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门机常见电气故障分析及保养说明_图文

门机常见电气故障分析及保养说明 安全技术部
门机常见电气故障分析及保养说明
随着门机设备的长期使用,后期会出现较多故障,现对后期可能会出现的故 障进行梳理,方便大家维修和保养,下面将分多部分进行说明: 一、变频器部分
1、OC 过电流 问题说明:OC 为变频器较为常见故障,通常分为外部原因和内部原因。 处理方案: 外部原因: (1) 机械结构和参数设置,开环控制主要检查电缆是否存在短路,确认
电机的电源线的绝缘是否良好。 (2) 检查机械部分是否被卡住(制动器是否能完全打开),电机的加减速
时间是否合适。 (3) 闭环控制系统中,注意检查编码器的接线,对地绝缘情况,通过 TRACE
判断编码器数值反馈是否正常,编码器以及 PG 卡固定是否良好等。 (4) 输出侧接触器闪断,造成瞬间电流增大,检查控制回路线路是否存
在虚接。 (5) 由于干扰而发生误动作,检查控制回路的接线、主回路的接线、接
地线,充分采取抗干扰对策。 内部原因: (6) 变频器本身的检测元件损坏,变频器上电(未运行状态下且确认电
流正常情况时)报出故该障,此时应考虑更换驱动板或交流互感器。 (7) 对于安川 1000 系列变频器,IGBT 异常也会导致该故障报出,我公司
使用的有 A1000 和 H1000 变频器。 2、OV 主回路过电压 问题说明:主回路直流电压超过过电压检出值 400V 级约 820V,故障发生后, 若不及时处理,极易造成故障扩大化,例如电气防火灾等。
(1) 上升运行过程中设备正常,下降运行时设备报 OV 故障的; a) 一种是带能量回馈装置(整流单元)的,装置未运行致使电能不能 回馈到电网,导致直流母线电压升高(此项可忽略,我公司门机无 此装置)。 b) 另外一种是使用制动单元能耗制动,我公司门机均为该模式,检查 制动单元直流进线端是否有充放电现象,检查接制动电阻端是否正 常,电源线是否松动等。
(2) 输入电源中混有浪涌电压,在同一电源系统内,若开、关进相电容
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器或可控硅变换器发生动作,可能会导致输入电压短暂地异常急剧 上升 (浪涌)。 (3) 电机发生接地短路,排除发生接地短路的部位,再接通电。 (4) 编码器存在断线,造成OV故障误报。 (5) 噪音干扰到编码器电缆,使编码器接线远离噪音源,多为输出线或 动力线(多为1000系列变频器存在该问题)。 (6) 由于干扰而发生误动作,查控制回路的接线、主回路的接线、接地 线,充分采取抗干扰对策(多为1000系列变频器存在该问题)。
3、PUF 保险丝熔断
问题说明:该问题为 G 系列变频器常见故障,在变频器使用 6-8 年或平常
使用不注意,极易造成 PUF 故障的发生,该故障一旦发生,损失极大(以营口港
固机作业二部为例,2014 年 1 月-2015 年 12 月共出现三十多次 G7 变频器的 PUF,
故障维修后,一年内再次损坏的概率约 60%以上,多为 IGBT 质量不过关、其他
辅助电子元器件寿命衰减、维修检测不到位等原因造成)。
处理方案: (1) 输出侧的短路、接地,输出晶体管损坏。在以下的端子之间确认是
否短路,如短路则是输出晶体管被损坏。B1( + 3) ←→ U、V、W , - ←→ U、V、W。若各相阻值平衡,则有可能为变频器误报,断电 后,检查驱动板及主板插头。 (2) 出现该故障,建议直接更换变频器。 (3) 如需维修尽量不要重复送电,需联系厂家或专业人员进行检测维 修。 (4) 变频器维修完毕后,应检查编码器、冷却风扇、负载情况(如电机、 电缆绝缘情况)等。
4、SC IGBT 短路
问题说明:该问题为 1000 变频器常见故障。
处理方案: (1) 输出侧的短路、接地,输出晶体管损坏。在以下的端子之间确认 是否短路,如短路则是输出晶体管被损坏。B1( + 3) ←→ U、V、 W ,- ←→ U、V、W。 (2) 若各相阻值平衡,则有可能为变频器误报,断电后,检查驱动板 及主板插头。 (3) 检查电机及电机电缆绝缘状况,并检查控制回路是否电压正常。 (4) 该故障出现后,尽量联系专业人员进行维修。 (5) 变频器维修完毕后,应检查编码器、冷却风扇、负载情况(如电 机、电缆绝缘情况)等。
5、OL 过载
问题说明:OL 故障包含:1、OL1 电机过负载,2、变频器过载,3、OL3 过
力矩检出 1,4、OL4 过力矩检出 2。
处理方案:
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(1) 确认力矩限制器是否正常,负载是否过大。 (2) 检查加减速时间设置,加速时间是否过短。 (3) 检查的过程中应注意制动器是否打开,例如旋转机构的制动器的控
制无 PLC 信号给定的,注意检查旋转制动器是否完全打开。 (4) 闭环控制还应检查 PG 卡到编码器之间的环节。确认是否存在干扰,
电缆屏蔽线有无问题等。 6、CPF 选择卡异常或选择卡接触不良 问题说明:该故障包含 CPF00-CPF23,具体问题还需具体分析,变频器在 使用年数较长或保养不良,易发生该故障: 处理方案: (1) 由于设备震动导致 PG 卡或通讯卡或端子板与主板直接的接触不良,
