李晶昌

0 引言

直流驅(qū)動(dòng)技術(shù)應(yīng)用較早，技術(shù)成熟，廣泛用于塑料、造紙、鋼鐵、礦產(chǎn)等行業(yè)，特別是大功率直流電機(jī)是主要的動(dòng)力設(shè)備，功率大到幾百千瓦。由于生產(chǎn)工藝的需要，一旦出現(xiàn)故障就要盡快修復(fù)，對(duì)生產(chǎn)的影響盡可能小。對(duì)維修者來說，要有對(duì)故障的快速檢查、判斷、處理的能力。要具有這樣的能力，首先要熟悉直流調(diào)速系統(tǒng)的組成，了解調(diào)速器功能參數(shù)設(shè)置，故障代碼的含義，各端子功能及輸入輸出電壓值，及其外圍元件等，還要掌握一些基本方法和技巧。下面下面以500A歐陸590做一些簡要的介紹。

1 直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成

直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括兩個(gè)部分：一是直流驅(qū)動(dòng)控制部分，包括直流驅(qū)動(dòng)器、電抗器、接觸器、繼電器、顯示儀表、電位器、按鈕開關(guān)等；二是動(dòng)力部分，包括直流電機(jī)、冷卻風(fēng)機(jī)、測(cè)速發(fā)電機(jī)（或測(cè)速編碼器）等。直流驅(qū)動(dòng)器是直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心部分。直流驅(qū)動(dòng)器是將三相交流電通過可控硅轉(zhuǎn)換成直流電驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，通過調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通角來調(diào)節(jié)直流電輸出的大小，進(jìn)而調(diào)節(jié)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

2 調(diào)速器的各項(xiàng)參數(shù)、各端子的功能及面板指示燈功能

（1）首先熟悉調(diào)速器各項(xiàng)參數(shù)的含義及其調(diào)節(jié)，特別是主要參數(shù)的調(diào)節(jié)

電樞電流：SW1、SW2、SW3共3個(gè)旋鈕分別設(shè)置百、十、個(gè)位電樞額定電流。

勵(lì)磁電流：SW4、SW5、SW6共3個(gè)旋鈕分別設(shè)置十、個(gè)、小數(shù)勵(lì)磁電流。

電樞電壓：SW7是一個(gè)四路開關(guān)設(shè)置電樞電壓最大值。

速度儀校準(zhǔn)板校準(zhǔn)：

V校準(zhǔn)=（V測(cè)速／R測(cè)速）×R主機(jī)。

加減速時(shí)間的調(diào)整：斜坡減速時(shí)間及斜坡減速時(shí)間，十進(jìn)制，單位秒。

控制方式電有壓控制和電流控制兩種方式。電壓控制方式是驅(qū)動(dòng)器用端電壓作為反饋源的閉環(huán)控制方式，但對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速和力矩控制不是很好。電流控制方式是驅(qū)動(dòng)器用電流作為反饋源的閉環(huán)控制方式，配上精準(zhǔn)的速度反饋，很好地控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩。設(shè)置如下：參數(shù)設(shè)置→勵(lì)磁控制→勵(lì)磁控制方式→電流控制方式。

