مشکلات رایج در مورد VFD ها و نحوه عیب یابی آنها

درایوهای فرکانس متغیر (VFD) در اتوماسیون صنعتی مدرن به مؤلفه های اساسی تبدیل شده اند. این دستگاه ها به کنترل سرعت و گشتاور موتورهای برقی کمک می کنند و منجر به صرفه جویی در مصرف انرژی ، عملیات نرم و نرم و کاهش هزینه های نگهداری می شوند. با این حال ، مانند هر قطعه ای از ماشین آلات پیشرفته ، VFD ها مستعد موضوعاتی هستند که ممکن است بر عملکرد و کارآیی آنها تأثیر بگذارد. هنگامی که VFDS نقص عملکرد یا عملکردی را که انتظار می رود انجام ندهید ، می تواند فرآیندهای تولید را مختل کند ، بهره وری را کاهش داده و خرابی غیر ضروری را متحمل شود.

در این مقاله ، ما برخی از شایع ترین مشکلاتی را که می تواند با VFD ها رخ دهد ، چرا اتفاق می افتد ، و اینکه چگونه می توانید آنها را به طور مؤثر عیب یابی کنید ، بررسی خواهیم کرد. این که آیا شما با موضوعات مربوط به گسل های الکتریکی ، خطاهای ارتباطی یا مشکلات مکانیکی سر و کار دارید ، این راهنما به شما کمک می کند تا علل اصلی را درک کرده و راه حل هایی را برای بازگشت سیستم VFD خود به عملکرد کامل ارائه دهید.

درک VFDS: نحوه کار آنها

قبل از غواصی در فرآیند عیب یابی ، درک اساسی از نحوه عملکرد VFD ها مهم است. یک درایو فرکانس متغیر با تنظیم فرکانس و ولتاژ برق الکتریکی عرضه شده ، سرعت یک موتور الکتریکی را کنترل می کند. VFD ها همچنین می توانند گشتاور و شتاب موتورها را تنظیم کنند و آنها را به یک مؤلفه مهم در فرآیندهای اتوماسیون صنعتی تبدیل کند.

یک VFD معمولی از سه مؤلفه اصلی تشکیل شده است:

• یکسو کننده : قدرت AC ورودی را به DC تبدیل می کند.

• DC Bus : فیلترها را برای استفاده پایدار فیلترها و صاف می کند.

• اینورتر : برای کنترل سرعت موتور ، قدرت DC را با فرکانس متغیر به AC تبدیل می کند.

اگرچه VFD ها دستگاه های قوی هستند ، اما پیچیدگی آنها باعث می شود که آنها مستعد برخی از مسائل باشند. در زیر برخی از مشکلات متداول مرتبط با VFD ها ، همراه با راهنمایی در مورد چگونگی عیب یابی آنها وجود دارد.

1. مسائل بیش از حد گرم

مشکل : گرمای بیش از حد یکی از شایع ترین مشکلاتی است که توسط VFDS با آن روبرو است. گرمای بیش از حد می تواند منجر به کاهش کارایی ، خرابی اجزای زودرس و خاموش شدن سیستم شود.

علت : گرمای بیش از حد به دلیل چندین عامل ممکن است رخ دهد:

• تهویه ضعیف در اطراف VFD.

• اضافه بار موتور یا اجرای آن فراتر از ظرفیت آن.

• دمای بالای محیط در منطقه ای که VFD نصب شده است.

• خرابی فن خنک کننده داخلی.

• اجرای مداوم VFD در فرکانس های زیاد و بدون استراحت.

مراحل عیب یابی :

• تهویه را بررسی کنید : اطمینان حاصل کنید که VFD در مکانی با جریان هوای مناسب نصب شده است. اگر VFD در یک صفحه کنترل یا کابینت بسته قرار دارد ، تأیید کنید که فن های خنک کننده کافی یا دریچه هایی برای پایین نگه داشتن درجه حرارت وجود دارد.

• بار موتور را تأیید کنید : بررسی کنید که موتور بیش از حد بارگیری نشده است. اطمینان حاصل کنید که VFD به درستی برای موتور اندازه گیری شده است و نیازهای بار برنامه از ظرفیت موتور تجاوز نمی کند.

• طرفداران خنک کننده را بازرسی کنید : بیشتر VFD ها برای جلوگیری از گرمای بیش از حد مجهز به فن های خنک کننده هستند. برای عملکرد مناسب از طرفداران بازرسی کنید و هرگونه گرد و غبار یا بقایای موجود در جریان جریان هوا را تمیز کنید.

• اندازه گیری دمای محیط : VFD ها دارای دامنه دما بهینه هستند. اگر محیط خیلی گرم است ، جابجایی VFD یا تهیه خنک کننده اضافی مانند تهویه هوا یا تهویه را در نظر بگیرید.

