Obwohl die Liste nicht vollständig ist, finden Sie im Folgenden einige bewährte Methoden, mit denen einige unbeabsichtigt Frequenzumrichter (VFDs) zerstört haben. Vermeiden Sie die folgenden Situationen, um Ihrem VFD ein langes und fruchtbares Leben zu ermöglichen.
Von Paul Avery | Produktschulungsingenieur bei Yaskawa America • Drives and Motion Division
Sie haben Ihr VFD einmal geliebt. Glänzend und neu, erhielt es Rabatte von der örtlichen Stromversorgungsgesellschaft, die so glücklich ist, dass Ihre Anlage effizienter wird (indem sie bei geringer Belastung weniger Strom verbraucht). Ausgezeichnet wurde der VFD auch für den elektrisch und mechanisch schonenderen Antrieb seines angeschlossenen Motors als Alternativen. Darüber hinaus ist es mit seiner Ethernet-Optionsplatine in das ständig wachsende Gerätenetzwerk Ihrer Einrichtung eingebunden.
Aber jetzt hat die Zuverlässigkeit des VFD gegen Sie gearbeitet und Ihre Kollegen denken, dass es nie zusammenbrechen wird - und dass sie Sie nicht mehr brauchen. Jetzt müssen Sie also dieses einst geliebte VFD töten, bevor es mehr davon gibt. Einfach über einen Fehler zu stolpern, würde nicht ausreichen, weil Sie ihn zum Sterben brauchen. Aber wie?
Dieser VFD starb, nachdem leitfähige Unterlegscheiben in die Oberseite des Laufwerks fielen und den DC-Bus kurzgeschlossen hatten.
Ein VFD akzeptiert jeden Strom, der ihm zugeführt wird. Eine ausreichende Spannung von kurzer Dauer (in Form einer Spannungsspitze), die die Nennleistung der Buskondensatoren überschreitet, führt zu:
Manchmal können sogar noch geringere Spannungen – solche, die unter dem Spitzenwert liegen, den die Kondensatoren aushalten können, aber über längere Zeiträume anliegen – einen Antrieb zerstören. Dies gilt insbesondere, wenn der VFD keine Möglichkeit hat, sich von der hohen eingehenden Leitung zu trennen. Vermeiden Sie daher im Falle von Spannungsspitzen den Einsatz von Netzdrosseln oder Geräten zur sofortigen Überlastung, wenn Sie die Tyrannei des VFD wirklich beenden möchten.
Wo immer ein VFD für die Belastung, der er regelmäßig ausgesetzt ist, unterdimensioniert ist, wird dieser Antrieb (mit seiner Überlastschutzfunktion) höchstwahrscheinlich häufige Fahrten auslösen. So großartig - wie können wir das VFD töten, wenn es sich selbst schützt?
Nun, ein Überlastschutz soll die Antriebskomponenten davor schützen, zu lange zu viel Strom auszuhalten. Wichtige Parameter sind hier Strom und Zeit, da sie in bestimmten Kombinationen unverzögerte Überlasteinrichtungen wie Sicherungen möglicherweise nicht auslösen. Trotzdem kann der Strom im Laufe der Zeit zu thermischen Problemen beitragen, die die Lebensdauer eines VFD drastisch verkürzen. Übermäßige Heiz-zu-Kühl-Zyklen treten auf, wenn der Antrieb abschaltet, zurückgesetzt wird und dann erneut abschaltet. Diese thermische Zyklen induzieren den vorzeitigen Untergang kritischer VFD-Geräte wie IGBTs.
Apropos Kühlung, nichts tötet Laufwerke so wie zu viel Hitze. Einige Laufwerke werden heruntergefahren, wenn einer der Kühllüfter ausfällt. Darüber hinaus verfügt fast jedes große VFD-Produkt über eine Art Überwachung der Kühlkörpertemperatur. Wenn das Laufwerk zu heiß wird, weil der Kühlkörper in Öl und Schmutz verkrustet ist, wird das Laufwerk heruntergefahren, bevor die am Kühlkörper angebrachten Geräte einen thermischen Zusammenbruch erreichen. Um einen vorzeitigen Ausfall eines VFD zu gewährleisten, lassen Sie das Laufwerk einfach laufen, bis es überhitzt und auslöst, und lassen Sie es dann abkühlen ... und wiederholen Sie diesen Vorgang dann immer wieder, ohne das zugrunde liegende Problem zu beheben.
Industrielle Geräte arbeiten in verschiedenen Umgebungen. Jede Einstellung birgt einzigartige Gefahren für elektrische Geräte wie VFDs. Spezifikationen für Gehäusetypen von der National Electrical Manufacturers Association (NEMA), die jedem Umgebungstyp standhalten können. Einfache NEMA-Typ-1-Gehäuse eignen sich beispielsweise für Innenräume, die nicht übermäßig staubig sind. Solche NEMA 1-Gehäuse haben solide Oberseiten, um den VFD vor herabfallenden Fremdkörpern zu schützen, haben jedoch belüftete Seiten, damit Kühlluft zum Laufwerk strömen kann. Wenn also eine Umgebung Schutz vor Flüssigkeiten erfordert (sei es von einem Schlauch geleitet oder von oben), dann führt die Verwendung eines NEMA-Typ-1-Gehäuses mit Sicherheit zu einem sehr frühen Schmutznass für das VFD. Für Abspritzanwendungen ist ein NEMA-Typ-4-Gehäuse besser geeignet ... und für den Regenschutz im Freien ist es besser, ein NEMA-Typ-3R-gekapseltes VFD zu verwenden.
