Текущий ремонт полупроводниковых преобразователей

Основные этапы ремонта частотных преобразователей

Устройство частотного преобразователя включает аппаратную и программную составляющую. Благодаря такой структуре ремонт частотных преобразователей обусловлен особым порядком.

Рис. №1. Снятие диагностических показаний с частного преобразователя в ремонте.

Порядок проведения ремонта частотных преобразователей

Основные этапы ремонта частотных преобразователей заключены в следующем списке:

1. Проведение мероприятий по очистке преобразователя от пыли и загрязнений.
2. Проведение диагностических мероприятий по проверке параметров программного обеспечения частотного преобразователя.
3. В случае выявления ошибочных параметров производится их изменение.
4. Если параметры не показывают ошибку, производится диагностика аппаратной части преобразователя.
5. Замена неисправных элементов, блочных модулей, инверторных плат, выявленных в ходе диагностики.
6. Проверка и ревизия вентиляционной системы.
7. Обязательная предупредительная, проводимая по плану, замена теплопроводящей пасты для диодных модулей и транзисторов IGBT.
8. Проверка в тестовом режиме частотного преобразователя в номинальном режиме без подключения нагрузки и проверка на холостом ходу.
9. Тестирование преобразователя частоты с подключенным электроприводом на протяжении нескольких часов.

Профессиональное оборудование и материалы для диагностирования и ремонта частотного преобразователя

Рис. №2. Проверка частотного преобразователя с помощью осциллографа.

Для проведения диагностики и ремонта частотных преобразователей используются специальные инструменты, измерительные приборы, диагностические стенды с использованием осциллографа.

• Источник переменного напряжения, он зависит от типа частотника и может быть на 220, 380, 690В с частотой 50 или 60 Гц.
• Асинхронный трехфазный двигатель для подключения в качестве нагрузки, мощность и напряжение должны соответствовать частотному преобразователю.
• Для проверки режимов работы частотника от стороннего источника напряжения требуется переменный резистор до 10 кОм.
• Для проверки режима работы от ПИД-регулятора требуется имитатор сигнала до 20 мА.
• Тестер или мультиметр с расширенными опциями, он нужен для определения целостности диодов.
• Осциллограф, с его помощью проверяют соответствие конфигурации времени длительности импульсов, приходящих на инвертор.
• Анализатор качества электрической энергии – позволяет определить отклонения параметров качества энергии, отрицательно влияющей на изменения электроэнергии сети и способной повлиять на работу преобразователя и окружающих потребителей.

Рис. № 3. Приборы тестирования частотного преобразователя.

Примером сложного ремонта частотного преобразователя может быть ремонт серводвигателя. Управление моментом, скоростью и прочими параметрами серводвигателя подразумевает использование частотного преобразователя (инвертора). В особенности ремонта серводвигателя входит использование специального оборудования, но замена видимых повреждений привода не всегда может повлечь успешный ремонт. Например, замена неисправного модуля IGBT частотного преобразователя не всегда может исправить поломку. Лишь правильная диагностика ПЧ и привлечение квалифицированного специалиста может исправить положение.

Рис. № 4. Ремонт частотного преобразователя привода серводвигателя.

Диагностика и ремонт частотных преобразователей

В память пульта управления преобразователя частоты занесены необходимые коды неисправностей. Как правило, память обладает энергонезависимостью и способностью сохранения информации. Расшифровка кодов аварий и неисправностей читается по инструкции. При возникновении неисправности или появлении аварии вся информация переносится на флэш-память, затем считывается. Именно последняя ошибка может быть причиной возникновения неисправности. Современные частотные преобразователи, в зависимости от типа, позволяют сохранять до 5 вариантов ошибок или аварий. При сбое в работе преобразователя частоты отключаются силовые выходы, на дисплее появляется информация.

Необходимо: При появлении сигнала «Неисправность» после отключения напряжения и инерционной остановки электродвигателя нужно сопоставить сообщение на дисплее с соответствующими случаями неисправностей, указанных в паспорте оборудования и только после этого принимать меры к устранению аварийной ситуации.

Примечание: Сообщение «Неисправность», высвечиваемая на многофункциональном дискретном входе, обобщенная. Она включает аварийные ситуации, связанные и с электрическим двигателем и с самим частотным преобразователем.

