济钢KR罐车变频器F011过电流故障的处理

1 引言

    由于炼钢厂恶劣的现场环境，在炼钢厂平车（钢包车、渣罐车、铁水车）系统一直采用传统的接触器（频敏电阻）控制方案，故障率高，维护量大。随着交流调速控制技术的迅速发展，变频调速控制系统成为交流传动的主流调速控制方案，济钢集团第三炼钢厂KR罐车应用了西门子变频器构成的控制系统，系统定位准确，故障率低，很好地满足了生产工艺的需要。

    2 KR罐车系统简介

    KR罐车系统由1台45kW的变频专用电机驱动，采用西门子6SE7031-2EF60（55kW）全数字矢量控制变频器控制，变频器带输入、输出电抗器以消除谐波、抑制尖峰电压．变频器采用v/f速度开环控制模式，调速范围为1∶25。系统采用速度挡位开关量输入PLC，经软件处理后，再由PLC输出模块输出开关量信号给变频装置，通过变频装置内部的参数设定，输出相应的速度信号。速度分为两档40%和80%额定速度；起动、停止和各档速度过渡平稳无冲击，属于档位无级调速方式。KR罐车系统的电路原理图如图1所示。

    3 KR罐车故障情况

    两台KR罐车（1#、2#KR）调试情况良好，空车使用一切正常，但自06年4月投入使用，两台罐车不间断报“F011”过电流故障。经过对故障时罐车的工作状况的监测，变频器报故障主要集中在罐车满载启动和道轨上有积渣阻力较大的这两种情况。

    4 F011过电流故障分析

    4.1西门子变频器手册对造成F011过电流故障原因的解释

    （1）变频器输出短路或有接地故障；

    （2）电机与变频器是否匹配；

    （3）负载处于过载状态；

    （4）是否动态要求过高。

    4.2故障排查

    对于上述四种原因，一一进行排查：

    （1）经过对变频器输出电缆以及电机摇测绝缘，电缆和电机绝缘情况良好，无短路和接地故障；

    （2）电机和变频器规格匹配；

    （3）根据监测到满载启动时频繁报故障，可能是负载处于过载状态，造成过流；

    （4）罐车系统是恒转矩负载，道轨上有积渣，阻力增大或有变化，负载就发生变化，系统如果动态响应慢，也会造成过流故障。

    根据以上的情况分析以及选用的变频器v/f开环控制模式，对罐车F011过电流故障的结论是：系统选用的v/f开环控制模式在低频时启动力矩小以及开环动态性能差是造成过电流故障的原因。

    5 F011过电流故障处理

    西门子６ＳＥ７０变频器有多种控制模式可供选择以及在v/f模式下的各种功能，现场两台罐车有相同的问题，于是就选择了两种处理方式，也有利于比较使用效果，其处理方法如下：

    （1）1#罐车v/f模式下增加补偿功能

    1#罐车仍采用v/f模式，增加低频补偿，转差补偿功能，其参数设置如下：增加低频补偿P318=1，P325=25V（一般10V到40V）；增加转差补偿P336=100%。

    （2）2#罐车改变控制模式

    2#罐车控制模式改为无编码器矢量控制，参数P100=3，系统参数重新设定优化。

    6 结束语

    1#罐车和2#罐车系统采用上述

    法处理后，系统不再报F011过电流故障，操作工也明显感到系统启动快，动作也快，参数优化取得了很好的效果。需要注意的是，低频补偿和转差补偿功能在实际应用中，调试时应逐渐增加数值，满足系统的需要即可，不能过补偿了。