Улучшение поиска и устранения неисправностей преобразователя частоты

Усовершенствования в технологии частотно-регулируемого привода (ЧРП) привели к снижению затрат, повышению надежности и расширению использования. Большинство современных систем ЧРП имеют внутреннюю диагностику, которая обеспечивает автоматическое отключение при неисправностях. Однако иногда причину этих неисправностей невозможно обнаружить и устранить. Тем не менее, тестирование двигателя под напряжением и под напряжением может дать ценную информацию, которая поможет выявить многие из этих проблем. В этой статье рассказывается, как включить эти методы тестирования двигателей в поиск и устранение неисправностей ЧРП.

Частотно-регулируемый привод выпрямляет поступающую трехфазную мощность переменного тока (AC) для создания шины постоянного тока (DC). В шине постоянного тока используются конденсаторы для сглаживания выпрямленного постоянного тока, поступающего на вход инверторной секции. В секции инвертора контроллер использует микропроцессоры для управления полупроводниковыми переключателями, которые преобразуют постоянное напряжение в переменное трехфазное переменное напряжение и частотный вход двигателя.

Контролируя время срабатывания полупроводников (кремниевого выпрямителя [SCR] или биполярного транзистора с изолированным затвором [IGBT]), ширина импульсов постоянного тока модулирует постоянный ток для создания моделируемого трехфазного входного напряжения с переменным напряжением. и частота. Частота входного напряжения определяет скорость, с которой магнитное поле вращается вокруг статора. Скорость, с которой действует магнитное поле, называется синхронной скоростью (СС).

Из-за характера переключения инверторной схемы преобразователи частоты могут создавать проблемы с качеством электроэнергии (PQ), внося гармоники в электрическую систему станции. Кроме того, VFD также могут быть чувствительны к входящим проблемам PQ, что приводит к их отключению. Многие ЧРП имеют внутреннюю электронику, которая указывает причину отключения. Эти общие коды определяют причину перенапряжения, перегрузки по току, перегрузки, напряжения, асимметрии токов, перегрева или внешних неисправностей. Эта информация важна, но реальный вопрос заключается в следующем: что вызвало неисправность? Является ли неисправное состояние вызванным ЧРП или самим ЧРП?

Если неисправность возникает в ЧРП, это может быть результатом входного питания, проблем с соединениями, любой из многих проблем с двигателями или неисправностей в приводимой машине или в самом процессе. Если неисправность вызвана ЧРП, это может быть результатом поломки или выхода из строя электронных компонентов. Среди частых неисправностей – диоды в секции выпрямителя, конденсаторы на шине постоянного тока или пробой или выход из строя полупроводника в секции инвертора.

Анализ цепи двигателя (MCA) — это метод тестирования двигателя, который подает серию сигналов низкого напряжения переменного и постоянного тока через обмотки двигателя для тщательной оценки всей системы двигателя, когда двигатель обесточен. Испытания двигателя MCA могут выполняться непосредственно на двигателе или дистанционно с выхода ЧРП. В отличие от традиционных испытаний двигателя при обесточенном состоянии, которые не позволяют выявить проблемы с ротором или развитие нарушения изоляции обмотки, испытания MCA обеспечивают раннюю индикацию развития неисправностей в системе изоляции стенки заземления и изоляции, окружающей проводники, используемые для создания катушек в статоре, а также существующие неисправности. или развитие неисправностей в электрической части роторов.

MCA может выявить неисправности на самых ранних стадиях, а также быстро подтвердить, что двигатель «исправен», что может исключить двигатель как причину отключения ЧРП. При выполнении трехминутного теста с выхода ЧРП «хороший» результат не только указывает на то, что двигатель находится в хорошем состоянии, но также и на то, что все соответствующие кабели и электрические компоненты в проверяемой цепи также находятся в хорошем состоянии.

Однако, если результаты показывают «плохие», проводится дополнительная трехминутная проверка непосредственно на двигателе. Если двигатель тестируется «хорошо», это означает, что тест был проведен правильно и неисправность связана с кабелями или контроллером. Если двигатель указывает на развивающуюся неисправность, доступны дополнительные тесты MCA, чтобы определить, находится ли неисправность в электрической цепи ротора или статора.