作者:HUANGZE75
3.29日星期五 雨
南方广东江门天气不好,晚上刚好下了场大雨,夹杂着闪电及雷声,凌晨十二点一阵急促的手机铃声将我惊醒,车间班长打电话过来,说挤出机电机不转,控制器报错,开始认为是小问题,变频器复位一下就可以了,叫班长停电复位,停电后还是不能复位,于是马上穿好衣服,打着雨伞,冒着大雨到街上找出租车,我住的地方在修隧道,找出租车不容易啊,好不容易找到一个车,到公司后我检查西门子VC控制器的面板报F10故障,此故障为电机绕组短路或对地,此时我惊出冷汗了,这个问题大啊,没有备用电机啊,检查电机,拆除接线后,使用摇表确认为电机相间短路,对地短路。
电机损坏需要更换电机,原装电机为西门子德国生产的,型号为1LG4 315-4AA60-Z,160KW三相异步电机,带有1024库伯勒增量式旋转编码器,及KTY84温度传感器,此时还担心VC控制器是否出问题,包好电机线后,断开VC控制器负载开机,变频器报F12,因为在P100等于3,4,5矢量控制模式情况下,VC控制器检测空载电流过小自动停机不能正常检测VC的好坏。打电话给公司总经理说明情况后,总经理要求尽快让设备正常工作。
天亮后咨询西门子技术支持,关于:
1. 更换电机后的参数更改,需要做电机参数优化。
2. 不带载测试VC控制器是否损坏,方法:将VC控制器P100参数改为1为V/F控制后,将变频器频率加大到10HZ后检查电压是否平衡正常。
3. 西门子建议购买1LE002电机代替1LG4电机,此电机为西门子中国在国内新出的电机,西门子介绍东莞他们的电机代理商,代理商也从事电机维修,电话沟通好后,东莞代理商下午四点开车过来,将电机拉回去维修了,咨询代理商,建议购买有现货的1LG0电机应急使用。
30日星期六,雨
清晨7点左右就起床,去江门汽车总站,坐大巴去东莞虎门代理商那里,现场看到拆除转子后的电机,存在相间短路,绕组绑线都裂断了,维修人员说是有东西掉进去电机内部,导致转子在转动过程中将漆包线划破导致问题,在现场实在看不出有什么东西能够掉进电机内部,转子及定子上都有铜丝及短路将铜丝烧成焊渣情况,在转子上有一圈黑色痕迹,转子需要加工一下,代理商建议回西门子仪征的厂家维修效果比较好一点,目前市面上的漆包线绝缘等级不是很高,同意他们的建议回厂维修,现场亲自看代替电机,型号为1LG0 316-4AB70-Z,此电机没有配置旋转编码器及KTY温度传感器,没有办法了只有自己改VC参数应急使用了,下午3点半就将电机拿回公司,安装尺寸都合适。
31日星期天 阴天
一早过来就更改VC控制器的参数,因为没有KTY84,所以需要屏蔽掉温度控制,更改P380电机温度预警值及电机超温故障P381参数值,来解决A23,及F020报警,将原来设置的温度120°及145°都设置为0,取消温度监控,将P60由7读取随意存取,改为5系统设置,更改P100控制模式由4速度控制就是有编码器反馈控制,改成1 V/F控制,不能改成0,开始设置为0,在触摸屏设定速度后,测量变频器出线电压值不正常,当时很担心VC控制器因为电机相间短路损坏控制器,后来通过设置为1,测量变频器输出的电压正常,在线测试设定频率后电机的电压随频率的变化而变化,确认VC控制器没有损坏。
后将P100设置为3频率控制(无编码器控制),将P130设置电机编码器参数由11有编码器设置为10没有编码器,此参数是不能设置的,设置后控制器马上报F61,设置的参数不正确,其实在没有编码器情况下,选择有编码器也是没有问题的,只要在操作模式上不选带有编码器的模式就可以正常工作,还是将P130设置为11,变频器才不报F61,在报F61情况下,调整参数需要按P加+键才可以调整参数。
