Не работает частотный преобразователь для электродвигателя причина

Распространённые проблемы частотных преобразователей

Частотные преобразователи, они же «частотники«, они же фазовые инверторы используются в разнообразном экструзионном оборудовании для регулировки частоты вращения двигателей. При эксплуатации экструзионного оборудования иногда с ними возникают проблемы, а иногда необходимо увеличить максимальные обороты электродвигателя.

Частотные преобразователи позволяют поднять максимальные обороты двигателя на 20%, а в некоторых моделях на 40% относительно номинальных рабочих оборотов. Такая необходимость иногда возникает при модернизации оборудования. Увеличивая производительность экструзионного оборудования или в результате конструкторских просчётов, бывает необходимо увеличить максимальные обороты электродвигателя. В таких случаях часто менее затратным и быстрым способом является увеличение максимальной рабочей частоты электромотора управляемого фазовым инвертором.

Практически на любую модель частотного преобразователя можно найти в интернете на сайте производителя инструкцию по программированию. Если не найдётся на русском языке, то со 100% вероятностью будет на английском языке. С помощью инструкции можно поднять максимальную рабочую частоту с 50 Гц до 60 Гц, а в некоторых моделях и до 70 Гц. Таким образом максимальные обороты электромотора увеличиваются примерно на 20-40%. Почему примерно? Да всё потому что зависимость оборотов от рабочей частоты не линейная, но практически таковой является.

В целях увеличения срока эксплуатации частотного преобразователя необходимо хотя бы раз в месяц продувать сжатым воздухом радиатор охлаждения расположенный в задней части корпуса. Заодно можно продуть корпус полностью. Меньше пыли — меньше проблем! Почему необходимо продувать радиатор? На этом радиаторе закреплён так называемый IGBT-ключ. Через него и происходит управление электромотором. Соответственно он выделяет много тепла и очень сильно греется. Как и любой полупроводниковый прибор он не выдерживает высоких температур!

Красным цветом выделен IGBT ключ, самый массивный элемент силовой платы, монтируется на радиатор, для лучшего теплоотвода применяется термопаста

Зачастую на корпусе и радиаторе установленны воздушные вентиляторы принудительного охлаждения. Их также необходимо проверять периодически на предмет работоспособности. В случае необходимости их можно легко найти практически в любом компьютерном магазине или магазине радиодеталей. Благо их сейчас продаётся великое разнообразие.

Если управление частотным преобразователем происходит ручным способом, а не с помощью PLC контроллера, часто из строя выходит потенциометр (переменный резистор). Да, да, это и есть ничто иное как многооборотный переменный резистор . Управление может быть как с внешнего потенциометра, так и с выносной панельки инвертора. Способ управления задаётся в сервисном меню частотного преобразователя. Если вышел из строя внешний, можно переключить на управление с выносной панельки. При выходе из строя потенциометра на выносной панельке и отсутствием внешнего, можно его установить самостоятельно. Для этого подойдёт переменный резистор сопротивлением 10-15 кОм. По схеме в инструкции он легко подключается к «частотнику». Ищем в инструкции параметр способа управления и меняем его на управление с внешнего потенциометра.

съёмная панель частотного преобразователя, красной стрелкой отмечен потенциометр

Часто бывает выскакивает ошибка на преобразователе при запуске, хотя до остановки всё было нормально. После проверки кабелей и протяжки всех клемм они практически всегда пропадают. На многих моделях они расшифровывается как ошибка при перегрузке. Для того чтобы избежать таких неприятных ситуаций необходимо раз в 3-4 месяца протягивать все клемные соединения кабелей, а также визуально проверять их целостность.

При управлении частотным преобразователем с внешней выносной панельки бывает пропадание управления. При этом возникает ощущение что он вышел из строя. Зачастую проблема таится в плохом контакте разъёмов кабеля. Стоит всего лишь проверить полностью ли вставлен кабель в разъём и на месте ли винты крепления штекера к разъёму.

задняя часть выносной панели управления частотного преобразователя, видно гнездо подключения кабеля и сам кабель

Следующий неприятный момент потребует замены или ремонта частотного преобразователя. При включении управления двигателем отображается ошибка, а двигатель не трогается с места. В лучшем случае это вышел из строя электромотор. В худшем — прозошёл пробой фазы на массу в самом частотном преобразователе. Для проверки придётся разобрать инвертор и проверить сопротивление входов и выходов силовой части IGBT ключа на массу. Найти этот IGBT ключ не составит труда, это самая большая радиодеталь в частотном преобразователе. Если произошёл пробой одной из фазы — придётся его заменить. Но и здесь не всё так просто. Стоимость IGBT ключа зачастую доходит до 30% стоимости самого частотного преобразователя. Да и найти их в России бывает не очень просто. Зачастую легче просто купить новый «частотник» и заменить его.

При любой неисправности в первую очередь следует проверить сначала работоспособность электромотора, целостность кабелей и клемм. А уже после этого копаться в самом частотном преобразователе. А также следует соблюдать правила техники безопасности и не забывать про профилатические работы.

Источник

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