朱宏林

（萊鋼集團(tuán)設(shè)備檢修中心，萊蕪 271104）

1 ASC510工作原理

ASC510是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作為將工頻電源變換成另一種頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要是采用交直交方式（VF或矢量控制），先把工頻電源通過(guò)整流轉(zhuǎn)化為直流電，然后通過(guò)逆變轉(zhuǎn)化為頻率、電壓均可控制的交流電。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個(gè)部分組成。

水廠加藥控制系統(tǒng)包括混凝劑、絮凝劑的制作攪拌系統(tǒng)、投加系統(tǒng)兩部分?；炷齽?、絮凝劑的投加，需要根據(jù)源水水質(zhì)與水量的變化，及時(shí)準(zhǔn)確地進(jìn)行調(diào)節(jié)投加。授加混凝劑、絮凝劑計(jì)量泵，利用變頻調(diào)速技術(shù)輸出頻率范圍寬（0-200 Hz）的性能高于工頻運(yùn)行，使得投加量的調(diào)整范圍變寬，滿足工藝要求，降低藥耗。

2 ACS510的特點(diǎn)

2.1 完美匹配水泵

增強(qiáng)的PFC應(yīng)用，最多可控制7（1+6）個(gè)水泵，能切換更多的泵。

2.2 噪音最優(yōu)化

當(dāng)傳動(dòng)溫度降低時(shí)增加開(kāi)關(guān)頻率；可控的冷卻風(fēng)機(jī)，僅在需要時(shí)啟動(dòng)；可隨機(jī)分布開(kāi)關(guān)頻率，從而降低噪音，極大改善了電機(jī)噪音，降低了傳動(dòng)噪音并提高功效。

2.3 更環(huán)保

RFI濾波器為標(biāo)配；不需要額外的外部濾波器。

電抗器：變感電抗器：根據(jù)不同的負(fù)載匹配電感量，因此抑制和減少諧波，降低總諧波。

3 ASC510變頻器控制盤(pán)上顯示的故障分析

3.1 DC UNDERVOLT（直流欠壓）故障

ACS510系列變頻器出現(xiàn)DC OVERVOLTAGE故障代碼時(shí)，表示變頻器處于欠壓故障狀態(tài)。主要原因有輸入電源過(guò)低或缺相、變頻器內(nèi)部電壓檢測(cè)電路異常、變頻器主電路異常。通用變頻器電壓輸入范圍在320V～460V，在實(shí)際應(yīng)用中變頻器滿載運(yùn)行時(shí)，當(dāng)輸入電壓低于340V時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)欠壓保護(hù)，這時(shí)應(yīng)提高電網(wǎng)輸入電壓或變頻器降額使用；若輸入電壓正常，變頻器在運(yùn)行中出現(xiàn)DC UNDERVOLT故障，則可判斷為變頻器內(nèi)部故障；若變頻器主回路正常，出現(xiàn)DC UNDERVOLT報(bào)警的原因大多為電壓檢測(cè)電路故障，一般變頻器的電壓檢測(cè)電路為開(kāi)關(guān)電源的一組輸出，經(jīng)過(guò)取樣、比較電路后給CPU處理器，當(dāng)超過(guò)設(shè)定值時(shí)，CPU根據(jù)比較信號(hào)輸出故障封鎖信號(hào)，封鎖IGBT，同時(shí)顯示故障代碼。

3.2 DC OVERVOLT/OVERCURRENT（直流過(guò)壓/過(guò)流）故障

ACS510系列變頻器出現(xiàn)DC UNDERVOLT/OVERCURRENT故障顯示時(shí)，表示變頻器在減速中出現(xiàn)過(guò)壓或過(guò)流故障，主要原因?yàn)殡姍C(jī)過(guò)載、減速時(shí)間過(guò)短、負(fù)載回饋能量過(guò)大未能及時(shí)被釋放。若電機(jī)驅(qū)動(dòng)慣性較大的負(fù)載時(shí)，當(dāng)變頻器頻率（即電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速）下降時(shí)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速可能大于同步轉(zhuǎn)速，這時(shí)電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，此部分能量將通過(guò)變頻器的逆變電路返回到直流回路，從而使變頻器出現(xiàn)過(guò)壓或過(guò)流保護(hù)?，F(xiàn)場(chǎng)處理時(shí)在不影響生產(chǎn)工藝的情況下可延長(zhǎng)變頻器的減速時(shí)間，若負(fù)載慣性較大，又要求在一定時(shí)間內(nèi)停機(jī)時(shí)，則要加裝外部制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元，ACS510系列變頻器22kW以下的機(jī)型均內(nèi)置制動(dòng)單元，只需加外部制動(dòng)電阻即可，電阻選配可根據(jù)產(chǎn)品說(shuō)明中標(biāo)準(zhǔn)選用，對(duì)于功率22kW以上的機(jī)型則要求外加制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻。

