Неисправность по току и вибрация двигателя при отсутствии видимых неисправностей
Введение - Диагностика реальных случаев перегрузки ЧРП по току с помощью вибрации двигателя
Всем привет. Сегодня я хотел бы поделиться с вами реальным Поиск и устранение неисправностей в системах с частотно-регулируемыми приводами случай, с которым многие инженеры могут столкнуться на рабочем месте.
Вот что произошло:
A Частотно-регулируемые приводы Система отлично работала при подключении к двигателю #1, но при подключении к двигателю #2 - точно такой же модели - возникала вибрация двигателя и сигналы перегрузки по току.
Заказчик провел полный кросс-тест и получил следующие результаты:
- ЧРП #1 + двигатель #1: Нормальный
- ЧРП #1 + двигатель #2: Нормально
- ЧРП #2 + двигатель #1: Нормальный
- VFD #2 + двигатель #2: вибрация + сигнализация перегрузки по току
Клиент был озадачен: “Устройства и параметры идентичны - так в чем же проблема?”
Почему традиционная диагностика не помогает при поиске неисправностей ЧРП по сверхтоку
Визуальные симптомы могут вводить в заблуждение при неисправностях, связанных с вибрацией двигателя
Здесь кроется основная проблема - не в аппаратном обеспечении, а в мышлении.
При диагностике проблемы заказчик все еще применял традиционную логику линейной частоты. В системах с линейным питанием принято менять местами двигатели или контроллеры, чтобы выявить неисправность путем сравнения. Это подходит для систем с линейным напряжением, но не для систем с частотно-регулируемыми приводами.
Почему?
Потому что то, что выглядит одинаково для человека, не является одинаковым для VFD.
Коренная причина - отсутствие автоматической настройки приводит к перегрузкам ЧРП по току
Как ЧРП узнают электрическую характеристику каждого двигателя
При правильном вводе в эксплуатацию, прежде чем система привода VFD начнет управлять каким-либо двигателем, она должна выполнить статическую автонастройку (также называемую идентификацией двигателя). В результате VFD узнает точные электрические характеристики данного двигателя.
В процессе самообучения ЧРП собирает такие параметры, как:
- Сопротивление и индуктивность статора
- Сопротивление и индуктивность ротора
- Поток утечки и кривая намагничивания
- Поведение магнитного насыщения
- Компенсация характеристик переключения IGBT
- ЭДС ротора и динамика потока
Эти параметры являются критически важными для работы ЧРП:
- Высокоточный контроль скорости
- Высокий выходной крутящий момент
- Плавный динамический отклик
- Компенсация магнитного потока и отслеживание модели двигателя
Что происходит, когда вы пропускаете самообучение при вводе в эксплуатацию VFD
Если этот шаг пропущен, VFD, по сути, пытается управлять двигателем, который он не “знает”. Результат? Неточное управление, нестабильное поведение крутящего момента, а также такие проблемы, как вибрация двигателя и перегрузка VFD по току.
Мы называем это несоответствием модели двигателя - и это одна из самых распространенных скрытых проблем.
Общие сценарии, лежащие в основе внезапных аварийных сигналов о перегрузке ЧРП по току
Запуск больших двигателей и ненастроенные двигатели
Следует уточнить, что не каждая система выйдет из строя, если не выполнить автонастройку.
Однако, исходя из моего опыта, накопленного за два десятилетия, почти каждое дело, связанное с:
- Вибрация при запуске ЧРП при включении питания
- Внезапные сигналы тревоги при перегрузке по току
- Пульсация крутящего момента ЧРП при ускорении или замедлении
...можно отследить по отсутствию или неправильной идентификации двигателя.
В таких сценариях это случается чаще всего:
- Ввод в эксплуатацию большого двигателя после установки
- Замена двигателя без новой автонастройки
- Системы с высокими динамическими требованиями (например, контроль натяжения, намотка)
- Один двигатель, управляемый несколькими ЧРП, в установках многоцелевого использования
Системы с несколькими VFD, использующие один и тот же двигатель
Особенно в системах, где один двигатель работает в паре с несколькими ЧРП в разное время или при совместном использовании нагрузки, отсутствие автоматической настройки каждого ЧРП в соответствии с характеристиками двигателя может привести к конфликтам в управлении и несоответствию профилей потока.
Правильный способ предотвращения вибрации двигателя и перегрузки ЧРП по току
Правильные шаги для статической автоподстройки при настройке ЧРП
Чтобы устранить и предотвратить эту проблему, следуйте следующим рекомендациям:
- Сброс VFD к заводским настройкам
- Введите основные параметры заводской таблички двигателя
- Выполните статическую автоматическую настройку / идентификацию двигателя
- Сохраните полученные параметры и позвольте системе привода VFD управлять, используя обновленную модель двигателя.
В большинстве случаев это позволит полностью устранить вибрацию двигателя и перегрузки ЧРП по току, а также значительно улучшить плавность работы и отзывчивость двигателя.
Заключение - автоматическая настройка является ключом к предотвращению сверхтоковых повреждений ЧРП
Для опытных инженеров VFD - это базовая практика. Но для техников, которые пришли из линейной энергетики, или для начинающих инженеров, которые только начинают работать с VFD. Приводные системы с ЧРП, Но это может быть неочевидно.
Вот золотое правило:
Никогда не судите о двигателе только по его табличке. Каждый двигатель имеет уникальную электрическую характеристику.
Как нет двух одинаковых листьев в мире, так и два двигателя - даже одной модели - не похожи друг на друга по кривой потока, индуктивности, сопротивлению или динамическим характеристикам.
Именно поэтому для правильной работы ЧРП требуется моделирование с учетом особенностей двигателя.
Окончательный вывод
Вывод из этого дела прост и понятен:
Автонастройка не была выполнена.
При установке или вводе в эксплуатацию двигателя - даже если он кажется идентичным другому - всегда выполняйте идентификацию двигателя. Один этот шаг может избавить вас от многочасового простоя, неправильной диагностики и повторяющихся неисправностей.
Добавьте его в контрольный список ввода в эксплуатацию VFD - вы потом скажете себе спасибо.
