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    西门子TSY同步板

    更新时间:2020-09-28   浏览数:111
    所属行业:电气 工控电器 DCS/PLC系统
    发货地址:上海市金山区  
    产品规格:西门子TSY同步板
    产品数量:100.00个
    包装说明:全新原装
    单 价:面议

    西门子TSY同步板

    如果是老变频器,也就是使用了一段时间以后的变频器,往往是因为风扇堵塞或者风扇坏了引起的过热报警,清洁一下风扇上的垃圾或者更换掉风扇就好了,


    电子产品需要在一定环境温度下工作

    任何电子产品,都只能在一定的温度范围内才可以正常工作,超出这个范围,温度太高或者太低,都无法持续运行,这是由于电子元件的材料会发生变化,引起电子产品本身失去自身的功能。

    变频器也是一种电子产品,当然也不能超温度使用的,如果变频器长期在高温环境下运行,除了性能不稳定,缩短寿命外,有些甚至很快直接坏掉。

    变频器本身就有冷却系统,常见的是变频器上边装有冷气风扇,而模块等大功率配件安装在大型散热片上,能有效地降温。

    一般变频器设计的运行环境温度,往往是零下10°到零上50°,在工厂里边,往往在不宜超过45°的工作环境中使用。厂家设计时候考虑到这些细节了,所以设计了温度检测装置,当变频器内部温度高于一定门槛,就会直接让CPU控制变频器,让它停止工作,避免温度太高直接伤害到变频器本身。

    因此如果变频器出现过热自动保护而停止工作,需要时间检查环境温度是否太高了,如果温度太高了,是不宜长期使用变频器的,需要考虑单独设计独立的降温系统来保证变频器的继续使用。

    负载过大,选型错误或者安装不正确

    变频器因为电流比较大,发热厉害,即使一些场合温度没有那么高,但是因为负载功率过大,容易造成变频器本体发热而产生高温触发温度保护机制。

    有些频繁启动停止的变频器,长期工作时候发热量比较大,除了考虑环境的通风和冷却以外,还要在选型的时候保证正确,需要选大一点容量,比如电机是22KW的,而变频器需要选30KW的。

    一些国产的牌子,虽然名义上变频器的容量足够,不排除因为偷工减料,模块的规格没有设计合适,在负载比较重的场合,也应该考虑放大一号来使用。

    当变频器容量对比负载容量不足的时候,运行一段时间后,不排除会出现过热过流报警之类而停机,这种情况时候更换大一点的变频器规格了。

    变频器安装,需要直立安装,这样散热风机带动的气流才可以顺利把内部的热量及时散发出去。如果场合因为体积问题,无法这样安装,需要给变频器单独加散热装置。

    多台变频器一起安装在一个柜子里边,也需要让变频器之间保留一定的距离,而变频器的上部,要离开线槽等部件一定距离,这样可以让热量顺利散发,避免过热停机。

    变频器内部电路有问题

    变频器一般在底部安装了热敏电阻之类的元件,直接检测散热片的温度,如果热敏电阻老化了,或者坏掉了,会直接引起测量失误,造成错误停车报警。

    而热敏电阻需要经过一些阻容或者运放三极管之类的元件处理信号,再把信号传输到单片机里边进行超温判断,如果这些电路老化或者损坏了,同样会造成变频器误报警动作停机。

    大多数变频器的还在散热风扇里边设置了热敏电阻,如果这个电阻坏了,或者是更换了不带热敏电阻的风扇,并没有及时屏蔽这个检测电路,同样会引起误动作。

    介绍变频器在垃圾焚烧发电厂的应用实例,介绍变频器常见故障原因处理和日常维护事项。

    火力发电厂中各种辅机为满足主机出力波动要求,多数风机和水泵的流量均需要调节,传统的调节方式为节流调节,存在反应慢、调节精度低、能耗大等问题。而变频器作为一种电能控制装置,以其调节性能优良、节能效果好等因数,已被广泛应用在电厂的风机、水泵等流量调节和速度调节中。

    变频器在垃圾发电厂应用实例

    1 变频器在引风机应用

    引风机是电厂的重要设备,通过控制引风机的开度调节风量,维持炉膛负压在一定范围内运行。如果炉膛负压太小,炉膛容易向外喷炉内空气,既影响车间环境卫生,又可能危及设备和人员的安全;负压太大,炉膛漏风量增大,增加风机的电能消耗和烟气热量损失。因此控制引风机的开度,稳定炉膛负压,对保证锅炉的安全、经济运行具有十分重要意义。