Причины неисправности могут быть устранены сбросом аварийного состояния.

Специфика ремонтных работ частотного преобразователя подразумевает использование высокочастотных осциллографов двухлучевого типа. Тестирование преобразователя в трех режимах (тестовом, на холостом ходу и под нагрузкой) подразумевает оценку выходного напряжения.

Учитывается зависимость угла проводимости полупроводников и коэффициента мощности нагрузки. По отклонениям формы напряжения от стандартной судят о прерывистости силовой цепи или неисправностях тиристоров. Учитывается время выключения и нарастающая величина скорости.

Благодаря осциллографу определяется целевой ремонт плат и частотных преобразователей. Соответствие формы и продолжительность импульса, пауза между импульсами, идущими на силовые модули инвертора, позволяют выявить точную неисправность оборудования.

Для обеспечения стабильной и безаварийной работы преобразователя требуется регулярная проверка и периодическое обслуживание всего оборудования. Обслуживание, замена и ремонт плат и частотных преобразователей производятся исключительно авторизированными специалистами. Если оборудование находится на гарантии, то ремонт выполняется в сервисном центре завода-производителя.

Источник

Преобразователи БВП для электроприводов — Техническое обслуживание преобразователя

Содержание материала

6. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
Комплекс организационно-технических мероприятий по уходу, надзору и обслуживанию тиристорных преобразователей включает: а) межремонтное обслуживание; б) текущий, средний и капитальный ремонты преобразователей;
в) профилактические испытания в объеме контрольных;
г) внеплановые работы, вызванные авариями.
Межремонтное обслуживание преобразователей. Операции по межремонтному обслуживанию выполняются без нарушения процесса производства: во время ежедневных остановок оборудования на профилактические осмотры, во время перерывов в работе преобразователей, а также в процессе работы.
В объем межремонтного обслуживания входит:
ежедневный наружный осмотр и наблюдение за показаниями измерительных приборов и состоянием преобразователей. Время и результаты осмотра заносятся в оперативный журнал;
проверка исправности: а) устройств сигнализации; б) измерительных приборов; в) систем охлаждения; г) заземлений и ограждений;
устранение неисправностей, не требующих специальной оснастки и значительного времени для их устранения и привлечения квалифицированных специалистов;
продувка сухим сжатым воздухом не реже 1 раза в месяц, а в местах с повышенным содержанием пыли —
еженедельно;
контроль температуры окружающей среды мест установки и поддержание ее в необходимых пределах:
контроль загрязненности окружающего воздуха. Содержание нетокопроводящей пыли в воздухе не должно превышать 0,7 мг/м3;
7) контроль температуры и загрязненности охлаждающего силовые шкафы преобразователя воздуха (в случае его забора за пределами преобразовательной подстанции). При содержании нетокопроводящей пыли в охлаждающем воздухе свыше 0,7 мг/м3 на вход вентиляционной системы необходимо установить фильтры;
систематический (через смотровое окно) осмотр контактов реле контроля скорости воздуха. При появлении на них подгара реле необходимо заменить;
контроль характера шума трансформатора. При нормальной работе трансформатор должен издавать умеренно гудящий равномерный звук;
контроль температуры масла и его уровня в расширителях масляных трансформаторов.

Текущий, средний и капитальный ремонты преобразователей.

