索道水平救护用卷扬机突然停车故障处置分析    如需咨询拨打18237365788

摘要

目前，国内外把垂直救护和水平救护作为客运架空索道紧急救援中最主要的两种救护方式。因地形原因限制，其中水平救护方式设施配置投入费用高，前期施工难度大，使用要求相对较高。2018 年某国产脱挂索道试运行期间，发现变频器低速启动卷扬机约2分钟时，突然听到一种卷扬机负载加重的声音，仪表显示电机电流变大，然后自动停机。

关键词

变频器 供电电压 频率 刹车 参数 设置

一、故障情况描述

某索道为北京起重设计研究院生产的单线循环脱挂抱索器8人吊厢客运架空索道，运行速度最高6m/s、单向运量1500人/小时、上下高差8.6米、平均坡度0.45%、单向运行时间约5.3 分钟、主驱动功率406KW、吊厢数量 39个。2018年7月投入试运营，全线长度1.9公里多，设驱动、迂回2个站。索道下方为河流、沟壑纵横，地形复杂。设计采用垂直救护与水平救护相结合的紧急救援模式。

2018年8月11日上午，按照设备管理要求，定期对水平救援设施进行检查维护。在对7号支架下方水平救援设施检查时，我们首先做发电机启动前的例行检查，确认无误后，启动发电机，约2分钟后，控制屏显示发电机201 三相电压正常，合闸供电给救援设备电气控制柜，观察柜子仪表显示数据一切正常∶按操作流程开启控制钥匙，复位后，变频器显示频率为F25.39，再次复位、手动正向启动水平救援电机，约1分多钟，减速机内部传出负荷加重的声音，仪表显示电机电流变大，接着自动停车，变频器显示外部供电电压异常（即发电机发出的电压异常）。

二、故障分析处置

1、断电检查减速机油位正常；

2、检查卷扬机刹车间隙正常；

3、在控制面板上将控制模式从手动切换为自动低速，按照设定，此时卷扬机速度为0.75m/s，频率为 25.00hz，复位、启动设备，1分多钟后，又是自动停车，显示外部供电电压异常。

4、在控制面板上将控制模式切换为自动高速，按照设定，此时卷扬机速度为1.5m/s，频率为50.00hz，复位、启动设备，运转正常。

5、人为停车后，在控制面板上再次将控制模式切换为手动给定，按照设定，此时卷扬机速度在Om/s-1.5m/s 之间可以任意调速。但通过手动给定频率启动设备，发现频率为 21--40hz 时，设备故障如上所述。频率为0-20hz时，设备低速运转正常;频率为41-50hz时，设备高速运转正常。根据此现象，经过分析，我们再次确认故障与机械、供电电压和电气接线没有关系，查看说明书和最初调试时的变频器设置参数，怀疑变频器参数设置出现问题。

6、联系厂家，说明情况。将变频器原来的输入设置参数告诉厂家。按其提供的新输入设置参数重新调整设置后，一切正常。（变频器参数设定时应特别注意，变频器输入输出端子的功能会因参数设定而和出厂设定发生变化。试运行前，一定要在原始程序中确认变频器的输入输出信号和内部顺控，以免发生人身伤害事故。变频器的**输出频率可以设定为 400HZ。如果设定错误，电机将高速运转，非常危险。所以通过上限频率设定上限极限，出厂时变频器的**输出频率设定为 60HZ，电机直流制动电流及动作时间的设定值如果过大，将会导致电机过热。）

故障处置期间新旧参数对照

7、上图中部分参数语言符号解释如下∶

A1000 STEPS2015--变频器型号。

C1-01 6S--加速时间为6S；Cl-02 5S--加速时间为5S；

C1-09 2S-1S-0--减速时间

C2-01 2S-0 2；C2-02 2S-0 0.2；C2-03 2S-0 0.2

C2-04 2S-0 0     减速时间设定

L1-01 2--变频器专用电机保护，出厂设定值为10，最小值为0，**值为6。我们设定值为2。

L3-02 150%--加速时防止失速，**设定值为150%。

13-04 3--减速时防止失速，带制动电阻器的防止失速功能，我们设定值为3。使用变频器如果给定的加速时间过短，变频器的输出频率变化远远超过转速的变化，变频器会因过电流而跳闸，停止运转，造成失速。为了防止失速使电动机继续运转，就要检出电流的大小进行频率控制。当加速电流过大时适当放慢加速频率，减速时也是如此，这就是加减速时的防止失速功能。

L6-01 0--检测转矩，我们遵照出厂设定值。

L6-03 3--过转矩/转矩不足检出时间为3S，出厂设定值为0.1S，最小值为0.0S，**值为10.0S。

L8-55 0--使用电机制动选购件或者再生转换器

电机的加减速时间由电机产生的转矩、负载转矩以及负载的惯性力矩决定。为了防止加液速中失速功能动作，应重新设定较长的加减速时间。并且加减速时间将随防止失速功能动作的动作时间相应延长。如果想进一步缩短加减速时间，应该增设制动机构或者同时增加电机及变频器的容量。变频器驱动电动机时，如果降低指令频率，则电动机变为异步发电机状态运行这就是我们平常所说的再生电气制动。从电机再生出来的能量储存在变频器的滤波电容器中由于电容器的容量和耐压关系，通用变频器再生制动力约为额定转矩的 10%-20%，如果采用选用制动件，则可以达到 50%-100%。