    环能一厂机组设计出力为6MW,锅炉为机械炉排垃圾焚烧炉,引风机额定风量为95040m3/h、风压为6600Pa,所配的电动机额定功率为250KW,额定电压为380V,额定电流455A,电机调速采用ABB ACS600变频器以实现风机开度调节。

    引风机运行操作主要通过DCS控制,运行方式分为手动控制和炉膛负压PID调节自动控制两种,正常运行时,引风机出口风门挡板全开(100%指令状态),由PID调节器通过控制风机转速稳定炉膛负压。所有数字量输入、输出接口模块主要是接受外围远程控制信号,实现引风机的联锁保护、闭锁逻辑和控制功能。同时变频器还对电动机进行保护。

    表1 变频器控制系统部分端子信号清单

    2 变频器在起重机的应用

    垃圾焚烧电厂中所有进厂垃圾都是先存储在垃圾坑里,一般堆放约3~5天,充分发酵后才投入焚烧炉燃烧,在投入时就使用垃圾起重机将垃圾投入给料斗。

    环能一厂起重系统是由两台垃圾起重机组成,每台垃圾起重机都有独立的电动机控制系统和供操作人员使用HMI控制盘和PC机。操作方式分手动或自动以及半自动模式。其中大车电机、小车电机和提升电机均采用芬兰生产的DYNA V55F36变频器进行控制。

    起重机传统的调速方式大多为转子串电阻分级调速,在实际应用中存在以下弊端:

    1)控制精度差。采用电动机转子串电阻调速,属于有级调速,在不同速度段的切换中存在速度跳跃,其控制比较粗糙,定位不准确。

    2)工作可靠性不高。由于在电动机转子侧串接的电阻很多,而在分段调速过程中采用接触器短接上一级电阻,接触器的寿命主要体现在它的机械部分的寿命,常因过流使触点粘在一起,无法实现切换,进而造成超速等事故发生,严重影响系统的可靠性。

    3)维护工作量大。由于采用接触器对电阻进行分段切换,因此必须经常对接触器进行维护,大大增加维护人员的工作强度。

    4)耗能。电动机转子串电阻调速是一种转差功率消耗性的调速方式,在整个调速过程中,大量的电能被消耗在电阻上,非常不经济。

    5)稳定性差。电动机转子串电阻调速,当在低速运行时,稳定性差。因为速度越低,特性越软,负载转矩波动时,引起转速变化大,使运行稳定性差。

    通过采用变频器取代,具有以下优势:

    1)控制精度高。能使交流电动机的调速性能与直流电动机的几乎相等,实现精确控制。西门子TSY同步板

    2)工作可靠性高。变频器采用的是电子器件,寿命长,且有完善的保护功能。

    3)维护工作量大大减少、实现无级调速,调速范围。

    4)节能效果明显。特别是在提升机上,当提升机处于提升状态时,电动机处于电动状态,由于提升属恒转矩负载,其转速降低多大比例节能就为多大比例。当电动机处于下降状态时,电动机处于发电状态,将势能转化为电能。

    变频器常见故障分析及处理

    变频器一般具有高度的智能化水平和完善的故障检测电路,并能对所有的故障进行精确的定位,在HMI界面做出提示。在实际应用中经常遇到故障主要有光纤故障、过电压故障、缺相故障、过热故障、驱动故障等,现就这些故障发生的原因和处理方式作简要分析。

    1 光纤故障

    在变频器中功率单元属于高压部分(动力部分),控制器属低压部分,为实现低压与高压隔离,已保证极高的安全性,同时控制器与功率单元有一定的安全距离,为保证在远距离信号传输中仍然具有很好的抗电磁干扰性能,控制器与功率单元之间采用光纤通信技术,光纤及光纤信号发送/接收器作为控制器与功率单元的通信介质。

    出现光纤故障一般有以下几种情况:

    功率单元与控制器之间的光纤连接头脱落或者接触不良;光纤信号发送/接收器内部积灰严重;光纤折断;光纤通信电路控制板部分器件损坏或者受温度影响工作不稳定,如器件老化、芯片插座松动等。出现光纤故障时,首先需要判断是功率单元侧出现故障还是控制器侧故障,在不明确哪一侧的情况下,应在变频器断电后,根据HMI界面的故障记录用备用功率单元替换所怀疑有故障的功率单元,然后重新上电,如果故障消失则可判定属功率单元故障,如果故障依然存在则应是控制单元故障,此时应更换控制器中的光纤通信板。

