G150 F30001故障 现场案例分析

 背景介绍

1.液力缓冲器测试台系统配置

      设备基本数据：使用西门子电机和西门子G150变频器，用于完成汽车“液力缓冲器”的力矩试验，力矩范围0-4000N.m，转速范围0-3500r/min，驱动电流810A，系统供电由独立的 1250kva干式变压器提供，电设备系统组成如下图1、2、3所示。

图1  设备组成

图2  操作台

图3  变压器室

     西门子电机参数：640v/ 760KW/ 1250r/min、690v/ 820KW/ 1350r/min，铭牌如图4所示。G150变频器参数：输入660 - 690v/ 840A，输出690v / 810A，配进线电抗，铭牌如图5所示。干式变压器参数：输入10kv/ 72.2A，输出720v/ 1002.3A，功率1250 kva。

图4  电机铭牌

图5  G150铭牌

2.液力缓冲器测试台存在问题

      “液力缓冲器”测试台在加载过程中，发出砰砰的敲击声并伴随着电机震动，电流过大，尤其是转速在1300r/min以上时现象比较严重，而且加载到4000N.m是会报F30001过流故障。

 问题测试

      G150不做任何参数调整，分别测试V/F控制、SLVC控制和VC控制模式下，设备运行情况，启用Trace功能监控输出电流、输出转矩、输出电压、输出转速、直流电压等运行数据，发现不管在何种控制模式下，均出现咚咚的敲击声，输出电流和转矩均有较大的波动。

具体监控数据如下：

图6  V/F控制模式电流波形

图7  SLVC控制模式电流波形

图8  VC控制模式电流波形

解决方法

      通过改变矢量和标量控制模式，运行效果没有改善，说明问题跟参数和控制方式无关。G150变频器的工艺应用参数p0500在配置过程默认选择为“1” （泵和风扇类）负载，p0500=1自动设置p1802=9（  边缘调制模式），该调制模式适合“风机/泵类”负载，不适合矢量控制模式下驱动“恒转矩类”负载类型，应该设置p1802=2（空间矢量调制模式）。

处理结果

     设置p1802=2空间矢量调制方式后，输出电流、输出转矩、速度实际值均平滑且稳定，没有再出现之前图6、7、8所示电流、转矩震荡的波形，实际运行时的敲击声响也消失了，监控波形如下图9所示 。

图10  VC控制模式电流波形

      然后，按照“液力缓冲器”测试平台测试方法试验，经过多次反复加载测试，设备运行均正常，输出电流没有之前的震荡，电机也不再发出砰砰的敲击声了。