（2）首先熟悉調(diào)速器各端子的功能，特別是各主要端子

主電源輸入端：L1L2L3。

輔助電源（調(diào)速器電源）輸入端D7D8：220VAC

合閘電源（啟動(dòng)接觸器）輸出端D5D6：220VAC 3A

電機(jī)電樞輸出端A+A-。

電機(jī)勵(lì)磁輸出端D3D4(F-F+)。

速度反饋輸入端，可選擇，交流輸入端G1G2，直流輸入端G3G4。

零伏參考電位端A1B1C1：0 V，與地線隔離。

斜坡速度輸入端A4：0～±10 V，對(duì)應(yīng)于電機(jī)轉(zhuǎn)速0～±100%。

電流箝位輸入端A6：0～±10 V，對(duì)應(yīng)于短接電流0～±100%。

啟動(dòng)信號(hào)輸入端C3：24 V啟動(dòng)調(diào)速器主電源合閘，0V停止調(diào)速器主電源分閘。

運(yùn)行允許輸入端C5：24 V允許啟動(dòng)調(diào)速器，0V禁止啟動(dòng)調(diào)速器。

緊急停止輸入端B8：24 V時(shí)調(diào)速器正常，0V調(diào)速器啟動(dòng)程序停機(jī)。

慣性停機(jī)輸入端B9：24 V調(diào)速器正常，0V調(diào)速器啟動(dòng)慣性停機(jī)。

（3）熟悉面板指示燈及功能

HEALTH：正常指示。

RUN：運(yùn)行指示。

STARTCONTACTOR：啟動(dòng)接觸器。

OVERCURRENTTRIP：過電流跳閘。

PROGRAMSTOP：程序停機(jī)。

COASTSTOP：慣性力滑行停機(jī)。

3 直流調(diào)速器的維修方法

主要有四種方法：根據(jù)指示燈狀態(tài)判斷，根據(jù)顯示屏故障代碼判斷，根據(jù)測(cè)量關(guān)鍵輸入輸出端電壓值判斷，可疑元器件或電路板替換法。

（1）觀察指示燈，根據(jù)指示燈亮與滅，判斷其故障范圍。

HEALTH：指示燈亮，調(diào)速器正常；指示燈滅，調(diào)速器故障。

RUN：指示燈亮，調(diào)速器運(yùn)行；指示燈滅，調(diào)速器停止或故障。

START CONTACTOR：指示燈亮，接觸器吸合；指示燈滅，接觸器分開。

OVER CURRENT TRIP：指示燈亮，電流在允許范圍；指示燈滅，過電流跳閘。

PROGRAM STOP：指示燈亮，未啟動(dòng)停機(jī)程序；指示燈滅，程序停機(jī)狀態(tài)。

COASTSTOP：指示燈亮，未啟動(dòng)慣性力滑行停機(jī)；指示燈滅，慣性力滑行停機(jī)狀態(tài)。

以上6個(gè)指示燈亮，調(diào)速器處于正常工作狀態(tài)。哪一個(gè)指示燈熄滅就對(duì)應(yīng)一個(gè)故障。知道了故障范圍、就容易查找故障點(diǎn)了。

例1：OVERCURRENTTRIP指示燈熄滅，是過電流故障，檢查可控硅和電機(jī)電樞。

（2）了解顯示屏所顯示的故障代碼，根據(jù)故障代碼，參照說明書，判斷其故障之所在。

主要故障代碼及含義：

Over Speed：電機(jī)轉(zhuǎn)速超過額定值125%，原因：速度調(diào)節(jié)故障。

Field over I：電機(jī)勵(lì)磁電流超過給定值的120%，故障原因：調(diào)速器故障，控制回路故障。

Heat Sink Trip：變頻器溫度過高。原因：柜內(nèi)溫度過高，通風(fēng)不暢，風(fēng)扇故障，保險(xiǎn)壞。

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Thermistor：電機(jī)溫度過高。原因：通風(fēng)不暢，風(fēng)扇故障，電樞電流過高。

Over Volts：電樞電壓超過額定值120%。原因：勵(lì)磁、勵(lì)磁電流及反電動(dòng)勢(shì)設(shè)置錯(cuò)誤。

Field Fail：原因：勵(lì)磁回路斷開，勵(lì)磁控制器操作錯(cuò)誤。

3-Phase Failed：三相供電錯(cuò)誤。原因：檢查三相電源、保險(xiǎn)、接觸器、變頻器產(chǎn)品代碼。

Over I Trip：電流反饋超額定值280%。原因：電樞故障，調(diào)速器故障，電流設(shè)置錯(cuò)誤。

Auxpower Fail：原因：檢查輔助供電和主輸入。

例2：在運(yùn)行過程中出現(xiàn)接觸器分開，顯示故障代碼為“3-Phase Failed”三相供電錯(cuò)誤。根據(jù)該故障代碼參照說明書，檢查三相供電，熔斷器。經(jīng)檢查三相電源電壓是穩(wěn)定的，熔斷器是完好的，但接觸器主觸點(diǎn)燒傷，三相電流不平衡。更換接觸器觸頭，恢復(fù)正常。