    2 过电压故障

    变频器过电压故障是各种功率单元内直流母线电压达到危险程度后采取的保护措施,在处理此类故障时要分析清楚故障原因,有针对性地采取相应的措施去处理。

    正常情况下,直流母线为三相交流输入线电压的峰值,即如输入为AC400V,则直流母线电压Ud=1.411×400=565.6V。在过电压发生时,直流母线的储能电容电压将上升,但电压上升到一定值时(通常为正常值的10%~20%),变频器的过电压保护动作。

    而引起变频器中间直流回路过电压的原因主要有两方面:

    1)来自电源输入侧的过电压。

    正常情况下输入电压波动在额定电压-10%~10%以内,但是特殊情况下,电源电压波动可能过大,由于直流母线电压随电源电压上升,达到保护值时变频器就因过电压保护跳闸。电源输入侧过电压主要由于电源侧冲击过电压,如雷电引起的过电压、补偿电容在投入或退出时形成的过电压等。主要特点是电压变化率du/dt和幅值都很大,此时好断开电源进行检查处理。

    2)来自负载侧过电压。

    由于某种原因使电动机处于再生发电状态,即电动机实际转速比变频器频率决定的同步转速高时,负载的传动系统所储存的机械能经电动机转换成电能,通过各个功率单元逆变桥的四个IGBT管中的续流二极管返回到直流母线,这些能量导致直流回路的电解电容的电压迅速上升引起过电压。

    其现场操作的主要处理方法是延长变频器减速时间参数,当变频器拖动大惯性负载时,由于减速时间设定过小,在减速过程中,变频器减速速度过快,而负载由于依靠其自身阻力减速的比较慢,使负载拖动电动机的速度大于变频器频率所对应的速度,电动机处于发电状态。

    有些变频器还设置防止减速过电压功能,即在减速过程中,检测直流母线电压达到一定值时,变频器的输出频率不再下降,暂缓减速,待直流母线电压下降后再继续减速,避免出现直流母线过电压。

    3 缺相故障

    缺陷故障保护是指变频器各功率单元交流输入侧电压三相中至少有一相缺少而采取的保护,出现缺相时会引起整流模块发热、过流以及直流母线电压降低,虽然在缺相状态下设备也能继续运行,但整流桥中个别器件电流过大及电解电容的脉冲电流过大,长期运行将对变频器的寿命和可靠性造成不良影响,应及时处理。处理时应根据具体原因进行。

    主要原因有:电网发生故障或输入电源缺相;移相整流变压器二次侧短路;整流变压器三相进线接线螺栓松动,或者整流变压器与功率单元的连接线路松动故障等;缺相检测保护电路异常,这种情况更换检测板即可。

    4 过热故障

    变频器在运行中由于功率器件整流桥、IGBT管、移相整流变压器等自身消耗功率会散热,内部温度较高,如果热量不及时散出,长期对变频器的寿命大大降低,严重时会引起元器件损坏,功率单元过热保护主要是功率器件在一定电流下运行,器件基板的温度达到规定的温度时采取的一种保护措施,变频器元器件消耗功率主要包括通泰损耗和开关损耗,其结果使基板温度tc和半导体结温tj上升。

    一般能引起功率单元过热原因有以下几方面:环境温度过高,散热效果差,变频器内部温度高;测温元件连接线断开或元件出现故障;功率单元冷却风机故障;进风口或出风口不通畅,风道阻塞或滤网堵塞;变频器长时间过载运行;过温监测电路出现异常。

    变频器出现过热故障时,可按以上原因排除处理。

    5 驱动单元故障

    IGBT是变频器关键的功率器件,具有电流容量大、工作频率范围宽能优点。对IGBT管的保护一般都为过电流保护,即IGBT保护电路检测输出端或者直流环节的总电流,当电流超过设定值时,比较器翻转封锁所有的IGBT驱动器的输入脉冲,使输出电流降为零,同时给CPU处理器发出故障信号。

    通常引起变频器驱动故障原因有以下几种:变频器输出短路;功率单元内IGBT被击穿;驱动检测电路损坏;检测电路被干扰。

    通常情况下,变频器出现驱动故障后,要杜绝轻易贸然复位变频器后再次重新启动,以防止变频器的二次损坏。正确处理措施是根据监控界面的故障定位找到相应的模块,拆开检查IGBT是否损坏。

