Прежде чем вы снимете этот частотно-регулируемый привод (VFD) со стены и отправите его на восстановление, остановитесь.

Несколько простых проверок позволяют диагностировать VFD за считанные секунды. Вот как произвести необходимые проверки с помощью мультиметра.

Около Даниэль Шуберт •Яскава Инженер по обучению продукции

Частотно-регулируемые приводы (ЧРП) являются основным компонентом многих промышленных и коммерческих приложений, в которых двигатели работают для выполнения поставленных задач. VFD могут управлять двигателями и защищать их, а в некоторых случаях даже обеспечивают экономию энергии. Но, как и в случае с любым системным компонентом, VFDS может выйти из строя. Здесь мы объясняем некоторые методы устранения неполадок, которые инженеры и персонал завода могут использовать для проверки изапустите VFDS. Контрольный список основных проверок при отключении питания, который мы представляем здесь, включает:

Наша главная забота — это вы, читатель, поэтому, если вы не чувствуете, что обладаете достаточным опытом для проведения этих тестов, обратитесь к профессионалу, который проведет их за вас. Опасные для жизни напряжение и ток присутствуют в VFD даже после отключения входящего источника питания. Перед тестированием выполните процедуры блокировки/маркировки для имеющейся системы. После этого выполните процедуры дуговой вспышки для данной системы и следуйте местным кодам.

Найдите + (положительные) и – (отрицательные) клеммы шины постоянного тока на приводе. Обратитесь к руководству по эксплуатации устройства или обратитесь к производителю VFD, если вы не уверены в расположении этих клемм.

Мультиметр должен иметь напряжение не менее 1000 В CAT III и возможность проверки диодов.

Установите мультиметр на напряжение постоянного тока. Подсоедините провода + (красный) и — (черный) от счетчика к клеммам шины постоянного тока на VFD. Если значение превышает 10 В постоянного тока, но уменьшается, подождите, пока избыточное напряжение на шине постоянного тока не опустится ниже 10 В постоянного тока. Это время варьируется в зависимости от емкости накопителя. Если напряжение не падает ниже 10 В постоянного тока, убедитесь, что входное питание привода отключено, или обратитесь к производителю или установщику VFD.

В современных VFD входная или выпрямительная секция состоит из входных диодов, которые преобразуют поступающий трехфазный переменный ток синусоидальная волна в выпрямленный источник постоянного тока. Для каждой фазы имеется по крайней мере два диода. Они расположены в противоположной проводящей ориентации, что обеспечивает полноволновое выпрямление. Чтобы проверить входную секцию, нам нужно выполнить простую проверку диодов. Эти проверки включают в себя проверку прямого и обратного направления смещения обоих диодов в каждой фазе. В этом процессе используются входные клеммы R/L1, S/L2, T/L3 привода и клеммы шины постоянного тока.

Если вы не уверены в том, где находятся входные клеммы, обратитесь к руководству VFD.

С мультиметром, настроенным на проверку диодов

подсоедините провод + (красный) к входной клемме (R/L1), а провод – (черный) к клемме шины постоянного тока (+). Это изолирует положительный фазированный диод R/L1. Хороший диод должен показывать около 0,5 В постоянного тока в направлении прямого смещения. Повторите этот процесс для клемм S/L2 и T/L3, оставив провод – (черный) на клемме шины постоянного тока (+).

Примечание: При выполнении этого измерения следите за согласованностью на всех трех входных клеммах. Значение 0,5 В постоянного тока является лишь приблизительным и может изменяться в зависимости от частоты вращения и размера модели. Если в какой-либо момент измеритель показывает 0 В, то этот диод закорочен.

Следующим шагом является проверка обратного направления смещения диодов. Подсоедините провод мультиметра – (черный) к клемме R/L1, а провод мультиметра + (красный) — к клемме шины постоянного тока (+). Затем проверьте оставшиеся два входа, подведя –(черный) провод мультиметра к клеммам S/L2 и T/L3. Мультиметр в конечном итоге должен показать (OL) после зарядки фильтрующих конденсаторов привода. OL возникает, когда источник питания в измерителе не в состоянии пропускать ток через диод в заданном направлении.

