变频器在造纸传动系统中的故障分析方法

一种好的方法能达到事半功倍的效果，而技巧只局限于某个范围之内。对于纸机传动部分的变频器故障，本人根据工作中有限的浅微经验提出一点拙见，仅供参考。
一、常见故障
在正常的生产中，由于传动系统中的某个变频器故障跳闸引起纸机分部停止而停机。最常见的故障有：
1、码盘丢失： 编码器无速度反馈。
2、过压故障： 直流母线过高。
3、过载故障： 负载电流超过变频器允许的过载电流值。
4、过电流故障：变频器跳闸回路检测到大电流，一般为负载短路或严重过负荷。
5、过热故障：变频器散热片温度超过预定值。
6、失压故障：交流进线停电或直流母线电压低。
7、接地故障：变频器检测到负载端接地电流超过允许值。
以上仅列出常见的故障和根据变频器故障代码所代表的故障原因。但是在实际的工作中所遇到的问题是，很多时候故障代码所描述的情况并不是引起的停机或系统不正常的真正原因，或者是传动中的某个分部运行不正常，并且该分部的变频器也不故障。这样对维护人员解决问题是有一定的难度，有的时候实在是没有办法的情况下就全部更换元件，例如变频器、编码器全部更换，再重新下载变频器参数来解决问题。
因此如果掌握一种分析问题的方法，透过问题现象看本质，只要抓住了事情的本质，问题就会应刃而解。
二、故障分类
纸机传动系统要求控制稳定的车速，而纸机的速度往往与电源电压、电源频率、负载变化、变频器元件的质量和使用寿命都有关系，目的是要求稳定纸的定量和防止纸页断头。因此可以看出，从故障来源可以分为外源和内源。外源主要有纸机工艺参数的变化，如网部的真空度及浆的浓度、压榨部的压力、施胶机或涂布机胶涂料的浓度和刮刀、压光机压区及刮刀等，还有不可预知的烘缸存水使变频器过载，因为水在烘缸中的摆动除了增大传动负荷以外还伴随着冲击负荷，造成系统很不稳定；另外电网电压也是一个主要的外源之一。内源主要是变频器本身控制回路中的控制电源板、通讯板、主控制接口板、预充电板、编码器控制板、可控元件触发板、熔芯及冷却风扇等有关，主供电回路中的电容器、整流桥、逆变桥等可控或非可控元件等有关。
另外，在内源中当变频器出现故障时有的可以根据操作说明把故障复位，这种称为软故障；有的因为元件损坏的必须更换控制板的是不能复位的，这种称为硬故障。有时出现的是软故障的现象，但实际是硬故障的问题，需要更换某个控制板或者元件。
除了以上的主要几种故障来源和故障现象以外，还有一个不常出现的来源就是传动系统中央控制器的程序引起变频器的故障。在程序中会把每个传动点的启动、停止、运行、爬行、放松、张紧、松弛、低速运行、正反点动、微升、微降等功能都可完成，并对每个传动点之间的速度差、部分点的负荷分配、张力等进行控制，这些都在控制器的程序软件中来实现，但是历来只要是软件它必然存在BUG。问题是这些BUG是否会影响到系统的正常运行。因此就存在程序运行一段时间后的的优化过程，尽可能的把BUG降为最低。
三、故障分析方法
从以上分析可以看出，传动系统变频器故障引起的原因有外部也有内部，有硬件的也有软件的，在纸机正常生产过程中，变频器一旦出现故障，需要维护人员能够迅速的发现问题，并采取相应的措施来处理掉故障，恢复生产正常。因此可以根据故障分析方法就能发现问题和解决问题。
所谓的故障分析方法就是透过故障现象发现问题本质，只有抓住问题的主要原因，才能真正解决问题。
1、一般简单故障的处理：可以通过实践经验迅速的作出判断来解决问题。
2、频繁出现的简单故障的处理：如果某个传动点的变频器经常性的出现故障，按照通常的处理方法来解决能够暂时的恢复生产正常，但经过一段时间后该故障还会出现，这种情况就需要结合与该传动点相关联的前后分部的速度、电流、功率或者张力历史曲线来判断问题，分析问题的本质所在。
3、严重的故障处理：即是变频器的电路板或元件损坏，可结合变频器的维护手册原理图来判断损坏器件位置，再进行维修或更换备件。
四、总结
变频器故障只是纸机传动系统中的主要故障之一，除此之外还存在操作员终端故障、整流单元故障、进线单元故障和中央控制器故障等问题。而这些故障多少都互相关联、相互影响的。但是不论在哪一部分出现故障，都需要抓住事件的主要原因——本质原因，才能彻底的解决问题。因此对维护人员来说，对工艺设备、各分部的运行负荷、各控制设备的故障记录、对系统各分部的控制要求、对操作工的操作要求都应该非常的熟知，重要的是对系统内各控制设备的工作原理、故障代码需要真正的理解。这样在遇到问题时，结合工艺要求、结合机械设备、结合操作方法、结合控制原理、结合控制设备运行状态和实际的工作经验，才能发现问题的本质所在。

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