中山台州兰州 维修 德国科比KEB变频器伺服驱动器21.F4.F1R-4I30

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说出故障代码，不论是什么品牌的变频器，简单叙述一下故障现象和检修过程。

变频器
由于、体积小、能耗少等诸多优点在电梯扶梯、纺织机械、电力机车等工业调速及动力传动控制系统中得到了广泛的应用。但其和大部分
电子设备一样会因为意外发生或非正常操作而产生各种故障，从而导致控制系统停运带来不可估量的各类损失，因此，随着变频器不断普及，快速准确地诊断出变频器故障成为了一个迫切解决的问题。
根据笔者的归纳总结，变频器在应用过程经常会出现的故障有：输入缺相、输出过流、直流母线过压欠压、速度
传感器故障(SSF)，IGBT开路故障(IGBT-OCF)、整流桥烧毁、母线电容损坏等。可将这些故障分为三个类别，各个类别有针对性的采用差异性的故障诊断方法。
1.变频器一类故障诊断
一类为无损故障，即通过故障诊断并采取处理措施后不会对变频器造成损坏，如输入缺相、输出过流、直流母线过压欠压等，这类故障一般可通过硬件电路加以诊断。
以输入缺相故障为例，简单的诊断方法是通过硬件电路来诊断，将三相交流电压通过电阻分压后整流可得到一个较小的电压值，通过检测此电压值的大小来判断变频器是否发生输入缺相故障。当然还可以通过软件对输入缺相进行检测，只要检测Udc的交流成分周期就可判断是否缺相。
另外，通过硬件电路同样可实现变频器直流母线电压的过压欠压保护。母线电压过压一般在发电状态或在制动状态时容易发生，而欠压是在电网电压跌落，或者突然停电情况下发生，无论过压还是欠压都是将变频器能正常工作的母线电压给定值与实测的母线电压进行比较来实现诊断。
2.变频器二类故障诊断
第二类故障对变频器可能造成损害，但通过故障诊断加以处理后可使变频器继续运行，主要包括变频器速度传感器故障及逆变器开关器件开路故障两个方面。变频器SSF的发生可能会导致闭环系统的意外开环而发生系统飞车，损坏变频器及其他设备，甚至是造成人员伤亡。而变频器IGBT-OCF也是破坏性较大的故障，会导致突然停机，甚至长时间停机，造成不可估量的经济损失。因此，需要深入分析第二类故障诊断方法，这也将是本文的研究。
2.1 速度传感器故障诊断
速度传感器故障可采用硬件法和软件法两种进行诊断。硬件法又分为直接硬件检测法和基于脉冲分析的故障诊断法。硬件法检测速度快，但会增加系统成本，更致命的是只能检测电压输出类型的速度传感器。
直接硬件检测法需要速度传感器内部电路的支撑，根据断线前后信号接入点的电位来诊断SSF，输出端子输出低电平可以诊断出SSF，若为高电平则表示速度传感器没有发生SSF故障。
除了直接用硬件电路检测速度传感器故障外还可以通过文献[1]所提出的脉冲信号检测速度传感器故障。
软件法诊断速度传感器的故障有基于神经网络的方法，也有基于小波变换的方法，还有基于状态观测器的方法。神经网络和小波变换复杂，计算量大，在实际应用中并不合适。因此，有必要继续研究变频器速度传感器故障诊断方法。
2.2 变频器IGBT开路故障诊断
变频器中IGBT开路故障是一种出现频率较高的硬件故障，这种故障多发生于操作不当或意外过流，硬件没能及时保护变频器而导致，除此外IGBT开路故障还包括驱动开路故障。无论是发生那种类型的故障，只能停机维修或者更换变频器，严重影响设备的正常运行。
IGBT开路故障诊断也有硬件法和软件法之分，硬件法诊断速度快，能及时隔离故障。但硬件法需要测定逆变器特的电位，并结合PWM控制，来进行故障诊断。显然硬件法会增加系统成本，且由于逆变器死区时间的存在，使得用硬件诊断IGBT开路故障的方法可靠度降低，在死区调整后，又无法很好的配合故障诊断方法，因此这种方法的通用性较差。
软件诊断法且较易实现，目前有多种软件诊断IGBT开路故障的方法，其中三相电流平均值法为简洁，其是基于计算电机电流平均值的诊断方法。利用三相电流平均值法诊断IGBT开路故障时，鉴于系统噪声的存在，设定一个合适的阈值才能较好的诊断IGBT开路故障。阈值的大小关系到故障诊断的灵敏度，其值如较大则不易判断出故障;如较小则该方法较灵敏，因此，需要合理取值。
