VFD немесе сервожетек дайын күйге өтпесе, қуат берілгеннен кейін бірден ажыратылса немесе іске қосу кезінде қайта-қайта ақау берсе, назар көбіне бірден қозғалтқышқа аударылады.

Алайда көп жағдайда қозғалтқыш мәселенің бір бөлігіне әлі айналмаған болады.

Ақау жетектің қуат жолында әлдеқайда ертерек дами бастауы мүмкін.

Түзеткіш, тұрақты ток буынының конденсаторлары және алдын ала зарядтау тізбегі инвертор қозғалтқышқа басқарылатын қуат бере бастағанға дейін жұмыс істейді.

Осы алдыңғы бөліктегі реттілікті түсіну іске қосу кезіндегі көптеген ақауларды түсіндіруді едәуір жеңілдетеді.

Бұл сондай-ақ техниктерге тек ақау кодының негізінде қымбат жетек модульдерін ауыстырмауға көмектеседі.

1-сурет. Түзету, тұрақты ток буынында энергия сақтау және инвертор сатысы көрсетілген өнеркәсіптік жетектің алдыңғы бөлігінің қарапайымдалған көрінісі. Суретті Wake Industrial ұсынған.

Тұрақты ток шинасы іс жүзінде не істейді

Кәдімгі айнымалы ток жетегінде қуатты түрлендірудің бірнеше негізгі сатысы болады.

Кіріс түзеткіші келетін айнымалы ток қуатын тұрақты токқа түрлендіреді.

Тұрақты ток буыны, көбіне тұрақты ток шинасы деп аталады, осы энергияны конденсаторлар батареясының көмегімен жинақтап, тегістейді.

Содан кейін инвертор қозғалтқышқа қажет айнымалы жиілік пен айнымалы кернеудегі шығысты жасау үшін тұрақты ток көзін электрондық жолмен коммутациялайды.

Әдеттегі үш фазалы жетек үшін тұрақты ток шинасының кернеуі кіріс айнымалы ток желісінің желіаралық әсерлік кернеуінен едәуір жоғары болады.

480 VAC жүйесінде әдетте шамамен 650–680 VDC деңгейінде зарядталған тұрақты ток шинасы түзіледі.

Нақты мән кіріс кернеуіне, жетек топологиясына, жүктемеге және басқа электрлік жағдайларға байланысты.

Кернеудің бұл деңгейі ақауларды іздеу кезінде тұрақты ток буынына ерекше сақтықпен қараудың бір себебі болып табылады.

Бұл шина едәуір электр энергиясын жинақтайды және кіріс қуаты ажыратылғаннан кейін де қауіпті болып қалуы мүмкін.

Жетекке қуат беру неліктен бастапқы ток тудырады

Тұрақты ток буынының конденсаторлары іске қосылғанда разрядталған немесе ішінара разрядталған күйде болады.

Қуат берілген алғашқы сәтте олар зарядтау импедансының өте төмен мәнін көрсетеді.

Токты шектеусіз қалдырса, түзеткіш үлкен конденсаторлар батареясын бірден дерлік зарядтауға тырысады.

Нәтижесінде пайда болатын бастапқы ток қалыпты жұмыс тогынан бірнеше есе жоғары болуы мүмкін.

Трансформатордың импедансы, қоректендіруші желінің импедансы, кабельдер және басқа да жоғары орналасқан компоненттер белгілі бір шектеу жасайды.

Әдетте олар жетекке түсетін бастапқы токты шектеудің негізгі механизмі ретінде қолдануға арналмаған.

Шамадан тыс зарядтау тогы түзеткіш компоненттерге, сақтандырғыштарға, автоматты ажыратқыштарға және коммутациялық құрылғыларға артық жүктеме түсіруі мүмкін.

Жоғары токпен қайталама коммутация электрлік түйіспелердің тозуын да жеделдетуі мүмкін.

Көптеген қуаты жоғары жетектердің арнайы алдын ала зарядтау тізбегін пайдалануының себебі осы.

Алдын ала зарядтау іске қосылудың алғашқы секундтарын басқарады

Алдын ала зарядтаудың негізгі тұжырымдамасы қарапайым.

Разрядталған конденсаторлар батареясын толық зарядтау жолына тікелей қосудың орнына, жетек бастапқыда токты резистор немесе басқа басқарылатын зарядтау тізбегі арқылы өткізеді.

Бұл DC-шина кернеуі көтерілген кезде токты шектейді.

2-сурет. Әдеттегі алдын ала зарядтау реттілігі қалыпты қуат жолы іске қосылғанға дейін конденсатордың бастапқы тогын шектейді. Сурет Wake Industrial ұсынған.

Қалыпты реттілік кезінде шина кернеуі жетек конструкциясында белгіленген уақыт ішінде күтілетін деңгейге дейін көтерілуі керек.

Қажетті кернеу шегіне жеткенде, көптеген жетектер релелік немесе контакторлық құрылғы арқылы алдын ала зарядтау кедергісін айналып өтеді.

Кейбір жабдықтарда техниктер бұл ауысуды естілетін шертпе дыбыс ретінде ести алады.

Нақты іске асырылуы өндірушілер мен жетек желілеріне қарай өзгереді.

Кейбір шағын жетектер бұл функцияларды айқын сыртқы контакторды пайдаланбай, электрондық схемаға біріктіреді.

Негізгі қағида өзгермейді: алдымен конденсаторлардың зарядталуын басқару, содан кейін қалыпты жұмыс қуатының жолын іске қосу.

