Sənaye mühərrik ötürücülərində DC şininin əsasları

VFD və ya servo ötürücüsü hazır vəziyyətə keçməkdən imtina etdikdə, enerjiləndirmədən dərhal sonra açıldıqda və ya işə düşmə zamanı təkrar-təkrar xəta verdikdə, diqqət çox vaxt birbaşa mühərrikə yönəlir.

Lakin bir çox hallarda mühərrik hələ problemin bir hissəsinə çevrilməyib.

Nasazlıq ötürücünün enerji yolunda daha əvvəl inkişaf etməyə başlamış ola bilər.

İnverter mühərrikə idarə olunan enerji ötürməzdən əvvəl düzləndirici, DC keçid kondensatorları və ilkin doldurma dövrəsi birlikdə işləyir.

Bu ön hissə ardıcıllığını anlamaq bir çox işə salınma xətalarının şərhini xeyli asanlaşdırır.

Bu, həmçinin texniklərə yalnız xəta koduna əsaslanaraq bahalı ötürücü modullarını dəyişdirməkdən yayınmağa kömək edir.

Şəkil 1. Düzləndirməni, DC keçidində enerjinin saxlanmasını və inverter mərhələsini göstərən sadələşdirilmiş sənaye ötürücüsü ön hissəsi. Şəkil Wake Industrial-ın izni ilə təqdim olunur.

DC şin əslində nə edir

Adi AC ötürücüsü bir neçə əsas enerji çevirmə mərhələsindən ibarətdir.

Giriş düzləndiricisi daxil olan AC enerjisini DC-yə çevirir.

Adətən DC şin adlandırılan DC keçidi kondensator bloku vasitəsilə bu enerjini saxlayır və hamarlayır.

İnverter daha sonra mühərrik üçün tələb olunan dəyişən tezlikli və dəyişən gərginlikli çıxışı yaratmaq üçün DC qidalanmasını elektron şəkildə kommutasiya edir.

Tipik üçfazalı ötürücü üçün DC şin gərginliyi daxil olan AC xəttlərarası effektiv gərginlikdən xeyli yüksəkdir.

480 VAC sistemində adətən təxminən 650–680 VDC diapazonunda yüklənmiş DC şin yaranır.

Dəqiq qiymət giriş gərginliyindən, ötürücünün topologiyasından, yüklənmədən və digər elektrik şərtlərindən asılıdır.

Bu gərginlik səviyyəsi nasazlıqların aradan qaldırılması zamanı DC keçidinə xüsusi diqqət yetirilməsinin səbəblərindən biridir.

Şin əhəmiyyətli miqdarda elektrik enerjisi saxlayır və giriş enerjisi kəsildikdən sonra belə təhlükəli olaraq qala bilər.

Ötürücünün enerjiləndirilməsi ilkin cərəyanı niyə yaradır

DC keçid kondensatorları işə düşmə zamanı boşalmış və ya qismən boşalmış vəziyyətdə olur.

Enerjiləndirmənin ilk anında onlar çox aşağı doldurma impedansı yaradır.

Cərəyan məhdudlaşdırılması olmadan düzləndirici böyük kondensator blokunu demək olar ki, dərhal doldurmağa çalışardı.

Nəticədə yaranan ilkin cərəyan normal iş cərəyanından dəfələrlə yüksək ola bilər.

Transformatorun impedansı, qidalandırıcı xəttin impedansı, kabellər və digər yuxarı axın komponentləri müəyyən məhdudlaşdırma təmin edir.

Onlar adətən ötürücünün əsas ilkin cərəyan məhdudlaşdırma mexanizmi kimi nəzərdə tutulmur.

Həddindən artıq doldurma cərəyanı düzləndirici komponentlərinə, qoruyuculara, avtomat açarlara və kommutasiya qurğularına yük sala bilər.

Təkrarlanan yüksək cərəyanlı kommutasiya elektrik kontaktlarının aşınmasını da sürətləndirə bilər.