• چرخه های وظیفه عملیاتی را کاهش دهید : اگر VFD به طور مداوم در فرکانس های بالا کار می کند ، سعی کنید چرخه های وظیفه را اجرا کنید یا شکستگی هایی را فراهم کنید تا سیستم خنک شود.

2. ولتاژ یا ولتاژ

مشکل : VFD ها نسبت به نوسانات ولتاژ بسیار حساس هستند. ولتاژ یا شرایط ولتاژ ولتاژ می تواند باعث خاموش شدن یا نقص عملکرد شود و منجر به تاخیر عملیاتی شود.

علت : مشکلات ولتاژ می تواند ناشی از:

• نوسانات منبع تغذیه.

• افزایش الکتریکی یا گنگ در سیستم.

• اتصالات سیم کشی ضعیف.

• برنامه نویسی یا تنظیمات VFD نادرست.

مراحل عیب یابی :

• ولتاژ ورودی را بررسی کنید : برای اندازه گیری ولتاژ ورودی از ولت متر استفاده کنید. اطمینان حاصل کنید که ولتاژ در محدوده قابل قبول مشخص شده توسط سازنده VFD قرار می گیرد.

• برای گسل های الکتریکی بازرسی کنید : به دنبال هر مدارهای کوتاه ، گسل های زمینی یا اتصالات گشاد در منبع الکتریکی باشید. سیم کشی شل یا آسیب دیده می تواند منجر به عدم تعادل ولتاژ شود که می تواند باعث ولتاژ یا شرایط ولتاژ شود.

• تنظیمات را تأیید کنید : پارامترهای VFD را بررسی کنید تا اطمینان حاصل شود که تنظیمات ولتاژ به درستی پیکربندی شده است. در بعضی موارد ، VFD ممکن است روی ولتاژ تنظیم شود که برای موتور یا منبع تغذیه خیلی زیاد یا خیلی کم باشد.

3 موتور را به صورت نامنظم شروع یا اجرا نمی کند

مشکل : اگر موتور نتواند به طور متناوب یا نامنظم کار کند یا اجرا شود ، نشان می دهد که با VFD یا موتور مشکلی ندارد.

علت : علل احتمالی این مشکل شامل موارد زیر است:

• سیم کشی موتور نادرست.

• خروجی VFD معیوب.

• عایق حرکتی ضعیف.

• منبع تغذیه ناکافی به VFD.

• مشکلات مدار کنترل.

مراحل عیب یابی :

• اتصالات موتور را بررسی کنید : تأیید کنید که سیم کشی موتور به درستی مطابق دستورالعمل سازنده به VFD وصل شده است. سیم کشی نادرست می تواند از شروع موتور جلوگیری کند یا باعث نامناسب آن شود.

• خروجی VFD را بررسی کنید : از یک مولتی متر برای آزمایش خروجی VFD به موتور استفاده کنید. اگر ولتاژ نامنظم یا خیلی کم باشد ، VFD ممکن است معیوب باشد.

• عایق موتور را بررسی کنید : موتور را برای آسیب عایق بررسی کنید ، زیرا عایق ضعیف می تواند منجر به مدارهای کوتاه یا مسائل زمینی شود که بر عملکرد حرکتی تأثیر می گذارد.

• از منبع تغذیه پایدار اطمینان حاصل کنید : تأیید کنید که VFD منبع تغذیه پایدار را دریافت می کند. نوسانات ولتاژ یا قدرت کافی نمی تواند مانع از شروع موتور یا ایجاد رفتار نامنظم شود.

• بررسی مدار کنترل : هرگونه مدار کنترل یا سنسورهایی را که ممکن است در عملکرد موتور تأثیر بگذارد ، بررسی کنید. رله ها یا سوئیچ های معیوب می توانند عملکرد موتور را مختل کنند.

4. کدهای ارتباط معیوب یا خطای

مشکل : مسائل ارتباطی بین VFD و سایر قسمت های سیستم اتوماسیون می تواند منجر به کدهای خطا یا نقص شود. این مشکل ممکن است خود را به عنوان خرابی های ارتباطی با PLC (کنترل کننده منطق قابل برنامه ریزی) یا HMIS (رابط های انسان-ماشین) معرفی کند.

علت : علل احتمالی مسائل ارتباطی شامل موارد زیر است:

• تنظیمات ارتباطی نادرست.

• سیم کشی معیوب یا اتصالات کابل.

• سر و صدا یا تداخل در خط ارتباطی.

• پروتکل های ارتباطی ناسازگار.

• نرم افزار یا اشکالات سیستم عامل.

مراحل عیب یابی :

• تنظیمات ارتباطی را تأیید کنید : پارامترهای ارتباطی را در VFD و سیستم متصل (PLC ، HMI و غیره) بررسی کنید. اطمینان حاصل کنید که تنظیماتی مانند نرخ Baud ، بیت های داده و تطبیق مطابقت دارد.

