Các vấn đề phổ biến với VFD và cách khắc phục chúng

Ổ đĩa tần số thay đổi (VFD) đã trở thành các thành phần thiết yếu trong tự động hóa công nghiệp hiện đại. Các thiết bị này giúp kiểm soát tốc độ và mô -men xoắn của động cơ điện, dẫn đến tiết kiệm năng lượng, hoạt động mượt mà hơn và giảm chi phí bảo trì. Tuy nhiên, giống như bất kỳ phần nào của máy móc tinh vi, VFD dễ bị các vấn đề có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và hiệu quả của chúng. Khi sự cố VFD hoặc không thực hiện như mong đợi, nó có thể phá vỡ các quy trình sản xuất, giảm năng suất và phải chịu thời gian chết không cần thiết.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ khám phá một số vấn đề phổ biến nhất có thể xảy ra với VFD, tại sao chúng xảy ra và làm thế nào bạn có thể khắc phục chúng một cách hiệu quả. Cho dù bạn đang xử lý các vấn đề liên quan đến lỗi điện, lỗi giao tiếp hoặc các vấn đề cơ học, hướng dẫn này sẽ giúp bạn hiểu được nguyên nhân gốc và cung cấp các giải pháp để đưa hệ thống VFD của bạn trở lại chức năng đầy đủ.

Hiểu VFD: Cách chúng hoạt động

Trước khi đi vào quá trình khắc phục sự cố, điều quan trọng là phải có sự hiểu biết cơ bản về cách thức hoạt động của VFD. Một ổ đĩa tần số thay đổi điều khiển tốc độ của động cơ điện bằng cách điều chỉnh tần số và điện áp của năng lượng điện được cung cấp. VFD cũng có thể điều chỉnh mô -men xoắn và gia tốc của động cơ, làm cho chúng trở thành một thành phần quan trọng trong các quy trình tự động hóa công nghiệp.

Một VFD điển hình bao gồm ba thành phần chính:

• Trạng thái : Chuyển đổi nguồn AC đến thành DC.

• Bus DC : Bộ lọc và làm mịn nguồn DC để sử dụng ổn định.

• Biến tần : Chuyển đổi nguồn DC trở lại AC với tần số thay đổi để điều khiển tốc độ động cơ.

Mặc dù VFD là thiết bị mạnh mẽ, sự phức tạp của chúng khiến chúng dễ bị một số vấn đề nhất định. Dưới đây là một số vấn đề phổ biến liên quan đến VFD, cùng với hướng dẫn về cách khắc phục chúng.

1. Các vấn đề quá nóng

Vấn đề : Quá nóng là một trong những vấn đề phổ biến nhất mà VFD phải đối mặt. Nhiệt quá mức có thể dẫn đến giảm hiệu quả, lỗi thành phần sớm và tắt hệ thống.

Nguyên nhân : Quá nóng có thể xảy ra do một số yếu tố:

• Thông gió kém xung quanh VFD.

• Quá tải động cơ hoặc chạy nó vượt quá khả năng của nó.

• Nhiệt độ môi trường cao trong khu vực được lắp đặt VFD.

• Lỗi quạt làm mát bên trong.

• Chạy liên tục VFD ở tần số cao mà không bị vỡ.

Các bước khắc phục sự cố :

• Kiểm tra thông gió : Đảm bảo rằng VFD được cài đặt ở một vị trí có luồng không khí thích hợp. Nếu VFD được đặt trong bảng điều khiển hoặc tủ kín, hãy xác minh rằng có đủ quạt làm mát hoặc lỗ thông hơi để giảm nhiệt độ.

• Xác minh tải động cơ : Kiểm tra xem động cơ không quá tải. Đảm bảo VFD có kích thước chính xác cho động cơ và nhu cầu tải của ứng dụng không vượt quá công suất của động cơ.

• Kiểm tra quạt làm mát : Hầu hết các VFD đều được trang bị quạt làm mát để ngăn ngừa quá nóng. Kiểm tra quạt để hoạt động đúng cách và làm sạch bất kỳ bụi hoặc mảnh vụn nào có thể ngăn chặn luồng không khí.

• Đo nhiệt độ môi trường : VFD có phạm vi nhiệt độ tối ưu. Nếu môi trường quá nóng, hãy xem xét di dời VFD hoặc cung cấp thêm làm mát như điều hòa không khí hoặc thông gió.

• Giảm các chu kỳ nhiệm vụ hoạt động : Nếu VFD đang chạy liên tục ở tần số cao, hãy cố gắng thực hiện các chu kỳ nhiệm vụ hoặc cung cấp phá vỡ hoạt động để cho phép hệ thống hạ nhiệt.