在测试速度过程中,暂且在触摸屏界面上看不到电机的实际速度,最后就是更改好参数后,必须将P60参数改成7,否则变频器就不能跟上位机通讯交换数据了,这个很重要。
打开新购的西门子电机接线盒发现接线柱为M16螺丝,而原装接线线耳的孔只有13,不能直接接线,为图方便临时使用6平方的线试电机空载运行,在VF控制模式下,电流不是很大,电机正常运行,但是在矢量模式下,不给定VC控制器速度(设置为0),电流就大很多,下班后购买了一个直径16的钻头,计划明天上班将线耳扩孔到16。
4.1日 星期一 雨
使用昨天购买回来的钻头,将原装的接线线耳孔扩大到16,,接好电机电源线,咨询西门子关于电机的参数详细优化问题,通讯状态字问题(解决显示电机实际速度),新电机需要优化参数,目的就是发挥电机最大效能,优化电机参数需要在控制器显示009情况下,将P115参数设置为2,优化参数一定需要在开机情况下,即控制器在不设定速度运行情况下才可以正常进行,我开始没有开机,设置为2时首先控制器报A078,F114不能优化电机参数,优化参数需要大约20秒的样子,优化完成后,P115参数值自动回零。
更改P734,通讯控制状态字赋值,可以设置16个状态字,将原装的第二个字由KK91测量电机速度参数改成KK148速度频率实际值,就可以在触摸屏上显示实际速度了。解决了没有安装编码器不能显示实际速度的问题,也清楚了以后状态字是在这个参数设置的。
机械工程师连接好轴连接后,试机出现负载大,电机不能启动堵转情况,在设置3转以内速度时,电机负载率为60%,超过3转后负载率马上飙升,触摸屏报电机过负荷VC控制器自动停机,停机时因为力矩突然消失,电机反转好像飞车的样子。分析电机堵转可能原因为:
1.为挤出机内有料,导致电机负载过重不能启动。
2.电机没有安装编码器导致低速情况下力矩偏小,导致不能正常启动,找生产工艺工程师,使用工艺方法尽量减少电机负荷,采取了:
1升高挤出机温度,让挤出机内塑料更好的融化。
2拆除挤出机出口过滤器。
3将给挤出机下料装置内的料都清干净了。
开机测试还是老样子电机堵转。
咨询东莞购买电机供应商厂家技术工程师,如何提高电机低速转矩,工程师建议:提高电机设置的电压及如果是设置电机额定频率为60HZ的改成50HZ,将矢量控制改成V/F控制,等等,我觉得都不是很正确,
自己还是觉得应该查看电机转矩方面的参数,发现P278频率控制低速所需最大静态力矩参数,将此参数由80改成120增大静态力矩50%,后将P279在低速范围内无编码器运行即频率控制最大附加力矩由20改成40后,重新开机挤出机电机运转正常,原因就是这个参数需要设置,增大了VC控制器启动及低速力矩,力矩加大后克服了负载力矩,电机就正常运行了。将挤出机开到正常工作速度观察VC控制器及触摸屏上的负载率都正常,此次更换新的西门子电机工作圆满完成了,问题解决后一身轻松,几天的压力瞬间消失,同时为自己感到欣慰,没有白费功夫,通过这次维修实践得到的经验就是:
1. P278,279这二个参数对于P100等于3特别重要,增大启动转矩。
2. 西门子的VC控制器品质不错,电机短路没有对变频器造成损坏。
3. 通过这次更换西门子电机,对西门子的电机及VC控制器参数有更深刻的认识。
4. 西门子技术4008104288热线对西门子设备维修,起到强大的技术支持作用。
5. 矢量控制相对于V/F控制,显示出在低速大负荷启动时的优越性。
6. VC控制器DP通讯控制字状态字设置。