• سیم کشی و اتصالات را بازرسی کنید : به دنبال کابل های سست یا آسیب دیده باشید که ممکن است باعث ایجاد وقفه در ارتباط شود. اطمینان حاصل کنید که تمام اتصالات ایمن و به درستی محافظت می شوند تا از تداخل نویز جلوگیری شود.

• آزمایش سر و صدا یا تداخل : تداخل الکترومغناطیسی (EMI) می تواند سیگنال های ارتباطی را مختل کند. اگر به تداخل مشکوک است ، کابل های تغییر مکان ، استفاده از کابل های جفت پیچ خورده یا اضافه کردن فیلترها را برای کاهش نویز در نظر بگیرید.

• پروتکل ها را بررسی کنید : اطمینان حاصل کنید که پروتکل ارتباطی مورد استفاده VFD با PLC یا سایر کنترل کننده های موجود در سیستم سازگار است.

• تنظیم مجدد سیستم : در برخی موارد ، خطاهای ارتباطی ناشی از اشکالات موقت یا مشکلات نرم افزاری است. VFD ، PLC یا HMI را مجدداً تنظیم کنید تا ببینید آیا این مشکل را برطرف می کند یا خیر.

5. هشدارها و کدهای گسل

مشکل : VFD ها در صورت اشتباه ، هشدار یا کدهای گسل را نشان می دهند. این آلارم ها می توانند از محافظت بیش از حد تا خرابی های سخت افزاری متغیر باشند و درک این که هر کد به معنای عیب یابی ضروری است.

علت : هشدارها و کدهای گسل توسط:

• اضافه بار موتور.

• مدارهای کوتاه یا مدارهای باز.

• سنسورهای معیوب یا مؤلفه ها.

• منبع تغذیه ناکافی یا شرایط ولتاژ.

• تنظیمات نادرست VFD.

مراحل عیب یابی :

• با دفترچه راهنمای VFD مشورت کنید : برای درک اینکه هر زنگ هشدار یا کد خطا به چه معنی است ، به دفترچه راهنمای کاربر VFD مراجعه کنید. تولید کنندگان مختلف ممکن است از کدهای مختلف استفاده کنند ، بنابراین شناسایی مسئله دقیق ضروری است.

• شرایط اضافه بار را بررسی کنید : اگر موتور بیش از حد بارگیری شود ، VFD ممکن است زنگ خطر را ایجاد کند. بار موتور را بازرسی کنید و در صورت لزوم آن را کاهش دهید. اطمینان حاصل کنید که مشخصات موتور با برنامه هماهنگ است.

• برای مدارهای کوتاه یا مدارهای باز بازرسی کنید : از یک مولتی متر برای بررسی اتصالات خروجی VFD استفاده کنید و اطمینان حاصل کنید که هیچ مدار کوتاه یا مدارهای باز در سیم کشی وجود ندارد.

• عملکرد سنسور را تأیید کنید : کدهای گسل ممکن است توسط سنسورهای نقص یا دستگاه های بازخورد ایجاد شود. تمام سنسورها ، مانیتورهای دما و سایر مؤلفه های متصل را برای عملکرد مناسب آزمایش کنید.

6. خاموشی های غیر منتظره

مشکل : VFD ها ممکن است در حین کار به طور غیر منتظره ای خاموش شوند و باعث ایجاد اختلال و خرابی شوند. این می تواند به دلایل مختلفی از جمله گسل های الکتریکی ، اضافه بار حرارتی یا سفرهای ایمنی رخ دهد.

علت : شایع ترین علل خاموش شدن غیر منتظره عبارتند از:

• گرمای بیش از حد یا اضافه بار حرارتی.

• گسل های برقی یا سیم کشی نادرست.

• تنظیمات پارامتر نادرست.

• مکانیسم های محافظت از ایمنی ، مانند محافظت از ولتاژ بیش از حد یا بیش از حد ، ایجاد می شود.

مراحل عیب یابی :

• گرمای بیش از حد را بررسی کنید : اطمینان حاصل کنید که VFD و موتور در محیطی که خیلی گرم باشد کار نمی کنند. سیستم خنک کننده را بازرسی کرده و در صورت لزوم تهویه را بهبود بخشید.

• اتصالات الکتریکی را بازرسی کنید : تأیید کنید که تمام اتصالات الکتریکی ایمن هستند و قدرت ورودی پایدار است.

• تنظیمات و پارامترها را مرور کنید : پارامترها و تنظیمات موجود در VFD را مرور کنید تا اطمینان حاصل شود که آنها به درستی برای موتور و برنامه پیکربندی شده اند.

• تنظیمات ایمنی را بررسی کنید : برخی از VFD ها با ویژگی های محافظتی مانند بیش از حد ، ولتاژ یا محافظت از ولتاژ برنامه ریزی شده اند. این تنظیمات را بررسی کنید تا ببینید که آیا آنها برای برنامه شما بسیار حساس هستند و در صورت لزوم تنظیم می کنند.