عطل في التيار الزائد أثناء التشغيل بسرعة ثابتة: استكشاف الأعطال وإصلاحها والحلول المتعمقة

نتناول اليوم تحدياً صناعياً مستمراً: عطل التيار الزائد للتيار المتردد المتردد أثناء التشغيل بسرعة ثابتة.

يسألني الكثيرون عن كيفية إصلاح أعطال التيار الزائد لمحرك التيار المتردد المتغير، خاصةً عندما تحدث أثناء التشغيل بسرعة ثابتة، وهو سيناريو معقد بشكل خاص. تنطوي هذه المشكلة على العديد من المتغيرات، من عدم دقة المستشعر إلى تيارات التدفق الخفية. بالاعتماد على أكثر من ثلاثة عقود من الخبرة في البحث والتطوير في مجال البحث والتطوير في محركات الترددات المتغيرة والخبرة في التشغيل الميداني، قمت بتقسيم هذا العطل إلى سلسلة متعمقة لمساعدتك على فهم شامل استكشاف أخطاء VFD وإصلاحها المنهجيات.

في كتيبات سلسلة EV510A أو EV200، يظهر هذا العطل عادةً على أنه FU04 (تيار زائد بسرعة ثابتة). عندما تتعطل معداتك فجأة أثناء التشغيل العادي بسبب عطل في التيار الزائد VFD بسرعة ثابتة، اتبع على الفور هذا الإجراء التشخيصي.

التشخيص المبدئي لخطأ التيار الزائد للتيار المتردد الزائد في السرعة الثابتة: تحديد التيار الحقيقي مقابل التيار الكاذب

عندما يبلغ VFD عن وجود عطل في التيار الزائد عند سرعة ثابتة، فإن الخطوة الأولى هي التحقق مما إذا كان التيار زائدًا بالفعل.

أعد تشغيل المعدات وراقب القيمة الحالية المعروضة على لوحة التحكم في محرك VFD. إذا كانت القيمة المعروضة عالية، فاستخدم على الفور مقياس المشبك لقياس تيار الحمل الفعلي من VFD إلى المحرك. نحتاج إلى مقارنة تيار عرض VFD المعروض بالتيار الفعلي.

ملاحظة: عادةً ما يكون التيار المقيس بواسطة مقياس المشبك أعلى قليلاً من قيمة عرض اللوحة. ويحدث هذا لأن مقياس المشبك يلتقط التوافقيات والتداخلات، وهو أمر طبيعي. نحن نركز على الاتساق في المقدار.

السيناريو 1: تظهر اللوحة تيارًا عاليًا، والقياس الفعلي منخفض جدًا

إذا لاحظت أن اللوحة تعرض قراءة تيار عالية للغاية، لكن مقياس المشبك يقيس تيارًا منخفضًا جدًا (على سبيل المثال، ثلث التيار المقدر فقط)، فهذا يشير إلى أن محرك الترددات الراديوية المتردد “يكذب”.”

يشير هذا إلى وجود انحراف أو عطل في مستشعر الكشف عن التيار الداخلي لمحرك VFD أو دائرة التحكم. بالنسبة لهذا النوع من أعطال التيار الزائد لمحرك التردد المتردد الصوتي عند السرعة الثابتة الناجمة عن سوء تقدير الأجهزة، لا حاجة لفحص المحرك الخارجي. يجب أن يتم تشخيصه مباشرةً على أنه عطل في أجهزة محرك الترددات المترددة، مما يتطلب الاتصال بالشركة المصنعة (على سبيل المثال, نانجينغ أولو إلكتريك) للإصلاح.

استكشاف أخطاء اختلال الجهد ثلاثي الأطوار ودائرة القيادة وإصلاحها

إذا كانت اللوحة تعرض قيمًا عالية وكانت قياسات التيار الفعلي عالية أيضًا، فهذا يشير إلى أن خطأ التيار الزائد لمحرك التيار المتردد المتردد عند السرعة الثابتة ناتج عن حمل زائد حقيقي. في هذه المرحلة، نحتاج إلى تحليل حالة عدم توازن الجهد ثلاثي الأطوار بشكل أكبر.