    具体判断方法是:找到功率单元内部直流母线的正极V+及负极V-,用数字万用表二极管档,将黑表笔接到V+,红笔分别接到U、V上,此时表指示数值应该显示在0.4左右,反向则应该显示无穷大;将红表笔接到V-上,重复以上步骤,应得到相同的结果,否则可判断IGBT管已损坏。

    变频器维护和检查项目及注意事项

    1 变频器虽然具有较高的可靠性,但现场的维护检查也是决定设备长期稳定运行的重要因数,其日常检查主要项目如下

    检查所属辅机(电动机运转正常);检查变频器温度、通风情况,保证变频器良好的通风散热条件;检查变频器是否有异常声响、异味,柜体是否发热、异常震动;检查输入/输出电压、电流情况是否在正常范围内;注意在柜子周围不应有蒸汽等气源,否则会严重损坏变频器;新入变频器一个月后,应将主回路的电缆连接紧固;以后半年紧固一次,用吸尘器清除柜内灰尘;如果变频器长期未投入使用,建议半年通电一次,每次时间不少于1小时;当空气湿度较大是否也应上电,这样可以防止变频器内器件及电路板受潮,又可激活电解电容,防止变频器内的电解电容发生漏电、耐压降低的劣化现象。2 进行变频器维护和检查应注意以下几方面

    变频器运行环境要防静电和电磁干扰,湿度、温度、粉尘均需达到规定要求,盘柜所有电缆进线应封堵,运行过程不允许长时间打开柜门;在检查过程应注意变频器功率单元中的电容器残余电压,经充分放电后才可进行;不允许用绝缘电阻表测量变频器的输出绝缘,否则会使功率单元的元器件受损。结论

    实践证明,变频器在垃圾发电厂辅机的应用,不仅可以提高其自动化程度,同时也起到很好的节能效果。但由于垃圾发电厂自身特点(如车间含有较多的酸性和腐蚀性气体、运行调整操作频繁等)约束,在实际运行中,为确保变频器工作可靠性以及使用周期,应加强对变频器运行维护,故障时应能根据报警信息准确判断故障性质,及时采取有效措施,以便时间恢复生产。

    要想做好变频器维修,当然了解变频器基础知识是相当重要的,也是迫不及待的。下面我们就来分享一下变频器维修基础知识。

    变频器维修入门--电路分析图 对于变频器维修,仅了解以上基本电路还远远不够的,还须深刻了解以下主要电路。主回路主要由整流电路、限流电路、滤波电路、制动电路、逆变电路和检测取样电路部分组成。下图是它的结构图。

    变频器基本电路图分析

    目前,通用型变频器绝大多数是交—直—交型变频器,通常尤以电压器变频器为通用,其主回路图(见图1.1),它是变频器的核心电路,由整流回路(交—直交换),直流滤波电路(能耗电路)及逆变电路(直—交变换)组成,当然还包括有限流电路、制动电路、控制电路等组成部分。

    1、整流电路

    如图1.2所示,通用变频器的整流电路是由三相桥式整流桥组成。它的功能是将工频电源进行整流,经中间直流环节平波后为逆变电路和控制电路提供所需的直流电源。三相交流电源一般需经过吸收电容和压敏电阻网络引入整流桥的输入端。网络的作用,是吸收交流电网的高频谐波信号和浪涌过电压,从而避免由此而损坏变频器。当电源电压为三相380V时,整流器件的大反向电压一般为1200—1600V,大整流电流为变频器额定电流的两倍。

    2、滤波电路

    逆变器的负载属感性负载的异步电动机,无论异步电动机处于电动或发电状态,在直流滤波电路和异步电动机之间,总会有无功功率的交换,这种无功能量要靠直流中间电路的储能元件来缓冲。同时,三相整流桥输出的电压和电流属直流脉冲电压和电流。为了减小直流电压和电流的波动,直流滤波电路起到对整流电路的输出进行滤波的作用。

    通用变频器直流滤波电路的大容量铝电解电容,通常是由若干个电容器串联和并联构成电容器组,以得到所需的耐压值和容量。另外,因为电解电容器容量有较大的离散性,这将使它们随的电压不相等。因此,电容器要各并联一个阻值等相的匀压电阻,消除离散性的影响,因而电容的寿命则会严重制约变频器的寿命。

