故障现象:数控车床起动后,主轴电机无法调速,短时间内变频器跳闸保护。
维修过程:操作人员咨询厂家后,调出C081数据(跳闸监视)
为E09.4,查阅维修手册E09保护功能名称“低电压”,情况为:“当变频器输入电压降低,控制电路将不能正常工作。低电压电路工作,且变频器停止输出。”厂家据此初步判断为车床外部供电电压偏低。当班电工调高了厂供电变压器输出电压,但故障仍未排除。
随后经过我的检查,万用表实测隔离变压器三相输出均为420V,变频器交流输入端R、S、T端为420V,且三相电压基本对称,调速电机三相绕组值基本对称,变频器控制端口P24 (智能输入端子电源)对L端(模拟电源公共端)DC为26V,H端(频率电源)对L端(模拟电源公共端)11V,均超过额定值10%,判断车床主轴调速电机正常,外部供电正常且电压偏高,安排电工将变压器输出电压调整为380V后,变频器R、S、T端口电压380V后,变频器U、V、W端口电压380V, P24 端对L端DC为24V,H端对L端10V均正常。测试过程中变频器多次跳闸保护,通过变频器操作面板输入:
A001(频率指令选择) 02(操作器)
A002 (运行指令选择) 02(操作器)
F001(输出频率设定) 50
来改变变频器操作指令输入端为变频器数字操作器,按下“Run”运转键后,电动机瞬间起动后,变频器跳闸保护`,据此判断数控车床上位机正常,变频器损坏。更换新变频器后,输入厂家提供的设置参数
一、 电机自整定
A001(频率指令选择) 02(操作器)
A002(运行指令选择) 02(操作器)
A003(基本频率) 50
A044(无传感矢量控制) 03
A051(内部直流制动无效) 00
A082(电压选择) 380V
H001(参数自整定,电机旋转) 02
H002(电机常数选择) 01
H003(额定功率) 5.5(KW)
H004(电机极数) 4
参数设定后,按Run键,电机开始自整定,一分钟后Run指示灯熄灭,电机自整定完成。
二、重新输入新参数
A001(频率指令选择) 01(端子)
A002(运行指令选择) 01(端子)
A004(最大频率设定) 152
A011(起动频率) 5
A012(终止频率) 0 (置0相当于最大频率)
A013(起始频率变化率)0 (置0于可抑制零源)
A061(频率上限) 152(置0相当于最大频率)
B095(能耗制动) 02
C021(频率达到设定) 01
C022(零速到达设定) 21
F002(加速时间) 10
F003(减 速时间) 10
H005(第一电机响应速度设定) 10
B090(BRD使用率) 10-15%
参数设定完,启动数控车床后,出现一个非常奇怪的现象,主轴电机实际调速范围非常窄,在80 r/min~92 r/min之间,且操作数控车床面板加速时,实际转速下降;减速时,实际转速上升。但实测变频器O端口(频率指令端子)对L端口(模拟电源公共端)电压却按指令正常变化,怀疑变频器参数设置有误,但厂家坚持所给参数正常。反复研究厂家所给参数及车床实际转速,发现车床只在变频器起动频率5HZ左右小范围调速,为验证这个猜测,调整A011参数为50HZ ,车床实际调速范围800 r/min~820 r/min左右,车床确实只在变频器起动频率左右小范围调速。据此怀疑A012(终止频率)参数不正确,重新调整A011参数为5HZ ,参考A061(频率上限)的参数,将A012(终止频率)参数设为152时,数控车床调速正常但主轴最大转速偏高,调整为130后车床工作正常。但车床运转10小时后,变频器再次报警,数据E04.6,查阅维修手册E04保护功能名称“过电流,.6表示电机启动时发生过电流现象。”判断车床起动时电机出现冲击,导致变频器过电流跳闸保护,根据维修手册(起动时出现冲击,将“电动机常数J”逐渐增大,最大以原设定值的1.2倍为限)调整H024(第一电机常数J)参数为原参数1.1倍,重新启动数控车床后, 工作正常。
维修经验:
变频器发生故障后,检修核定其参数设置非常关键。如果发现不明故障,应首先排除参数设置错误,根据维修手册修改参数,但切记要把修改前的参数抄写保存,以备厂家专业维修人员参考。如参数没有问题,才可进一步检查电路硬件故障。另外,日立SJ 300变频器维修手册及厂家数控车床维修手册中,A012(终止频率)参数均注明默认值为 0 (置0相当于最大频率),但在实际使用中却发现它导致了变频器只能在起动频率上下小范围调速,这一点应引起我们的注意。
吕纯华 (山西省阳泉市技工学校教务处
邮编:045000 E-mail: Lch1970@sohu.com)
发表于《电世界》杂志2007年第6期