2. Quá điện áp hoặc quá điện áp

Vấn đề : VFD rất nhạy cảm với sự dao động trong điện áp. Các điều kiện quá điện áp hoặc quá điện áp có thể khiến ổ bị tắt hoặc trục trặc, dẫn đến sự chậm trễ hoạt động.

Nguyên nhân : Các vấn đề về điện áp có thể bắt nguồn từ:

• Biến động nguồn điện.

• Tăng điện hoặc chùng xuống trong hệ thống.

• Kết nối dây kém.

• Lập trình VFD hoặc cài đặt không chính xác.

Các bước khắc phục sự cố :

• Kiểm tra điện áp đầu vào : Sử dụng vôn kế để đo điện áp đến. Đảm bảo rằng điện áp nằm trong phạm vi chấp nhận được chỉ định bởi nhà sản xuất VFD.

• Kiểm tra các lỗi điện : Tìm kiếm bất kỳ mạch ngắn, lỗi mặt đất hoặc kết nối lỏng lẻo trong nguồn cung cấp điện. Hệ thống dây điện lỏng lẻo hoặc bị hư hỏng có thể dẫn đến sự mất cân bằng điện áp có thể kích hoạt các điều kiện quá điện áp hoặc không điện áp.

• Xác minh cài đặt : Kiểm tra các tham số của VFD để đảm bảo rằng cài đặt điện áp được cấu hình đúng. Trong một số trường hợp, VFD có thể được đặt thành một điện áp quá cao hoặc quá thấp so với động cơ hoặc nguồn điện.

3. Động cơ không khởi động hoặc chạy thất thường

Vấn đề : Nếu động cơ không khởi động hoặc chạy không liên tục hoặc thất thường, nó chỉ ra rằng có điều gì đó không ổn với VFD hoặc động cơ.

Nguyên nhân : Nguyên nhân có thể cho vấn đề này bao gồm:

• Hệ thống dây động cơ không chính xác.

• Đầu ra VFD bị lỗi.

• Động cơ kém.

• Nguồn điện không đầy đủ cho VFD.

• Kiểm soát các vấn đề mạch.

Các bước khắc phục sự cố :

• Kiểm tra kết nối động cơ : Xác minh rằng hệ thống dây của động cơ được kết nối chính xác với VFD theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Dây không chính xác có thể ngăn động cơ khởi động hoặc khiến nó chạy thất thường.

• Kiểm tra đầu ra VFD : Sử dụng đồng hồ vạn năng để kiểm tra đầu ra của VFD cho động cơ. Nếu điện áp thất thường hoặc quá thấp, VFD có thể bị lỗi.

• Kiểm tra vật liệu cách nhiệt của động cơ : Kiểm tra động cơ về thiệt hại cách nhiệt, vì cách nhiệt kém có thể dẫn đến các mạch ngắn hoặc các vấn đề tiếp đất ảnh hưởng đến hiệu suất của động cơ.

• Đảm bảo cung cấp năng lượng ổn định : Xác minh rằng VFD đang nhận được nguồn điện ổn định. Biến động điện áp hoặc không đủ năng lượng có thể ngăn vận động bắt đầu hoặc gây ra hành vi thất thường.

• Kiểm tra mạch điều khiển : Kiểm tra bất kỳ mạch điều khiển hoặc cảm biến có thể ảnh hưởng đến hoạt động của động cơ. Rơle bị lỗi hoặc công tắc có thể phá vỡ chức năng động cơ.

4. Mã giao tiếp hoặc mã lỗi bị lỗi

Vấn đề : Vấn đề giao tiếp giữa VFD và các phần khác của hệ thống tự động hóa có thể dẫn đến mã lỗi hoặc trục trặc. Vấn đề này có thể xuất hiện khi thất bại trong giao tiếp với PLC (bộ điều khiển logic có thể lập trình) hoặc HMI (giao diện-máy tính).

Nguyên nhân : Nguyên nhân có thể của các vấn đề giao tiếp bao gồm:

• Cài đặt giao tiếp không chính xác.

• Dây bị lỗi hoặc kết nối cáp.

• Tiếng ồn hoặc nhiễu trong dòng giao tiếp.

• Giao thức giao tiếp không tương thích.

• Phần mềm hoặc phần mềm trục trặc.

Các bước khắc phục sự cố :

• Xác minh cài đặt giao tiếp : Kiểm tra các tham số giao tiếp trong cả VFD và hệ thống được kết nối (PLC, HMI, v.v.). Đảm bảo rằng các cài đặt như tốc độ baud, bit dữ liệu và khớp chẵn lẻ.

