المشكلات الشائعة مع VFDs وكيفية استكشاف الأخطاء وإصلاحها

أصبحت محركات التردد المتغيرة (VFDs) مكونات أساسية في الأتمتة الصناعية الحديثة. تساعد هذه الأجهزة في التحكم في سرعة وعزم الدوران للمحركات الكهربائية ، مما يؤدي إلى توفير الطاقة ، والعمليات الأكثر سلاسة ، وتقليل تكاليف الصيانة. ومع ذلك ، مثل أي جزء من الآلات المتطورة ، فإن VFDs عرضة للقضايا التي قد تؤثر على أدائها وكفاءتها. عندما يعطل VFDS أو لا تؤدي كما هو متوقع ، يمكن أن يعطل عمليات التصنيع ، ويقلل من الإنتاجية ، وتحمل وقت تعطل غير ضروري.

في هذه المقالة ، سنستكشف بعض المشكلات الأكثر شيوعًا التي يمكن أن تحدث مع VFDs ، ولماذا تحدث ، وكيف يمكنك استكشافها بشكل فعال. سواء كنت تتعامل مع المشكلات المتعلقة بالأخطاء الكهربائية أو أخطاء الاتصال أو المشكلات الميكانيكية ، فإن هذا الدليل سيساعدك على فهم الأسباب الجذرية وتوفير حلول لإعادة نظام VFD إلى الوظائف الكاملة.

فهم VFDs: كيف يعملون

قبل الغوص في عملية استكشاف الأخطاء وإصلاحها ، من المهم أن يكون لديك فهم أساسي لكيفية عمل VFDs. يتحكم محرك التردد المتغير في سرعة المحرك الكهربائي عن طريق ضبط تردد وجهد الطاقة الكهربائية الموردة. يمكن لـ VFDs أيضًا تنظيم عزم الدوران وتسريع المحركات ، مما يجعلها مكونًا مهمًا في عمليات الأتمتة الصناعية.

يتكون VFD النموذجي من ثلاثة مكونات رئيسية:

• المقوم : يحول قوة التيار المتردد الواردة إلى العاصمة.

• حافلة DC : مرشحات وتنعيم قوة التيار المستمر للاستخدام المستقر.

• العاكس : يحول الطاقة DC إلى AC مع تردد متغير للتحكم في سرعة المحرك.

على الرغم من أن VFDs هي أجهزة قوية ، فإن تعقيدها يجعلها عرضة لبعض القضايا. فيما يلي بعض المشكلات الشائعة المرتبطة بـ VFDs ، إلى جانب إرشادات حول كيفية استكشاف الأخطاء وإصلاحها.

1. قضايا ارتفاع درجة حرارة

المشكلة : ارتفاع درجة الحرارة هي واحدة من أكثر المشاكل شيوعًا التي تواجه VFDs. يمكن أن تؤدي الحرارة المفرطة إلى انخفاض الكفاءة ، وفشل المكون قبل الأوان ، وإغلاق النظام.

السبب : يمكن أن يحدث ارتفاع درجة الحرارة بسبب عدة عوامل:

• ضعف التهوية حول VFD.

• الزائد المحرك أو تشغيله إلى ما هو أبعد من قدرته.

• ارتفاع درجات الحرارة المحيطة في المنطقة التي يتم فيها تثبيت VFD.

• فشل مروحة التبريد الداخلية.

• تشغيل مستمر لـ VFD بترددات عالية دون فترات راحة.

خطوات استكشاف الأخطاء وإصلاحها :

• تحقق من التهوية : تأكد من تثبيت VFD في موقع مع تدفق الهواء المناسب. إذا كان VFD موجودًا في لوحة تحكم أو خزانة مغلقة ، فتأكد من وجود مراوح تبريد كافية أو فتحات التهوية للحفاظ على درجة الحرارة.

• تحقق من تحميل المحرك : تحقق من أن المحرك غير محمل. تأكد من حجم VFD بشكل صحيح للمحرك وأن متطلبات تحميل التطبيق لا تتجاوز قدرة المحرك.

• فحص مراوح التبريد : معظم VFDs تأتي مزودة بمراوح التبريد لمنع ارتفاع درجة الحرارة. افحص المشجعين من أجل الأداء المناسب وتنظيف أي غبار أو حطام قد يحظر تدفق الهواء.

• قياس درجة الحرارة المحيطة : VFDs لها نطاق درجة الحرارة الأمثل. إذا كانت البيئة ساخنة جدًا ، ففكر في نقل VFD أو توفير تبريد إضافي مثل تكييف الهواء أو التهوية.

