ABB變頻器在刮板機電路中的應用

摘要：通用交流電機都是固定轉速運轉，這極大地限制了它的用途。很多需要改變轉速的場合，普通電機很難適合。我國電網的頻率是50Hz，交流電機的工作頻率也是50Hz，且交流電機的轉速在極數固定的前提下，取決于頻率。文章介紹了ACS800系列變頻器在破碎機刮板輸送控制回路中的應用，并對常見故障實例和處理進行了分析。

關鍵詞：ABB變頻器；破碎機；刮板輸送；控制回路；交流電機 文獻標識碼：A

中圖分類號：TH215 文章編號：1009-2374（2015）25-0046-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.25.023

1 ABB變頻器的投入與運行概述

我公司破碎站刮板電機變頻器使用的是ABB系列產品，其型號為ACS800-04-0320-3+E210+P901，控制方式為一拖二（即一臺變頻器拖動兩臺變頻電機）。電動機功率為90kW/臺，電機軸采取剛性耦合，沖擊型負載通過電機拖動鏈節式刮板運行。其控制方式有兩種：遠程控制和就地控制。自變頻器投入以來，不僅延長了電動機的使用壽命，同時也降低了噸煤耗電量，給維修帶來了很大的便利，也為企業降低了生產成本。由于頻繁啟車操作，變頻器及其系統曾出現過一些影響生產的不穩定因素，通過多年的維修經驗，針對不同的故障現象，本文對一些常見的電氣設備故障進行了總結分析。

2 ACS800系列變頻器在刮板輸送機控制電路中的應用

2.1 ACS800系列變頻器概述

ACS800系列傳動產品最大的優點就是在全功率范圍內統一使用了相同的控制技術，例如啟動向導、自定義編程、DTC控制、通用備件、通用的接口技術以及用于選型、調試和維護的通用軟件工具，其通用性及操作的智能性尤為突出。它的核心技術就是直接轉矩控制（DTC），是目前較為先進實用的交流異步電機的調速控制方式。DTC穩定杰出的性能使ACS800適用于各種產業領域，尤其在露天煤礦應用較為廣泛。

2.2 ACS800系列變頻器在刮板輸送機上的應用原理

隨著工業技術的不斷發展，內蒙古霍林河露天煤業股份有限公司根據實際生產需要，采用了變頻器一拖二功能，即用一臺變頻器帶動兩臺變頻電機，實現對刮板輸送機的控制。其控制方式有兩種：一是就地；二是遠程操作。根據工控要求，安裝設備后通過面板輸入相應的控制參數，其主要參數設置為：99組參數組內嚴格按照電機名牌直接輸入，電機的極限電流為兩臺電機最大啟動電流之和并留有一定的裕量。用一臺變頻器帶動兩臺電機通過外部給定（0～50Hz）范圍內調節轉速，從而實現一機多用，最大限度地提高設備利用率，降低噸煤單耗。其中外部給定是通過GE公司PLC及相應的觸摸屏操作系統來實現，并結合適當的外圍設備搭建了該控制變頻器的控制系統。

3 刮板機變頻控制常見故障的處理

3.1 常見故障一

故障現象：刮板變頻器上電跳閘故障，控制盤上顯示：OVERCURRENT（2310）輸出電流過大，且變頻器不能復位。

主要原因：模塊損壞；驅動電路損壞；電流檢測電路損壞，導致輸出電流過大，超過軟件的過流跳閘極

限值。

處理方法：首先檢查逆變模塊是否有問題；其次檢查驅動電路是否異常現象；最后檢查過流信號處理元件電路傳感器是否已壞，更換損壞的電子元器件。

3.2 常見故障二

故障現象：在啟動刮板輸送機過程中，頻率給定值逐漸增大時變頻器會故障跳閘，控制盤上顯示：OVERCURRENT（2310）輸出電流過大。

主要原因：電動機或電機電纜有短路情況發生；機械機構變形卡死；單臺電機作業等原因引起。

處理方法：利用兆歐表遙測絕緣性確定是否短路；檢查機械傳動裝置有無異常；檢查控制板是否發生短路；檢查是否單臺作業。

3.3 常見故障三

故障現象：刮板變頻器運行過程中停機，控制盤上顯示：ACS 800 TEMP（4210）。這是傳動的IGBT溫度過高或并行連接的逆變器單元模塊內部過溫。

主要原因：環境條件惡劣，通風不好，變頻器積灰過多，電機功率超過了單元功率。

處理辦法：檢查變頻器內灰塵并清理；檢查變頻器主板溫度；檢查周圍環境，改善通風條件。

3.4 常見故障四

故障現象：啟動變頻器時，無論啟動正轉還是反轉均按正轉運行。

主要原因：變頻器轉向被鎖死為正向。

處理辦法：檢查變頻器參數10.03項發現參數變為FORWARD（固定為正向），把參數改為REQUEST（允許用戶定義轉向）后，試機正常。

3.5 常見故障五

故障現象：變頻器打到遠程控制，但在遠程觸摸屏上輸入頻率無響應，變頻器一直按照一個頻率運行不受遠程輸入的控制。

主要原因：遠程輸入不被變頻器所識別，給定值的百分比被更改。

處理辦法：檢查參數組11.05（REF1）、11.08（REF2）項中給定值是否為100%；檢查參數組13.03之前設置的啟動模式是否被改變。

3.6 常見故障六

故障現象：變頻器操作面板顯示PPCC LINK（5210），連接至INT板的光纖出現故障，而且故障清不掉。

主要原因：逆變模塊主電路接口板INT和PPCC分配單元PBU之間的連接不好，光纖本身故障。

處理辦法：檢查逆變模塊主電路接口板INT和PPCC分配單元PBU之間的連接正常，檢查光纖性能正常，用酒精擦拭光纖頭使其清潔，重新連接光纖故障消除。

4 結語

在煤炭行業的生產中，變頻器起到了至關重要的作用，雖然一次性購買變頻器的價格很昂貴，但從長遠的發展角度看，使用變頻器不僅能節約電能，而且在使用過程中能減少很多不必要的故障，節約了材料，也減少了維修頻率，從而大大提高了生產的效率。所以面對昂貴、高新科技的變頻器，維修人員在使用過程中一定要做好對變頻器的保養和維護，使其充分發揮作用，達到最高性價比。

參考文獻

[1] ACS800標準控制程序7.x固件手冊[S].2008.

[2] 王兆義.變頻器應用故障200例[M].北京：機械工業出版社，2013.

[3] 李方圓.變頻器故障排除DIY[M].北京：化學工業出版社，2008.

作者簡介：李忠飛（1981-），內蒙古通遼人，內蒙古霍林河露天煤業股份有限公司煤炭加工公司維修一部電修隊隊長，工程師，研究生，研究方向：控制理論與控制工程。

（責任編輯：陳 倩）