Məhz buna görə bir çox iri ötürücü xüsusi ilkin yüklənmə sxemindən istifadə edir.

İlkin yüklənmə işəsalmanın ilk saniyələrini idarə edir

İlkin yüklənmənin əsas konsepsiyası sadədir.

Boşalmış kondensator bankını birbaşa tam yüklənmə yoluna qoşmaq əvəzinə, ötürücü əvvəlcə cərəyanı rezistor və ya başqa idarə olunan yüklənmə sxemi vasitəsilə yönləndirir.

Bu, DC şin gərginliyi yüksələrkən cərəyanı məhdudlaşdırır.

Şəkil 2. Tipik ilkin yüklənmə ardıcıllığı normal enerji yolu qurulmazdan əvvəl ilkin kondensator cərəyanını məhdudlaşdırır. Şəkil Wake Industrial-ın izni ilə təqdim olunur.

Normal ardıcıllıq zamanı şin gərginliyi ötürücünün konstruksiyası ilə müəyyən edilmiş müddət ərzində gözlənilən səviyyəyə yüksəlməlidir.

Tələb olunan gərginlik həddinə çatıldıqdan sonra bir çox ötürücü rele və ya kontaktordan istifadə edərək ilkin yüklənmə müqavimətini yan keçirlər.

Bəzi avadanlıqlarda texniklər bu keçidi eşidilən klik səsi kimi eşidə bilərlər.

Dəqiq tətbiq istehsalçılar və ötürücü ailələri arasında dəyişir.

Bəzi kiçik ötürücülər bu funksiyaları aşkar xarici kontaktordan istifadə etmək əvəzinə elektron sxemlərə inteqrasiya edir.

Prinsip oxşar olaraq qalır: əvvəlcə kondensatorun yüklənməsinə nəzarət etmək, sonra isə normal enerji yolunu qurmaq.

Bu ardıcıllıq düzgün tamamlanmasa, ötürücü yüklənmə vəziyyətində qala, aşağı gərginlik barədə məlumat verə, ilkin yüklənmə vaxt aşımını elan edə və ya sadəcə hazır vəziyyətə keçməkdən imtina edə bilər.

Saxlanılan ötürücülərə niyə xüsusi diqqət yetirilməlidir

DC-keçid kondensatorları adətən elektrolitik kondensatorlardır.

Gərginliksiz uzun müddətlər onların daxili dielektrik vəziyyətinə təsir göstərə bilər.

Məhz buna görə əsas ötürücü istehsalçıları uzun müddət saxlanılan avadanlıqlar üçün kondensatorların formalaşdırılması prosedurlarını dərc edirlər.

Formalaşdırma normal iş rejimindən əvvəl kondensatorun elektrik xüsusiyyətlərini tədricən bərpa edir.

Tələb olunan üsul və saxlama müddəti ötürücünün istehsalçısından və məhsul ailəsindən asılıdır.

Buna görə texniklər ümumi formalaşdırma qaydasını tətbiq etmək əvəzinə müvafiq OEM proseduruna əməl etməlidirlər.

Bu məqam uzun müddət saxlanılmış ehtiyat ötürücüləri və ya anbar inventarından çıxarılmış köhnəlmiş avadanlıqları istismara verərkən xüsusilə vacibdir.

Düzləndirici DC şininə açılan qapıdır

Adi diod düzləndiricisi daxil olan enerjinin qarşılaşdığı ilk əsas yarımkeçirici mərhələlərdən biridir.

Qısaqapanmış düzləndirici diod və ya körpü giriş tərəfində ciddi nasazlıq yarada bilər.

Mümkün əlamətlərdən biri, ötürücü enerjiləndirilən kimi qoruyucunun yanması və ya avtomat açarın açılmasıdır.

Lakin bu əlamət yalnız düzləndiriciyə xas deyil.

Qısaqapanmış sabit cərəyan ara dövrəsi komponentləri, gərginlik sıçrayışından qoruma qurğuları və ya güc yarımkeçiricilərindəki digər nasazlıqlar oxşar davranış yarada bilər.