الرصيد الحالي ثلاثي الأطوار

إذا كانت التيارات ثلاثية الأطوار عالية جدًا ولكنها متوازنة للغاية، فهذا يشير إلى أن محرك الترددات المترددات المتغيرة في حد ذاته سليم.

تحديد السبب الجذري:

• مشاكل في العملية: حمولة زائدة أو متوقفة عن العمل.
• مشاكل المحرك: محرك غير صغير الحجم أو غير متطابق (راجع دليل الاختيار EV510A EV510A).
• المقاومة الميكانيكية: تشوهات في آلية النقل.

في هذا السيناريو، استخدم عملية الاستبعاد لفحص المحرك والحمل؛ فمحرك التردد المتردد الصوتي ليس السبب.

اختلال التيار ثلاثي الأطوار

هذا هو محور التركيز الرئيسي عند استكشاف أعطال التيار الزائد لمحرك التردد المتردد الصوتي وإصلاحها عند السرعة الثابتة. افصل أسلاك المحرك وقم بقياس جهد الخرج ثلاثي الأطوار مباشرةً عند أطراف محرك عزم الدوران المتردد VFD باستخدام مقياس متعدد.

1- جهد الخرج متوازن، ولكن تيار الحمل غير متوازن

يحدث هذا عادةً بسبب “دارة وسيطة”. تحقق مما إذا كان هناك قاطع دارة أو ملامس تيار متردد مركب بين محرك VFD والمحرك.

نظرًا لأن VFD يُخرج موجات مربعة PWM عالية التردد PWM عالية التردد بدلاً من الموجات الجيبية القياسية، فإن ملامسات الملامس تكون عرضة للسخونة الزائدة وتشكيل طبقة أكسيد تحت نبضات عالية التردد. يخلق غشاء الأكسيد هذا مقاومة عالية التردد، مما يؤدي إلى اختلال توازن الجهد ثلاثي الأطوار وبالتالي يؤدي إلى حدوث خطأ التيار الزائد لمحرك التيار المتردد المتردد VFD بسرعة ثابتة.

نصيحة قاتلة: لا تستخدم مقياس متعدد لقياس مقاومة ملامس الملامس (لن يتم تسجيلها). بدلاً من ذلك، تجاوز الملامس مباشرةً واختبر النظام. إذا اختفى العطل، استبدل الملامس على الفور.

2- يبقى جهد الخرج غير متوازن بعد فصل المحرك

يشير ذلك إلى وجود مشكلة داخلية في محرك VFD. في العادة، لا يكون العطل في IGBT (والذي عادةً ما يؤدي إلى تشغيل إنذار الدائرة القصيرة)، بل عطل في دائرة محرك IGBT.

عندما ينخفض جهد المحرك في إحدى القنوات الست، فإنه يزيد من انخفاض جهد توصيل IGBT المقابل، مما يتسبب في اختلال جهد الخرج. هذا يشكل خللاً في الأجهزة؛ أرسل الوحدة للإصلاح.

أعراض الخلل في اقتران أداة تشفير VFD

إذا أظهرت المعدات اهتزازًا متقطعًا ملحوظًا مصحوبًا بتيار زائد أثناء التشغيل، ركز على فحص هاتين المنطقتين الحرجتين - وهما غالبًا ما يكونان السبب الخفي وراء أعطال التيار الزائد لمحرك التيار المتردد المتردد عند السرعة الثابتة.

• التشويش الميكانيكي: يمكن أن يتسبب ضعف تشحيم المحمل أو القفل الميكانيكي في حدوث أحمال الصدمات.
• فشل جهاز التشفير: هذه تجربة عملية غالبًا ما يتم إغفالها من العديد من كتب الخبراء الدراسية. إذا كان المحرك مزودًا بجهاز تشفير، يجب أن تكون قادرًا على التعرف على أعراض سوء اقتران مشفر VFD.

