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变频调速连续输送机的过载故障分析
发布时间：2013-09-11 09:20 来源：未知
1、变频调速的优点
1.1协调电动机同步
生产流水线、自动分拣系统等连续输送机由于线路较长，通常采用几个电动机分段联合驱动。采用变频调速技术后，电动机可以直接驱动涡轮减速器，简化了传动机构。1个变频器对应1个电动机，选定其中1个变频器为主变频器，以其转速为基准，其他变频器随时微调输出的电压、电流和频率，以适应所分担的负载的波动，保证分段驱动的连续输送机同步运转。
1.2无级变速
变频器通过输出不同的电源频率来改变电动机的转速，所以在允许范围之内，只要设定输出频率，电动机就能以相对应的转速驱动输送机。
1.3节能
变频器通过输出不同的电源频率来改变电动机的转速，通过输出不同的电源电压来改变电动机的输出功率，而电流的大小则是由电动机的机械特性决定的。通常生产流水线和自动分拣系统等连续输送机根据生产的需要改变速度时，电动机的输出功率也会做相应的改变。以三相380 V、1.5 kW的电动机配备Reliance SP600的变频器为例，具体数据如表1所示。
1.4安全�；�
变频调速系统一般有4级安全�；すδ�，即电动机过载保护、电动机过热�；ぁ⒈淦灯鞴乇；�、熔断器。任何一项�；すδ鼙黄舳鱿低扯蓟嶙远；�。其中电动机过载�；な亲畛跫侗�，也最常出现。
通常情况下，当启动前3种�；すδ苁�，故障代号总是首先反映在相应的变频器上，同时，整个系统在故障排除之前会�；�，但真正的故障原因并非由变频器引起。现场操作人员或者设备维护人员往往习惯于在变频器上寻找排除故障的突破口，盲目地修改变频器中的参数，最后不仅会扰乱变频器的程序配合，甚至还会将某些电器元件烧毁。本文结合影响概率的大小和检验的难易程度，按检验的先后顺序逐条分析能够引起电动机过载的各种因素和处理方案。
2、过载故障分析与处理方案
2.1检测电力供应是否合格
首先检查输入控制箱的电力是否为380 V±2%。如果供应到变频器的电压较低，其输出电压也会低于理论输出值，从而影响电动机的输出功率。根据电动机的机械特性，电动机会通过增加电流补偿功率。电流持续增加到一定程度时就能启动变频器的电动机过载或者过热安全�；すδ�。以三相380 V、1.5 kW的电动机配备RelianceSP600的变频器为例，根据经验，在额定负载下，变频器在输入电压高于365 V时还能工作，低于360 V时就会每10—15min启动1次电动机过载或者过热安全�；すδ�。
解决办法就是调整上级变压器的输出电压或者在控制箱前串联1个稳压器，满足变频器对额定电压的要求。
供应电源是引起电动机过载或者过热的第一隐性元凶，特别是在用电高峰期或者用电量超负荷的企业里经常发生。电动机控制系统的过载或过热�；すδ芗侗鸾系褪�，对低电压反应不灵敏，在烧断熔断器或者烧毁电动机之前，工作人员一般注意不到潜在的隐患。
2.2检测三相电压是否平衡
如果输入控制箱的电压三相不平衡，即变频器的输入电压不平衡时，其输出电压也会三相不平衡，因为变频器只会按相同比例改变三相输出电压值。这样不平衡的电压作用到电动机上，结果是降低电动机输出功率和引起电动机过热，从而启动变频器的电动机过载或过热安全保护功能。
根据成本大小，解决办法有3种：(1)寻找最近的三相平衡的电源，铺设1条专用电缆线；
(2)在上级变压器用电容平衡三相电源；(3)调整影响三相不平衡的线路。
三相电压不平衡是引起电动机过载或过热的第2隐性元凶，特别是在线路规划不合理的企业里经常发生。
2.3清理链条和轨道，降低沿程摩擦阻力