Açıq dövrəli düzləndirici yolu fərqli mənzərə yarada bilər.

İdarəetmə enerjisinin mövcudluğuna dair əlamətlər hələ görünə bilər, lakin sabit cərəyan şini normal səviyyəsinə çata və ya həmin səviyyəni qoruya bilməz.

Qeyri-normal düzləndirmə də şin dalğalanmasını və komponentlərin qızmasını artıra bilər.

Bu səbəbdən girişin dərhal açılması konkret bir qurğunun sıradan çıxdığını sübut etməkdən daha çox, güc mərhələsində ciddi problem olduğuna dəlil kimi qəbul edilməlidir.

Sabit cərəyan ara dövrəsinin kondensatorları yaşlandıqca fərqli şəkildə sıradan çıxır

Kondensatorun sıradan çıxması həmişə kəskin partlama demək deyil.

Ciddi daxili nasazlıq sabit cərəyan ara dövrəsini faktiki olaraq qısaqapada və qoruyucu qurğunun dərhal işə düşməsinə səbəb ola bilər.

Tədricən pisləşmə daha çətin aşkar olunur.

Elektrolitik kondensatorlar yaşlandıqca effektiv tutumunu itirə və daha yüksək ekvivalent ardıcıl müqavimət yarada bilər.

Enerji saxlama göstəriciləri tədricən pisləşsə də, ötürücü işləməyə davam edə bilər.

Əlamətlərə şin dalğalanmasının artması, yük altında sabitliyin azalması, fasiləli aşağı gərginlik hadisələri və ya qeyri-normal doldurma davranışı daxil ola bilər.

Temperatur, iş saatları və elektrik gərginliyi kondensatorların xidmət müddətinə təsir edir.

Uzunmüddətli saxlanma fərqli narahatlıq yaradır və avtomatik olaraq normal istismar aşınması kimi qəbul edilməməlidir.

İlkin doldurma dövrəsi əsas güc mərhələsi sağlam olduqda belə sıradan çıxa bilər

Ötürücüdə sağlam düzləndirici və kondensator bloku ola bilər, lakin doldurma ardıcıllığı tamamlana bilmədiyi üçün o, yenə də işəsalma zamanı sıradan çıxa bilər.

Açıq dövrəli ilkin doldurma rezistoru idarə olunan doldurma yolunu kəsə bilər.

Zədələnmiş bypass relesi və ya kontaktoru şinin doldurulmasına imkan verə, lakin ötürücünün normal iş rejiminə keçməsinə mane ola bilər.

Həmin qurğunu idarə edən ötürücü dövrəsi də sıradan çıxa bilər.

Şin gərginliyinin ölçülməsi daha bir mümkün nasazlıq nöqtəsi yaradır.

Faktiki şin tələb olunan səviyyəyə çatır, lakin idarəetmə sistemi bunu düzgün aşkar etmirsə, ötürücü sanki doldurulma heç vaxt tamamlanmayıbmış kimi davrana bilər.

Bu fərq nasazlığın axtarışı zamanı faydalıdır.

Aşağı sabit cərəyan şini ilə səhv göstərilən sabit cərəyan şini fərqli problemlərdir, hətta nəticədə yaranan işəsalma nasazlığı oxşar görünsə belə.

Enerji verildikdə ani açılma əsas giriş mərhələsində ciddi nasazlığa işarə edir

Nasazlığın başvermə vaxtı ən faydalı diaqnostik göstəricilərdən biridir.

Enerji verildikdə giriş qoruyucusu demək olar ki, dərhal açılırsa, ötürücünün normal işə başlaması üçün çox az vaxt olub.

Buna görə diqqət ilk növbədə giriş güc mərhələsinə və sabit cərəyan ara dövrəsinə yönəldilməlidir.

Mümkün səbəblərə qısaqapanmış düzləndirici, qısaqapanmış sabit cərəyan ara dövrəsi kondensatoru, sıradan çıxmış qoruyucu komponent və ya ötürücünün güc hissəsindəki digər qısaqapanma daxildir.

