变频器是一种先进可靠交流调速装置,具有较好调速性能,已广泛应用于各种工业控制系统中。使用过程中,由接线错误而引发变频器故障必须注意。
图1为变频器主端子接线图,其中R、S、T为外部输入三相电源端子,U、V、W为变频器输出端子。P1、P(+)为外接直流电抗器端子,小功率变频器为短接。P(+)、N(-)之间外接制动单元,由用户拖动设备要求选用,对小容量及一般设备来讲,是不需要连接。我们一次使用了数台11～22kVA变频器,其主回路接线如图2所示,安装人员进行变频器至电机主电缆接线时,将电缆中性线一端接电机接端子上,连接变频器端U、V、W时,同时将中性线接变频器端子N(-)上;试车前未仔细检查,当变频器电源送上时,造成三相电源RST整流硅堆二极管,经N(-)端子和中性线至电机接线,同变压器中性点即N线直接短路,造成硅堆烧坏,保护开关动作(如图3所示);然后检查其他变频器接线,发现均出现同样错误,重新接线,避免了更大损失。造成该错误原因是安装人员接线时没有理解变频器上N(-)端子含意,错误把N(-)同电气系统N线等同起来,特别是初次使用变频器用户,此种错误某些场合还会带来更大隐患。
图1 变频器主端子接线图
配电系统采用TN-C,或TN-C-S接型式时,如当PEN线即电缆中性线直接接于变频器N(-)端子时,就存一个非常危险隐患,当电机接不良时,会造成电机外壳直接带电,危及现场操作人员生命安全,正常情况下PEN线应接于控制柜内PE或PEN母排上,当然能把N(-)认作N线,如将N(-)端子直接连接于PE母排或N母排上就会发生一送电就烧坏变频器硅堆故障。
图2 主回路线路示意图
图3 变频器结构原理示意图
如前面所分析,检查维修变频器时,发现整流硅堆损坏,更换硅堆,重新装配变频器,检查全部外部接线后送电,显示器显示正常,然后启动变频器,设定输出频率为10Hz,约20s后,变频器内部发出叭一声,切断电源后打开变频器,发现控制电源供电电阻R炸开断路(如图3),分析原因是:变频器运行时可控硅T必须导通,为逆变硅堆提供电流;可控硅不导通则变频器逆变硅堆所需电流将会由电阻上流过,引起R剧热损坏,进一步检查电机可控硅发现未导通原因是G极连接板上压紧螺丝未装,造成G极接触不良,主电机工作时,可控硅T不能触发。更换电阻R,将G极接触片间杂质清理干净,重新装配变频器,仔细检查每个螺丝;然后校正外部接线,送电试车完全正常。富士变频器国内代理商到反馈信息表明,一些电气上采用接零保护工作中,因错接电缆中性线而损坏变频器事故不少,有必要引起同行注意。
此次事故及维修,我们体会到,不能对一些进口电气设备接线标记望字生意,一定要参照说明书仔细弄懂;同样,线路4根线芯中,其中三根是变频器输出,其中性线应接控制盘PE排上或PEN排上,维修时一定要重视每一个小螺丝小螺帽,不要一个小小接触不良问题而造成再次损坏变频器。
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