李晶昌

0 引言

直流驅動技術應用較早，技術成熟，廣泛用于塑料、造紙、鋼鐵、礦產等行業(yè)，特別是大功率直流電機是主要的動力設備，功率大到幾百千瓦。由于生產工藝的需要，一旦出現(xiàn)故障就要盡快修復，對生產的影響盡可能小。對維修者來說，要有對故障的快速檢查、判斷、處理的能力。要具有這樣的能力，首先要熟悉直流調速系統(tǒng)的組成，了解調速器功能參數設置，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 直流驅動系統(tǒng)的組成

直流驅動系統(tǒng)包括兩個部分：一是直流驅動控制部分，包括直流驅動器、電抗器、接觸器、繼電器、顯示儀表、電位器、按鈕開關等；二是動力部分，包括直流電機、冷卻風機、測速發(fā)電機（或測速編碼器）等。直流驅動器是直流驅動系統(tǒng)的核心部分。直流驅動器是將三相交流電通過可控硅轉換成直流電驅動直流電機，通過調節(jié)可控硅的導通角來調節(jié)直流電輸出的大小，進而調節(jié)直流電機的轉速。

2 調速器的各項參數、各端子的功能及面板指示燈功能

（1）首先熟悉調速器各項參數的含義及其調節(jié)，特別是主要參數的調節(jié)

電樞電流：SW1、SW2、SW3共3個旋鈕分別設置百、十、個位電樞額定電流。

勵磁電流：SW4、SW5、SW6共3個旋鈕分別設置十、個、小數勵磁電流。

電樞電壓：SW7是一個四路開關設置電樞電壓最大值。

速度儀校準板校準：

V校準=（V測速／R測速）×R主機。

加減速時間的調整：斜坡減速時間及斜坡減速時間，十進制，單位秒。

控制方式電有壓控制和電流控制兩種方式。電壓控制方式是驅動器用端電壓作為反饋源的閉環(huán)控制方式，但對電機轉速和力矩控制不是很好。電流控制方式是驅動器用電流作為反饋源的閉環(huán)控制方式，配上精準的速度反饋，很好地控制電機的轉矩。設置如下：參數設置→勵磁控制→勵磁控制方式→電流控制方式。

（2）首先熟悉調速器各端子的功能，特別是各主要端子

主電源輸入端：L1L2L3。

輔助電源（調速器電源）輸入端D7D8：220VAC

合閘電源（啟動接觸器）輸出端D5D6：220VAC 3A

電機電樞輸出端A+A-。

電機勵磁輸出端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，對應于電機轉速0～±100%。

電流箝位輸入端A6：0～±10 V，對應于短接電流0～±100%。

啟動信號輸入端C3：24 V啟動調速器主電源合閘，0V停止調速器主電源分閘。

運行允許輸入端C5：24 V允許啟動調速器，0V禁止啟動調速器。

緊急停止輸入端B8：24 V時調速器正常，0V調速器啟動程序停機。

慣性停機輸入端B9：24 V調速器正常，0V調速器啟動慣性停機。

（3）熟悉面板指示燈及功能

HEALTH：正常指示。

RUN：運行指示。

STARTCONTACTOR：啟動接觸器。

OVERCURRENTTRIP：過電流跳閘。

PROGRAMSTOP：程序停機。

COASTSTOP：慣性力滑行停機。

3 直流調速器的維修方法

主要有四種方法：根據指示燈狀態(tài)判斷，根據顯示屏故障代碼判斷，根據測量關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，根據指示燈亮與滅，判斷其故障范圍。

HEALTH：指示燈亮，調速器正常；指示燈滅，調速器故障。

RUN：指示燈亮，調速器運行；指示燈滅，調速器停止或故障。

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，未啟動停機程序；指示燈滅，程序停機狀態(tài)。

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

以上6個指示燈亮，調速器處于正常工作狀態(tài)。哪一個指示燈熄滅就對應一個故障。知道了故障范圍、就容易查找故障點了。

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

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

主要故障代碼及含義：

Over Speed：電機轉速超過額定值125%，原因：速度調節(jié)故障。

Field over I：電機勵磁電流超過給定值的120%，故障原因：調速器故障，控制回路故障。

Heat Sink Trip：變頻器溫度過高。原因：柜內溫度過高，通風不暢，風扇故障，保險壞。

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Thermistor：電機溫度過高。原因：通風不暢，風扇故障，電樞電流過高。

Over Volts：電樞電壓超過額定值120%。原因：勵磁、勵磁電流及反電動勢設置錯誤。

Field Fail：原因：勵磁回路斷開，勵磁控制器操作錯誤。

3-Phase Failed：三相供電錯誤。原因：檢查三相電源、保險、接觸器、變頻器產品代碼。

Over I Trip：電流反饋超額定值280%。原因：電樞故障，調速器故障，電流設置錯誤。

Auxpower Fail：原因：檢查輔助供電和主輸入。

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

（3）測量其關鍵輸入輸出端電壓值，判斷其故障之所在

測量B8端電壓：B8是緊急停止輸入。24 V時調速器正常，0V時調速器啟動程序停機。

測量C3端電壓：C3是啟動信號輸入。24 V時啟動調速器主電源合閘，0V時停止調速器主電源分閘。

測量C5端電壓：C5是運行允許輸入。24 V時允許啟動調速器，0 V時禁止啟動調速器。

測量C9端電壓：電路板輸出DC24V。

例3：在運行過程中，調速器主接觸器分開，卻沒有故障代碼顯示。

在正常運行狀態(tài)下，C9端24 V，否則電路板故障；上述前4個輸入端電壓都是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，則檢查參數設置是否正確，如電機電樞電流額定值、勵磁電流額定值、加速時間、減速時間等。如果參數設置沒有問題，則電路板有故障。

（4）元器件或電路板對照法或替換法

電路板主要測試點：

IF：勵磁電流反饋。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中已經確定是電路板存在故障，更換同機型好的電路板后試機，調速器正常運行了。接下來就是檢查維修電路板了，用萬用表和示波器分別測量兩塊電路板測量點電壓及波形，找出故障點，更換電子元件。修復后試機，調速器正常運行了。

4 直流驅動器的保養(yǎng)

日常保養(yǎng)也是一項重要的工作，忽視了這項工作，也會影響調速器的正常運行。日常保養(yǎng)的工作內容就是清潔緊固，包括電路板的清潔，接線端子的緊固，散熱器及風扇的清潔，保持控制柜的空氣流通，進風口過濾器的清潔通暢，排風扇的清潔通暢，各顯示儀表的精度校正。

例3中更換了同機型好的電路板后試機，運行一段時間后接觸器依然分開。進一步分析，有可能是連接線接觸不好，所有的接線點都進行了緊固。再一次試機，運行一段時間后接觸器還是分斷。折開調速器，發(fā)現(xiàn)電路板溫度較高、散熱器臟、散熱風扇臟，控制柜進風口過濾棉更臟，排風扇很臟，整個控制柜都是粉塵，空氣流通不暢，導致柜內溫度高，電路板工作不正常，導致分開接觸器。清潔散熱器、風扇、控制柜、進風口、出風口，再次試機，調速器正常運行了，但調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，一是減少了粉塵，二是減低控制柜溫度。給調速器一個良好的運行環(huán)境。

5 結束語

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

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