Aşağı axındakı invertorun sıradan çıxması da bəzi konstruksiyalarda DC keçidinə təsir göstərə bilər.

Əsas məqam vaxtlamadır.

Ani açılma normal yüklənən və yalnız işəsalma əmri aldıqdan sonra sıradan çıxan ötürücüdən fərqli nasazlıq kateqoriyasını göstərir.

İlkin yüklənmə rejimində qalan ötürücü fərqli vəziyyətdən xəbər verir

Digər geniş yayılmış simptom odur ki, ötürücü displeyini və ya idarəetmə elektronikasını işə salır, lakin heç vaxt hazır vəziyyətinə çatmır.

Bu, çox vaxt dərhal baş verən sərt qısaqapanmadan deyil, yüklənmə ardıcıllığından xəbər verir.

Şin gərginliyi yalnız qismən yüksəlirsə, texnik ilkin yüklənmə yolunu, həddindən artıq DC-keçid sızmasını və ya şindəki anormal yükü nəzərdən keçirməli ola bilər.

Şin gözlənilən gərginliyə yaxınlaşır, lakin ötürücü heç vaxt yüklənmə mərhələsindən keçmirsə, diqqət yan keçmə qurğusuna, onun idarəetmə sxeminə və ya gərginliyin ölçülməsinə yönələ bilər.

Bu fərqlər yalnız ümumi işəsalma xətasına əsasən hissələri dəyişdirməkdən daha faydalıdır.

İşəsalma zamanı aşağı gərginlik ötürücüdən kənarda ola bilər

Hər DC şini aşağı gərginlik xətası ötürücünün özünün sıradan çıxması demək deyil.

Ötürücünün sıradan çıxmış hesab edilməsindən əvvəl giriş təchizatı yoxlanılmalıdır.

Fazanın olmaması, əhəmiyyətli faza balanssızlığı və ya zəif mənbə normal DC şini yüklənməsinə mane ola bilər.

Uzun qidalandırıcı xətlər və ölçüsü kiçik seçilmiş yuxarıdakı infrastruktur da yüklənmə zamanı gərginliyin düşməsinə səbəb ola bilər.

Generatorla qidalanan sistemlərə xüsusi diqqət yetirilməlidir, çünki mənbə impedansı və keçid proseslərinə cavab sərt şəbəkə təchizatı ilə müqayisədə əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənə bilər.

Kondensatorlar dolarkən xətt gərginliyi çökərsə, daxili güc mərhələsi sağlam olsa belə, ötürücü düzgün olaraq aşağı gərginlik vəziyyətini bildirə bilər.

Təcrübəli ötürücü texniklərinin DC şini xətası barədə nəticə çıxarmazdan əvvəl daxil olan hər üç faza-faza gərginliyini müqayisə etməsinin səbəblərindən biri budur.

İşəsalma zamanı həddindən artıq gərginlik daha az yayğındır, lakin mümkündür

Həddindən artıq gərginlik daha çox yavaşlama zamanı mühərrikin regenerasiyası ilə əlaqələndirilir.

Lakin işəsalma zamanı həddindən artıq gərginlik halları da baş verə bilər.

Yüksək giriş xətti gərginliyi aşkar ehtimaldır.

Paylaşılan DC şini arxitekturaları daha bir dəyişən əlavə edir, çünki bir neçə invertor və ya qidalanma bölməsi ümumi keçid vasitəsilə qarşılıqlı təsir göstərə bilər.

Rekuperativ girişlər və çoxoxlu sistemlər şəbəkə gərginliyi ilə yerli invertor şini gərginliyi arasındakı əlaqəni daha mürəkkəb edə bilər.

Bu sistemlərdə nasazlıqların aradan qaldırılması bir ötürücünü ayrıca qiymətləndirməkdənsə, bütün DC şini arxitekturasını anlamağı tələb edir.

Bu, xüsusilə bir neçə oxun enerji infrastrukturunu paylaşa bildiyi daha böyük ötürücü və hərəkətə nəzarət sistemləri üçün xüsusilə aktualdır.