Все виды ремонтов должны осуществляться в строгом соответствии с установленными (с учетом местных условий) месячными и годовыми графиками ППР (планово-предупредительных работ).
Текущий ремонт. Продолжительность периода между текущим и очередным ремонтом —6 мес. В объем текущего ремонта входит:
составление ремонтной ведомости;
наружный осмотр. Обдувка сухим сжатым воздухом всех узлов от пыли, протирка изоляторов. Очистка от пыли радиаторов тиристоров;
устранение дефектов по ремонтной ведомости;
проверка контактных соединений силовых цепей путем затяжки болтов, цепей управления — путем прозвонки разъемов, визуального осмотра паек и затяжки контактного крепежа на зажимах;
проверка крепления измерительных приборов и других установочных аппаратов;
проверка наличия смазки на втычных силовых контактах блоков и, если требуется, обновление ее (в качестве смазки применяют тяжелое цилиндровое масло, бесщелочное и бескислотное);
проверка усилия нажатия губчатых контактов вентильных блоков, которое должно составлять 50—60 И при растворе контактов 5 мм. В случае замены силовых контактов следят за тем, чтобы поверхности всех контактных винтов лежали в одной плоскости и были параллельны основанию блока;
очистка от грязи и пыли контактных поверхностей штепсельных разъемов блоков и промывка их спиртом при помощи волосяной щетки. Применение металлических щеток категорически запрещается;
проверка функционирования защит;
проверка целостности защитных RС-цепей;
проверка напряжений и коэффициента пульсаций автономных источников питания собственных нужд;
проверка системы охлаждения на наличие воздушного потока и отсутствие вибраций;
проверка работоспособности системы управления и регулирования по тестовым таблицам.
Для удобства в эксплуатации каждый преобразователь должен иметь тестовые таблицы, содержащие: а) уставки защит и данные настройки коммутационных аппаратов (реле, выключателей); б) уставки в вольтах и омах всех регулируемых резисторов и диапазонов их изменения;
в) параметры сигналов (форма, напряжение) в ряде характерных контрольных точек в оговоренных режимах;
г) номинальные значения напряжений всех автономных источников питания;
проверка работы схем управления и защит замыканием исполнительных контактов реле и контакторов;
проверка работоспособности резервных блоков;
проверка и ремонт после каждых 4000 ч работы, но не реже 1 раза в год двигателя вентилятора. При этом необходимо разобрать двигатель и провести его чистку в соответствии с инструкцией завода-изготовителя.
Средний ремонт. Продолжительность между средними ремонтами 2 года. При среднем ремонте выполняются все операции текущего ремонта (пп. 1—16) и, кроме того, производится:
проверка работы систем импульсно-фазового управления: начальных углов и углов ограничения; диапазона изменения угла регулирования; симметрии и параметров импульсов;
проверка распределения токов между параллельно соединенными тиристорами;
проверка формы кривых выпрямленного тока и напряжения;
проверка работы отдельных регуляторов и системы регулирования в целом;
замена неисправных узлов и деталей;
проверка сопротивления изоляции цепей вторичной коммутации;
проверка уставок и настройка защит.
Капитальный ремонт. Продолжительность между капитальными ремонтами 6 лет.
Выполняются все операции текущего и среднего ремонта (пп. 1—23) и, кроме того, производится:
выборочная проверка тиристоров (25% установленного количества). При наличии отклонений параметров тиристоров от ТУ производится проверка всех тиристоров;
испытание электрической прочности изоляции силовых цепей;
снятие регулировочной характеристики;
проверка работы на реальную нагрузку в течение 24 ч.

Профилактические испытания в объеме контрольных.

Объем и программа на соответствие техническим условиям преобразователя и с целью обеспечения требуемых статических и динамических характеристик регламентируются инструкциями завода-изготовителя. В § 5 приведены примерная программа и методика профилактических испытаний преобразователей серий ТПЗ, ТПРЗ. Профилактические испытания проводят: а) при вводе в работу вновь установленных преобразователей; б) в частичном или полном объеме после среднего и капитального ремонтов и при необходимости после аварий. Преобразователи считаются выдержавшими испытания, если не наблюдалось сбоев и отклонений от заданных режимов работы: в течение 72 ч — для вновь вводимых в эксплуатацию: в течение 24 ч — после капитальных ремонтов и устранений последствий аварий.

Внеплановые работы, вызванные авариями.

Аварийные работы включают: а) устранение причин аварии; б) устранение последствий аварии; в) проверку всех тиристоров, если очаг аварии возник в силовой части схемы; г) проверку и опробование срабатывания защит; д) проверку нормальных режимов работы.

Источник

Ремонт частотных преобразователей

Современные частотные преобразователи отличаются надежностью и значительным эксплуатационным ресурсом. Большинство неисправностей ПЧ связаны с ошибками выбора прибора, подключения и настроек. Однако, как и вся техника, эти устройства могут выйти из строя по независящим от производителя и условий эксплуатации причинам. Во всех случаях необходимо провести диагностику и устранить поломки.

