关于门机变频器故障原因及其处理措施分析

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[摘 要]本文首先概述了异步电动机的变频调速原理和ABB变频器的结构形式，然后重点讨论了ABB变频器故障原因及处理，主要包括BB、OL、OC、OV等，并分析了特殊故障现象及处理，以期为业内人士提供一些有益的参考。

[关键词]门机；ABB变频器；故障原因；处理措施

中图分类号：TH213.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）40-0307-01

1.门机变频器概述

门机（即门座式起重机）具有诸多优势，不仅性能优异，而且工作效率高，因而港口生产中得以普遍应用。变频调速技术一方面能够节能降耗，另一方面能够发挥理想的调速性能，因而在以门机及类似设备中得以广泛应用。ABB变频器以其理想的特定性成了门机的重要组成部分。下文将基于ABB变频器在门机上的应用进行相关探讨。

1.1 异步电动机的变频调速原理

异步电动机轴转速的计算公式如下[2]：

n=n1（1-s）= （1）

式中：n1指的是同步转速，单位r/min；f1指的是定子频率，单位Hz；P指的是磁极对数；s指的是异步电动机转差率s=（n1-n）/n1。

由（1）式可知，调整电源频率f1便能实现对电动机轴转速的控制，从而满足无级调速的效果。

1.2 ABB变频器的结构形式

1.2.1 主回路

为异步电动机提供调频调压电源的电力变换部分，即所谓的主回路，又包括以下两大组成部分：1）整流器。对工频电源进行转换，使其成为直流电源。2）滤波器。经整流器处理得到的直流电压将会受脉动影响而发生一定幅度的波动，为有效削弱甚至消除这种电压波动，需要借助直流电阻器或者电容器进行有效吸收。3）逆变器。逆变器可对变频交流电进行调压和调频等处理，并将之提供给电动机。

1.2.2 控制回路

控制回路主要包括：1）主控板。2）驱动板。3）电源板。4）PG卡。5）通讯卡等[3]。

2.ABB变频器故障及处理

ABB变频器具有优异的故障诊断功能，当故障发生时，可及时实现对相关部分的有效保护。故障未解决前，显示屏将提示故障代码，指导故障原因分析，便于故障及时解决。故障解决后，故障将会被记录下来，并保存在变频器的历史记录中，便于将来的故障处理。下文将针对几种典型的故障及其处理进行探讨。

2.1 BB（BASE BLOCK）

故障解释：BASE BLOCK基极封锁。

原因分析：门机电控系统通过PLC予以控制，由外部电路提供的故障信号为PLC接收后便会使得控制电路发出停止变频器的指令，造成跳闸。该类故障主要包括：1）对运行状态下门机的触点接触等进行检查而导致的故障。2）重量传感器等外部监测设备出现故障。3）编码器出现故障等。

处理方法：如果信号要求机构停止运行或者导致通讯异常，则会发生基极封锁，此时，应对外部信号以及通讯信号进行认真排查。外部故障多种多样，所以，应重视并落实日常检查工作，在有效掌握门机电路的基础上，保证相关装置具有良好的工作状态，如此一来，发生故障时，便能够快速确定故障原因，并有效处理。

2.2 OL（OVER LOAD）

故障解释：电机过载。

原因分析：1）负荷过大。当门机重量传感器发生故障时，有可能导致负荷过大，继而造成过载。如门机执行大变幅旋转动作，假若风向和旋转正好成反向，那么风力有可能导致旋转过载。2）变频器导致的过载。通常为变频器输出电压存在异常，导致电机出现发热过载。

处理方法：1）对负荷过大导致的过载进行处理时，应检查电动机是否存在过热问题，还应关注变频器提示的电流的实际运行情况。规定司机在操作过程中，应遵守规范，严禁超载。2）对变频器导致的过载进行处理时，应检查其保护设置是否存在异常，还应检查输出三相电压是否存在异常，假若有异常，提示为内部故障，应予以及时而有效的排除[4]。

2.3 OC（OVER CURRENT）

故障解释：过电流。

原因分析：1）变频器输出侧发生短路问题或接地问题。2）负载过大。

处理方法：1）对短路故障进行处理时，应以变电器到电机之间的线路为重点排查对象，检查并确定是否有短路问题或接地问题，并采取相应的处理措施予以排除。2）由于外部负载大幅变化而导致的过电流，应重点检查传动机构、电机、减速箱等是否存在不正常的振动、噪声或者发热问题，并予以有效排除，另外，在实际操作环节，应严格检查，按规操作，避免由于负载大幅变化而带来的有害冲击。

2.4 OV（OVER VOLTAGE）

故障解释：主回路过电压。

原因分析：1）电源过电压指的是，由于电源电压过高而导致直流母线电压大于额定值。此时，变频系统为保护自身而跳闸。2）再生过电压。门机在运行时有可能发生变频器过电压跳闸问题，停车操作时发生几率最大。在制动环节，电机进入一种发电状态，制造的能量仅提供给制动电阻供其消耗，假若该环节用时过短，那么制造的能量将难以及时消耗，从而导致过电压问题。

处理方法：通常复位后便能够解决这一问题，若仍旧存在，一般通过延长减速时间的办法予以处理。要求司机应尽量避免急刹车等不良操作行为。

3.利用光纤判断故障的技巧

当故障界面提示某一功率单元可能发生光纤故障时，但是难以甚至无法对故障予以精准定位，为有效解决这一问题，通常可借助光纤予以分析和判断。将故障功率单元所对应的光纤状态线于功率柜位置和附近单元做对换处理，假若报警发生转移，则提示功率单元发生故障；假若仍然提示该单元存在故障，则说明光纤回路有可能存在异常。将故障功率单元所对应的光纤状态线于光纤板位置和附近单元做对换处理，假若原有报警发生转移，则表明光纤线可能存在异常；假若仍然提示该单元存在故障，则说明光纤板有可能存在异常[5]。

4.结束语

随着变频技术的广泛使用，门机将会面临更多且更加复杂的变频器故障。处理故障时，应结合实际深入分析，确定故障原因，并采取针对性的处理措施。

参考文献

[1] 蔡始阳，吴承友.一起布线不当引发的变频器故障处理[J].设备管理与维修，2011，07：30-31.

[2] 电牵引采煤机变频器故障分析与处理[J].煤矿机械，2011，08：187.

[3] 刘艺，李子奇，熊雪英. 桥式起重机用变频器故障处理[J].设备管理与维修，2011，11：33-34.

[4] 徐涛，王春梅，袁涛，王立安.电牵引采煤机变频器的使用及常见故障处理[J].煤矿机械，2013，03：286-288.

[5] 刘孝宁.浅谈变频器的选型与常见故障处理[J].华章，2011，22：289-290.