Doldurma Əyrisi Xəta Kodunun Açıqlaya Bilmədiyini Göstərə Bilər

Xəta kodları faydalı istiqamət verir, lakin işəsalma zamanı şinin davranışı əlavə kontekst yarada bilər.

Sağlam sistem adətən layihələndirilmiş şin gərginliyinə doğru nizamlı yüksəliş yaratmalıdır.

Dərhal çökmə yavaş, natamam dolmadan fərqli problemə işarə edir.

Təxminən normal gərginliyə çatan, lakin heç vaxt hazır vəziyyətə keçməyən şin başqa bir kateqoriyaya aid problemi göstərir.

Buna görə texniklər çox vaxt təcrid olunmuş gərginlik göstəricilərindən deyil, ardıcıllıqlardan istifadə edərək düşünürlər.

Ötürücü dərhal açılmanı həyata keçirdi?

Sabit cərəyan şini dolmağa başladı?

Gözlənilən diapazona çatdı?

İlkin doldurma mərhələsi keçid etdi?

Nasazlıq işə salma əmrindən əvvəl, yoxsa sonra baş verdi?

Bu suallar ehtimal olunan altsistemlərin sayını tədricən azaldır.

Ötürücünü Qüsurlu Hesablamazdan Əvvəl AC Qidalanmasını Ölçün

Ən sadə nasazlıq axtarışı səhvlərindən biri gərginlik mövcud olduğuna görə üçfazalı qidalanmanın düzgün olduğunu güman etməkdir.

Fazalararası üç ölçmə müqayisə edilməlidir.

Fazanın itməsi və ya əhəmiyyətli disbalans çaşdırıcı simptomlar yarada bilər.

Praktik və müəssisə prosedurları ilə icazə verildiyi hallarda giriş gərginliyi faktiki doldurma prosesi zamanı da nəzərə alınmalıdır.

Az yüklə məqbul görünən qida mənbəyi sabit cərəyan keçidinin kondensatorları dolmağa başlayanda fərqli davrana bilər.

Bir neçə VFD və AC ötürücü platformasına texniki xidmət göstərən müəssisələr üçün normal işəsalma davranışının sənədləşdirilməsi gələcək müqayisələri xeyli asanlaşdıra bilər.

Sabit Cərəyan Şini Ölçmələri Yüksək Gərginliklə İş İntizamı Tələb edir

Sabit cərəyan şini sənaye ötürücüsünün daxilində ən təhlükəli nöqtələrdən biridir.

O, bir neçə yüz volt sabit cərəyan daşıya və giriş enerjisi kəsildikdən sonra enerji saxlaya bilər.

Söndürülmüş displey sabit cərəyan keçidinin boşaldığını sübut etmir.

İstehsalçının boşalma müddətlərinə və təhlükəsizlik təlimatlarına əməl edilməlidir.

Müvafiq hallarda kilidləmə və nişanlama prosedurları məcburidir.

Gərginliyin olmadığını müvafiq reytinqli avadanlıq və müəyyən edilmiş elektrik təhlükəsizliyi təcrübələrindən istifadə etməklə yoxlamaq lazımdır.

Enerjili sabit cərəyan şini üzrə ölçmələr yalnız bu iş üçün təlim keçmiş və səlahiyyətli personal tərəfindən aparılmalıdır.

Texniklər həmçinin yadda saxlamalıdırlar ki, bu enerji səviyyələrində multimetrin kateqoriyası, gərginlik reytinqi, ölçmə naqilləri və ölçmə üsulu əhəmiyyət daşıyır.

Enerjisiz Müqavimət Yoxlamaları İpucları Verə Bilər, Lakin Yekun Cavab Vermir

Ötürücü təhlükəsiz şəkildə təcrid edildikdən və sabit cərəyan şininin boşaldığı yoxlanıldıqdan sonra müqavimət ölçmələri aşkar qısaqapanmanı müəyyən etməyə kömək edə bilər.

