此模块的供电电源由PLC主机单元提供。
在采煤机电控系统中,此模块将左、右截割电机、牵引变压器的温度传感器PT100信号转化为数字量的温度值,送入PLC主机单元,用以执行电气保护及中文屏数据显示。
温度显示不正常时,可以采用替换法排查是模块的某一通道出了问题还是还是PT100电阻损坏,然后再进行处理。
对于PT100电阻,可以用110Ω、1/8W或者120Ω、1/4W的电阻代替。
FX2N-4AD-PT实物图如下:
第四章变频器的操作及维护
随着电牵引采煤机的广泛应用,对电气维修人员提出了更高的要求。
电牵引采煤机的技术核心部分就是PLC和变频器,而变频器更是提到一个重要高度,这里详细介绍ABB变频器的知识。
1、变频器的基本原理
下图是一个四象限运行变频器的主电路原理图,EMC滤波器和LCL滤波器是可供选择的组成部分,ABB变频器在不作特殊要求的情况下,进线侧部分为一个电抗器。
基本原理:
进线侧整流部分把380V、50Hz三相交流电整流为直流电,电容器组一般为四个,作为电能储存器,可以稳定直流母线中间回路电压,IGBT逆变器把直流电压转换为变频变压的交流电压,控制电机的运行速度和方向。
补充说明:
两象限和四象限是指电动机工作区间,两象限是指电动机工作在一、三象限,转矩和速度的方向是一致的,处于电动状态;四象限是指电动机除了工作在一、三象限,还存在处于二、四象限状态,转矩和速度的方向是不一致的,电动机处于发电状态。
2、警告
在日常的维护或修理变频器的过程中应严格遵循下列要求:
在切断输入电源之后,应至少等待5分钟,待中间电路电容放电完毕后再进行操作。
在开始操作之前,还应用万用表<阻抗至少为1兆欧)测量:
1、输入端子U1、V1、W1和机壳之间的电压应接近0伏。
2、端子UDC+和UDC-和机壳之间的电压应接近0伏。
禁止在传动单元或外部控制电路带电时操作控制电缆,即使ACS800主电源断电,其内部仍可能存在有外部控制电路引入的危险电压。
所有的绝缘测试必须在断开电缆连接的情况下进行。
当再次连接电缆时,应检查相序是否正确。
印刷电路板上包括许多对静电放电敏感的元件,如果不必要,就不要触摸电路板。
操作光纤时一定要小心。
当插拔光纤时,一定要抓住连接头,而不是光纤线。
由于光纤对煤尘、灰尘等赃物非常敏感,所以不要用裸手触摸光纤头,光纤的最小允许弯曲半径是35厘M。
3、变频器控制盘
3.1变频器控制盘实物图
在这里先介绍一些ABB变频器控制盘上显示常见英语词汇及相应的中文对照:
FREQ(FREQUENCY>频率的简写单位Hz
CURRENT电流单位A
SPEED速度单位rpm
POWER功率单位%
TORQUE转矩单位%
CTRLLOCEXT1、EXT2控制地1和控制地2
ACS800TEMPIGBT温度
FAULT故障
WARNING警告
变频器控制盘的实物图如下:
3.2控制盘显示内容和操作
主变频器控制盘CDP-312R的第一行显示内容:
“1->0.0rpmO”
从变频器控制盘CDP-312R的第一行显示内容:
“1->0.0%”
3.3故障信息的查看和清除
4、主从宏的介绍
在采煤机正常工作时,它的负载是变化的,怎样使两个牵引电机负荷一致呢?
我公司两台变频器采用主、从控制,主、从变频器之间采取光纤通讯。
一个变频器作为主变频器,它检测外界负载大小,平均分配负荷,给定从变频器一个转矩信号,从而使两个牵引电机负荷一致,避免一个牵引电机出力,长时间工作损坏电机。
工作流程:
采煤机操作人员选定牵引方向,并给一定加速时间,PLC计算加速时间,通过主变频器X22端子端口或适配器Modbus通讯,使主变频器启动,主变频器响应为速度值,变频器显示屏第一行即状态行第一行显示为:
“1<牵引方向)***rpmI”
从变频器也随着启动,状态行第一行为:
“1<牵引方向)***%I”
补充说明:
有的变频器可能不显示“I”,但它依然启动了,不为故障,ABB变频器早期产品有此现象。
启动时,两个显示屏的牵引方向应该是一致的。
当第一次试运行采煤机或再次连接变频器、牵引电机电缆时,如果采煤机不行走,在检查抱闸没有抱死的情况下,请检查相序,观察电流,有可能两牵引电机对拉或顶牛。
5、“一拖一”控制和“一拖二”控制
“一拖一”控制就是一台变频器拖动一台电机,两台变频器之间采用主从宏控制,“一拖二”控制就是一台变频器拖动两台电机。
在“一拖二”控制中,变频器内部存有两组用户宏,当一个牵引电机出现问题,可把X22的DI6线甩掉,变频器自动调用一个电机的辨识参数,在负荷不大的情况下,摘掉损坏电机侧的扭矩轴,可以实现短时间采煤。
如果按下单牵引按钮,变频器也可自动调用一个电机的辨识参数,在变频器拖动两个电机的情况下,可能会报电机堵转故障,检查电流是否不大于80安培,则是变频器调用了一个电机的辨识参数。
6、变频器的接线
主变频器的接线分为电源线、负荷线、控制线,电源线为主电源通过变压器降压为380v或460v,经过快速熔断器接到变频器上;负荷线为变频器的输出接到牵引电机上。
控制线分两种,一种为PLC通讯输出接到RMIO控制板扩展插槽上的现场总线适配器;一种为PLC继电器输出连线到RMIO控制板的X22端子上。
RMIO控制板从左到右一次是X16、X21、X22、X23、X25、X26、X27。
RMIO控制板如下图:
X16X21X22X23X25X26X27
X16有两个端子;X21有十二个端子;X22有十一个端子;X23有两个端子;X25有三个端子;X26有三个端子;X27有三个端子;DDCS插槽一般连接通讯模块RDCO-03或RDCO-02用于主从通讯,主从光纤插在通讯模块的第三组端口;可选模块1插槽一般连接PLC通讯输出接到RMIO控制板扩展插槽上的现场总线适配器;可选模块2插槽一般不用。
X22端子如下:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
DI1
DI2
DI3
DI4
DI5
DI6
+24V
+24V
DGND1
DGND2
DIIL
8和11之间原机带着一根红色的短接线,不要动。
PLC到变频器X22端子接线控制一般如下:
DI1变频器启停;DI2左右牵引方向;DI3加速;DI4减速;DI5故障复位;DI6主从宏调用;DI7+24V电源。
X25、X26、X27为变频器继电器输出,我们把X27继电器输出作为变频器故障节点反馈给PLC。
RMIO控制板上的可选模块1一般连接RMBA-01模块,用于与PLC通讯,DDCS插槽一般连接RDCO-03C模块,主从之间采用两根光纤通讯,连接在RDCO-03C模块的CH1通道上。
连接方式如下:
7、主从互换
在我公司交流电牵引采煤机产品中的变频器均可作主或者从变频器,两组参数均存储在变频器内部。
主和从变频器是可以互换的,在相应的产品中分析电路原理图,可以通过换插头的方式,也可以通过直接调整X22端子的接线来实现主从互换的目的。
8、单牵引
在采煤机运行过程中可能出现一个变频器损坏的情况,在没有备用变频器的情形下,可以考虑实施单牵引运行。
一般在没有较大坡度、短时期运行、采煤机自重不太大的条件下采用。
首先判断是主还是从的变频器发生故障,如果主变频器出现故障,经过复位仍继续出现故障,则可以把从变频器设为主变频器,把损坏变频器侧所带牵引电机方向的牵引部和行走箱之间的保护轴抽出,然后正常操作采煤机;如果从变频器出现故障,经过复位仍继续出现故障,则把损坏变频器侧所带牵引电机方向的牵引部和行走箱之间的保护轴抽出,然后正常操作采煤机。
9、变频器报警和故障的一般处理过程
<1)在判断变频器故障前,确保给变频器提供电源
<2)断电检查快速熔断器,如果有一个快熔损坏,变频器应正常显示,只是在带负荷运行时报出电源缺相故障,可更换快熔;如果两个快熔损坏,则需要用万用表检查接线端子是否有接地故障,检查作为电能储存器的电容组。
注意!
不允许在不检查的情况下直接更换快熔,否则可能再次损坏快熔。
<3)观察控制盘是否亮,如果有一个控制盘不亮,可采取互换控制盘和连接线确认控制盘是否损坏。
如果控制盘如下显示:
CDP312(R>PANELVx.xx
……………
光标一直闪烁不停,可采取互换控制盘确认控制盘是否损坏,如果还是这样显示,可判断变频器主板损坏,更换变频器。
如果互换完控制盘和连接线,该变频器所连接控制盘还是不亮,则需要检查进线侧三个快速熔断器是否完好,如果完好,则变频器RMIO控制板有问题,需要更换。
<4)观察控制盘显示内容,警告和故障显示分别如下:
ACS800-01-0070-3ACS800-01-0070-3
***WARNING******FAULT***
DCBUSLIM(3211>MOTORSTALL(7121>
以上是例子,具体情况具体分析,第一行显示的是变频器的型号和容量,第二行是警告或故障的英文,第三行是警告或故障的内容,括号内为该警告或故障对应的号码。
在本文后面会给出各种警告和故障对应的中文意思。
<5)控制盘显示的内容中,SPEED速度、CURRENT电流、TORQUE转矩需要重点关注,在分析和判断问题中,他们会起很大的作用。
8、变频器报警和故障一览表
故障
原因
解决方法
ACS800TEMP
<4210)
传动的IGBT温度过高。
故障跳闸极限为100%。
检查环境条件,检查冷却水是否正常。
COMMMODULE
<7510)
传动单元和主机之间的周期性通讯丢失。
检查电缆连接。
观察适配器指示灯显示。
检查主机是否可以通讯。
CTRLBTEMP
<4110)
控制板温度高于88℃。
检查环境条件
联系西安煤矿机械有限公司
DCOVERVOLT
<3210)
中间电路直流电压过高
直流电压728;877
检查主机的静态或瞬态过压。
检查电机和电缆的绝缘情况
DCUNDEVOLT
<3220)
中间电路直流电压过低
直流电压307;425
检查主电源和熔断器
EARTHFAULT
<2330)
传动单元检测到负载不平衡
检查电机或电机电缆有无接地故障
测量电机或电机电缆的绝缘电阻
LINECONV
进线侧整流单元出现故障
该故障仅在四象限变频器出现
将控制盘从电机输入侧切换到进线侧整流单元,观察故障显示。
联系西安煤矿机械有限公司
MOTORPHASE
电极缺相
检查电机和电机电缆
MOTORSTALL
<7121)
电机堵转。
可能由于过载或电机功率不足。
检查电机的负载和传动单元的额定值。
参见前面举的例子
NOMOTDATA
未设定电机数据或电机数据与变频器数据不匹配
断电,等待放电完毕再次上电
联系西安煤矿机械有限公司
PANELLOSS
<5300)
控制盘与ACS800之间的通讯中断
检查控