Преобразователь частоты неисправности для списания

Неисправности преобразователя частоты. Распространенные поломки

Частотный преобразователь предназначен для плавного изменения скорости и момента, а также он помогает избавиться от пусковых токов. В процессе преобразования постоянного тока в переменный инвертор создает волны переменного тока (синусоидальной, квадратной или любой другой формы). Как всякий стабильный источник питания он должен оставаться способным поставлять достаточно тока для поддержания мощности системы.

Все производители стремятся уменьшить размеры приводов, а потому размещение компонентов и плат в устройстве всё более уплотняется. Это не остаётся бесследным и приводит в какой-то степени к отказам силового оборудования. Необходимо отметить, что ремонт частотников (Р4,0-7,5 кВт) практически нецелесообразен при выходе из строя управляющей части системы. Построение аппарата (свыше 100 кВт) по модульному принципу сильно упрощает функциональную схемуи увеличивает срок службы.

Главный фактор, определяющий срок службы частотника и его бесперебойную эксплуатацию, заключается в своевременных проверках иправильном обслуживании. Кроме всего прочего электронное устройство само по себе является достаточно сложным, поэтому при эксплуатации силового оборудования с ним возникают потенциальные проблемы.

Частотники являются очень чувствительной аппаратурой за счет высокого уровня исполнительских компонентов (если даже не вдаваться в технические детали). Наиболее распространенная проблема преобразовательных устройств — это программное обеспечение. Чем больше добавленных возможностей, тем вполне вероятнее могут возникнуть потенциальные проблемы.

Обычно, починка таких устройств для пользователя обходится довольно дорого. Поэтому некоторые неисправности можно устранить самостоятельно. На самом деле, нет ничего проще, чем взять в руки инструкцию «Коды ошибок преобразователей частоты OMRON» (название взято для примера), и расшифровать сигнализирующие записи с помощью таблицы предупреждений и ошибок. Рассмотрим наиболее распространенные из них.

Неполадки и пути их исправления

Система охлаждения на моделях особенно чувствительна. Можно сказать, это одна из болевых точек механизма. Для того, чтобы максимально увеличить срок эксплуатации частотника следует хотя бы один раз в месяц делать продувание(сжатым воздухом) радиатора охлаждения, расположенного сзади корпуса. Лучше будет, если продуть корпус целиком, ведьвнутри инвертора скапливается всегда очень много пыли.

Продувание радиатора требуется, поскольку на нём крепится IGBT-ключ, через который осуществляется управление электрическим мотором. С выделением тепла радиатор капитально нагревается. Поломка может повлечь за собой перегорание полупроводникового прибора.

Часто на корпусе и радиаторе устанавливаются воздушные вентиляторы с принудительным охлаждением. Периодически их нужно проверять на работоспособность. В случае необходимой замены их несложно найти в продаже. В настоящее время ассортимент этой техники довольно широк и разнообразен.

Частый заряд и разряд, а также повышенная температура со временем приводят к старению электролитических конденсаторов частотника, что уменьшает их номинальную емкость или способствует возникновению внутренних межполюсных пробоев. В результате возможно вздутие или разрушение конденсаторов.

Замена резистора

Регулирование преобразователем частоты может осуществляться как посредством контроллера, так и вручную. Зачастую в неисправное состояние приходит потенциометр (или по-другому резистор). Управлениепроисходит двумя способами:

• с внешнего потенциометра;
• с выносной панельки инвертора.

Для смены неисправного внешнего нужно переключить в настроечном меню частотного преобразователя на опцию регулировки с выносной панельки. Также возможно самому поменять резистор. Параметры резистора и все необходимые операции подробно описываются в инструкции к аппарату.

Сигнализация ошибок

Зачастую возникают предупреждения и ошибки на дисплее устройства при запуске, хотя до остановки их не было. Как правило, после проверки кабелей и протяжек клемм сигнализация об ошибках исчезает. На большинстве моделях это расшифровывается как ошибка при перегрузке. Если один раз в три месяца делать протяжку всех клеммных соединений, такие неприятные ситуации могут вообще не возникать.