Lakin DC+ və DC− arasındakı göstəricilər şərh tələb edir.

Kondensatorlar sayğacın özündən enerji yığa bilər və bu, göstərilən müqavimətin dəyişməsinə səbəb olar.

Daxili yarımkeçirici yolları və köməkçi sxemlər də göstəriciyə təsir edə bilər.

Buna görə də dəyişən müqavimət göstəricisi kondensator üçün universal yararlı-yararsız sınağı deyil.

Ətraflı güc mərhələsi sınaqları tələb olunduqda OEM komponent-sınaq prosedurları üstün tutulmalıdır.

Şəkil 3. Komponentlər dəyişdirilməzdən əvvəl sürücünün nasazlıq axtarışı müşahidə olunan simptomu düzgün güc mərhələsi alt sistemi ilə əlaqələndirməlidir. Şəkil Adobe Stock-un izni ilə təqdim olunur.

Simptomun vaxtı çox vaxt ən sürətli diaqnostik filtrdir

Praktik nasazlıq axtarışı strategiyası nasazlığın dəqiq nə vaxt baş verdiyini müəyyən etməklə başlayır.

Enerji verildiyi anda baş verən ani açılma ciddi ön hissə elektrik nasazlığını daha ehtimallı edir.

Doldurulmağa başlayan, lakin heç vaxt hazır vəziyyətə keçməyən sürücü daha çox ilkin doldurmanın tamamlanmasına, şin gərginliyinin ölçülməsinə və ya əlaqəli idarəetmə funksiyalarına işarə edir.

Doldurma zamanı yaranan aşağı gərginlik xətası həm daxil olan enerji təchizatının, həm də daxili doldurma yolunun yoxlanılmasına səbəb olmalıdır.

Normal şin gərginliyinə çatan və yalnız işə salma əmri aldıqdan sonra sıradan çıxan sürücü fərqli nasazlıq axtarışı sahəsinə aiddir.

Bu mərhələdə invertor çıxışı, mühərrik kabelləri, mühərrikin vəziyyəti və yükün davranışı daha aktual olur.

Bu ardıcıllıq əsaslı yanaşma araşdırmanın əlaqəsiz komponentlər arasında təsadüfi şəkildə keçid etməsinin qarşısını alır.

İlk saniyələr hekayənin böyük hissəsini izah edir

DC şini, mahiyyətcə, sürücünün düzləndiricisi ilə invertoru arasında yerləşən enerji rezervuarıdır.

İşə salınma zamanı onun davranışı proqnozlaşdırılandır, çünki normal mühərrik idarəetməsi başlamazdan əvvəl sürücü müəyyən edilmiş elektrik ardıcıllığını tamamlamalıdır.

Daxil olan AC düzləndirilir.

Kondensatorlar qrupu idarə olunan yol vasitəsilə yüklənir.

Şin öz iş gərginliyinə yaxınlaşır.

İlkin doldurma mərhələsi normal güc yoluna keçir.

İdarəetmə sistemi tələb olunan şərtləri təsdiqləyir və sürücünün hazır vəziyyətə keçməsinə imkan verir.

İşə salma uğursuz olduqda, bu ardıcıllığın harada dayandığını müəyyən etmək çox vaxt yalnız yekun xəta mesajını oxumaqdan daha dəyərlidir.

Qısaqapanmalar, natamam ilkin doldurma, xüsusiyyətlərini itirmiş kondensatorlar, şin gərginliyinin ölçülməsi problemləri və zavod tərəfdə gərginliyin çökməsi fərqli nümunələr yaradır.

Bu nümunələri anlamaq DC şininin nasazlıqlarının aradan qaldırılmasını hissələrin dəyişdirilməsindən sistemli diaqnostikaya çevirir.

Sənaye VFD-ləri və servo sistemləri ilə işləyən texniklər üçün ən çox məlumat verən dövr, buna görə də, ən qısa dövr ola bilər: enerji verildikdən sonrakı ilk bir neçə saniyə.