3.变频器三类故障诊断
第三类故障为有损且不易控制的故障。此类故障不但对变频器造成重大硬件损坏，且在出现故障后不易修复，需要更换，如整流桥烧毁，母线电容损坏，控制电路和驱动电路内部短路，及开关器件短路等故障。此类故障的诊断时，应切断
电源，作电阻特性参数测试，找出故障部位，加以更换。
文章结合笔者多年的维修经验，对变频器故障进行了分类故障诊断分析，对变频器故障诊断的方法应用具有一定的参考价值。特别是一些软件诊断方法还处于实验和探索阶段，需要进一步加强研究。




变频器
说明书的后面都配有制动电阻的选型，你也可以查表得到。当然也可以计算，不过相对复杂，制动电阻不可太大，如果太大就不能有效的制动，原因为p=u^2/r，制动电阻也不可太小，如果太小电流就会很大，会烧毁制动晶体管，下边提供一种计算方法供参考：
A、估算出制动转矩 一般情况下，在进行电机制动时，电机内部存在一定的损耗，约为额定转矩的18%-22%左右，因此计算出的结果在小于此范围的话就无需接制动装置；
B、接着计算制动电阻的阻值 在制动单元工作过程中，直流母线的电压的升降取决于常数RC，R即为制动电阻的阻值，C为变频器内部电解
电容的容量。这里制动 单元动作电压值一般为710V。
C、然后进行制动单元的选择 在进行制动单元的选择时，制动单元的工作大电流是选择的依据，其计算公式如下：D、后计算制动电阻的标称功率 由于制动电阻为短时工作制，因此根据电阻的特性和技术指标，我们知道电阻的标称功率将小于通电时的消耗功率，一般可用下式求得： 制动电阻标称功率 = 制动电阻降额系数 X 制动期间平均消耗功率 X 制动使用率% 2.6 制动特点 能耗制动（电阻制动）的优点是构造简单，缺点是运行效率降低，特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量，且制动电阻的容量将增大。制动力矩计算 要有足够的制动力矩才能产生需要的制动效果，制动力矩太小，变频器仍然会过电压跳闸。 制动力矩越大，制动能力越强，制动性能约好。但是制动力矩要求越大，设备投资也会越大。
C、然后进行制动单元的选择 在进行制动单元的选择时，制动单元的工作大电流是选择的依据，其计算公式如下：D、后计算制动电阻的标称功率 由于制动电阻为短时工作制，因此根据电阻的特性和技术指标，我们知道电阻的标称功率将小于通电时的消耗功率，一般可用下式求得： 制动电阻标称功率 = 制动电阻降额系数 X 制动期间平均消耗功率 X 制动使用率% 2.6 制动特点 能耗制动（电阻制动）的优点是构造简单，缺点是运行效率降低，特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量，且制动电阻的容量将增大。制动力矩计算 要有足够的制动力矩才能产生需要的制动效果，制动力矩太小，变频器仍然会过电压跳闸。 制动力矩越大，制动能力越强，制动性能约好。但是制动力矩要求越大，设备投资也会越大。
C、然后进行制动单元的选择 在进行制动单元的选择时，制动单元的工作大电流是选择的依据，其计算公式如下：
D、后计算制动电阻的标称功率 由于制动电阻为短时工作制，因此根据电阻的特性和技术指标，我们知道电阻的标称功率将小于通电时的消耗功率，一般可用下式求得： 制动电阻标称功率 = 制动电阻降额系数 X 制动期间平均消耗功率 X 制动使用率% 2.6 制动特点 能耗制动（电阻制动）的优点是构造简单，缺点是运行效率降低，特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量，且制动电阻的容量将增大。
制动力矩计算 要有足够的制动力矩才能产生需要的制动效果，制动力矩太小，变频器仍然会过电压跳闸。 制动力矩越大，制动能力越强，制动性能约好。但是制动力矩要求越大，设备投资也会越大。
