Как отремонтировать частотный преобразователь своими руками

Основные этапы ремонта частотных преобразователей

Устройство частотного преобразователя включает аппаратную и программную составляющую. Благодаря такой структуре ремонт частотных преобразователей обусловлен особым порядком.

Рис. №1. Снятие диагностических показаний с частного преобразователя в ремонте.

Порядок проведения ремонта частотных преобразователей

Основные этапы ремонта частотных преобразователей заключены в следующем списке:

1. Проведение мероприятий по очистке преобразователя от пыли и загрязнений.
2. Проведение диагностических мероприятий по проверке параметров программного обеспечения частотного преобразователя.
3. В случае выявления ошибочных параметров производится их изменение.
4. Если параметры не показывают ошибку, производится диагностика аппаратной части преобразователя.
5. Замена неисправных элементов, блочных модулей, инверторных плат, выявленных в ходе диагностики.
6. Проверка и ревизия вентиляционной системы.
7. Обязательная предупредительная, проводимая по плану, замена теплопроводящей пасты для диодных модулей и транзисторов IGBT.
8. Проверка в тестовом режиме частотного преобразователя в номинальном режиме без подключения нагрузки и проверка на холостом ходу.
9. Тестирование преобразователя частоты с подключенным электроприводом на протяжении нескольких часов.

Профессиональное оборудование и материалы для диагностирования и ремонта частотного преобразователя

Рис. №2. Проверка частотного преобразователя с помощью осциллографа.

Для проведения диагностики и ремонта частотных преобразователей используются специальные инструменты, измерительные приборы, диагностические стенды с использованием осциллографа.

• Источник переменного напряжения, он зависит от типа частотника и может быть на 220, 380, 690В с частотой 50 или 60 Гц.
• Асинхронный трехфазный двигатель для подключения в качестве нагрузки, мощность и напряжение должны соответствовать частотному преобразователю.
• Для проверки режимов работы частотника от стороннего источника напряжения требуется переменный резистор до 10 кОм.
• Для проверки режима работы от ПИД-регулятора требуется имитатор сигнала до 20 мА.
• Тестер или мультиметр с расширенными опциями, он нужен для определения целостности диодов.
• Осциллограф, с его помощью проверяют соответствие конфигурации времени длительности импульсов, приходящих на инвертор.
• Анализатор качества электрической энергии – позволяет определить отклонения параметров качества энергии, отрицательно влияющей на изменения электроэнергии сети и способной повлиять на работу преобразователя и окружающих потребителей.

Рис. № 3. Приборы тестирования частотного преобразователя.

Примером сложного ремонта частотного преобразователя может быть ремонт серводвигателя. Управление моментом, скоростью и прочими параметрами серводвигателя подразумевает использование частотного преобразователя (инвертора). В особенности ремонта серводвигателя входит использование специального оборудования, но замена видимых повреждений привода не всегда может повлечь успешный ремонт. Например, замена неисправного модуля IGBT частотного преобразователя не всегда может исправить поломку. Лишь правильная диагностика ПЧ и привлечение квалифицированного специалиста может исправить положение.

Рис. № 4. Ремонт частотного преобразователя привода серводвигателя.

Диагностика и ремонт частотных преобразователей

В память пульта управления преобразователя частоты занесены необходимые коды неисправностей. Как правило, память обладает энергонезависимостью и способностью сохранения информации. Расшифровка кодов аварий и неисправностей читается по инструкции. При возникновении неисправности или появлении аварии вся информация переносится на флэш-память, затем считывается. Именно последняя ошибка может быть причиной возникновения неисправности. Современные частотные преобразователи, в зависимости от типа, позволяют сохранять до 5 вариантов ошибок или аварий. При сбое в работе преобразователя частоты отключаются силовые выходы, на дисплее появляется информация.

Необходимо: При появлении сигнала «Неисправность» после отключения напряжения и инерционной остановки электродвигателя нужно сопоставить сообщение на дисплее с соответствующими случаями неисправностей, указанных в паспорте оборудования и только после этого принимать меры к устранению аварийной ситуации.

Примечание: Сообщение «Неисправность», высвечиваемая на многофункциональном дискретном входе, обобщенная. Она включает аварийные ситуации, связанные и с электрическим двигателем и с самим частотным преобразователем.

Причины неисправности могут быть устранены сбросом аварийного состояния.

Специфика ремонтных работ частотного преобразователя подразумевает использование высокочастотных осциллографов двухлучевого типа. Тестирование преобразователя в трех режимах (тестовом, на холостом ходу и под нагрузкой) подразумевает оценку выходного напряжения.

Учитывается зависимость угла проводимости полупроводников и коэффициента мощности нагрузки. По отклонениям формы напряжения от стандартной судят о прерывистости силовой цепи или неисправностях тиристоров. Учитывается время выключения и нарастающая величина скорости.

Благодаря осциллографу определяется целевой ремонт плат и частотных преобразователей. Соответствие формы и продолжительность импульса, пауза между импульсами, идущими на силовые модули инвертора, позволяют выявить точную неисправность оборудования.