Еще одним распространенным слабым местом является то, что при регулировке частотным преобразователем с внешней выносной панельки пропадает управление. Вопреки возникающему ощущению о неисправностивсего аппарата, если просто проверить присоединение кабеля и винтов штекера в разъеме, проблема устраняется.

Электродвигатель не трогается с места

Наиболее серьезная неисправность, требующая замены либо починки частотного преобразователя. При выдаче ошибки о том, что двигатель не трогается с места, могут быть две причины:

• выход из строя электромотора;
• повреждение системы управления. Здесь не обойтись без разборки инвертора и замены электронной платы.

Если самому это сделать сложно, необходимо проконсультироваться с авторизованным сервисным центром для лучшего результата (официального поставщика компании, в нашем случае, OMRON). Иногда бывает проще приобрести новый преобразователь частоты.

При любой неисправности, прежде всего, следует проверить работоспособность электрического мотора, целостность кабельной проводки и клеммных зажимов. А уже после этого разбираться в самом устройстве. А также следует неукоснительно придерживаться правил техники безопасности и всегда помнить про профилактические работына протяжении всей жизнедеятельности аппарата.

Ремонт частотных преобразователей – алгоритм мероприятий

Наладка преобразовательного устройства осуществляется с помощью применения высокочастотных осциллографов. Работу частотника проверяютв трёх возможных режимах, это:

• в номинальном режиме;
• на холостом ходу;
• при максимально допустимой перегрузке.

Невключение тиристоров (транзисторов) частника либо разрыв в силовой цепи определяется по форме выходного напряжения преобразователя. После чего в тиристорном блоке устанавливается выбранный по нужным параметрам тиристор на смену вышедшего из строя.

Ремонт

Наладка системы управления частотником выполняется путём подачи на него питающего напряжения без силового напряжения. Осциллограф позволяет проверить соответствие длительности импульсов, подаваемых на инвертор, указанной в паспорте. В случае искажения сигналов соответствующие элементы системы подвергаются снятию и замене.

Для функционирования современных частотных преобразователей используются интегральные микросхемы. При ремонте и наладке систем помимо осциллографов и тестеров применяется специальная аппаратура.

После капитального ремонта аппарат следует включить в работу на холостом ходу. Затем, если все нормально, запустить инвертор с электродвигателем на холостом ходу, но без его нагрузки. В работе по такому режиму важно проверить отсутствие перегрева элементов привода. Завершающий контроль работы привода проводится при номинальном значении нагрузки двигателя.

После наладки техники иногда требуется прийти к определённому соотношению величин напряжения и частоты. При этом номинал частоты должен соответствовать номиналу напряжения. Для правильной настройки ЭДС следует выполнить такие операции как:

• измерение коэффициента трансформации трансформатора напряжения и активного сопротивления статора электродвигателя;
• расчёт падения напряжения, равного произведению величин активного сопротивления статора на номинальный ток двигателя, разделённому на коэффициент трансформации.
• в итоге, напряжение, снимаемое с отвода резистора, подсоединённого параллельно вторичной обмотке трансформатора, должно быть равным вычисленному значению.

Неисправность в силовой схеме может возникать в результате резких колебаний в системе инвертор—двигатель. Устранение подобных колебаний достигается регулированием резистора блока управления.

Ремонтировать самостоятельно или обратиться в сервис?

Периодическая проверка и техническое обслуживание помогут предотвратить ряд проблем, но, тем не менее преобразователи частоты выходят из строя, и этого нельзя избежать полностью. При серьёзной поломке требуется диагностика техники. Самым ответственным мероприятием считается поиск повреждённых деталей. Ведь случается, приходится искать плавающую неисправность, когда она возникает периодически при определенных условиях или просто хаотично.