• تقليل دورات الرسوم التشغيلية : إذا كان VFD يعمل بشكل مستمر في الترددات العالية ، فحاول تنفيذ دورات الرسوم أو توفير فترات راحة للسماح للنظام بالتبرع.

2. الجهد الزائد أو الجهد السفلي

المشكلة : VFDs حساسة للغاية للتقلبات في الجهد. يمكن أن تتسبب ظروف الجهد الزائد أو الجهد السفلي في إغلاق محرك الأقراص أو عطل ، مما يؤدي إلى تأخير تشغيلي.

السبب : يمكن أن تنبع مشاكل الجهد من:

• تقلبات إمداد الطاقة.

• الزيادات الكهربائية أو التراجع في النظام.

• اتصالات الأسلاك الضعيفة.

• برمجة أو إعدادات VFD غير صحيحة.

خطوات استكشاف الأخطاء وإصلاحها :

• تحقق من جهد الإدخال : استخدم مقياس الفولتميتر لقياس الجهد الوارد. تأكد من أن الجهد ينخفض ​​ضمن النطاق المقبول المحدد من قبل الشركة المصنعة VFD.

• فحص الأعطال الكهربائية : ابحث عن أي دوائر قصيرة أو أخطاء أرضية أو اتصالات فضفاضة في الإمداد الكهربائي. يمكن أن تؤدي الأسلاك الفضفاضة أو التالفة إلى اختلالات الجهد التي يمكن أن تؤدي إلى الجهد الزائد أو ظروف الجهد.

• تحقق من الإعدادات : تحقق من معلمات VFD للتأكد من تكوين إعدادات الجهد بشكل صحيح. في بعض الحالات ، قد يتم ضبط VFD على جهد مرتفع جدًا أو منخفض جدًا بالنسبة للمحرك أو إمدادات الطاقة.

3. المحرك لا يبدأ أو يعمل بشكل خاطئ

المشكلة : إذا فشل المحرك في البدء أو يعمل بشكل متقطع أو خاطئ ، فإنه يشير إلى أن هناك خطأ ما في VFD أو المحرك.

السبب : تشمل الأسباب المحتملة لهذه المشكلة:

• أسلاك محرك غير صحيحة.

• خاطئ VFD الإخراج.

• ضعف عزل المحرك.

• عدم كفاية إمدادات الطاقة إلى VFD.

• قضايا الدائرة السيطرة.

خطوات استكشاف الأخطاء وإصلاحها :

• تحقق من اتصالات المحرك : تحقق من أن أسلاك المحرك متصلة بشكل صحيح بـ VFD وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة. الأسلاك غير الصحيحة يمكن أن تمنع المحرك من البدء أو يتسبب في تشغيله بشكل خاطئ.

• فحص إخراج VFD : استخدم مقياس متعدد لاختبار إخراج VFD إلى المحرك. إذا كان الجهد خاطئًا أو منخفضًا جدًا ، فقد يكون VFD معيبًا.

• تحقق من عزل المحرك : فحص المحرك لتلف العزل ، لأن العزل الضعيف يمكن أن يؤدي إلى دوائر قصيرة أو مشاكل التأريض التي تؤثر على الأداء الحركي.

• تأكد من إمدادات الطاقة المستقرة : تحقق من أن VFD يتلقى مصدر طاقة مستقر. يمكن أن تمنع تقلبات الجهد أو الطاقة غير الكافية للمحرك من البدء أو التسبب في سلوك خاطئ.

• فحص دائرة التحكم : فحص أي دائرة تحكم أو أجهزة استشعار قد تؤثر على تشغيل المحرك. يمكن أن تعطل المرحلات المعيبة أو المفاتيح وظيفة المحرك.

4. رموز الاتصالات الخاطئة أو الأخطاء

المشكلة : يمكن أن تؤدي مشكلات الاتصال بين VFD وأجزاء أخرى من نظام الأتمتة إلى رموز الخطأ أو أعطال. قد تقدم هذه المشكلة نفسها كخفقات في الاتصال مع PLCs (وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة) أو HMIS (واجهات الإنسان والآلة).

السبب : تشمل الأسباب المحتملة لقضايا الاتصال:

• إعدادات الاتصال غير الصحيحة.

• الأسلاك الخاطئة أو اتصالات الكابل.

• الضوضاء أو التداخل في خط الاتصال.

• بروتوكولات الاتصال غير المتوافقة.

• مواطن الخلل البرمجيات أو البرامج الثابتة.

خطوات استكشاف الأخطاء وإصلاحها :

• تحقق من إعدادات الاتصال : تحقق من معلمات الاتصال في كل من VFD والنظام المتصل (PLC ، HMI ، إلخ). تأكد من أن الإعدادات مثل معدل باود ، وبتات البيانات ، ومطابقة التكافؤ.

