یکی از نادیده گرفته ترین محصولات الکتریکی مورد استفاده در اتوماسیون صنعتی اینورترها هستند. به ندرت قطعه ای از تجهیزات آنقدر ساده و قابل اعتماد است که مهندسان پروسه، وجود آن را فراموش کنند. در اینجا توضیح خواهیم داد که چرا حتی انعطاف‌پذیرترین قطعات گاهی اوقات خراب می‌شوند، علت خرابی اینورتر ها چیست و در صورت وقوع چه باید کرد.
درایو کنترل دور موتور
اینورتر یا درایوها، VSDها (درایوهای سرعت متغیر)، VFD ها (درایوهای فرکانس متغیر) - دسته محصولاتی که برای کنترل سرعت موتور الکتریکی و در نتیجه کاهش مصرف انرژی در کاربری های سرعت متغیر استفاده می‌شوند. توان اینورترها می توانند کاملاً الکترونیکی باشند یا اثرات مکانیکی را با مدارهای الکترونیکی ترکیب کنند. از آنجایی که اینورترها برق DC را از باتری‌ها، پنل های خورشیدی یا سلول‌های سوختی به برق AC تبدیل می‌کنند، کاربردهایی که می‌توان در آن ها استفاده کرد بسیار متنوع است.
کاربرد موتور الکتریکی
موتورهای الکتریکی در همه جا در صنعت از جمله در بخش مواد غذایی و نوشیدنی برای هر چیزی از فن ها، هواکش ها یا تسمه نقاله گرفته تا پمپ ها و ون های تبرید استفاده می شوند. همانطور که گفته شد، واضح است که چگونه خرابی یا از کار افتادگی اینورتر می تواند باعث وقفه در تولید و خسارات مالی قابل توجهی شود.
دلایل خرابی اینورتر
شایع ترین علت خرابی یا عملکرد نادرست اینورترها، نصب نامناسب است، که اغلب ترکیبی از عدم پیروی از توصیه های دفترچه راهنمای کاربر و انتخاب نامناسب نوع کابل، وسایل اندازه گیری یا فیوزها است. وقتی تست نصب را پشت سر گذاشتید و محصولتان راه‌اندازی شد، باید به چند نکته توجه کنید.
- فرسایش خازن
- استفاده بیش از حد
- ولتاژ زیاد
- کم ولتاژ
- اضافه جریان
- ارتعاشات اولتراسونیک
- سوختن اینورتر
فرسایش خازن
اولین دلیل خرابی اینورتر، فرسایش الکترومکانیکی خازن ها است. اینورترها برای ارائه برق خروجی صاف در سطوح مختلف جریان به خازن ها متکی هستند. با این حال خازن های الکترولیتی طول عمر محدودی دارند و سریعتر از اجزای خشک پیر می شوند. این خود می تواند دلیلی برای خرابی اینورتر باشد. خازن ها نیز بسیار حساس به دما هستند.
دمای بیش از دمای کاری اعلام شده، که اغلب ناشی از جریان زیاد است، می تواند عمر قطعه را کاهش دهد. با این حال، از آنجایی که الکترولیت ها در دماهای بالاتر سریعتر تبخیر می شوند، عمر خازن زمانی که در دمای پایین تر از دمای عملیاتی کار می کنند افزایش می یابد. خوشبختانه، حفظ یک برنامه تعمیر و نگهداری ثابت و تعویض منظم خازن ها از اکثر مشکلات ناشی از فرسودگی جلوگیری می کند.
استفاده بیش از حد
اشاره کردیم که چگونه گاهی اوقات مدیران پروسه ممکن است زمان کار اینورترها را فراموش کنند. این موضوع بیشتر از آنچه فکر می کنید اتفاق می افتد. استفاده بیش از حد کارکرد از اینورترها، به انتخاب یا به دلیل نظارت غلط یا عدم آگاهی، می تواند در خرابی پل یکسوساز اینورتر نقش داشته باشد. استفاده از هر قطعه بالاتر از حد کارکرد آن، طول عمر آن را کاهش می دهد و منجر به خرابی می شود، بنابراین اجتناب از این مسئله باعث درست کارکردن همه اینورترها می رسد.
ولتاژ زیاد
مشکل بعدی که می تواند باعث خرابی اینورتر شود، ولتاژ بیش از حد است. اگر ولتاژ به سطحی افزایش یابد که اینورتر برای آن رنج ساخته نشده باشد، می تواند باعث آسیب به اجزای دستگاه، اغلب پل یکسوساز اینورتر شود. اغلب این آسیب ناشی از گرمای اضافی تولید شده توسط افزایش ولتاژ است. این ناشی از افزایش ولتاژ لینک DC بالا است. این امر می تواند ناشی از کاهش سریع بارهای اینرسی بالا باشد، که موتور به مانند یک ژنراتور تبدیل شده و ولتاژ لینک DC اینورتر را افزایش می دهد. با این حال، دلایل دیگری برای اضافه ولتاژ DC وجود دارد.
روش های رفع مشکل ولتاژ زیاد
- کنترل کننده اضافه ولتاژ را روشن کنید.
- ولتاژ منبع تغذیه را از نظر ولتاژ بالا ثابت یا گذرا بررسی کنید.
- عملکرد چاپر ترمز و مقاومت را بررسی کنید
- زمان کاهش سرعت را افزایش دهید.
- در صورت امکان از عملکرد " coast to stop" استفاده کنید.
- مبدل فرکانس مناسب با چاپر ترمز و مقاومت ترمز.
- با یک درایو regenerative جایگزین کنید.