易造成该故障的发生,检查以上元器件后,进行测试。 (2) 若故障依旧,可判断为主板损坏,需更换主板,注意参数修改,具
体见后文,主板的更换说明。 7、GF 接地故障
问题说明:GF 为变频器输出侧的接地电流超过了变频器的额度输出电流 的 50%。
处理方案: (1) 变频器输出侧发生接地短路,如电机烧毁、绝缘下降、电缆破损而
引起的接地等。 (2) 电流互感器异常,造成故障误报。 (3) 驱动板异常,造成检测异常。 8、VCF 故障
问题说明:VCF 是主回路电容器中性点点位故障。 处理方案: (1) 主回路电容因时效变化而导致容量不足,更换电解电容。 (2) 变频器模块不良,更换驱动器。 (3) 输出缺相,检查电机电缆是否存在断路。 (4) 载波频率设定不当。 (5) 在 V/F 和无 PG 矢量控制模式下,电机连续失调。 9、OS 超速 问题说明:此故障影响安全生产,应及时注意检查。 处理方案: (1) 参数设置是否和正常工作的要求速度一致。
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(2) 观察速度反馈和电流值,确认编码器回路正常。 (3) 检查外部原因,如制动器抱闸不紧,在手柄回零后重物将电机拉着
转,也会报出此故障。 10、OH 过热故障
问题说明:若变频器长期处于过热工作状态,易造成故障扩大化,例如 2014 年 2 月,斯里兰卡 CICT 码头 2#QC(岸桥)2#整流柜在运行中报出风扇故障,因 用户技术人员没有与现场司机进行良好沟通,造成司机在频繁(从 CMS 监控中该 故障出现 187 次)报出同一故障时,司机未能及时停止设备报修,而是不断使用 复位和控制合按钮来将故障屏蔽继续作业,最终导致 2#整流柜 4 组单元报废、 2#电抗柜保险 7 个损坏,造成直接经济损失六十多万人民币(仅维修费用)。
处理方案: (1) 查看变频器外表温度是否真的过热,若温度较高,需停机。 (2) 检查散热风扇是否运转,观察机器外部就会看到风扇是否运转。 (3) 18.5kW 上的变频器,内部带有 24VDC 风扇,此风扇自带检测,当损
坏或转速不够,会导致变频器 OH 的报警。 (4) 散热片上带有热敏电阻损坏,亦可导致变频器误报出 OH 故障。 11、PGO 编码器断线检测 问题说明:PGO 也是变频器报出的较为常见故障,若编码器工作状态异常, 易造成 PUF、电机烧毁等重大故障,在原因分析上分为外部原因和内部原因。 处理方案: 外部原因: (1) 机械部分是否被卡住(制动器是未能完全打开,造成电机堵转)。 (2) PG 卡松动、编码器固定不牢、联轴节断裂或松动等。 (3) 编码器通讯线存在断点。 内部原因: (4) 编码器损坏。 注意事项:编码器损坏后,变幅、旋转、行走机构可临时性的将编码器旁路, 修改步骤见后文。 12、UV 欠电压检出 问题说明:UV 包含 UV1 主回路欠电压,UV2 控制回路欠电压,UV3 冲击回路 发生动作不良。 处理方案: (1) UV1 处理方案
a、 确认主回路电源的接线是否发生断线或接线错误。
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b、 输入电压异常,将电压调整到变频器的电源规格范围以内。 c、 如果主回路电源没有故障,则检查主回路 MC 是否存在故障。 d、 变频器内部冲击防止回路的继电器或接触器损坏,若连续发生故
障,需更换电源板。 (2) UV2 处理方案
e、 确认控制回路电源的接线是否发生断线或接线错误。 f、 输入电压异常,将电压调整到变频器的电源规格范围以内。 13、BUS 与 CALL 通讯故障 问题说明:BUS 与 CALL 均为通讯故障,报出该故障说明变频器与 PLC 之间 通讯中断。 处理方案: (1) 检查通信电缆的接线是否正确,或发生短路、断线。 (2) 受到干扰导致通信数据发生故障,通讯线远离动力线。 (3) 选购卡(通讯卡)松动或损坏,或拨码异常。 (4) 终端电阻异常或设定不正确(MEMOBUS 通信)。 二、变频器参数修改及编码器旁路工作 1、G7 变频器面板识别
2、G7 参数设定操作
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3、1000 系列变频器面板识别 4、1000 系列变频器参数修改操作
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5、关于主板的更换,G7 变频器参数存在主板中,1000 系列变频器为防止参数 丢失,主板下端的端子板内可存储参数,因此在更换主板后可能会出现不同的 故障。但两者更换后的修改方法基本一致。
(1)拷贝复制法,此方法安全快速,但往往会遗漏参数,拷贝完成后需进行 参数对比。
a、更换后,在变频器送电时,应闪送(闸合上后,快速断开),检查面板 显示,确认无误后送电进行下步操作。
b、对应变频器容量,修改 O2-04(G7 主板更换后,往往不允许修改,注 意修改 O2-16,将 0 改为 1),修改 A1-02 为对应的控制方式,然后将 A1-03 修改为 3330,进行初始化。