• فحص الأسلاك والاتصالات : ابحث عن الكابلات الفضفاضة أو التالفة التي قد تسبب انقطاع الاتصالات. تأكد من أن جميع الاتصالات آمنة ومحمية بشكل صحيح لمنع تداخل الضوضاء.

• اختبار الضوضاء أو التداخل : يمكن للتداخل الكهرومغناطيسي (EMI) تعطيل إشارات الاتصال. إذا تم الاشتباه في التداخل ، ففكر في إعادة توجيه الكابلات ، أو باستخدام كابلات الملتوية ، أو إضافة مرشحات لتقليل الضوضاء.

• تحقق من البروتوكولات : تأكد من أن بروتوكول الاتصال المستخدم من قبل VFD متوافق مع PLC أو وحدات التحكم الأخرى في النظام.

• إعادة ضبط النظام : في بعض الحالات ، تحدث أخطاء الاتصالات عن مواطن الخلل المؤقتة أو مشكلات البرامج. أعد ضبط VFD أو PLC أو HMI لمعرفة ما إذا كان هذا يحل المشكلة.

5. الإنذارات ورموز الصدع

المشكلة : غالبًا ما تعرض VFDs الإنذارات أو رموز الصدع عندما يحدث خطأ ما. يمكن أن تتراوح الإنذارات هذه من حماية الحمل الزائد إلى فشل الأجهزة ، وفهم ما يعنيه كل رمز ضروري لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها.

السبب : يمكن تشغيل الإنذارات ورموز الصدع بواسطة:

• الحمولة الزائدة.

• دوائر قصيرة أو دوائر مفتوحة.

• مستشعرات أو مكونات خاطئة.

• عدم كفاية إمدادات الطاقة أو ظروف الجهد الزائد.

• إعدادات VFD غير صحيحة.

خطوات استكشاف الأخطاء وإصلاحها :

• راجع دليل VFD : راجع دليل مستخدم VFD لفهم معنى كل رمز إنذار أو خطأ. قد يستخدم الشركات المصنعة المختلفة رموزًا مختلفة ، لذلك من الضروري تحديد المشكلة الدقيقة.

• تحقق من حدوث شروط زائدة : إذا كان المحرك محملاً ، فقد يؤدي VFD إلى إنذار. افحص حمل المحرك وقم بتقليله إذا لزم الأمر. تأكد من أن مواصفات المحرك تتماشى مع التطبيق.

• تفقد دوائر قصيرة أو دوائر مفتوحة : استخدم مقياسًا متعدد المقياس للتحقق من اتصالات إخراج VFD والتأكد من عدم وجود دوائر قصيرة أو دوائر مفتوحة في الأسلاك.

• تحقق من وظائف المستشعر : قد يتم تشغيل رموز الصدع بواسطة مستشعرات أو أجهزة التغذية المرتدة. اختبر جميع المستشعرات وشاشات درجة الحرارة والمكونات الأخرى المتصلة للتشغيل المناسب.

6. الإغلاق غير المتوقع

المشكلة : قد تغلق VFDs بشكل غير متوقع أثناء التشغيل ، مما تسبب في تعطيل ووقت التوقف. يمكن أن يحدث هذا بسبب عدة أسباب ، بما في ذلك الأعطال الكهربائية أو الحمولة الزائدة الحرارية أو رحلات السلامة.

السبب : الأسباب الأكثر شيوعًا للإغلاق غير المتوقع هي:

• ارتفاع درجة الحرارة أو الأحمال الزائدة الحرارية.

• الأخطاء الكهربائية أو الأسلاك غير الصحيحة.

• إعدادات المعلمة غير صحيحة.

• آليات حماية السلامة ، مثل الحماية الزائدة أو الجهد الزائد ، يتم تشغيلها.

خطوات استكشاف الأخطاء وإصلاحها :

• تحقق من ارتفاع درجة الحرارة : تأكد من أن VFD والمحرك لا يعملان في بيئة ساخنة للغاية. فحص نظام التبريد وتحسين التهوية إذا لزم الأمر.

• فحص الاتصالات الكهربائية : تحقق من أن جميع الاتصالات الكهربائية آمنة وأن الطاقة الواردة مستقرة.

• مراجعة إعدادات ومعلمات : راجع المعلمات والإعدادات داخل VFD للتأكد من تكوينها بشكل صحيح للمحرك والتطبيق.

• تحقق من إعدادات السلامة : تمت برمجة بعض VFDs بميزات واقية مثل الحماية الزائدة أو الجهد أو حماية الجهد الزائد. تحقق من هذه الإعدادات لمعرفة ما إذا كانت حساسة للغاية لتطبيقك وضبطها حسب الضرورة.