Частотный преобразователь варуна ошибки

В процессе эксплуатации преобразователя частоты (ПЧ) рано или поздно возникают проблемы, связанные с его корректной работой. Ошибки и сбои могут происходить как при включении (настройке) частотника, так и при его эксплуатации.

При возникновении большинства ошибок преобразователь прекращает работу. Реакцию на некоторые ошибки можно программировать. Например, при возникновении сбоя ПЧ может останавливаться либо продолжать работать, выдав сообщение о неисправности. В некоторых частотных преобразователях существует так называемый «пожарный режим», когда ПЧ работает, несмотря на проблемы, вплоть до поломки и возгорания.

Для начала рассмотрим типичные сообщения об авариях и ошибках ПЧ, которые отображаются на экране пользователя. Отметим, что большинство этих сообщений передаются по каналу связи (если он присутствует) в контроллер и соответствующим образом обрабатываются.

1. Перегрузка по току

Код на дисплее: OC (Over Current). Это сообщение говорит о том, что выходной ток преобразователя частоты превысил допустимое значение. Если данная ошибка появилась при первом пуске ПЧ, необходимо проверить соответствие номинального тока частотника номинальному и реальному току двигателя – возможно, произошло замыкание внутри двигателя. В некоторых типах ПЧ перегрузка OC может разделяться на 3 разных ошибки – перегрузка по току при разгоне, при торможении, при работе на постоянной скорости.

2. Перегрузка

Код на дисплее: OL (Over Load). Данное сообщение связано с предыдущим и в некоторой степени дублирует его. Сообщение OL может высвечиваться из-за срабатывания внутренней электронной тепловой защиты двигателя, либо из-за превышения механической нагрузки на двигатель (превышения момента). Уровень перегрузки устанавливается при настройке частотного преобразователя, причем задаются как уровень тока (в амперах или процентах), так и время реакции в секундах.

3. Превышение напряжения

Код на дисплее: OV (Over Voltage). Это сообщение появляется, когда напряжение на звене постоянного тока превышает допустимый порог. В первую очередь данная ошибка возникает во время торможения, когда электродвигатель входит в режим генерации электроэнергии. Эту проблему можно решить несколькими способами – увеличить время торможения, применить тормозной резистор, отключить торможение (остановка двигателя на свободном выбеге), поднять предельный уровень ограничения перенапряжения при наличии соответствующей возможности.

4. Низкое напряжение

Код на дисплее: LV (Low Voltage). Данное сообщение может появиться, когда напряжение на звене постоянного тока падает ниже установленного порога. Возможные причины: пониженное напряжение в сети, пропадание одной из фаз. К слову, частотный преобразователь может продолжать работать без одной или даже двух фаз, если подключенный двигатель допускает работу на пониженной мощности и отключено обнаружение пропадания фазы.

5. Перегрев ПЧ

Код на дисплее: OH (Over Heat). Это сообщение говорит о том, что температура ПЧ слишком высока. В первую очередь следует проверить исправность внутренних вентиляторов преобразователя и прочистить его сжатым воздухом. Также необходимо проверить отвод тепла от ПЧ, температуру и циркуляцию воздуха внутри электрошкафа. Возможно, потребуется установить дополнительное охлаждение или уменьшить нагрузку.

Мы перечислили лишь основные сообщения о неисправностях. Их число может доходить до нескольких десятков, что позволяет точнее настраивать работу преобразователя и диагностировать неисправности. В различных моделях ПЧ эти сообщения могут индицироваться по-разному, например, в частотнике ProStar PR6000 они выглядят как Er01, Er02, и т.д., но смысл имеют аналогичный.

При ряде неисправностей преобразователей частоты сообщения на экране не выводятся. В основном, это связано с проблемами питания или с фатальными сбоями в работе ПЧ. Кроме того, если существуют проблемы с первоначальным запуском, то есть вероятность ошибки в подключении цепей управления (запуска). Рассмотрим подробнее такие неисправности.