c、到对应批次设备的相同机构上,使用手操器将 O3-02 修改为 1(允许 拷贝),O3-01 修改为 1(主板到手操器),按 Enter 确认后,进行参数 拷贝,拷贝完成后,退出。
d、在更换主板的变频器上使用手操器将 O3-02 修改为 1(允许拷贝),O3-01 修改为 2(手操器到主板),按 Enter 确认后,进行参数黏贴,完成后, 确认 B、C、E 等主要参数。
(2)将参数挨个输入,注意输入前,先修改控制方式,再进行初始化,最后 进行修改。
6、编码器旁路(闭环控制修改为开环控制)
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(1)首先在快速查看模式,记录下原变频器参数。 (2)将 A1-02 由 3 修改为 2,然后 A1-03 修改为 3330 进行初始化,然
后修改 b、c、d、l、h 参数。 特别注意:因修改为开环后,控制精度降低,极易造成安全事故,起升机构不
允许开环控制。 三、 PLC--相关常见故障、问题分析、处理。 (一)PLC 通讯故障
问题说明:PLC 通讯故障或死机的原因,软硬件的错误都可能引起死机。 1、硬件方面:
(1)I/O 窜电,PLC 自动侦测到 I/O 错误,进入 STOP 模式。 (2)I/O 损坏,程序运行到需要该 I/O 的反馈信号,不能向下执行指令。 (3)扩展模块(功能型,如 A/D)线路干扰或开路等。 (4)电源部分有干扰或故障。 (5)PLC 的连接模块及地址分配模块出故障。 (6)电缆引起的故障。 2、软件方面: (1)触发了死循环。 (2)程序改写了系统参数区的内容,却没有初始化部分。 (3)保护程序启动:硬件保护、限制使用时间。 (4)数据溢出,步长过大、看门狗 (可修改 DOG 时间)动作。 3、处理办法: (1)发生通讯故障或 PLC 死机之后,通讯线是否远离动力线或增加了屏蔽
层。 (2)检查 EDS(通讯接地)、EDC(通讯外壳接地)和 EC(普通接地)三者
之间是否严格分开(很多门机主机厂和电控柜制作厂家此项都没有严 格分离)。 (3)检查通讯电缆与主电缆是否分桥架走线(特别是通讯滑环部分)。 (4)在中心受电器内,通讯线是否接的屏蔽环,如果条件允许可以考虑两 个环并用的方式减小此处发生问题的概率。 (5)检查终端电阻是否为连接良好,测量阻值应该为 120 欧姆,如果阻值 偏小,建议更换。 (6)检查确认整机的地线是否连接良好,确认通讯屏蔽线和 PLC 电源地线 上是否存在感应电压,有则确认电压的来源。 (6) 以上问题确认之后,更换 CPU 和通讯模块等排除是否硬件损坏导致。 (二) PLC 硬件损坏
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输入输出模块损坏时,应注意检查外围信号,一般为外围信号导致点 损坏,切不可直接更换,防止二次损坏。 四、 外围故障、问题分析、处理 1、问题说明:设备上的限位由于外部原因动作不良造成的故障,例: (1)门机大车防爬器,由于设备震动较大,防爬器有时候会被压在大车轮 子下面,造成在动大车时,防爬器的电源已经到位,但是防爬器无法 正常抬起,此时程序会报出防爬器限位检测故障。 处理:需要人为把防爬器抬起,然后再复位动车。或者在程序中用旁 路开关暂时把检测故障封掉,左右晃动大车手柄,待防爬器抬起后, 再正常动车。 (2)凸轮限位上的减速、停止和极限不起作用。原因分析:检查凸轮限位 到 PLC 输入点的线路是否正常,凸轮点是否动作良好。检查凸轮是否 跟减速箱一起转。
处理:根据具体原因做相应处理。 (3)编码器相关故障,原因分析:编码器本身故障是指编码器本身元器件
出现故障,导致其不能产生和输出正确的波形。这种情况下需更换编 码器或维修其内部器件。编码器连接电缆故障:这种故障出现的几率 最高,维修中经常遇到,应是优先考虑的因素。通常为编码器电缆断 路、短路或接触不良,这时需更换电缆或接头。还应特别注意是否是 由于电缆固定不紧,造成松动引起开焊或断路,这时需卡紧电缆。编 码器电缆屏蔽线未接或脱落:这会引入干扰信号,使波形不稳定,影 响通信的准确性,必须保证屏蔽线可靠的焊接及接地。编码器安装松 动:这种故障会影响变频器控制精度,造成运行中速度偏差过大,请 特别注意。 (4)制动单元故障:原因分析:制动单元的作用是为了在变频器减速或者 下降过程中,把多余的能耗制动的能量通过制动电阻发热消耗掉,故 制动单元有问题,变频器容易报出 OV 故障。有时变频器不会报出故 障,会体现在制动电阻会发热比较明显。 处理:观察变频器在减速和下降过程中制动单元上的指示灯是否闪烁, 测量保险是否烧毁。测量直流侧充放电是否正常,电阻侧对地是否正 常,电阻是否开路等,查明原因,更换制动单元或制动电阻。 (5)重量传感器故障:原因分析:门机电控系统中,一般是采用单独的力 矩限制器,使用独立系统,然后力矩限制器再把一些相关的开关量信 号(超载 110%、偏载、重载/轻载)给到 PLC,参与控制。 处理:首先确认这些开关量的点是否正常,然后检查线路,最后确认程 序控制是否存在问题,以上基本可以解决重量传感器问题。 五、 保养部份
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(一) 保养准备

