武俊紅

【摘要】我廠450T天車由太重整機(jī)加工制造，電氣系統(tǒng)主要采用西門子控制系統(tǒng)，S7-400PLC、6SE70系列變頻器控制各機(jī)構(gòu)運(yùn)行。6SE70系列變頻器以其優(yōu)越的性能及模塊化的結(jié)構(gòu)占有中國大部分市場，應(yīng)用廣泛。但是，由于冶金行業(yè)金屬粉塵較大、振動較大，因此在冶金行業(yè)起重機(jī)上使用的變頻器故障相對于地面固定設(shè)備故障率較高。本文通過對一個故障案例的處理經(jīng)過進(jìn)行分析，希望能夠從中得出故障判斷與處理的經(jīng)驗(yàn)與方法。

【關(guān)鍵詞】起重機(jī)；6SE70系列變頻器；故障

一、前言

隨著我國鋼鐵冶金行業(yè)的飛速發(fā)展，與之配套的設(shè)備技術(shù)也在不斷升級。我廠使用的由太原重工生產(chǎn)的4臺450T/80T冶金鑄造吊，電控系統(tǒng)采用西門子6SE70系列變頻器驅(qū)動電機(jī)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)不同頻率運(yùn)行。西門子自動化產(chǎn)品由于進(jìn)入中國市場較早、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、調(diào)速性能優(yōu)越、設(shè)備故障率低、模塊化設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)在我國市場占有率最高、應(yīng)用最為廣泛。但是由于冶金行業(yè)起重設(shè)備工作環(huán)境惡劣、金屬粉塵大、振動嚴(yán)重等因素故障率相對較高。由于起重設(shè)備使用的都是大功率變頻器整機(jī)更換難度大，因此能夠準(zhǔn)確判斷故障點(diǎn)，進(jìn)行有針對性的處理是十分重要的。該故障案例中的AFE為西門子的整流裝置，功率1000KW，具有能量回饋功能，為其余各運(yùn)行機(jī)構(gòu)提供穩(wěn)定可靠的直流電。

二、故障處理經(jīng)過

接到天車工呼叫加料1#450T天車無法啟動，上車到司機(jī)室查看，司機(jī)室觸摸屏上顯示“1#AFE制動器開關(guān)Q2跳閘”，值班人員發(fā)現(xiàn)1#AFE裝置Q2跳閘，合上Q2后仍然不能啟動。之后作業(yè)長到達(dá)現(xiàn)場，上車后試車，檢查總斷路器，查看保險，未見明顯異常，讓司機(jī)啟動，同時觀察AFE直流母線電壓r006，發(fā)現(xiàn)直流母線電壓能升到870多伏，比照之前加料2#450T故障現(xiàn)象誤判為總斷路器故障。當(dāng)即決定甩開1#AFE，將輔助配電柜上的AFE開關(guān)打到1#故障，待直流母線電壓降低至100V以下之后，將東梁主起升逆變柜上的直流母線進(jìn)線刀開關(guān)摘下，拿到西梁直流母線互聯(lián)柜安裝好，同時將直流母線互聯(lián)柜的輔助點(diǎn)短封。讓司機(jī)啟動，司機(jī)反映不能啟動，詢問天車工觸摸屏上沒有故障，到西梁查看發(fā)現(xiàn)2#AFE輸出側(cè)保險熔斷。最終判斷為2#AFE故障，當(dāng)即將直流進(jìn)線刀開關(guān)裝回1#主起升逆變柜，將AFE切換至2#故障，將2#主起升逆變柜的直流母線進(jìn)線刀開關(guān)摘下安裝至直流母線互聯(lián)柜上。讓司機(jī)啟動車，此時車能夠正常啟動，將主起升機(jī)構(gòu)打到1#單裝置。試車能夠正常啟動，各機(jī)構(gòu)正常運(yùn)行。讓司機(jī)切換主小車至2#，2#主小車逆變器不工作，查看直流母線電壓沒有，測量進(jìn)線電壓正常。判斷熔斷器燒，打開刀開關(guān)發(fā)現(xiàn)熔斷器保險燒一個。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)2#AFE均壓板燒，第二相電容組插頭線掉一根，于是更換均壓板及電源板。與均壓板相連的線路燒壞，更換線路一套。用萬用表二極管檔測量整流柜三相進(jìn)線與直流出線，初步判斷IGBT未測出異常，擔(dān)心有放電點(diǎn)將整流柜第二相解體檢查，未拆驅(qū)動板，未見明顯放電痕跡?；匮b試車，不能正常啟動。此時拿CUVC板模擬運(yùn)行，安裝好CUVC之后報(bào)F149故障，退出后一直顯示o008，此時判斷可能主回路、背板有問題。將背板三根黑色光耦合器上的三根光纖拆下，裝置上電后光纖23沒有紅色亮光，而13、33兩根有紅色亮光。這三根光纖為驅(qū)動板反饋給背板的信號。另外6個為裝置向驅(qū)動板發(fā)送信號的，判斷驅(qū)動板故障，再次解體第二相，解體后拆下驅(qū)動板，同時用萬用表的二極管檔、電阻檔分別測量IGBT發(fā)現(xiàn)四塊IGBT全部損壞，更換IGBT、驅(qū)動板回裝后試車正常。

三、故障處理過程分析

根據(jù)此次故障處理過程得出，如果想要快速準(zhǔn)確地處理西門子6SE70系列變頻器的故障，必須要做到以下幾點(diǎn)：

首先要對該類型變頻器的結(jié)構(gòu)、工作原理掌握清楚。6SE70系列包括變頻器、逆變器、整流柜三類主要產(chǎn)品，主要結(jié)構(gòu)包括整流部分、逆變部分、控制部分、輔助部分。整流部分主要將工頻電壓轉(zhuǎn)化成直流可調(diào)或者直流不可調(diào)的直流電；逆變部分主要是將直流電逆變成頻率可調(diào)的交流電；控制部分主要是控制各部分協(xié)調(diào)工作發(fā)送控制命令，接收反饋信號，報(bào)警輸出等；輔助部分主要是冷卻、制動限流作用。

其次是了解各部分元器件的名稱、作用。通用型變頻器主要包括預(yù)充電板、預(yù)充電電阻、整流部分觸發(fā)板、可控硅、平衡電阻、阻容吸收板、電容組、均壓板、均壓電阻、IGBT、IGD驅(qū)動板、電流互感器、CUVC控制板、IVI接口板、ABO電阻采樣板、電源板，以及一些數(shù)字量輸入輸出通訊功能的擴(kuò)展板。要了解這些元件的具體功能對故障判斷作用很大。

最后要掌握好變頻器的參數(shù)系統(tǒng)及故障報(bào)警系統(tǒng)，利用好調(diào)試診斷軟件drivemonitor，通過里面的故障診斷功能、參數(shù)比較、曲線跟蹤、參數(shù)查看等功能分析故障點(diǎn)的真正所在，徹底排除設(shè)備故障。

四、結(jié)語

總之，西門子70系列變頻器故障的快速處理能力的培養(yǎng)既要從理論出發(fā)，掌握該類變頻裝置的結(jié)構(gòu)、原理。又要從實(shí)踐出發(fā)，在實(shí)際故障排除過程中不斷總結(jié)、積累經(jīng)驗(yàn)，只有具備了這兩種素質(zhì)才能達(dá)到快速處理問題的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]趙剛民.淺析消諧裝置在20t加料天車的應(yīng)用[J].甘肅冶金，2010（03）.