输入功率因数保持高于 0.94 每个特定完美无谐波变频器系统的功率单元是相同的，大一点或小一点的功率单元其尺寸或输入二极管、滤波电容和 IGBT 的数量不一样 每个功率单元起码包含一块单元控制板和IGBT 栅极驱动板单元控制板实现每个单元的所有通讯和控制2.4.1. 输入电源质量监测 变频器输入变压器 T1的输入电流和电压也由控制系统连续测量并处理可为用户提供效率、功率因数和谐波信息输入监测同时能提供变压器T1的次级故障保护，以使输入中压在这种不常发生的故障情况下能被断开。

每台变频器提供一个 C 型式的 250VAC/300VDC 触点以使变频器输入中压断路器或接触器脱扣每当变频器输入功率和功率因数超出正常工作条件时其状态发生改变联锁输入开关柜使得在变压器T1 次级电路故障时能断开变频器输入中压2.5 键盘 完美无谐波系列变频器有十分易于使用的键盘和显示面板，安装在变频器控制柜的面板上 键盘和显示面板用来对完美无谐波变频器的控制参数和功能进行操作参数由菜单结构组织成逻辑组要查看或编辑参数，操作者必须通过菜单结构翻到相应的参数，通过特定的按键顺序可以完成该操作键盘用来浏览菜单系统、执行控制功能、发生故障时复位变频器、编辑参数值、输入安全密码和将系统设置为自动、手动或停止（自动/手动 /停止）模式完美无谐波变频器键盘共有20个按键，每个按键至少对应一个功能，某些按键有 2 个或更多功能下面部分给出键盘上每个按键以及LED 状态指示灯和内部显示的描述和用途2.5.2. 状态指示灯 对标准键盘和显示面板，在液晶显示面板的上方还有3 个状态指示灯：电源、故障和运行指示通电时电源指示灯亮变频器运行时，运行指示灯亮当发生系统故障（如自检失败，过压故障等）时，故障指示灯亮。

故障复位键用来清除故障状态并使变频器回复正常工作状态三．变频器的故障排除和检修维护3.1变频器的故障排除 为保持变频器可靠地工作，需要定期对其进行维护在开始检查或维护变频器之前必须切断输入总电源，待单元柜电容指示灯全部熄灭后（大约15分钟）才能进行检查维护只有经过培训的专业人员才能维护完美无谐波变频器设备和系统输入电网电源方面的报警、故障a. Input Phase Loss 输入缺相原因 ：一根或数根输入高压电缆不能向输入变压器初级供电排除措施 ：1. 检查输入熔断器和连接线，确认输入线连接正确而且熔断器保持完好 2. 用示波器确认系统接口板上测试点 (VIA/TP1，VIB/TP2，VIC/TP3)上存在三相输入电压b.Input Ground 输入接地 软件检测到接地故障，该故障通常由输入接地故障引起排除措施 ：用示波器检验系统接口板上测试点(VIA/TP1，VIB/TP2，VIC/TP3)的输入电压对称c. Line over voltage fault 输入过压故障原因 变频器输入电压有效值超过额定输入电压的 120% 排查措施 ：使用伏特表检查系统接口板上测试点(VIA/TP1, VIB/TP2, VIC/TP3)的电压，额定输入电压时的数值应为~3.8V，超过~4.6V 将触发过压条件。

注意：该报警可能只是瞬态的，测量时不一定出现d. Medium voltage low 2 输入电压低 2原因 :变频器输入电压低于额定输入电压的70%排查措施 ：使用伏特表检查系统接口板上测试点(VIA/TP1, VIB/TP2, VIC/TP3)的电压，额定输入电压时的数值应为~3.8V，低于~2.6V（70%）将触发欠压条件注意：该报警可能只是瞬态的，测量时不一定出现e. Medium voltage low Flt 输入欠压故障原因 ：变频器输入电压低于额定输入电压的55% 排查措施 ：使用伏特表检查系统接口板上测试点(VIA/TP1, VIB/TP2, VIC/TP3)的电压，额定输入电压时的数值应为~3.8V，低于~2.0V（55%）将触发欠压条件注意：该报警可能只是瞬态的，测量时不一定出现f. Input One Cycle (or excessive input reactive current) 输入单循环原因 ：1.可能是输入变压器次级故障 2.浪涌电流过大 措施 ：1. 断开中压，目视检查所有单元及其与变压器次级的连接；与西门子厂家联系，请求现场支持 2.查看参数组，减小输入单循环保护增益(7080)和输入单循环保护限制(7081)电机/输出相关报警、故障a. Over Speed Alarm 超速报警原因 ：电机速度超过限值菜单(1120)中过速设定值(1170)参数的 95%。

通常由不正确设置或调整变频器引起 排查措施 ：检查电机参数菜单(1000)和变频器参数菜单(2000)中的参数是否与电机和变频器铭牌值一致b. Over Speed Fault 超速故障原因 ：电机速度超过限幅值菜单(1120)中过速设定值(1170)参数通常由不正确设置或调整变频器引起 排查措施： 检查电机参数菜单(1000)和变频器参数菜单(2000)中的参数是否与电机和变频器铭牌值一致c. Output Ground Fault 输出接地故障原因 ：软件检测到接地故障，通常由输出接地引起 排查措施 ：1. 检查测试点 VMA/TP5， VMB/TP6 和 VMC/TP7 的电压是否对称 2. 如果接地没有问题，检查电机检测单元的分压电阻或更换系统接口板 3. 断开变频器与电机的连。