DC OVERVOLT/OVERCURRENT故障一般只在變頻器減速停機(jī)過(guò)程中才會(huì)出現(xiàn)，如果變頻器在其它運(yùn)行狀態(tài)下出現(xiàn)該故障，則可能是變頻器內(nèi)部的開(kāi)關(guān)電源部分，如電壓檢測(cè)電路或電流檢測(cè)電路異常而引起等。

3.3 CURR MEAS（電流測(cè)量）故障

ACS510系列變頻器出現(xiàn)CURR MEAS故障顯示時(shí)，表示電流檢測(cè)故障，通用變頻器電流檢測(cè)一般采用電流傳感器，通過(guò)檢測(cè)變頻器兩相輸出電流來(lái)實(shí)現(xiàn)變頻器運(yùn)行電流的檢測(cè)、顯示及保護(hù)功能，輸出電流經(jīng)電流傳感器輸出線性電壓信號(hào)，經(jīng)放大比較電路輸送給CPU處理器，CPU處理器根據(jù)不同信號(hào)判斷變頻器是否處于過(guò)電流狀態(tài)。

ACS510系列變頻器出現(xiàn)CURR MEAS故障顯示時(shí)，主要原因?yàn)殡娏鱾鞲衅鞴收匣螂娏鳈z測(cè)放大比較電路異常，前者可通過(guò)更換傳感器解決，后者大多為相關(guān)電流檢測(cè)IC電路或IC芯片工作電源異常，可通過(guò)更換相關(guān)IC或維修相關(guān)電源解決。

3.4 EARTH FAULT（接地故障）故障

ACS510系列變頻器出現(xiàn)EARTH FAULT故障顯示時(shí)，表示逆變模塊IPM、IGBT故障，主要原因?yàn)檩敵鼋拥囟搪?、變頻器至電機(jī)的電纜線過(guò)長(zhǎng)（超過(guò)50m）、逆變模塊或其保護(hù)電路故障。現(xiàn)場(chǎng)處理時(shí)先拆去電機(jī)線，測(cè)量變頻器逆變模塊，觀察輸出是否存在短路，同時(shí)檢查電機(jī)是否對(duì)地短路及電機(jī)線是否超過(guò)允許范圍，如上述均正常，則可能為變頻器內(nèi)部IGBT模塊驅(qū)動(dòng)或保護(hù)電路異常。

當(dāng)IGBT正常導(dǎo)通時(shí)其飽和壓降很低，當(dāng)IGBT過(guò)流時(shí)管壓降VCE會(huì)隨著短路電流的增加而增大，增大到一定值時(shí)，檢測(cè)二極管DB將反向?qū)?，此時(shí)反向電流信號(hào)經(jīng)IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路送給CPU處理器，CPU封鎖IGBT輸出，以達(dá)到保護(hù)作用。如果檢測(cè)二極管DB損壞，ACS510系列變頻器出現(xiàn)EARTH FAULT故障顯示，現(xiàn)場(chǎng)處理時(shí)可更換檢測(cè)二極管以排除故障。

ACS510系列變頻器出現(xiàn)EARTH FAULT故障顯示時(shí)，可能在電機(jī)或電機(jī)電纜處檢測(cè)到了接地故障。在變頻器運(yùn)行或停止的時(shí)候ACS510系列變頻器都能監(jiān)控接地故障，變頻器在停止的時(shí)候接地故障監(jiān)測(cè)靈敏度更高，并且能夠報(bào)告發(fā)生故障的位置。

3.5 DEV OVEHTEMP（過(guò)熱）故障

原因主要有：風(fēng)扇故障、空氣流通受阻、散熱器積塵、環(huán)境溫度過(guò)高、散熱風(fēng)扇損壞不轉(zhuǎn)電機(jī)負(fù)載過(guò)大以及溫度檢測(cè)電路異?！，F(xiàn)場(chǎng)處理時(shí)先判斷變頻器是否確實(shí)存在溫度過(guò)高情況，如果溫度過(guò)高可先按以上原因排除故障；若變頻器溫度正常情況下出現(xiàn)DEV OVEHTEMP報(bào)警，則故障原因?yàn)闇囟葯z測(cè)電路故障。ABB 22kW以下機(jī)型采用的七單元逆變模塊，內(nèi)部集成有溫度元件，如果模塊內(nèi)此部分電路故障也會(huì)出現(xiàn)DEV OVEHTEMP報(bào)警，另一方面當(dāng)溫度檢測(cè)運(yùn)算電路異常時(shí)也會(huì)出現(xiàn)同樣故障現(xiàn)象。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)列舉的ABB ASC510在加藥系統(tǒng)應(yīng)用中的故障現(xiàn)象及故障進(jìn)行了分析和說(shuō)明，希望為后續(xù)的設(shè)備維護(hù)與實(shí)際工作的開(kāi)展提供參考和借鑒。

[1] ACS510-01用戶手冊(cè) ABB電氣傳動(dòng)系統(tǒng)有限公司 版本B.