（3）測(cè)量其關(guān)鍵輸入輸出端電壓值，判斷其故障之所在

測(cè)量B8端電壓：B8是緊急停止輸入。24 V時(shí)調(diào)速器正常，0V時(shí)調(diào)速器啟動(dòng)程序停機(jī)。

測(cè)量C3端電壓：C3是啟動(dòng)信號(hào)輸入。24 V時(shí)啟動(dòng)調(diào)速器主電源合閘，0V時(shí)停止調(diào)速器主電源分閘。

測(cè)量C5端電壓：C5是運(yùn)行允許輸入。24 V時(shí)允許啟動(dòng)調(diào)速器，0 V時(shí)禁止啟動(dòng)調(diào)速器。

測(cè)量C9端電壓：電路板輸出DC24V。

例3：在運(yùn)行過程中，調(diào)速器主接觸器分開，卻沒有故障代碼顯示。

在正常運(yùn)行狀態(tài)下，C9端24 V，否則電路板故障；上述前4個(gè)輸入端電壓都是24 V，如果不是24 V，則外圍電路元器件有故障，如果都是24 V，則檢查參數(shù)設(shè)置是否正確，如電機(jī)電樞電流額定值、勵(lì)磁電流額定值、加速時(shí)間、減速時(shí)間等。如果參數(shù)設(shè)置沒有問題，則電路板有故障。

（4）元器件或電路板對(duì)照法或替換法

電路板主要測(cè)試點(diǎn)：

IF：勵(lì)磁電流反饋。0.0V=0%，4.0V=100%（平均電壓）

IA：電樞電流反饋?！?.1V=±100%，(平均電壓)

VA：電樞電壓反饋?！?10V=±100%，（平均電壓）

0V：0V。參考零電位。

例3中已經(jīng)確定是電路板存在故障，更換同機(jī)型好的電路板后試機(jī)，調(diào)速器正常運(yùn)行了。接下來就是檢查維修電路板了，用萬用表和示波器分別測(cè)量兩塊電路板測(cè)量點(diǎn)電壓及波形，找出故障點(diǎn)，更換電子元件。修復(fù)后試機(jī)，調(diào)速器正常運(yùn)行了。

4 直流驅(qū)動(dòng)器的保養(yǎng)

日常保養(yǎng)也是一項(xiàng)重要的工作，忽視了這項(xiàng)工作，也會(huì)影響調(diào)速器的正常運(yùn)行。日常保養(yǎng)的工作內(nèi)容就是清潔緊固，包括電路板的清潔，接線端子的緊固，散熱器及風(fēng)扇的清潔，保持控制柜的空氣流通，進(jìn)風(fēng)口過濾器的清潔通暢，排風(fēng)扇的清潔通暢，各顯示儀表的精度校正。

例3中更換了同機(jī)型好的電路板后試機(jī)，運(yùn)行一段時(shí)間后接觸器依然分開。進(jìn)一步分析，有可能是連接線接觸不好，所有的接線點(diǎn)都進(jìn)行了緊固。再一次試機(jī)，運(yùn)行一段時(shí)間后接觸器還是分?jǐn)唷Ｕ坶_調(diào)速器，發(fā)現(xiàn)電路板溫度較高、散熱器臟、散熱風(fēng)扇臟，控制柜進(jìn)風(fēng)口過濾棉更臟，排風(fēng)扇很臟，整個(gè)控制柜都是粉塵，空氣流通不暢，導(dǎo)致柜內(nèi)溫度高，電路板工作不正常，導(dǎo)致分開接觸器。清潔散熱器、風(fēng)扇、控制柜、進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口，再次試機(jī)，調(diào)速器正常運(yùn)行了，但調(diào)速器的溫度還是偏高。后來專門將控制柜隔離出來，并安裝了空調(diào)，一是減少了粉塵，二是減低控制柜溫度。給調(diào)速器一個(gè)良好的運(yùn)行環(huán)境。

5 結(jié)束語

本文以歐陸590調(diào)速器為例介紹直流調(diào)速器維修的一般方法技巧和日常維護(hù)保養(yǎng)工作，對(duì)于其他品牌的直流調(diào)速器維修保養(yǎng)也可以作為指導(dǎo)和借鑒。

［1］歐陸590直流調(diào)速器說明書［Z］.歐陸傳動(dòng)系統(tǒng)有限公司，2001.