西門子6se70變頻器維修中心

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1、6SE70 系列變頻器組成分析
西門子 6SE70 系列變頻器探制裝置采用全數字控制技術,功率部分采用 IGBT 電壓源型 PWM 交流變頻傳動裝置。其硬件組成包括主控板(CUVC 板)、電源板(IGBT 驅動電路、開關電源、電流電壓測量)、DP 通訊板幾個部分。主控板上安裝有微處理器和外圍電路,并集成了標準配置的 I/O 口,具有 4 個數字量輸入/輸出,3 個開關量輸入,2 個模擬量輸入,2 個模擬量輸出。系統采用 V/F 控制和磁場定向矢量控制,輸出頻率為 0~200Hz。系統監控調試過可以通過PMU、OPIS 操作面板、PC 及 DriveMonitor 軟件進行。
1.1 CUVC 板
CUVC 板是 6SE70 變頻器控制的核心,能夠通用,但是應用在不同型號的變頻器時,需要對 CU-VC 板進行功率定義( 西門子矢量大全手冊中有介紹,本文不再重復) 。在 CUVC 板上可以連接 PMU面板、外部開關量、模擬量等信號。一般情況下,CUVC 板不易損壞,相當多的故障都是由于參數不當引起的。此時,可以進行出廠設置,完成后能夠進行簡單參數設置就不用懷疑 CUVC 板損壞的問題。當系統報出 FFxxx 故障時,有較大的概率是 CUVC 板損壞。另外有一種情況,就是在電源正常的情況下面板報 E 且不在軟件升級過程中,此時 CUVC 板損壞的概率就相當大了。
1.2 CBP,Simolink 通信板
兩者都是通信板,但是卻有各自的用途。CBP通信板可以實現上級自動化與傳動裝置之間的通信; 而 Simolink 用于主從裝置之間的通信。CBP采用 DP 電纜的通信方式; Simolink 采用光纖的通信方式。采用 Simolink 通信時,有時候覺得主從速度相差很多,這時候檢查參數的設置及從裝置的轉矩接收即可。
1.3 PCU,PCC 模塊
PCU 模塊與PCC 模塊是變頻器系統特有的模塊。PCC 模塊的主要功能是觸發前端 AC / DC 環節中的晶閘管整流橋的各元件。PCU 模塊主要包含了變頻器系統 AC/DC 環節中的輔助二極管啟動橋和它的阻容吸收元件。正常情況下 PCC 與PCU 必須有正確的工作切換,而且必須在規定時間內完成。如果晶閘管整流橋在預充電過程結束后不能使二極管啟動橋反偏截止,則在啟動變頻器時,一般會燒毀二極管啟動橋及預充電電阻,這意味著 PCU 模塊的損壞。
1.4 IVI 模塊及 ABO 模塊
IVI 模塊完成主控制板部分與系統本體部分的信號交換,將 IGBT 的驅動信號從主控制板傳送到 IGD 模塊,并將 IGD 送來的 IGBT 的Uce 保護信號接收并傳輸到 CUVC 板。ABO 模塊插裝在 IVI 模塊上,上面裝有各種實際值傳感器的取樣電阻或負載電阻。ABO 模塊松動時,會造成變頻器通電時報 F011 故障。
1.5 IGD 模塊
IGD 模塊是連接 IGBT 功率元件的柵極驅動電路板,它負有雙向傳遞的任務,一方面將 IGBT柵極驅動信號傳送到 IGBT 元件,另一方面將 IG-BT 元件上的 Vce 監控等信號交換到 CUVC 板。由于其緊靠 IGBT,當 IGBT 損壞的時候,IGD 模塊有可能也會損壞。
二、6SE70 系列變頻器常見故障案例分析
2.1 CBP 通訊板損壞引發的故障
案例 1:一臺變頻器檢修后上電,PMU 面板顯示字母“E”,按 P 鍵及斷電、重新送電均無效。處理過程:首先,檢查外部控制電源 DC 24V 電壓,電壓正常,判斷不是電壓低造成的,隨后準備更換 PMU面板,更換完上電故障未能消除,懷疑是CUVC板的問題,決定更換 CUVC 板,在更換 CUVC 板時發現裝在其上的CBP 通訊板損壞(貼片電阻損壞),更換 CBP 通訊板后上電,PMU 面板顯示正常。
2.2PSU 電源板引發的故障
案例 1:一臺變頻器在運行時突然報 F002 故障(預充電故障,預充電時達不到 80%的*小直流母線電壓)停車。按 P 鍵故障不能復位,用組合鍵切換,找到直流母線電壓只讀參數 r006 顯示電壓為 276V,而直流母線電壓應為 540V,可能原因為進線快熔損壞,但經檢查發現快熔并未損壞,進而檢查電壓檢測部分,發現電源板PSU 板采樣電阻燒壞,更換 PSU 電源板后,故障消除,變頻器上電運行正常,
2.3 電阻采樣板 ABO 引發的故障
案例 1:一臺變頻器在運行時突然報 F011 故障停車,故障復位后可以繼續運行,時間不長再次報 F011故障,把負載脫開,單轉電機還是會出現這種現象,將 ABO 模塊更換后,變頻器運行正常。ABO 模塊插裝與 IVI 模塊上,插接形式類似于計算機的內存條,這個模塊主要功能是裝有各種實際傳感器的取樣電阻或負載電阻。系統規格不同或相應的實際傳感器不同時,次模塊也不同,因此不可以隨意調換。ABO 模塊插裝結構有時會在運輸等過程后跳松,或是在安裝其他部件時,無意中將它碰松,這樣在通電運行時就報 F011 故障。電阻采樣板 ABO 出現故障時,經過電流互感器檢測到的電流信號經過電阻采樣后產生錯誤的電壓信號輸入到主控板 CUVC,產生故障 F011,因此在出現不是因為過載引起的 F011 故障時,檢查 ABO 模塊是非常有必要的。
2.4 接口板 IVI 損壞引發的故障
案例1:一臺變頻器報F002故障,按 P 鍵故障可以復位,能夠恢復到009 狀態,重新啟動,故障依舊,檢查進線電壓正常,對 PSU 電源模塊檢查更換后上電,PMU 狀態顯示 009,給啟動命令后又出現 F002 故障,判斷可能是 IVI 接口轉換板損壞,導致檢測的直流母線電壓信號經過 IVI 板轉換,將錯誤的電壓信號送入到 CUVC處理,引發故障,將 IVI 接口轉換板更換后,上電啟動變頻器運行正常。

變頻器工作環境較為復雜,對變頻器的正常使用會造成很多不良影響,因此加強其日常維護對保障變頻器持續工作能力極為重要。變頻器在工作過程中發熱量極大,散熱系統有利于熱量的及時排出,應當注意變頻器風扇運行是否正常,如噪音是否過大、振動是否過強、出風量是否正常、散熱風道是否堵塞、進風口和出風口是否積塵等,及時排除散熱系統故障以免引發故障。