广纳百科
一、概述
交流变频调速系统具有调速范围宽、动态响应快、调速精度高、保护功能完善、操作简单和节能降耗等优点，在各个领域得到广泛应用。变频调速系统的典型器件是变频器。通用变频器是把频率固定的交流电整流成直流电，再把直流电逆变成频率连续可调的三相交流电。
我在头条发表的上一篇文章《变频器常见故障分析与处理，老电工维修经验总结》中，详细阐述了通用变频器常见故障的分析与处理措施。变频器常见故障有：参数设置不当以及过流、过压、过载、欠压、过热和输出不平衡等，并有相应的故障代码，其代码含义可查阅使用说明书，参考处理措施进行解决。
熟悉变频器的工作原理和故障处理，是诊断和维修变频调速系统的基础。本文以某公司新一代RSE 4-1经编机变频调速系统为例，结合实例，探讨变速调速系统的故障诊断方法和维修过程。
二、变频调速系统的工作原理
（1）开环控制方式
一般采用U/f控制变频器或无速度传感器（编码器）的矢量控制变频器，直接控制电动机，不带测速反馈装置。这种控制方式结构简单，运行可靠，但调速精度和动态响应性能不高。
（2）闭环控制方式
一般采用带PID控制器的U/f控制变频器或有速度传感器的矢量控制变频器。这种控制方式又分为单闭环方式和双闭环方式。
单闭环方式：电机编码器直接向控制单元或变频器反馈实际速度，间接测量经轴线速度。
双闭环方式：采用经轴测速编码器，实时采集经轴线速度并反馈到控制单元；电机编码器向变频器反馈实际转速。
下面具体分析RSE 4-1经编机送经系统变频调速系统的工作原理。送经系统主要有四部分组成，即测速装置（编码器）、控制单元（EBA计算机）、变频器和电动机。
这种变频器集成了PID控制算法，所谓PID（比例-积分-微分）控制算法。即用反馈的方法反馈被控量的实际值，并与目标值进行比较，然后根据比较结果进行修正，使之与目标值一致。具体控制过程如下：
控制单元对输入的相关工艺参数进行初始化并计算电动机的目标转速，作为一个控制信号（0--＋/－10VDC）传送给变频器。变频器根据这一目标值向电动机输出一定的电压和频率，使电动机按目标转速转动，经减速齿轮箱带动经轴转动。
经轴编码器测定经轴表面的实际线速度并反馈到控制单元，控制单元计算实际线速度与目标线速度的差值，经运算后得出新的目标转速并发送给变频器，变频器继续改变输出电压和频率，不断地使电动机的实际转速与目标转速趋于一致。
三、变频调速系统故障诊断方法
变频调速系统是整机电控系统的重要组成部分，其故障诊断与电控系统类似。一般诊断方法是：
熟悉变频调速系统的工作原理以及变频器故障代码的分析与处理措施，充分利用计算机的自诊断功能，根据CRT或触摸屏上显示的报警内容，结合变频器和其他单元的状态显示和故障代码，初步判断故障是外部原因还是变频器本身原因。
接着查看分析变频调速系统原理图，综合运用相关诊断方法，例如：控制单元接口信号分析法、信号追踪法、脱开法、短接法、测量比较法、交换法、参数检查法等，对故障进行综合分析和诊断。
变频调速系统出现故障，有外部原因（占多数）和变频器本身原因，通常先排除外部原因，再检查变频器本身。故障报警信息和状态指示灯是寻找故障的重要参考，但不是唯一的依据，报警点可能不是故障点。维修人员要熟悉变频调速系统的工作原理以及计算机和变频器的故障信息和状态显示，不断积累和摸索经验、方法和技巧，快速、准确、安全的排除各种故障。
四、维修实例
MRGSF31/12SU经编机控制电脑显示“Fault main drive”，主变频器（三菱FR-A220-5.5K）显示报警E.OC（加速式过电流）。先检查变频器外部（电源、电机、电缆、相关电路等），未发现异常。再检查变频器本身，使用万用表，分别测量三相U、V、W输出端对直流端（＋）极或（－）极之间的电阻，其三相阻值不平衡，且有充放电现象，说明逆变模块已损坏。更换逆变模块，装上变频器，试机正常。
RSE4-1高速经编机送经量不稳，无报警显示。根据经编机送经变频调速系统工作原理，主轴装有编码器，其转速信号反馈到EBA计算机，计算机对经轴变频器（CT-Undrive）发出（0--＋/－10VDC）信号，从而使经轴电机与主轴同步运转。初步分析，可能是主轴编码器有问题，EBA计算机输入转速信号不稳，导致经轴电机运转不稳。经检查，主轴编码器皮带轮松动，紧固后，一切正常。