Теперь мы закончили с верхними диодами, и нам нужно проверить оба направления остальных диодов на выпрямителе. Мы начинаем с размещения + (красного) провода мультиметра на клемме шины (-), а – (черного) провода мультиметра на клемме R/L1. Это снова должно быть около 0,5 В постоянного тока. Оттуда переместите –(черный) провод мультиметра к оставшимся клеммам S/L2 и T/L3, проверяя согласованность между тремя измерениями. Некоторые инженеры считают, что разница между ними более чем на 0,05 В постоянного тока является плохим знаком, так как это может означать, что один или несколько диодов нуждаются в замене.

Наконец, подведите -(черный) провод мультиметра к клемме шины постоянного тока (-), а + (красный) — к входной клемме R/ L1, затем проверьте входные клеммы S/L2 и T/L3, снова убедившись, что счетчик показывает OL после непродолжительной зарядки аккумулятора. фильтрующие конденсаторы. Время зарядки конденсаторов фильтра может варьироваться и увеличивается в зависимости от размера накопителя.

Теперь мы проверили все диоды в обоих направлениях смещения. Если в какой-либо момент измеритель показывает 0 В, то этот диод закорочен.

После того, как диоды преобразуют входящую переменную волну в постоянный ток, шина постоянного тока или конденсаторы постоянного тока сохраняют напряжение и сглаживают пульсации напряжения на шине постоянного тока. Чтобы полностью проверить конденсаторы, инженеру или работнику завода потребуется извлечь отдельные конденсаторы из системы и использовать тестер, поддерживающий конденсаторы с высоким содержанием микрофарад.

Вместо этого (при проверке без питания) достаточно визуального осмотра на наличие каких-либо признаков физического повреждения или утечки электролитической жидкости из конденсатора. Иногда даже можно почувствовать запах, если конденсатор больше не работает, и запах, скорее всего, будет сильным. Если рассматриваемое устройство проработало много часов, а обслуживающий персонал уже заменяет другие компоненты, неплохо было бы заменить конденсаторы шины постоянного тока.

Третья и заключительная секция — это секция вывода или инвертора. Обычно он состоит из биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT). IGBT принимают накопленный постоянный ток от конденсаторов шины и работают вместе, формируя имитируемую выходную волну переменного тока для двигателя. VFD использует широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) для управления напряжением и частотой, подаваемыми на двигатель. IGBT включает в себя эмиттер, коллектор, затвор и диод свободного хода. VFD модулирует импульсы, подаваемые на двигатель, изменяя продолжительность подачи напряжения между переходами затвор-эмиттер IGBT. Это называется стробированием, и это происходит тысячи раз в секунду.

Сами стробирующие сигналы не могут быть проверены без питания и обычно проверяются после подачи питания, когда привод работает без нагрузки — другими словами, без двигателя. Эта проверка включает в себя использование осциллографа, чтобы убедиться в правильном стробировании IGBT.

Диод свободного хода замыкает выходную цепь и управляет любой регенерацией от двигателя, возвращающейся в привод. Эта регенерированная энергия затем подается обратно в конденсаторы шины постоянного тока.

Наша последняя проверка — это, по сути, еще один набор проверок диодов. К счастью, в большинстве случаев IGBT выходит из строя из-за короткого замыкания диода свободного хода. Как нам это проверить? Мы проверяем это так же, как вводили данные с помощью VFD. Более конкретно, проверьте диоды свободного хода так же, как были проверены диоды выпрямителя, но на этот раз используйте клеммы U/T1, V/T2 и W/T3 вместо клемм R/L1, S/L2 и T/L3. Если измерения показывают хороший диод, все готово. Если измерения показывают короткое замыкание (менее 0,5 В постоянного тока в обоих направлениях), то у вас короткое замыкание IGBT.

Обратите внимание, что эти проверки охватывают основные компоненты главной цепи привода. Если у вас есть показания, которые не находятся в этом диапазоне, то, скорее всего, вам необходимо извлечь накопитель и либо перестроить, либо заменить его.