Порядок проведения ремонтных работ

В случае поломок преобразователей частоты предусмотрен следующий алгоритм действий:

• Проверка состояния контактных соединений силовой и управляющей цепей. Неплотный контакт может вызвать перегрев и отключение преобразователя с индикацией соответствующего кода неисправности.
• Диагностика программного обеспечения. Программы для поиска ошибок и тестирования ПО поставляются в комплекте большинства частотников. Для выявления и устранения ошибок, преобразователь подключают к ПК, где инсталлированы программы производителя, и проводят тестирование. При обнаружении некорректно работающего ПО, его переустанавливают.
• Разборка корпуса и диагностика элементов преобразователя. Если ошибок программ не выявлено, преобразователь разбирают, удаляют пыль, попавшую внутрь корпуса, проводят диагностику аппаратной базы.
• При обнаружении неисправностей делают замену поврежденных модулей, перепаивают схемы.
• Ревизия состояния системы охлаждения. После проведения ремонта оценивают состояние встроенных вентиляторов охлаждения, делают их чистку, заменяют теплопроводящую пасту транзисторных и диодных плат.
• Сборка частотного преобразователя, проверка его работоспособности без подключения нагрузки. Практически во всех частотниках имеется тестовый режим, который позволяет проверить его исправность.
• Подключение отремонтированного частотного регулятора к электродвигателю, повторная настройка и проверка его работоспособности в реальных условиях.

Оборудование для ремонта

Для диагностики и устранения неисправностей частотных преобразователей используют специализированное программное обеспечение, диагностические стенды, контрольно-измерительные приборы.

• Источник переменного напряжения на 220, 380, 660 В частотой 50-60 Гц. Питающее напряжение должно совпадать с номинальным напряжением преобразователя.
• Двигатель переменного тока. Электрическая машина необходима для тестирования работоспособности преобразователя частоты. Номинальное напряжение, потребляемый ток и другие характеристики электродвигателя и преобразователя частоты должны совпадать.
• Реостат с переменным сопротивлением до 10 кОМ.
• Многофункциональное средство измерения электрических величин. Мультиметр используется для определения целостности схем, а также диагностики параметров транзисторов и других целей.
• Имитатор сигналов с блока управления и датчиков обратной связи.
• Устройство для определения искажений амплитуды напряжения с выходных силовых клемм преобразователя, измерения высокочастотных составляющих.
• Осциллограф для оценки длительности и формы импульсов, приходящих на инвертор.

При поломках ПЧ обязательно проведение комплексной диагностики. Простая замена неисправных микросхем и блоков далеко не всегда решает проблему. Особенно важна точная диагностика и настройка преобразователей для высокоточных электроприводов. Например, для регуляторов серводвигателей.

Диагностика преобразователей

Современные преобразователи частоты имеют функцию ведения журнала событий и самодиагностики. При возникновении неисправностей на дисплее устройства отображается код ошибки. Сбой в работе или поломка автоматически вносится во встроенную память частотника. Перед тем как приступить к ремонту, необходимо извлечь информацию об неисправностях и определить ее характер по коду. Такой метод не гарантирует выявление причины поломки, однако существенно упрощает определение характера поломки.

Информация о неисправности в памяти ПЧ носит обобщенный характер. Для точной диагностики необходимо спецоборудование и детальная проверка всех элементов частотника.

Характер поломки определится в ходе опробования частотного преобразователя в тестовом режиме, под нагрузкой и на холостом ходу. При этом оценивается величина и форма выходного напряжения, конфигурация и длительность импульсов ПИД-регулятора, пауза между ними, целостность силовых и управляющих цепей, исправность полупроводниковых преобразователей тока и напряжения.

Ремонт частотных регуляторов должен проводиться специалистами, имеющими достаточную квалификацию и специализированное образование.

При сбоях в работе преобразователя рекомендуется связаться со службой техподдержки, в некоторых случаях достаточно выполнить сброс аварийного режима или перенастроить преобразователь частоты.

Если устройство находится на гарантии, необходимо обратиться в сервисный центр компании производителя.

Запись вебинара «Техническое обслуживание преобразователей частоты VLT»

Источник