Es ist nicht nur ein Programm zum Schutz der Arbeitsplätze von Elektrikern: Wenn unqualifiziertes oder unwissendes Personal die VFD-Verkabelung oder vorbeugende Wartung durchführt, kann dies den Untergang für einen wunderbaren Antrieb bedeuten. Betrachten wir nur Dinge, die bei der Erstverkabelung und beim Betrieb des Antriebs sehr schief gehen können.
Legen Sie 480 V an einen 240-V-VFD an - Vielleicht liegt es daran, dass einige Motoren eine Doppelspannung haben, oder weil einige Leute es nicht wissen, aber VFDs haben keine Doppelspannung. Hier in (den meisten) Nordamerika sind es entweder 240 oder 480 Vac. Wenn Sie Glück haben und versuchen, 240 V an ein 480-V-Laufwerk anzulegen und den Fehler zu entdecken, bevor Sie versuchen, einen Motor anzutreiben, können Sie nur leichte Verlegenheit erleiden. Wenn Sie jedoch 480 V an ein VFD anlegen, das nur für 240 V plus 10 % (~ 264 V) ausgelegt ist, werden Sie schnell feststellen, welches Gerät im VFD das schwächste Glied ist.
Wechseln Sie die Eingangs- und Ausgangsstromkabel des VFD - Obwohl fast alle großen VFD-Hersteller standardmäßig die Eingangsstromanschlüsse links und die Ausgangsstromanschlüsse rechts verwenden, kommt es immer noch vor, dass die Reparaturabteilungen der Hersteller beschädigte Laufwerke erhalten, wo die Anschlüsse sind rückgängig gemacht. Einige der heutigen VFDs können dem Einschalten mit vertauschten Stromkabeln standhalten, aber die Fehlerrate steigt, wenn die RUN-Taste gedrückt wird.
Unbeabsichtigte einphasige Schaltung - Die meisten, aber nicht alle der heutigen VFDs können mit einphasigem Eingang betrieben werden ... insbesondere in Größen unter 100 PS. Um den Motor jedoch mit dreiphasiger Leistung zu versorgen, während nur einphasige Eingangsleistung bereitgestellt wird, müssen die internen Komponenten des VFD für die Anwendung überbewertet werden – oder die Last muss verringert werden. In jedem Fall muss der VFD in einphasigen Anwendungen überdimensioniert werden, um der erhöhten Busspannungswelligkeit und den erhöhten Eingangsströmen standzuhalten. Wenn Ihre wahre Absicht darin besteht, sicherzustellen, dass der VFD viel vor seiner Zeit „die Farm kauft“, dann überdimensionieren Sie den Frequenzumrichter für den Motor in einphasigen Anwendungen nicht ... und warten Sie auf die kontinuierlichen Fehler und eventuellen Frequenzumrichterausfälle.
Dieses VFD war einem Feuer ausgesetzt. Vermeiden Sie solche Situationen, damit Ihr VFD länger hält.
Andere Dinge, die ein VFD auch dazu veranlassen, den Fluss Styx zu überqueren, sind das Schlagen mit einem Hammer, das Hineinfahren mit einem Gabelstapler, das Anzünden des Feuers oder das absichtliche Kurzschließen des Gleichstrombusses durch Ablegen von Vierteln auf die Oberseite des Laufwerks.
Natürlich präsentiert dieser Artikel VFD-Fallen auf augenzwinkernde Weise. Nur wenige Ingenieure würden ihren VFDs Böses wünschen. Diese Laufwerke verbessern und vereinfachen eine Vielzahl automatisierter Prozesse. Als öffentlicher Dienst bieten wir die oben genannten Methoden zum Töten von VFD als Liste an, was nicht zu tun ist. Mit ein wenig Sorgfalt und vernünftiger Voraussicht wird Ihr Lieblings-VFD immer noch da sein, wenn Sie endlich „das Gebäude verlassen“ – und damit meinen wir den Ruhestand.
Lisa Eitel ist seit 2001 in der Bewegungsindustrie tätig. Ihre Schwerpunkte umfassen Motoren, Antriebe, Bewegungssteuerung, Kraftübertragung, Linearbewegungen sowie Sensor- und Feedback-Technologien. Sie hat einen BS in Maschinenbau und ist ein Mitglied der Tau Beta Pi Engineering Honor Society; ein Mitglied der Society of Women Engineers; und ein Juror für die FIRST Robotics Buckeye Regionals. Neben ihren Motioncontroltips.com-Beiträgen leitet sie auch die Produktion der vierteljährlichen Motion-Ausgaben der Design World.
Sehr geehrter Herr, ich bin Mohammed Younus aus Dubai
Tauschen Sie die Hauptprozessorplatine in der Hoffnung aus, dass sie hochfährt. Ich habe dies schon einmal getan, solange es nicht die Hauptplatine ist, die ausgefallen ist. Wenn ja, ist Ihr abgespritzt.
Hallo Paul Schadet das Trennen der Stromzufuhr zu einem VFD (ohne "Stop" auf dem Laufwerk zu drücken) oder ist das ein urbaner Mythos? Ich frage, weil es wirklich praktisch wäre, einen Kill-Switch auf die eingehende Versorgung zu setzen. Ist das schlecht? Soll ich den Unterbrecher zwischen VFD und E-Motor stecken?
mein vfd zeigt oc1 und oc3.hilf mir, wie ich es lösen kann
Was ist ein VFD-Bildschirm (Vakuum-Fluoreszenz-Bildschirm), können Sie mir helfen?
naja, guter artikel！ so vorsichtig
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