Al-02 2--电机控制模式选择、参数2是出厂设定值。

此参数设定表示无PG，矢量控制，即该控制模式用于所有变速控制。需要高精度的速度控制时应设定为该模式。在该模式控制下，即使不使用电机的反馈信号，转矩也能快速反应，低速电机运行时也能获得很大的转矩。速度控制范围为1∶200。

A1-03 2220--数据初始化（可将变频器的设定恢复到出厂设定，初始化后，A1-03 的值自动归0），其中2220代表2线制顺控的初始化。

02-03 1 --开始保存;D1-02 50HZ--多段速频率指令，2为50HZ 。

D1-03 25HZ--多段速频率指令3为25HZ。

D2-01 100%--D2代表频率上、下限，01是频率指令上限值，以最高输出频率为 100%来设定频率指令的上限值（出厂设定 100%，最小值 0%，**值110%）。

E1-01 400V；E1-04 50HZ；E1-05 380V； E1-06 50HZ。

E2-01 Ie**A 电机额定电流；E2-03 In**A。

E2-04 **P 电机极数；E2-05 0.053。

T1-01 1或0或2 --1是无电机测试、0是有电机测试、2是电缆大于50米，停止型自学习。

T1-02 **KW 18.5；T1-03 **V 380； T1-04 Ie**A 35。

T1-05 50HZ；TI-06 4； T1-07 **rpm 1470或 1500。

T1-09 In**A；T1-10 TUN11 --按运行按钮

H1-03 28--端子S3功能接点输入，出厂设定值为24，最小值为0，**值为9F。我们设定值为28。

H1-07 1A--端子S7功能接点输入，出厂设定值为6（4），最小值为0，**值为9F。我们设定值为1A。

H1-08 17--端子S8功能接点输入，出厂设定值为8，最小值为0，**值为 9F。我们设定值为 1A。

H2-01 0--端子M1-M2 功能接点输出，出厂设定值为0，最小值为0，**值为192。我们设定值为0。

H3-14   1--模拟量输入端子有效对象为 Al，出厂设定值为7，最小值为1，**值为7。我们设定值为1。

H3-06 F--设定端子A3功能，出厂设定值为2，最小值为0，**值为32。我们设定值为t。

H4-01 105--监视端子FM输出电流，出厂设定值为 102，最小值为000，**值为999。我们设定值为105。

H4-02 100%--端子FM监视增益，出厂设定值为100%，最小值为-999.9%，**值为999.9%。我们设定值为 100%。

H4-05 75%（10V-150A）45%--端子A 监视增益，出厂设定值为50%，最小值为-999.9%，**值为999.9%。我们设定值为 45%。

H4-07 1--端子FM信号电平选择-10~10V，出厂设定值为0，最小值为0，**值为1。我们设定值为1。

H4-08 0--端子AM信号电平选择0~10V，出厂设定值为0，最小值为0，**值为1。我们设定值为0。

三、其他检查

1、更换减速机齿轮油；

2、调整卷扬机低速闸间隙；

3、检查电机高速闸开合情况和接线情况，紧固接线端子；

4、清结低速闸刹车盘；

5、重点检查发电机供电电压（最初故障显示是发电机发出的电压异常）。

四、知识拓展

1、变频器充分应用变频技术和微电子技术，通过改变电动机工作电源频率的方式来控制交流电动机。变频器主要由整流、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元、微处理单元等组成。变频器内部的 IGBT 开断调整输出电源的电压和频率，根据电机实际需要来提供其所需电源电压，进而达到节能、调速目的。另外变频器还具有过流、过压、过载保护等功能。使用变频驱动技术改变交流电动机工作电压的频率和幅度，来平滑控制交流电动机速度及转矩，最常见的是输入输出都是交流电的交流/交流转换器。

2、变频器驱动电机时还应充分考虑，选用变频器容量，应注意变频器的额定输出电流要大于电机额定电流的1.1倍。利用变频器驱动电机启动，加速特性受到变频器过载额定电流的限制。与使用网电启动相比，转矩特性较小。如果需要较大的启动转矩时，应将变频器的容量加大一级或者同时增加变频器及电机的容量。变频器发生故障时，保护功能会动作，但由于电机惯性作用，不能立即停止，所以在需要紧急停止的机械设备上要设置机械式停止结构。变频器驱动电机与网电驱动电机相比，前者会增加产生损耗。

3、变频器检查与维护时，应注意断电后内置电容器仍然带有电荷，所以切断电源后，应该等到经过变频器上标示的时间之后再开始维修检查，防止被电击。变频器驱动带制动器的电机时，如果将制动器回路直接连接到变频器的输出侧，则将由于启动时电压变低导致制动器无法打开，所以应该使用制动器电源独立的带制动器的电机，将制动器工作电源接于变频器的电源侧，另外，使用带制动器的电机时，其在低速范围内运行噪声相对较大。对变频器电路板进行清灰除尘时，应戴好防静电腕带，防止静电损坏电子敏感元器件。一般情况下，变频器在10

分钟内最多允许供电5次，过于频繁供电会损坏直流电容器的充电电路。

五、总结

变频器参数设置错误，是我们这次水平救援设施用电机工作异常的主要原因。所以涉及到变频器驱动电机，我们必须要留心。

1、设备调试时，一定保存原始参数数据，每次改变变频器参数应有详实记录；否则后期维修或者出现故障时，需要理清机械还是电气故障耗费精力大。

2、各种不同的变频器功能参数很多，一般都有数十以上个参数可供用户选择。实际应用中，我们没有必要对每一参数都进行设置和调试，多数采用出厂设定值即可。