除带式输送机外的连续输送机，其结构基本都是由输送链条带动作业工属具实现连续输送。链条在轨道内穿行时，一般采用润滑脂或者稀油润滑�？掌械幕页净蛘叻鄢菊掣降饺蠡蛘呷蠡椭�，会逐渐形成油垢，增大摩擦系数。一般的生产流水线或者自动分拣系统的连续输送机都是数百米甚至上千米长，油垢产生的沿程摩擦阻力累加起来不可轻视，严重时甚至能超过作业负载。所以要定期清理轨道和链条。
另外，对于采用脂润滑的设备，在冬季或者低温时，因润滑脂粘度的变化引起的摩擦系数增大，应该适时选用不同粘度的润滑脂。
对于轮子在轨道或地面上滚动而不需要润滑的情况，由于静电作用，通常轮子在轨道或者地面轧过的轨迹上会积一层灰尘或粉尘，形成的沿程摩擦阻力累加起来不可轻视，需定期清除。
2.4排除或降低机械故障引起的负载
一般机械故障引起的负载可以分成机械传动异常引起的卡死和机械磨损引起的阻力2类。因机械传动异常引起的卡死而导致的电动机过载是在设备运转过程中随机出现的，只要找到根源并排除就可以使设备恢复正常运转�；的ニ鹨鸬淖枇κ侵鸾ピ龃蟮�，增大到一定程度便能引起电动机过载保护，这类情况主要靠平时的设备保养来降低额外负载的产生。
2.5提高抗负载能力系数
通常变频调速控制系统都会有一个抗负载能力系数，该系数取值范围一般为1.0一2.0，基本上出厂值为1.0。只有因各零件的磨损和其他摩擦阻力的增加而造成不可避免的负载增加时，才适当放大抗负载能力系数，以满足克服阻力的需要。
一般需要提高该系数的工况是：设备经过2—3年运转后，尽管电力和保养都很正常，且使用条件与此前基本相同，但偶尔会出现电动机过载�；�，这时适当提高抗负载能力系数即可。
2.6变频器的同步协调功能失效时，排查工作先从PLC着手
变频器协调电动机同步运转的原理是：PLC选定其中的1个变频器的模拟数据为基准，分析其他变频器反馈的模拟数据后，促使其他变频器即时微调输出的电源频率、电压和电流，以适应所分担的负载的波动，使分段驱动的连续输送机同步运转。变频调速电路简图见图1。
在多台电动机联合驱动的系统里，1个变频器对应1个电动机，正常情况是以被选定的主变频器数据为基准，其他变频器随时微调输出的电源频率、电压和电流，直观表现是在变频器的显示屏上，电压、电流和频率的数值一直在不停地上下波动。
如果电动机过载�；ぞＫ婊⑸谌我庖桓龅缍�，而这些变频器的显示屏上电压、电流和频率的数值基本上不变、变化缓慢或者变化没有规律，则表明这些电动机没有协调动作。应该由专业人员检测PLC及其驱动程序。如果PLC的驱动程序是储存在SIM卡内，千万不能用读卡器去复制它，否则厂家预设的技术保护程序会毫不留情地把驱动程序自动销毁。
2.7变频器输出不正常时，排查工作从变频器着手
如果某台变频器输出值总是大于或小于其他变频器的输出值，甚至没有功率输出，就会引起�；すδ芊⑸谄浔旧砘蚱湎掠蔚牡缍希Ω糜勺ㄒ等嗽倍愿帽淦灯鹘屑觳�。
2.8各变频器正常输出时，加载后电动机的抗载能力却很低，排查工作可从变频器参数着手
变频器输出正常，但电动机抗负载能力却低予以前。这种现象一般是由变频器的参数设定不合理或者不慎改动了某些参数造成的。由于调整系统功能而需要修改参数时，最好由专业人员或者在专业人员的指导下修改相关参数。
对于修改参数的建议：(l)不要轻易改动主变频器参数，因其会靠一些专有参数行使特殊功能；(2)每次改动参数都要作记录，以便于恢复原始数据和供专业人员判断故障时参考。
3、结论
根据以上分析可以看出，变频器功能齐全，安全耐用，有独到的系统�；すδ�，不会轻易发生故障。即便系统有了故障，虽然是反映在变频器上，但故障根源往往在其他地方，很少由变频器引起，所以尽量不要轻易改动其原始参数。
