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變頻器測(cè)試系統(tǒng):變頻器基本故障排除的方法

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變頻器測(cè)試系統(tǒng):變頻器基本故障排除的方法

發(fā)布日期:2022-03-17 作者: 點(diǎn)擊:

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  數(shù)字、固態(tài)、變頻器(VFD)可以成為維護(hù)過(guò)程的強(qiáng)大工具,使用診斷來(lái)解決驅(qū)動(dòng)器性能問(wèn)題和故障排除相關(guān)過(guò)程。理解VFD如何與流程交互可以幫助您提高整體生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。

  變頻器并非絕對(duì)可靠;有時(shí)它們需要修理或更換。變頻器通常是過(guò)程更改或應(yīng)用問(wèn)題的第一個(gè)指示器。

  許多變頻器使用LCD或LED顯示通信,或通過(guò)打開(kāi)聯(lián)鎖或故障指示。在大多數(shù)應(yīng)用中,傳感器與操作員控制、過(guò)程控制信號(hào)和plc交互。逆變器和這些外部控制之間的相互作用可能看起來(lái)是一個(gè)驅(qū)動(dòng)問(wèn)題,而實(shí)際問(wèn)題是程序性的。與機(jī)器操作員討論過(guò)程和驅(qū)動(dòng)癥狀通??梢詭椭_定問(wèn)題區(qū)域(請(qǐng)參閱側(cè)欄“與機(jī)器操作員交談”)。

  如果外部控制工作正常,可以通過(guò)逆變器系統(tǒng)地識(shí)別問(wèn)題。如果狀態(tài)指示燈不工作,請(qǐng)檢查輸入交流電源。如果檢查或恢復(fù)交流電源后,狀態(tài)指示燈不顯示,請(qǐng)檢查控制電源,并根據(jù)需要恢復(fù)控制電源。

  如果變頻器運(yùn)行正常但突然無(wú)法啟動(dòng),或者啟動(dòng)后驅(qū)動(dòng)器工作不正常,檢查診斷狀態(tài)顯示是否故障。變頻器操作手冊(cè)應(yīng)包含故障描述和故障排除步驟。使用診斷或鍵盤(pán)控制監(jiān)測(cè)變量,如輸入電壓,直流母線,載波頻率,輸出頻率,電壓,電流和I/O和控制狀態(tài)。這些參數(shù)顯示在最常見(jiàn)的VFD上。I/O狀態(tài)使用位來(lái)監(jiān)視所需的啟動(dòng)條件,以確保它們被啟用,并確定什么可能阻止啟動(dòng)。所述控制狀態(tài)表示可用于驗(yàn)證輸入速度或方向信號(hào)的速度參考源。

  高總線故障

  高總線是一種常見(jiàn)的由外部因素引起的故障。由于機(jī)器慣性,交流線路上的瞬態(tài)電壓尖峰或“大修負(fù)載”會(huì)導(dǎo)致高母線故障。負(fù)載繼續(xù)以比電機(jī)指示的更快的速度旋轉(zhuǎn)。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí),VFD通過(guò)跳閘高總線故障和關(guān)閉絕緣柵雙極晶體管(IGBT)來(lái)保護(hù)自己。

  如果顯示母線高故障,請(qǐng)確保交流供電一致,并調(diào)整減速時(shí)間以配合負(fù)載容量。如果該過(guò)程需要快速減速,可以添加動(dòng)態(tài)制動(dòng)或再生功率控制電路(見(jiàn)側(cè)欄“動(dòng)態(tài)制動(dòng)和再生功率”)。

  流動(dòng)塌陷

  另一個(gè)常見(jiàn)的錯(cuò)誤是溢出。處理過(guò)流故障時(shí),應(yīng)檢查所有的電源連接是否正常。當(dāng)流動(dòng)和控制問(wèn)題發(fā)生時(shí),它們通常是導(dǎo)致連接松動(dòng)或斷開(kāi)的原因。電源連接松動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致過(guò)壓、過(guò)流、保險(xiǎn)絲和逆變器損壞。松散的控制接線導(dǎo)致不穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)性能,導(dǎo)致不可預(yù)測(cè)的速度波動(dòng)或無(wú)法控制轉(zhuǎn)換器。

  如果在轉(zhuǎn)換器上提供,使用自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。許多驅(qū)動(dòng)器的自動(dòng)調(diào)諧特性使驅(qū)動(dòng)器能夠識(shí)別所連接的電機(jī),允許處理器算法中使用轉(zhuǎn)子信息來(lái)實(shí)現(xiàn)更精確的電流控制。為了更好地控制產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流,變換器還對(duì)磁電流進(jìn)行了補(bǔ)償。上下擺動(dòng)馬達(dá)太麻煩了。

  第二步是檢查磨損或損壞部件的機(jī)械負(fù)荷或過(guò)度摩擦。根據(jù)需要維修或更換零件。

  最后,檢查輸入電壓和加速度。輸入電壓過(guò)低或加速速率設(shè)置過(guò)快,可能導(dǎo)致過(guò)流故障。可以通過(guò)減小加速度或穩(wěn)定輸入電壓來(lái)解決故障。

  高起動(dòng)負(fù)載電流

  高電流/負(fù)載讀數(shù)可能表明機(jī)械連接或處理速度或負(fù)載的未知變化。許多泵和風(fēng)扇的功率要求與速度的平方(S3)成正比。運(yùn)行負(fù)載使轉(zhuǎn)換器過(guò)載只需要每分鐘幾分鐘的時(shí)間。