В мастерской вам проведут квалифицированную диагностику, включающую в себя главным образом: считывание кодов ошибок, определение вышедших из строя узлов. Будьте готовы заплатить за ремонт.

Ремонт в мастерской – отличное решение, специалисты быстро определят слабые места, и дорогостоящий аппарат еще послужит вам не один год. Ведь бывают случаи, когда пользовательское вмешательство в устройство ухудшало состояние прибора и приводило к окончательной поломке.Если неприятность произошла в период гарантийного обслуживания, то однозначно за помощью лучше обратиться в сервис.

Источник

Причины выхода из строя преобразователей частоты.

Преобразователь частоты (ПЧ) является сложным электротехническим устройством. Выход из строя возможен на любом этапе жизненного цикла. По статистике интенсивность отказов неравномерна и представляется кривой (рис. 1).

Рис.1. Интенсивность отказов электротехнических устройств

Чтобы лучше понимать, как избежать выхода из строя преобразователя частоты, нужно представлять причины по которым эти отказы происходят. Условно все отказы можно разделить на следующие категории:

В конце статьи мы рассмотрим необходимые операции по обслуживанию ПЧ, для того, чтобы своим действием или бездействием не сократить срок службы устройства:

Производственный брак

Как правило, проявляется на первом году работы оборудования. Брак преобразователей частоты достаточно редкое явление, и у ведущих производителей составляет не более 1% от всей произведенной продукции. Гарантийный срок составляет от 12 до 18 месяцев, что защищает потребителя от таких проблем. Конечно, вы в любом случае потеряете время на диагностику оборудования и его ремонт или замену. Чтобы сократить время простоя, необходимо иметь ЗИП или пользоваться услугой подмены ПЧ на время ремонта.

Неправильный монтаж

Намного чаще ПЧ выходит из строя при первом его включении из-за неправильного подключения силовых цепей. Около 80% всех обращений в сервисный центр относится к таким отказам. Очень часто производят подключение сетевого кабеля к выходным клеммам ПЧ. Что приводит к немедленному выходу из строя, при попытке включить. Плохо затянутые винты силовых клемм приводят к плохому контакту. В местах плохого контакта происходит увеличение нагрева, что может привести к оплавлению изоляции, и, как следствие,к короткому замыканию. Избежать таких явлений можно доверяя монтажные и пуско-наладочные работы только квалифицированному и обученному персоналу или подрядной организации.

Неправильная эксплуатация

При эксплуатации могут возникать различные факторы, которые приводят к выходу из строя преобразователя частоты. Это, например, такие факторы как: перегрузка ПЧ по току, перегрев, превышение напряжения в звене постоянного тока из-за генераторного режима. В большинстве случаев у ПЧ есть диагностика и защита от таких режимов. В случае обнаружения недопустимых изменений в режиме работы, ПЧ отключится с индикацией кода ошибки. Но бездумные действия оператора или технического специалиста, сбрасывающие аварии, надеясь на то, что механизм продолжит работу, в конечном счете, приведет к неисправности. Правильное проектное решение, грамотная настройка и эксплуатация в соответствии с режимами описанными в техническом задании не обеспечит работы без простоев, если обслуживанием линии будут заниматься неквалифицированные сотрудники.

Аварийные режимы

Аварийные режимы возникают в большинстве случаев, хотя и не всегда, не из-за действия обслуживающего персонала, а из-за внешних факторов, например: короткое замыкание на выходе ПЧ (т.е. в двигателе или кабеле), перекос сетевых напряжений, просадка или превышение сетевого напряжения. И здесь современные ПЧ предлагают ряд защит, которые спасут от опасных последствий, но не всегда. Например, если КЗ случилось при остановленном двигателе, когда ток статора равен нулю, то при пуске ПЧ определит авария короткого замыкания двигателя. Но если КЗ случилось во время работы, то это приведет к почти 100% выходу из строя ПЧ. Просадка напряжения вызовет уменьшение момента двигателя и как следствие увеличение тока, что приведет к перегрузке и перегреву ПЧ, в результате ПЧ диагностирует аварию, как и при обычной эксплуатации. При превышение сетевого напряжения ПЧ диагностирует аварию и выключит двигатель из работы.

