Диагностика и устранение неисправностей частотных преобразователей

Почему выходят из строя частотники?

Основные неисправности частотных преобразователей происходят из-за внешних и внутренних факторов – нарушения микроклиматических условий, воздействий механического характера, ошибок при монтаже или плохого электроснабжения. Разберем причины выхода из строя частотных преобразователей подробнее.

Климатические условия

В первую очередь, они связаны с определенной температурой и процентом влажности в месте установки частотника. Несоответствующие параметры подрывают надежность и сокращают срок его службы. Нарушение микроклимата в помещении возникает по причине:

• отсутствия нормальной вентиляции;
• недостаточного охлаждения или, наоборот, чрезмерного отопления;
• появления избыточного тепловыделения (например, из-за работы станочного оборудования на пределе).

В результате частотник постоянно работает при перегреве, деградация его внутренних компонентов ускоряется. Чрезмерная влажность вызывает коррозию металлических элементов изделия, а конденсат на внутренних платах – короткое замыкание.

Внешние воздействия

Устройство часто размещается в производственных помещениях, где возникает чрезмерная вибрация от работы станков, в воздухе образуется много пыли и стружек. При сильной вибрации внутри изделия происходят деградационные процессы. В этом случае признаками скорой неисправности частотного преобразователя будут:

• ослабление и откручивание контактных элементов;
• стирание или повреждение изоляции;
• отрыв внутренних компонентов;
• появление микротрещин.

Так как корпус изделия негерметичный, попадание внутрь масляных загрязнителей, а также пылевых и электропроводимых частиц снижает качество охлаждения (ухудшается отвод тепла и обдув электроприбора) или создает искрение – признак короткого замыкания. Масляные загрязнения при попадании на электронные компоненты также снижают электропроводность, притягивают пыль и грязь.

Монтаж и подключение

Часто неисправности частотного преобразователя возникают из-за неправильного монтажа, подключения или настроек прибора. Ошибки случаются при некорректном:

• некорректном подключении силовых разъемов (ненадежной фиксации клемм);
• неправильном чередовании фаз;
• неподходящем сечении кабеля;
• неверной настройкой частотника под конкретный электродвигатель.

Также неисправность возникает из-за отсутствия заземления или низким качеством заземляющего проводника, неправильного выбора дополнительных компонентов, например, тормозного резистора.

Если частотник не рассчитан на мощность двигателя, то у него будут происходить перегрузочные процессы с перегревом, чрезмерным выделением тепла и защитным отключением.

Качество электропитания

Серьезную опасность представляют именно проблемы с электропитанием. По статистике сервисных центров, с этим связано более 40% неисправностей. На приборы напрямую воздействуют сетевые скачки, импульсные всплески (перенапряжения), короткие замыкания, а также несимметричность (перекос) фаз.

Частотник управляет электродвигателем путем преобразования сетевых параметров. Для этого устройство размещается между источником электроэнергии и самим агрегатом, пропуская через себя электрический переменный ток различного качества. Поэтому нестабильность электросети сказывается именно на внутренних компонентах частотника. Часто выходят из строя полупроводниковые компоненты, электролитические конденсаторы, электроника, отвечающая за управление, а также разъемы / соединения.

Какие проблемы с электропитанием вызывают неисправности у частотных преобразователей?

В зависимости от модели частотные преобразователи питаются от сети с переменным напряжением 230 В или 400 В с допустимым отклонением не более 10% от номинального значения. Значительное расхождение параметров по вольтажу означает сетевую аварию, негативно сказываются на работе прибора и, соответственно, подключенного электродвигателя.

Диагностика неисправностей частотного преобразователя

Диагностика частотных преобразователей проводится несколькими способами, которые дополняют друг друга – это обычный осмотр, измерение рабочих параметров и анализ системных ошибок (у некоторых моделей присутствует электронный журнал, где отображаются все сбои в виде определенных цифровых кодов, они показываются на дисплее). Расскажем о том, как проверить частотный преобразователь своими силами даже без специальных навыков.

Визуальная проверка

Выявление неисправностей частотных преобразователей путем обычного осмотра – это первичный и самый простой метод диагностики.

При внешнем осмотре выявляются признаки:

• перегрева – на корпусе появляется деформация или оплавление пластиковых частей, изменяется их цвет;
• деградации контактов / соединений – ослабление креплений, изменение цвета клемм;
• механических повреждений – трещины или пробои с деформацией корпуса, клемм или радиатора.

После внешней проверки осматриваются внутренние части устройства. Для этого прибор потребуется разобрать. Нужно проверить цвет силовой платы, состояние внутренних элементов, есть ли их вздутие, обугливание или загрязнение.

Просмотр внутреннего журнала ошибок

Функционал журнала учёта аварий у каждой модели частотника отличается. Он обычно отображается на дисплее. Вызывается специальной кнопкой, набором определенных команд или переключением по внутреннему меню. В самом журнале указываются аварии с рабочими параметрами – характер ошибки, время и состояние параметров питания. Обычно аварии отображаются в виде цифрового кода, в их расшифровке поможет инструкция или обращение к производителю / продавцу.

Измерения рабочих параметров

Если визуально ничего не нашлось, проводятся измерения, которые выполняются с помощью мультиметра путем прозванивания контактных групп. Выявляет неисправность прибора по состоянию напряжения питания на разных контактах. Сначала щупами проверяется звено постоянного тока, выпрямительный мост и каждая фаза, а затем – инверторный мост и выходные фазы. Если на одной фазе выявляется обрыв, значит устройство неисправно, его потребуется отдать на более детальную экспертизу в сервисный центр.

Устранение распространенных проблем

Решаем проблему некачественного электропитания

Так как неисправности в работе частотных преобразователей в основном вызывает некачественное электропитание, пользователю стоит заранее предусмотреть защиту прибора. Проблема легко устраняется с помощью специальных устройств. Они устанавливаются на линии перед частотником.

Рассмотрим варианты защитных устройств для каждой проблемы с питанием в таблице ниже.

Для полной защиты частотного преобразователя и электродвигателя от проблем в электросети лучше применять сразу несколько устройств. Например:

Устраняем неблагоприятные условия эксплуатации

Устанавливать частотный преобразователь нужно по инструкции с соблюдением требований производителя, особенно по температуре и влажности. Для этого также применяются различные виды защиты. Рассмотрим их в таблице ниже.