6. Двигатель не запускается

Шаг 1. Проверяем подключение питания и электродвигателя. Шаг 2. Проверяем цепи запуска. В некоторых моделях ПЧ для запуска двигателя необходимо активировать более одного входа, например, «Пуск» и «Вперед», а также вход разрешения работы. Шаг 3. Проверяем способ задания частоты. Проще всего активировать и задать скорость вращения в панели управления, а затем, после устранения проблем, переключиться на задание скорости с внешнего источника.

7. Двигатель вращается в неправильном направлении

Чаще всего в приводах используется «правое» вращение двигателя. Изменить направление вращения можно двумя способами.

• Аппаратный способ. Необходимо поменять любые две фазы питания двигателя на выходе ПЧ.
• Программный способ. Необходимо изменить направление вращения в соответствующем меню («Forward/Reverse»).

8. Двигатель не вращается с нужной скоростью

Причиной может быть неверное задание частоты, либо слишком большая нагрузка на двигатель (при неправильной уставке защиты). Также существует вероятность неверной установки значений верхней и нижней границ выходной частоты.

9. Проблемы с разгоном и торможением

Если двигатель слишком медленно разгоняется, и время разгона существенно превышает установленное, есть вероятность, что срабатывает функция токоограничения при разгоне. Если же двигатель слишком долго тормозит, то необходимо проверить в меню преобразователя настройки такого параметра, как ограничение перенапряжения, и убедиться в правильности подключения тормозного резистора.

10. Слишком большой ток и температура двигателя

Перегрев электродвигателя является следствием чрезмерной нагрузки на его валу. Следует принять меры по защите двигателя и частотного преобразователя путем настройки соответствующих параметров через меню.

В общем случае при возникновении неисправностей в работе преобразователя частоты следует обратить внимание на температуру двигателя и сообщения на экране, а также обратиться к руководству по эксплуатации.

Другие полезные материалы:
Выбор преобразователя частоты
Назначение сетевых и моторных дросселей
Использование тормозных резисторов с ПЧ

Эксплуатация частотного преобразователя неизменно сопряжена с риском поломки. Сбой, как правило, приводит к отключению устройства, современная техника укомплектована электроникой, оперативно отключающей подачу питания во избежание усугубления повреждений. В чем они выражаются? 

Распространенные повреждения ЧП

Список наиболее распространенных неисправностей преобразователей частоты выглядит следующим образом:

1. Превышение нормативного номинального тока. Вероятная причина – короткое замыкание двигателя, требуется разбор устройства, проведение диагностики.
2. Перегрузка. Ненормативная нагрузка может быть связана и с перегревом, когда электроника реагирует на чрезмерное выделение тепла, и с избыточным механическим воздействием, ростом крутящего момента.
3. Превышение нормативного напряжения. Нагрузка на токопроводящих компонентах в таком случае оказывается выше максимальной. В основном, повреждение имеет место в процессе остановки мотора, когда активируется функция выработки электричества. Справиться с ней можно увеличением времени остановки, перенастройкой оборудования.
4. Низкое напряжение на преобразователь. Некоторые частотники корректно функционируют даже на пониженном напряжении, но большинство моделей выдает соответствующую ошибку.
5. Перегрев. Речь в такой ситуации можно вести о многих неисправностях, требуется диагностика. Накопление пыли в корпусе, недостаточно эффективная работа вентиляторов обдува, затрудненная вентиляция шкафа, избыточная нагрузка на электромотор – все это ведет к тому, что температура двигателя критически растет.
6. Невозможность запуска электромотора. Нужно проверить корректность подключения частотника, определить целостность цепей запуска, правильность настроек.
7. Некорректное направление вращения мотора. В основном, моторы частотных преобразователей вращаются вправо, но направление можно поменять на аппаратном уровне, изменив питающие фазы, либо на программном, скорректировав вектор в специальном меню.
8. Скорость вращения электромотора не соответствует нормативному значению. Данные неисправности вызваны чрезмерной нагрузкой на двигатель, некорректной установкой частоты.
9. Некорректная работа в процессе разгона и установки. Если мотор не раскручивается с должной скоростью, слишком долго останавливается, высока вероятность, что активируется защита, ограничивающая силу тока. При длительной остановке следует проверить, грамотно ли подключен тормозной резистор.
10. Превышение нормативного тока и перегрев мотора. Двигатель преобразователя частоты перегревается из-за того, что нагрузка на вал оказывается избыточной. Нужно скорректировать настройки в соответствии с эксплуатационной инструкцией.
11. Пробой на землю. При такой поломке крайне вероятно нарушение изоляции, ошибки при подключении токопроводящих кабелей.

