ABB变频器在刮板机电路中的应用

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摘要：通用交流电机都是固定转速运转，这极大地限制了它的用途。很多需要改变转速的场合，普通电机很难适合。我国电网的频率是50Hz，交流电机的工作频率也是50Hz，且交流电机的转速在极数固定的前提下，取决于频率。文章介绍了ACS800系列变频器在破碎机刮板输送控制回路中的应用，并对常见故障实例和处理进行了分析。

关键词：abb变频器；破碎机；刮板输送；控制回路；交流电机 文献标识码：A

中图分类号：TH215 文章编号：1009-2374（2015）25-0046-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.25.023

1 ABB变频器的投入与运行概述

我公司破碎站刮板电机变频器使用的是ABB系列产品，其型号为ACS800-04-0320-3+E210+P901，控制方式为一拖二（即一台变频器拖动两台变频电机）。电动机功率为90kW/台，电机轴采取刚性耦合，冲击型负载通过电机拖动链节式刮板运行。其控制方式有两种：远程控制和就地控制。自变频器投入以来，不仅延长了电动机的使用寿命，同时也降低了吨煤耗电量，给维修带来了很大的便利，也为企业降低了生产成本。由于频繁启车操作，变频器及其系统曾出现过一些影响生产的不稳定因素，通过多年的维修经验，针对不同的故障现象，本文对一些常见的电气设备故障进行了总结分析。

2 ACS800系列变频器在刮板输送机控制电路中的应用

2.1 ACS800系列变频器概述

ACS800系列传动产品最大的优点就是在全功率范围内统一使用了相同的控制技术，例如启动向导、自定义编程、DTC控制、通用备件、通用的接口技术以及用于选型、调试和维护的通用软件工具，其通用性及操作的智能性尤为突出。它的核心技术就是直接转矩控制（DTC），是目前较为先进实用的交流异步电机的调速控制方式。DTC稳定杰出的性能使ACS800适用于各种产业领域，尤其在露天煤矿应用较为广泛。

2.2 ACS800系列变频器在刮板输送机上的应用原理

随着工业技术的不断发展，内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司根据实际生产需要，采用了变频器一拖二功能，即用一台变频器带动两台变频电机，实现对刮板输送机的控制。其控制方式有两种：一是就地；二是远程操作。根据工控要求，安装设备后通过面板输入相应的控制参数，其主要参数设置为：99组参数组内严格按照电机名牌直接输入，电机的极限电流为两台电机最大启动电流之和并留有一定的裕量。用一台变频器带动两台电机通过外部给定（0～50Hz）范围内调节转速，从而实现一机多用，最大限度地提高设备利用率，降低吨煤单耗。其中外部给定是通过GE公司PLC及相应的触摸屏操作系统来实现，并结合适当的设备搭建了该控制变频器的控制系统。

3 刮板机变频控制常见故障的处理

3.1 常见故障一

故障现象：刮板变频器上电跳闸故障，控制盘上显示：OVERCURRENT（2310）输出电流过大，且变频器不能复位。

主要原因：模块损坏；驱动电路损坏；电流检测电路损坏，导致输出电流过大，超过软件的过流跳闸极

限值。

处理方法：首先检查逆变模块是否有问题；其次检查驱动电路是否异常现象；最后检查过流信号处理元件电路传感器是否已坏，更换损坏的电子元器件。

3.2 常见故障二

故障现象：在启动刮板输送机过程中，频率给定值逐渐增大时变频器会故障跳闸，控制盘上显示：OVERCURRENT（2310）输出电流过大。

主要原因：电动机或电机电缆有短路情况发生；机械机构变形卡死；单台电机作业等原因引起。

处理方法：利用兆欧表遥测绝缘性确定是否短路；检查机械传动装置有无异常；检查控制板是否发生短路；检查是否单台作业。

3.3 常见故障三

故障现象：刮板变频器运行过程中停机，控制盘上显示：ACS 800 TEMP（4210）。这是传动的IGBT温度过高或并行连接的逆变器单元模块内部过温。

主要原因：环境条件恶劣，通风不好，变频器积灰过多，电机功率超过了单元功率。

处理办法：检查变频器内灰尘并清理；检查变频器主板温度；检查周围环境，改善通风条件。

3.4 常见故障四

故障现象：启动变频器时，无论启动正转还是反转均按正转运行。

主要原因：变频器转向被锁死为正向。

处理办法：检查变频器参数10.03项发现参数变为FORWARD（固定为正向），把参数改为REQUEST（允许用户定义转向）后，试机正常。

3.5 常见故障五

故障现象：变频器打到远程控制，但在远程触摸屏上输入频率无响应，变频器一直按照一个频率运行不受远程输入的控制。

主要原因：远程输入不被变频器所识别，给定值的百分比被更改。

处理办法：检查参数组11.05（REF1）、11.08（REF2）项中给定值是否为100%；检查参数组13.03之前设置的启动模式是否被改变。

3.6 常见故障六

故障现象：变频器操作面板显示PPCC LINK（5210），连接至INT板的光纤出现故障，而且故障清不掉。

主要原因：逆变模块主电路接口板INT和PPCC分配单元PBU之间的连接不好，光纤本身故障。

处理办法：检查逆变模块主电路接口板INT和PPCC分配单元PBU之间的连接正常，检查光纤性能正常，用酒精擦拭光纤头使其清洁，重新连接光纤故障消除。

4 结语

在煤炭行业的生产中，变频器起到了至关重要的作用，虽然一次性购买变频器的价格很昂贵，但从长远的发展角度看，使用变频器不仅能节约电能，而且在使用过程中能减少很多不必要的故障，节约了材料，也减少了维修频率，从而大大提高了生产的效率。所以面对昂贵、高新科技的变频器，维修人员在使用过程中一定要做好对变频器的保养和维护，使其充分发挥作用，达到最高性价比。

参考文献

[1] ACS800标准控制程序7.x固件手册[S].2008.

[2] 王兆义.变频器应用故障200例[M].北京：机械工业出版社，2013.

[3] 李方圆.变频器故障排除DIY[M].北京：化学工业出版社，2008.

作者简介：李忠飞（1981-），内蒙古通辽人，内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司煤炭加工公司维修一部电修队队长，工程师，研究生，研究方向：控制理论与控制工程。