    3、逆变电路

    逆变电路的作用是在控制电路的作用下,将直流电路输出的直流电源转换成频率和电压都可以任意调节的交流电源。逆变电路的输出就是变频器的输出,所以逆变电路是变频器的核心电路之一,起着非常重要的作用。

    常见的逆变电路结构形式是利用六个功率开关器件(GTR、IGBT、GTO等)组成的三相桥式逆变电路,有规律的控制逆变器**率开关器件的导通与关断,可以得到任意频率的三相交流输出。

    通常的中小容量的变频器主回路器件一般采用集成模块或智能模块。智能模块的内部高度集成了整流模块、逆变模块、各种传感器、保护电路及驱动电路。如三菱公司生产的IPMPM50RSA120,富士公司生产的7MBP50RA060,西门子公司生产的BSM50GD120等,内部集成了整流模块、功率因数校正电路、IGBT逆变模块及各种检测保护功能。模块的典型开关频率为20KHz,保护功能为欠电压、过电压和过热故障时输出故障信号灯。

    逆变电路中都设置有续流电路。续流电路的功能是当频率下降时,异步电动机的同步转速也随之下降。为异步电动机的再生电能反馈至直流电路提供通道。在逆变过程中,寄生电感释放能量提供通道。另外,当位于同一桥臂上的两个开关,同时处于开通状态时将会出现短路现象,并烧毁换流器件。所以在实际的通用变频器中还设有缓冲电路等各种相应的辅助电路,以保证电路的正常工作和在发生意外情况时,对换流器件进行保护 .

    4、驱动电路

    驱动电路是将主控电路中CPU产生的六个PWM信号,经光电隔离和放大后,作为逆变电路的换流器件(逆变模块)提供驱动信号。

    对驱动电路的各种要求,因换流器件的不同而异。同时,一些开发商开发了许多适宜各种换流器件的专用驱动模块。有些、型号的变频器直接采用专用驱动模块。但是,大部分的变频器采用驱动电路。从修理的角度考虑,这里介绍较典型的驱动电路。图二是较常见的驱动电路(驱动电路电源见图2.3)。

    驱动电路由隔离放大电路、驱动放大电路和驱动电路电源组成。三个上桥臂驱动电路是三个独立驱动电源电路,三个下桥臂驱动电路是一个公共的驱动电源电路。

    5、保护电路

    当变频器出现异常时,为了使变频器因异常造成的损失减少到小,甚至减少到零。每个的变频器都很重视保护功能,都设法增加保护功能,提高保护功能的有效性。

    在变频器保护功能的领域,厂商可谓使尽解数,作好文章。这样,也就形成了变频器保护电路的多样性和复杂性。有常规的检测保护电路,软件综合保护功能。有些变频器的驱动电路模块、智能功率模块、整流逆变组合模块等,内部都具有保护功能。

    图四所示的电路是较典型的过流检测保护电路。由电流取样、信号隔离放大、信号放大输出三部分组成。

    6、开关电源电路

    开关电源电路向操作面板、主控板、驱动电路及风机等电路提供低压电源。图五富士G11型开关电源电路组成的结构图。

    直流高压P端加到高频脉冲变压器初级端,开关调整管串接脉冲变压器另一个初级端后,再接到直流高压N端。开关管周期性地导通、截止,使初级直流电压换成矩形波。由脉冲变压器耦合到次级,再经整流滤波后,获得相应的直流输出电压。它又对输出电压取样比较,去控制脉冲调宽电路,以改变脉冲宽度的方式,使输出电压稳定。

    7、主控板上通信电路

    当变频器由可编程(PLC)或上位计算机、人机界面等进行控制时,必须通过通信接口相互传递信号。图六是LG变频器的通讯接口电路。

    频器通信时,通常采用两线制的RS485接口。西门子变频器也是一样。两线分别用于传递和接收信号。变频器在接收到信号后传递信号之前,这两种信号都经过缓冲器A1701、75176B等集成电路,以保证良好的通信效果。

    所以,变频器主控板上的通信接口电路主要是指这部分电路,还有信号的抗干扰电路。

    8、外部控制电路

    变频器外部控制电路主要是指频率设定电压输入,频率设定电流输入、正转、反转、点动及停止运行控制,多档转速控制。频率设定电压(电流)输入信号通过变频器内的A/D转换电路进入CPU。其他一些控制通过变频器内输入电路的光耦隔离传递到CPU中。


    西门子TSY同步板



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