Понять характер сбоя помогают коды ошибок, их трактовку можно найти в эксплуатационной инструкции. К примеру, LV указывает, что на преобразователь подается недостаточное напряжение, а OH – на критическое повышение температуры мотора.

Причины некорректной работы

Неисправности, сбои частотных преобразователей, в основном, вызваны следующими причинами:

• Накопление пыли. Оно характерно, например, для частотника, установленного в производственном цехе, где всегда сохраняется запыленная среда. Корпуса устройств не делаются герметичными, это необходимо для обеспечения эффективной вентиляции, обдува, быстрого отвода тепла от электромотора. Оседание пыли на внутренних элементах приводит к постоянному перегреву, который может быть как выраженным, с соответствующей реакцией защитной электроники, так и не значительным, но влияющим на общий срок службы частотника. Особенно опасно накопление пыли, проводящей электроток, что провоцирует пробои изоляции, и ее оседание на управляющей плате, повреждение которой чревато дорогостоящим ремонтом.
• Масляные загрязнения. Техническое масло, при попадании на электронные компоненты частотных преобразователей, провоцирует их интенсивное разрушение, что чревато не просто выходом из строя, но даже детонацией, при формировании соответствующих условий. Чтобы исключить такой вариант развития событий, необходим строгий контроль состояния оборудования, либо установка специального защитного корпуса.
• Преобразователь неправильно смонтирован. Если нарушены правила монтажа частотника, он очень быстро выйдет из строя. В основном, нарушения связаны с использованием недостаточно толстых соединительных токопроводящих кабелей, ненадежной фиксацией клемм и контактов, повреждениями изоляции.
• Повреждение клемм и контактных групп. При таких неисправностях нужно говорить о чрезмерном механическом износе контактов, необходимости их замены. Уменьшить вероятность неисправностей можно строгим контролем эксплуатационных условий, минимальным механическим воздействием, за счет чего удается избежать повышенного расходования ресурса и запаса прочности.
• Некорректные настройки. Преобразователь частоты должен быть запрограммирован в полном соответствии с особенностями питающей сети и выполняемой работы. Даже минимальная ошибка приведет к поломке. Статистика показывает, что именно это – наиболее распространенная причина неисправностей.
• Нестабильность сети питания. Преобразователям частоты, работающим в изношенных электросетях, постоянно приходится сталкиваться с повышенной нагрузкой. Нестабильность напряжения крайне негативно сказывается на функции внутренних компонентов, в особенности, высокоточной электроники. Рекомендовано использование вспомогательных устройств, стабилизаторов или сетевых фильтров.

Потребность в ремонте частотника может быть вызвана и естественным старением, даже у самого надежного внутреннего элемента есть свой срок службы. Способ устранения в данном случае – замена поврежденного модуля, при разборе корпуса необходимо проверить и состояние соседних деталей. Вполне вероятно, что их эксплуатационный ресурс также близок к выработке, в данной случае замена проводится заблаговременно, что позволяет предотвратить сбой.

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.

Частотный преобразователь на логических элементах