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1、 配齐工具及修理配件,带 “有人工作 严禁送电”警示牌、安全带。 2、 穿好劳动防护用品,戴好安全帽。 3、 列队进入现场,严禁强行穿越封闭作业区域。 4、 停电、验电、拆除电缆头,放好“有人作业、禁止送电”禁告牌。 5、 检查鼓轮安全带必须生根,防止坠落。 6、 检查中心受电器必须把手电照明打开或使用安全行灯,防止碰伤和
摔伤。

(二)保养流程

1、 上下门机踩稳抓牢,由司机试车,动态目视各机构电气状况、安全装 置、灯光、喇叭,对试车中发现的问题和之前存在问题进行处理,确 保安全装置、灯光、喇叭良好。
2、 检查主电路,确认各接线是否松动,并对其紧固,防止发热造成接触 不良。检查各机构电阻,确认电阻是否存在发热、接线松动、灼伤, 造成电机转子开路。
3、 对各控制屏、变频器、电阻柜、操作台进行清扫、吹尘处理,防止灰 尘过大,引起短路损伤电气配件,严重的损坏变频器。
4、 对所有电机接线盒内螺栓接线检查紧固,定时对变频电机轴承注油润 滑,防止电机轴承缺油损伤电机。
5、 检查中心受电器、鼓轮碳刷接触情况、所有引线压接状况,有无发热 现象,逐一紧固,作业中注意安全,防止伤手。
6、 所有接触器触头检查磨损情况,做到及时调整或更换,防止接触带病 工作,造成缺相,损伤电机。

(三)保养后检验

1、 电气检修工作全部完成后,再送电。 2、 送电前首先确认各相关人员站位,同时也要确认各电气元件上是否留有
检修工具,所更换元件接线是否压紧,确认后方可送电,确保送电安全。 3、 送电后由司机试车,确认各机构正常后方可离开,同时应做到“工完料
尽场地清”。

安全技术部 二〇一六年十二月二十五日
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