Для обеспечения стабильной и безаварийной работы преобразователя требуется регулярная проверка и периодическое обслуживание всего оборудования. Обслуживание, замена и ремонт плат и частотных преобразователей производятся исключительно авторизированными специалистами. Если оборудование находится на гарантии, то ремонт выполняется в сервисном центре завода-производителя.

Источник

Ремонт частотных преобразователей

Современные частотные преобразователи отличаются надежностью и значительным эксплуатационным ресурсом. Большинство неисправностей ПЧ связаны с ошибками выбора прибора, подключения и настроек. Однако, как и вся техника, эти устройства могут выйти из строя по независящим от производителя и условий эксплуатации причинам. Во всех случаях необходимо провести диагностику и устранить поломки.

Порядок проведения ремонтных работ

В случае поломок преобразователей частоты предусмотрен следующий алгоритм действий:

• Проверка состояния контактных соединений силовой и управляющей цепей. Неплотный контакт может вызвать перегрев и отключение преобразователя с индикацией соответствующего кода неисправности.
• Диагностика программного обеспечения. Программы для поиска ошибок и тестирования ПО поставляются в комплекте большинства частотников. Для выявления и устранения ошибок, преобразователь подключают к ПК, где инсталлированы программы производителя, и проводят тестирование. При обнаружении некорректно работающего ПО, его переустанавливают.
• Разборка корпуса и диагностика элементов преобразователя. Если ошибок программ не выявлено, преобразователь разбирают, удаляют пыль, попавшую внутрь корпуса, проводят диагностику аппаратной базы.
• При обнаружении неисправностей делают замену поврежденных модулей, перепаивают схемы.
• Ревизия состояния системы охлаждения. После проведения ремонта оценивают состояние встроенных вентиляторов охлаждения, делают их чистку, заменяют теплопроводящую пасту транзисторных и диодных плат.
• Сборка частотного преобразователя, проверка его работоспособности без подключения нагрузки. Практически во всех частотниках имеется тестовый режим, который позволяет проверить его исправность.
• Подключение отремонтированного частотного регулятора к электродвигателю, повторная настройка и проверка его работоспособности в реальных условиях.

Оборудование для ремонта

Для диагностики и устранения неисправностей частотных преобразователей используют специализированное программное обеспечение, диагностические стенды, контрольно-измерительные приборы.

• Источник переменного напряжения на 220, 380, 660 В частотой 50-60 Гц. Питающее напряжение должно совпадать с номинальным напряжением преобразователя.
• Двигатель переменного тока. Электрическая машина необходима для тестирования работоспособности преобразователя частоты. Номинальное напряжение, потребляемый ток и другие характеристики электродвигателя и преобразователя частоты должны совпадать.
• Реостат с переменным сопротивлением до 10 кОМ.
• Многофункциональное средство измерения электрических величин. Мультиметр используется для определения целостности схем, а также диагностики параметров транзисторов и других целей.
• Имитатор сигналов с блока управления и датчиков обратной связи.
• Устройство для определения искажений амплитуды напряжения с выходных силовых клемм преобразователя, измерения высокочастотных составляющих.
• Осциллограф для оценки длительности и формы импульсов, приходящих на инвертор.

При поломках ПЧ обязательно проведение комплексной диагностики. Простая замена неисправных микросхем и блоков далеко не всегда решает проблему. Особенно важна точная диагностика и настройка преобразователей для высокоточных электроприводов. Например, для регуляторов серводвигателей.

Диагностика преобразователей

Современные преобразователи частоты имеют функцию ведения журнала событий и самодиагностики. При возникновении неисправностей на дисплее устройства отображается код ошибки. Сбой в работе или поломка автоматически вносится во встроенную память частотника. Перед тем как приступить к ремонту, необходимо извлечь информацию об неисправностях и определить ее характер по коду. Такой метод не гарантирует выявление причины поломки, однако существенно упрощает определение характера поломки.

Информация о неисправности в памяти ПЧ носит обобщенный характер. Для точной диагностики необходимо спецоборудование и детальная проверка всех элементов частотника.

Характер поломки определится в ходе опробования частотного преобразователя в тестовом режиме, под нагрузкой и на холостом ходу. При этом оценивается величина и форма выходного напряжения, конфигурация и длительность импульсов ПИД-регулятора, пауза между ними, целостность силовых и управляющих цепей, исправность полупроводниковых преобразователей тока и напряжения.

Ремонт частотных регуляторов должен проводиться специалистами, имеющими достаточную квалификацию и специализированное образование.

При сбоях в работе преобразователя рекомендуется связаться со службой техподдержки, в некоторых случаях достаточно выполнить сброс аварийного режима или перенастроить преобразователь частоты.

Если устройство находится на гарантии, необходимо обратиться в сервисный центр компании производителя.

Запись вебинара «Техническое обслуживание преобразователей частоты VLT»

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