کم ولتاژ
این مشکل ناشی از ولتاژ لینک DC پایین است. این می تواند ناشی از عدم وجود فاز ولتاژ تغذیه از فیوز سوخته یا معیوب بودن ایزولاتور یا کنتاکتور یا خطای پل یکسو کننده داخلی یا ولتاژ پایین شبکه باشد.
روش های رفع مشکل کم ولتاژ
- منبع تغذیه و فیوزها را بررسی کنید.
- عملکرد ایزولاتور و کنتاکتور را بررسی کنید.
- ولتاژ ورودی را بررسی کنید، ممکن است خیلی کم باشد.
اضافه جریان
این زمانی اتفاق می‌افتد که موتور با توجه به مقدار داده‌های موتور جریان زیادی می‌گیرد.
روش های رفع مشکل اضافه جریان
- بررسی کنید که بار موتور بیش از حد نباشد.
- زمان شتاب را بررسی کنید - شتاب بیش از حد یک بار اینرسی بالا باعث جریان بیش از حد جریان می شود.
- تست موتور و کابل موتور
- بررسی کنید که موتور از نظر ولتاژ صحیح وصل شده باشد.
- بررسی کنید که چرخش موتور صحیح است.
- بررسی کنید که اطلاعات پلاک موتور مطابق پلاک اینورتر باشد.
ارتعاشات اولتراسونیک
مشکل نهایی در لیست یکی از مشکلاتی است که به تنش مکانیکی وارد شده بر یک اینورتر کمک می کند. ارتعاشات اولتراسونیک که از هسته اجزای القایی منشأ می‌گیرند، باعث اصطکاک می‌شوند و به گرمای ناخواسته تولید شده توسط دستگاه می‌افزایند و به اجزای اینورتر آسیب می‌رسانند.
عوامل سوختن اینورتر
- تهویه اینورتر
- مسیر خنک کاری اینورتر
- فن های اینورتر
تهویه اینورتر
فن ها و سیستم تهویه اینورتر اولین جایی است که باعث صدمه دیدن اینورتر خواهد شد همان طور که در کلیپ تصویری پایین صفحه مشاهده می‌شود یک اینورتر امرون دیده می‌شود که به جهت عدم رعایت اصول ابتدایی نصب و راه اندازی اینورتر ،تا مرز سوختن پیشرفته است.
مسیر خنک کاری اینورتر
جمع شدن تدریجی الیاف در مسیر جابجایی هوا و گیر نمودن آن در لابلای هیت سینک های خنک کاری به تدریج باعث مسدود شدن مسیر طبیعی جابجایی هوا و خنک کاری اینورتر می گردد و ادامه این روند دومین راز سوختن اینورتر را برملا خواهد نمود.
فن های اینورتر
اگر موقعیت نصب و مکان راه اندازی اینورتر به درستی انتخاب نشود و شرایط محیطی که اینورتر در آن قرار گرفته است آلوده و دارای گرد و غبار باشد، پس از گذشت مدت زمانی کوتاه مسیر طبیعی جابجایی هوای داخل اینورتر مسدود شده و نهایتاً فن ها متوقف می‌شوند. روند متوقف شدن اینورتر آسیب جدی به اینورتر را به دنبال خواهد داشت و چنانچه تنظیمات مربوط به دمای بالا در اینورتر به درستی تنظیم نشده باشد. قطعاً سومین راز سوختن اینورتر نیز آشکار خواهد شد. تمامی نکات گفته شده در مورد راز سوختن اینورتر در کلیپ تصویری زیر به صورت عملی نمایش داده شده است.
تعمیر و نگهداری از اینورتر
مانند هر تجهیزات الکتریکی، تعمیر و نگهداری کلید اصلی است و نباید نادیده گرفته شود. با گذشت زمان، اتصالات الکتریکی تمایل به شل شدن یا خوردگی دارند. اگر اینورتر هنوز کار خود را درست انجام می دهد، ممکن است مسئول تعمیر و نگهداری سهل انگاری کند و به سادگی این علائم فرسودگی را نادیده بگیرد.
با این حال، همانطور که گفته می شود، بهتر است که علائم ایمنی را رعایت کنید تا متضرر نشوید، بنابراین تمیز کردن ترمینال های جعبه باتری، فیوزها و اتصال اینورتر حداقل هر شش ماه یک بار بسیار مهم است. علاوه بر این، فرآیند تمیز کردن باید به درستی انجام شود، در غیر این صورت ممکن است آسیب بیشتری نسبت به سود داشته باشد. در حالت ایده آل، باید از برس سیمی و مواد حل کننده گریسی استفاده شود. پس از اتمام تمیز کردن و نگهداری، باید از یک درزگیر محافظ نیز بر روی تمام ترمینال های باتری استفاده شود.
هنگام تصمیم‌گیری برای استفاده از پوشش محافظ، از پوشش‌های مبتنی بر چربی اجتناب کنید، زیرا تمایل دارند آلودگی‌هایی مانند گرد و غبار را جذب کنند، که منجر به افزایش پوسیدگی اتصالات می‌شود، در حالی که تخریب را از بازرسی‌های بصری بیشتر پنهان می‌کند. اگر چه نصب و نگهداری صحیح می تواند طول عمر اینورترها را به میزان قابل توجهی افزایش دهد، اما در صورت وقوع خرابی، چند مسیر وجود دارد که می توانید انتخاب کنید. به خصوص برای مدل های قدیمی یا منسوخ، ممکن است ارزش خرید یک قطعه بازسازی شده را داشته باشد.