制动力矩计算困难，一般进行估算就能满足要求。 按制动力矩设计，可以满足90%以上的负载。 对电梯，提升机，吊车，按 开卷和卷起设备，按120%计算 离心机 需要停车的大惯性负载，可能需要120%的制动力矩 普通惯性负载80% 在极端的情况下，制动力矩可以设计为150%，此时对制动单元和制动电阻都仔细合算，因为此时设备可能工作在极限状态，计算错误可能导致损坏变频器本身。 超过150%的力矩是没有必要的，因为超过了这个数值，变频器本身也到了极限，没有增大的余地了。电阻制动单元的制动电流计算（按制动力矩计算） 制动电流是指流过制动单元和制动电阻的直流电流。 380V标准交流电机：P――――电机功率P(kW) k――――回馈时的机械能转换效率，一般k＝0.7（绝大部分场合适用）V――――制动单元直流工作点（680V-710V，一般取700V） I――――制动电流，单位为安培计算基准：电机再生电能完全被电阻吸收 电机再生电能（瓦）＝1000×P×k＝电阻吸收功率（V×I）计算得到I=P。。。。。。。。。。制动电流安培数＝电机千瓦数 即每千瓦电机需要1安培制动电流就可以有制动力矩 制动电阻计算和选择（按制动力矩计算） 电阻值大小间接决定了系统制动力矩的大小，制动力矩太小，变频器仍然会过电压跳闸。 电阻功率选择是基于电阻能安全长时间的工作，功率选择不够，就会温度过高而损坏。 380V标准交流电机： P――――电机功率P(kW) k――――回馈时的机械能转换效率，一般k＝0.7（绝大部分场合适用） V――――制动单元直流工作点（680V-710V，一般取700V） I――――制动电流，单位为安培 R――――制动电阻等效电阻值，单位为欧姆 Q――――制动电阻额定耗散功率，单位为kW s――――制动电阻功耗安全系数，s＝1.4 Kc――――制动频度，指再生过程占整个电动机工作过程的比例，这事一个估算值，要根据负载特点估算一般Kc取值如下：电梯 Kc＝10~15%油田磕头机 Kc＝10~20%开卷和卷取 Kc＝50~60%好按系统设计指标核算离心机 Kc＝5~20%下放高度超过100m的吊车 Kc＝20~40%偶然制动的负载 Kc＝5% 其它 Kc＝10%电阻计算基准：电机再生电能被电阻完全吸收 电机再生电能（瓦）＝1000×P×k＝电阻吸收功率（V×V/R）计算得到：制动电阻R=700/P （制动电阻值＝700/电机千瓦数）电阻功率计算基准： 电机再生电能能被电阻完全吸收并转为热能释放 Q=P×k×Kc×s＝P×0.7×Kc×1.4 近似为Q=P×Kc 因此得到：电阻功率Q＝电动机功率P×制动频度Kc 制动单元安全极限： 流过制动单元的电流值为700/R.
制动力矩计算困难，一般进行估算就能满足要求。 按制动力矩设计，可以满足90%以上的负载。 对电梯，提升机，吊车，按 开卷和卷起设备，按120%计算 离心机 需要停车的大惯性负载，可能需要120%的制动力矩 普通惯性负载80% 在极端的情况下，制动力矩可以设计为150%，此时对制动单元和制动电阻都仔细合算，因为此时设备可能工作在极限状态，计算错误可能导致损坏变频器本身。 超过150%的力矩是没有必要的，因为超过了这个数值，变频器本身也到了极限，没有增大的余地了。电阻制动单元的制动电流计算（按制动力矩计算） 制动电流是指流过制动单元和制动电阻的直流电流。 380V标准交流电机：P――――电机功率P(kW) k――――回馈时的机械能转换效率，一般k＝0.7（绝大部分场合适用）V――――制动单元直流工作点（680V-710V，一般取700V） I――――制动电流，单位为安培计算基准：电机再生电能完全被电阻吸收 电机再生电能（瓦）＝1000×P×k＝电阻吸收功率（V×I）计算得到I=P。。。。。。。。。。制动电流安培数＝电机千瓦数 即每千瓦电机需要1安培制动电流就可以有制动力矩 制动电阻计算和选择（按制动力矩计算） 电阻值大小间接决定了系统制动力矩的大小，制动力矩太小，变频器仍然会过电压跳闸。 电阻功率选择是基于电阻能安全长时间的工作，功率选择不够，就会温度过高而损坏。 