  啟動(dòng)前應(yīng)檢查部件,避免過(guò)載。在非工作時(shí)間裝載的輸送機(jī)應(yīng)在啟動(dòng)前卸載。當(dāng)泵不使用時(shí),應(yīng)清除沉淀物固體,以避免堵塞泵。避免由冰或水分形成的負(fù)載。濕料比干料重,可能在輸送機(jī)上產(chǎn)生較大的負(fù)荷,導(dǎo)致電機(jī)和變頻器過(guò)載。

  減少高啟動(dòng)負(fù)載的一種方法是使用具有擴(kuò)展加速率的變頻器。這個(gè)特性開(kāi)始加載時(shí)緩慢而平穩(wěn),而不是將其拖到啟動(dòng)狀態(tài)。由于逆變器只吸收100%MDASSML%%150%的負(fù)載,這種類型的啟動(dòng)對(duì)機(jī)械部件來(lái)說(shuō)更容易,對(duì)生產(chǎn)線的要求也更低。

  不穩(wěn)定的操作

  如果轉(zhuǎn)換器工作不正常,沒(méi)有任何故障跡象,可能是外部原因或驅(qū)動(dòng)器本身故障。了解變頻器故障的原因有助于確定問(wèn)題的根本原因。通常被忽視的根本原因是過(guò)程中的不穩(wěn)定性,這迫使轉(zhuǎn)爐在惡劣的條件下工作。

  目測(cè)轉(zhuǎn)爐部件是否燒焦或過(guò)熱,是否有變色或開(kāi)裂的跡象。燒壞或損壞的部件會(huì)影響轉(zhuǎn)爐的正常運(yùn)行。更換有缺陷的部件,對(duì)變流器進(jìn)行測(cè)試后,方可投入運(yùn)行。

  電能質(zhì)量是影響變頻器的另一個(gè)電氣問(wèn)題。由于雷雨或系統(tǒng)過(guò)載,公用事業(yè)變化或意外的功率浪涌可能會(huì)影響VFD性能。

  斷層污染

  使用環(huán)境的污染是變頻器故障可預(yù)防的問(wèn)題。檢查轉(zhuǎn)換器是否有灰塵、濕氣或其他空氣中可能導(dǎo)電的顆粒。元件或電路板接線上的痕跡或弧痕表明沒(méi)有污染。如果污染過(guò)度,VFD必須通過(guò)改變環(huán)境或提供適當(dāng)?shù)模危牛停良?jí)外殼與源隔離。如果有來(lái)自灰塵、濕氣或腐蝕性蒸汽的嚴(yán)重空氣污染,變換器必須安裝在NEMA-12外殼中。

  也應(yīng)檢查變頻器的內(nèi)部冷卻風(fēng)扇和部件散熱器是否有污染。被阻塞的風(fēng)扇迫使傳感器在其溫度規(guī)格之外工作,這可能導(dǎo)致由于冷卻不足而過(guò)早失效。檢查風(fēng)扇是否有可能導(dǎo)致軸承和風(fēng)扇其他部件故障的油脂和其他污染物。變頻器的內(nèi)部和外部,包括風(fēng)扇、鼓風(fēng)機(jī)、過(guò)濾器和散熱器,應(yīng)每月清洗一次,以減少污染故障的風(fēng)險(xiǎn)。

  溫度的錯(cuò)

  驅(qū)動(dòng)器工作的環(huán)境必須在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)。測(cè)量機(jī)框內(nèi)外的溫度,確保其符合制造商的環(huán)境規(guī)格。如果不能滿足要求的溫度規(guī)格,可能會(huì)導(dǎo)致變頻器過(guò)早失效,因?yàn)樵S多電源部件需要足夠的冷卻才能正常工作。

  如果環(huán)境溫度過(guò)高,應(yīng)向外殼添加額外的冷卻,或?qū)⑥D(zhuǎn)換器重新放置到環(huán)境溫度在規(guī)格范圍內(nèi)的區(qū)域。環(huán)境溫度低也會(huì)引起問(wèn)題。冷凝水可能會(huì)形成并導(dǎo)致部件或逆變器故障。

  其他的失敗

  許多故障是由于變頻器的誤用造成的。過(guò)程變化,如負(fù)載或速度變化;電力問(wèn)題,如電力公司的容量轉(zhuǎn)換;或者環(huán)境運(yùn)行條件的變化不是很明顯,但可能是變頻器失效的主要原因。在試圖確定失敗原因時(shí),評(píng)估過(guò)程的一致性和條件。

  如經(jīng)以上檢查后,轉(zhuǎn)爐仍不工作,請(qǐng)聯(lián)系廠家。大多數(shù)變頻器供應(yīng)商都培訓(xùn)過(guò)技術(shù)支持人員,他們可以提供診斷問(wèn)題所需的幫助。如果需要更換驅(qū)動(dòng)器,技術(shù)支持工程師可以幫助您選擇需要更換的部件或新驅(qū)動(dòng)器。

  作為嵌入在制造過(guò)程中的智能設(shè)備,變頻器提供了對(duì)應(yīng)用和設(shè)備性能的洞察力。通過(guò)向維護(hù)人員提供他們需要的信息來(lái)理解和解釋問(wèn)題,變頻器問(wèn)題,有時(shí)是過(guò)程或操作問(wèn)題,可以快速識(shí)別,允許工廠恢復(fù)運(yùn)行和提高生產(chǎn)率。

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