Выработка ресурса элементов

ПЧ как любое другое электротехническое изделие имеет свой срок службы. Этот срок определяется для каждого отдельного вида продукции и для ПЧ обычно имеет длительность от 7 до 10 лет при наработке 6000 часов в год. При этом отдельные элементы ПЧ необходимо менять раньше. Например, охлаждающий вентилятор, без которого невозможно обеспечить нормальный тепловой режим ПЧ, требует замены через 1 – 3 года, предохранители (если такие есть) – раз в 10 лет, электролитические конденсаторы – раз в 5 — 10 лет. При этом встречаются ПЧ отработавшие безаварийно 20 лет, но проверку элементов необходимо проводить регулярно, чтобы выход из строя не произошел неожиданно, а вы успели подготовиться к замене ПЧ или его компонентов во время регламентного останова линии.

Окружающая среда

Неблагоприятные условия окружающей среды, не приводит к немедленному выходу из строя, но существенно сокращает срок службы ПЧ. К негативным факторам окружающей среды относят:

• Температура;
• Пыль и грязь;
• Влажность;
• Агрессивные среды;
• Вибрации;

Рис.2. Пыль на платах преобразователя частоты

В неблагоприятных условиях ПЧ может оказаться из-за ошибок проектирования. Но даже когда спроектировано всё правильно, условия могут поменяться. Температура в помещении может увеличиться, дверь электротехнического шкафа может остаться открытой, а пыль и влага беспрепятственно попадет в ПЧ. Конденсат может образоваться при нахождении при отрицательных температурах с последующим включением оборудования. Поэтому условия необходимо проверять регулярно. Повышенная температура – это враг номер 1 для любого ПЧ. Срок службы электролитических конденсаторов уменьшается примерно в 2 раза при увеличении температуры на 10°С. Страдают также и другие элементы. Любая пыль ухудшает теплоотвод и приводит к перегреву. Кроме того пыль гигроскопична, а значит при достаточном её накоплении приведет к пробою. Пыль накапливается на ребрах радиатора, крыльчатке вентилятора, в местах повышенной напряженности электромагнитного поля (рис. 2). Такие места надо регулярно проверять и отчищать от пыли.

При достаточной степени защиты кожухов пыль и влага не будет проникать в опасные места ПЧ. Повышенные вибрации приводит к расшатыванию винтовых и прочих электрических соединений. Результат таких разбалтываний одинаковый.

Порядок эксплуатации и обслуживания ПЧ

• Перед первым включением ПЧ необходимо убедиться, что силовая часть исправна. Для этого нужно провести, так называемый статический тест преобразователя, т.е. прозвонить каждый диод входного моста и обратные диоды выходного моста ПЧ (рис.3);

Рис.3. Схема силовой части преобразователя частоты

• После ввода в эксплуатацию ПЧ, необходимо составить программу обслуживания установки, в которую будут входить все проверки, чистки и замены. Это обеспечит своевременную диагностику, продлит время службы ПЧ и даст время подготовится к плановой его замене;
• После настройки ПЧ, необходимо сохранить все настройки в панели, либо с помощью программного обеспечения на персональном компьютере. Это позволит сократить время простоя, в случае выхода из строя ПЧ и его замены на аналогичный;

Не реже 1 раза в год производить:

• чистку ПЧ от пыли. В условиях сильной запыленности помещения установки, сократить время между чистками. Чистку нужно производить только при отключенном питании ПЧ;
• проверку работоспособности вентиляторов;
• проверку теплового режима ПЧ внутри электротехнического шкафа или помещения, контролировать температуру радиатора;
• протяжку силовых клемм;
• проверку журнала ошибок на наличие критических аварий и частоту их появления;

Источник