380V标准交流电机： P――――电机功率P(kW) k――――回馈时的机械能转换效率，一般k＝0.7（绝大部分场合适用） V――――制动单元直流工作点（680V-710V，一般取700V） I――――制动电流，单位为安培 R――――制动电阻等效电阻值，单位为欧姆 Q――――制动电阻额定耗散功率，单位为kW s――――制动电阻功耗安全系数，s＝1.4 Kc――――制动频度，指再生过程占整个电动机工作过程的比例，这事一个估算值，要根据负载特点估算一般Kc取值如下：电梯 Kc＝10~15%油田磕头机 Kc＝10~20%开卷和卷取 Kc＝50~60%好按系统设计指标核算离心机 Kc＝5~20%下放高度超过100m的吊车 Kc＝20~40%偶然制动的负载 Kc＝5% 其它 Kc＝10%电阻计算基准：电机再生电能被电阻完全吸收 电机再生电能（瓦）＝1000×P×k＝电阻吸收功率（V×V/R）计算得到：制动电阻R=700/P （制动电阻值＝700/电机千瓦数）电阻功率计算基准： 电机再生电能能被电阻完全吸收并转为热能释放 Q=P×k×Kc×s＝P×0.7×Kc×1.4 近似为Q=P×Kc 因此得到：电阻功率Q＝电动机功率P×制动频度Kc 制动单元安全极限： 流过制动单元的电流值为700/R.
制动力矩计算困难，一般进行估算就能满足要求。 按制动力矩设计，可以满足90%以上的负载。 对
电梯
，提升机，吊车，按 开卷和卷起设备，按120%计算 离心机 需要停车的大惯性负载，可能需要120%的制动力矩 普通惯性负载80% 在极端的情况下，制动力矩可以设计为150%，此时对制动单元和制动电阻都仔细合算，因为此时设备可能工作在极限状态，计算错误可能导致损坏变频器本身。 超过150%的力矩是没有必要的，因为超过了这个数值，变频器本身也到了极限，没有增大的余地了。
电阻制动单元的制动电流计算（按制动力矩计算） 制动电流是指流过制动单元和制动电阻的直流电流。 380V标准交流电机：
P――――电机功率P(kW) k――――回馈时的机械能转换效率，一般k＝0.7（绝大部分场合适用）
V――――制动单元直流工作点（680V-710V，一般取700V） I――――制动电流，单位为安培
计算基准：电机再生电能完全被电阻吸收 电机再生电能（瓦）＝1000×P×k＝电阻吸收功率（V×I）
计算得到I=P。。。。。。。。。。制动电流安培数＝电机千瓦数 即每千瓦电机需要1安培制动电流就可以有制动力矩 制动电阻计算和选择（按制动力矩计算） 电阻值大小间接决定了系统制动力矩的大小，制动力矩太小，变频器仍然会过电压跳闸。 电阻功率选择是基于电阻能安全长时间的工作，功率选择不够，就会温度过高而损坏。 380V标准交流电机： P――――电机功率P(kW) k――――回馈时的机械能转换效率，一般k＝0.7（绝大部分场合适用） V――――制动单元直流工作点（680V-710V，一般取700V） I――――制动电流，单位为安培 R――――制动电阻等效电阻值，单位为欧姆 Q――――制动电阻额定耗散功率，单位为kW s――――制动电阻功耗安全系数，s＝1.4 Kc――――制动频度，指再生过程占整个
电动机
工作过程的比例，这事一个估算值，要根据负载特点估算
一般Kc取值如下：
电梯 Kc＝10~15%
油田磕头机 Kc＝10~20%
开卷和卷取 Kc＝50~60%
好按系统设计指标核算
离心机 Kc＝5~20%
下放高度超过100m的吊车 Kc＝20~40%
偶然制动的负载 Kc＝5% 其它 Kc＝10%
电阻计算基准：电机再生电能被电阻完全吸收 电机再生电能（瓦）＝1000×P×k＝电阻吸收功率（V×V/R）
计算得到：制动电阻R=700/P （制动电阻值＝700/电机千瓦数）
电阻功率计算基准： 电机再生电能能被电阻完全吸收并转为热能释放 Q=P×k×Kc×s＝P×0.7×Kc×1.4 近似为Q=P×Kc 因此得到：
电阻功率Q＝电动机功率P×制动频度Kc 制动单元安全极限
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