منطق الخطأ: إذا كان برغي مجموعة أدوات التوصيل مفكوكًا أو كان مجرى المفتاح متآكلًا، فقد يدور المحرك بينما تنقطع إشارة التغذية الراجعة للحظات (خطوات مفقودة)، مما يتسبب في حدوث خطأ في تغذية راجعة أداة التشفير. بالنسبة للمحركات التي تدعم التحكم الناقل ذو الحلقة المغلقة (FVC)، مثل EV510A, فإن النظام سيفسر ذلك على أنه سرعة غير كافية. ستخرج خوارزمية PID بعد ذلك على الفور زيادة هائلة في التيار في محاولة “للحاق” بالسرعة المستهدفة، مما يؤدي إلى حدوث خطأ التيار الزائد لمحرك التيار المتردد المتغير VFD بسرعة ثابتة.

مفاعل التيار الزائد والمخرجات في الميكروثانية

تمثل هذه الحالة أشد حالات العطل: تعرض اللوحة تيارًا منخفضًا جدًا (على سبيل المثال، 501 تيرابايت 3 تيرابايت فقط من التيار المقنن)، ومع ذلك فإن العاكس يبلغ بشكل متكرر عن “خطأ التيار الزائد في التيار المتردد الزائد بسرعة ثابتة”.”

حتى استخدام مقياس المشبك لن يكتشف أي خلل في التيار، حيث إن هذا تيار زائد على مستوى الميكروثانية.

تحليل السبب: تخلق الكابلات الطويلة للغاية بين VFD والمحرك سعة موزعة كبيرة (سعة اقتران) بين المراحل. في ظل الفولتية التوافقية PWM المتراكبة المتراكبة، يشكل هذا جهدًا متصاعدًا يسبب شحن وتفريغ لحظي للسعة الموزعة. تيار الشحن/التفريغ هذا قصير للغاية ولكن له ذروة عالية للغاية، مما يؤدي مباشرةً إلى تشغيل حماية أجهزة VFD وتسبب إنذار “خطأ التيار الزائد في التيار الزائد في VFD بسرعة ثابتة”.

الحل:

• تقليل تردد الموجة الحاملة: ارجع إلى دليل EV200 أو دليل EV510A EV510A للمعلمة P0-15. خفض تردد الموجة الحاملة بشكل مناسب (على سبيل المثال، من 8 كيلو هرتز إلى 4 كيلو هرتز أو أقل). هذا يقلل بشكل فعال من الفولتية التوافقية وتيارات التسرب.
• تركيب مفاعل إخراج: أضف مفاعل إخراج عند خرج VFD لقمع التيارات الحادة اللحظية، وبالتالي التخلص من إنذار التيار الزائد للتيار الزائد في VFD بسرعة ثابتة.

الخاتمة

ينطوي حل مشكلة التيار الزائد للتيار المتردد المتردد الزائد في السرعة الثابتة بشكل أساسي على معركة بين ‘أصالة التيار’ و‘مصادر التداخل’. من أبسط قياسات مقياس المشبك إلى تحديد أعراض ضعف اقتران مشفر محرك التيار المتردد المتغير، وتمتد إلى الإخماد غير المرئي للتيارات الزائدة، تتطلب كل خطوة حكمًا دقيقًا.

بالنسبة للمشكلات المعقدة الناجمة عن مسارات الكابلات الطويلة أو التوافقيات العالية، فإن خفض تردد الموجة الحاملة بشكل مناسب أو إضافة مفاعل إخراج غالباً ما يؤدي إلى نتائج رائعة. إذا كنت تحتاج إلى حل محرك أكثر مقاومة للتداخل وثباتاً أثناء الاختيار أو الاستبدال، نوصي بالرجوع إلى الكتيبات الفنية الخاصة بمحرك EV510A أو سلسلة EV200. وتقلل ميزات الحماية المدمجة فيها - مثل الحد السريع للتيار والحماية من توقف التيار الزائد - بشكل كبير من حدوث مثل هذه الأعطال، مما يضمن تشغيل خط الإنتاج بشكل مستمر ومستقر.