• Kiểm tra hệ thống dây điện và kết nối : Tìm kiếm cáp lỏng hoặc bị hỏng có thể gây gián đoạn giao tiếp. Đảm bảo rằng tất cả các kết nối được bảo mật và được bảo vệ đúng cách để ngăn chặn nhiễu nhiễu.

• Kiểm tra nhiễu hoặc nhiễu : Giao thoa điện từ (EMI) có thể phá vỡ các tín hiệu giao tiếp. Nếu nghi ngờ nhiễu, hãy xem xét định tuyến lại cáp, sử dụng cáp cặp xoắn hoặc thêm các bộ lọc để giảm nhiễu.

• Kiểm tra các giao thức : Đảm bảo rằng giao thức giao tiếp được sử dụng bởi VFD tương thích với PLC hoặc các bộ điều khiển khác trong hệ thống.

• Đặt lại hệ thống : Trong một số trường hợp, các lỗi giao tiếp được gây ra bởi các trục trặc tạm thời hoặc các vấn đề phần mềm. Đặt lại VFD, PLC hoặc HMI để xem điều này có giải quyết được vấn đề không.

5. Báo động và mã lỗi

Vấn đề : VFD thường hiển thị báo thức hoặc mã lỗi khi có sự cố. Các báo động này có thể bao gồm từ bảo vệ quá tải đến lỗi phần cứng và hiểu được mỗi mã có nghĩa là gì là điều cần thiết để khắc phục sự cố.

Nguyên nhân : Báo động và mã lỗi có thể được kích hoạt bởi:

• Quá tải động cơ.

• Mạch ngắn hoặc mạch mở.

• Cảm biến bị lỗi hoặc các thành phần.

• Điều kiện cung cấp điện hoặc điều kiện quá điện áp không đầy đủ.

• Cài đặt VFD không chính xác.

Các bước khắc phục sự cố :

• Tham khảo hướng dẫn sử dụng VFD : Tham khảo hướng dẫn sử dụng của VFD để hiểu mỗi mã báo động hoặc mã lỗi có nghĩa là gì. Các nhà sản xuất khác nhau có thể sử dụng các mã khác nhau, vì vậy điều cần thiết là xác định vấn đề chính xác.

• Kiểm tra các điều kiện quá tải : Nếu động cơ bị quá tải, VFD có thể kích hoạt báo động. Kiểm tra tải của động cơ và giảm nó nếu cần thiết. Đảm bảo rằng thông số kỹ thuật của động cơ phù hợp với ứng dụng.

• Kiểm tra các mạch ngắn hoặc mạch mở : Sử dụng đồng hồ vạn năng để kiểm tra các kết nối đầu ra của VFD và đảm bảo rằng không có mạch ngắn hoặc mạch mở trong hệ thống dây điện.

• Xác minh chức năng cảm biến : Mã lỗi có thể được kích hoạt bởi các cảm biến hoặc thiết bị phản hồi bị trục trặc. Kiểm tra tất cả các cảm biến, màn hình nhiệt độ và các thành phần được kết nối khác để hoạt động đúng.

6. Tắt máy bất ngờ

Vấn đề : VFD có thể đóng cửa bất ngờ trong quá trình hoạt động, gây ra sự gián đoạn và thời gian chết. Điều này có thể xảy ra do một số lý do, bao gồm các lỗi điện, quá tải nhiệt hoặc các chuyến đi an toàn.

Nguyên nhân : Các nguyên nhân phổ biến nhất của việc tắt máy bất ngờ là:

• Quá nóng hoặc quá tải nhiệt.

• Lỗi điện hoặc hệ thống dây điện không chính xác.

• Cài đặt tham số không chính xác.

• Các cơ chế bảo vệ an toàn, chẳng hạn như bảo vệ quá dòng hoặc quá điện áp, được kích hoạt.

Các bước khắc phục sự cố :

• Kiểm tra quá nhiệt : Đảm bảo rằng VFD và động cơ không hoạt động trong môi trường quá nóng. Kiểm tra hệ thống làm mát và cải thiện thông gió nếu cần.

• Kiểm tra các kết nối điện : Xác minh rằng tất cả các kết nối điện đều an toàn và công suất đến ổn định.

• Xem lại cài đặt và tham số : Xem lại các tham số và cài đặt trong VFD để đảm bảo rằng chúng được cấu hình chính xác cho động cơ và ứng dụng.

• Kiểm tra cài đặt an toàn : Một số VFD được lập trình với các tính năng bảo vệ như bảo vệ quá dòng, quá điện áp hoặc bảo vệ quá điện áp. Kiểm tra các cài đặt này để xem chúng có quá nhạy cảm với ứng dụng của bạn không và điều chỉnh khi cần thiết.