Егер бұл реттілік дұрыс аяқталмаса, жетек зарядталу күйінде қалып қоюы, төмен кернеу туралы хабарлауы, алдын ала зарядтау уақытының аяқталғанын тіркеуі немесе дайын күйге өтуден жай ғана бас тартуы мүмкін.

Неліктен сақтауда тұрған жетектерге ерекше назар қажет

DC-тізбек конденсаторлары әдетте электролиттік конденсаторлар болады.

Кернеусіз ұзақ уақыт тұру олардың ішкі диэлектрлік күйіне әсер етуі мүмкін.

Сондықтан жетек өндірушілерінің ірілері ұзақ уақыт сақталған жабдыққа арналған конденсаторларды қалыпқа келтіру процедураларын жариялайды.

Қалыпқа келтіру қалыпты жұмыс алдында конденсатордың электрлік сипаттамаларын біртіндеп қалпына келтіреді.

Қажетті әдіс пен сақтау мерзімі жетек өндірушісіне және өнім желісіне байланысты.

Сондықтан техниктер жалпы қалыпқа келтіру ережесін қолданбай, тиісті OEM процедурасын орындауы керек.

Бұл жайт ұзақ уақыт сақталған қосалқы жетектерді немесе қойма қорынан алынған ескірген жабдықты іске қосу кезінде ерекше маңызды.

Түзеткіш — тұрақты ток шинасына кіретін қақпа

Кәдімгі диодты түзеткіш әдетте кіріс қуаты өтетін алғашқы негізгі жартылай өткізгіш каскадтардың бірі болады.

Қысқа тұйықталған түзеткіш диод немесе диодтық көпір кіріс жағында ауыр ақау тудыруы мүмкін.

Мүмкін белгілердің бірі — жетекке қуат берілген сәтте сақтандырғыштың немесе автоматты ажыратқыштың бірден іске қосылуы.

Алайда бұл белгі тек түзеткішке ғана тән емес.

Қысқа тұйықталған DC-тізбек компоненттері, асқын кернеуден қорғау құрылғылары немесе қуат жартылай өткізгіштерінің басқа ақаулары ұқсас әрекетке әкелуі мүмкін.

Түзеткіш жолының үзілуі басқа сипаттағы белгілерді тудыруы мүмкін.

Басқару қуатының белгілері әлі де байқалғанымен, тұрақты ток шинасындағы кернеу қалыпты деңгейге жетпеуі немесе оны ұстап тұра алмауы мүмкін.

Қалыптан тыс түзетілу шинадағы пульсацияны және компоненттердің қызуын да арттыруы мүмкін.

Сондықтан кірістің бірден ажырауын белгілі бір құрылғының істен шыққанының дәлелі емес, қуат каскадындағы елеулі ақаудың белгісі ретінде қарастыру керек.

Тұрақты ток буынының конденсаторлары қартайған сайын әртүрлі жолмен істен шығады

Конденсатордың істен шығуы әрдайым көзге көрінетін жарылуды білдірмейді.

Ауыр ішкі ақау тұрақты ток буынын іс жүзінде қысқа тұйықтап, қорғаныс құрылғысының бірден іске қосылуына себеп болуы мүмкін.

Біртіндеп нашарлау белгілері көмескілеу болады.

Электролиттік конденсаторлар қартайған сайын тиімді сыйымдылығын жоғалтып, эквивалентті тізбектей кедергісі артуы мүмкін.

Энергия жинақтау сипаттамалары біртіндеп нашарлағанымен, жетек жұмысын жалғастыра беруі мүмкін.

Белгілерге шинадағы пульсацияның артуы, жүктеме кезіндегі тұрақтылықтың төмендеуі, кернеудің мерзімді төмендеу оқиғалары немесе зарядтаудың қалыптан тыс жүрісі кіруі мүмкін.

Температура, жұмыс сағаттары және электрлік жүктеме конденсатордың қызмет ету мерзіміне әсер етеді.

Ұзақ уақыт сақтауда болу басқа мәселені туындатады және оны қалыпты пайдалану тозуы ретінде автоматты түрде қарастырмау керек.

Алдын ала зарядтау тізбегі негізгі қуат каскады дұрыс жұмыс істеп тұрғанда да істен шығуы мүмкін

Жетекте түзеткіш пен конденсаторлар банкі дұрыс жұмыс істеп тұрса да, зарядтау реттілігі аяқталмағандықтан, ол іске қосылу кезінде істен шығуы мүмкін.

Алдын ала зарядтау резисторының үзілуі басқарылатын зарядтау жолын тоқтатуы мүмкін.

Зақымдалған айналып өту релесі немесе контактор шинаның зарядталуына мүмкіндік беріп, бірақ жетектің қалыпты жұмыс режиміне ауысуына кедергі келтіруі мүмкін.

Осы құрылғыны басқаратын жетек тізбегі де істен шығуы мүмкін.

Шина кернеуін өлшеу тағы бір ықтимал ақау нүктесін қосады.

Егер шинадағы нақты кернеу қажетті деңгейге жетсе, бірақ басқару жүйесі оны дұрыс анықтамаса, жетек зарядтау ешқашан аяқталмағандай жұмыс істеуі мүмкін.

Ақауларды іздеу кезінде бұл айырмашылық маңызды.

Тұрақты ток шинасындағы төмен кернеу мен оның қате көрсетілуі — іске қосылу кезіндегі ақау ұқсас көрінсе де, екі түрлі мәселе.

Қуат қосылған сәттегі лезде ажырау алдыңғы бөліктегі елеулі ақауды көрсетеді

Ақаудың пайда болу уақыты — диагностикадағы ең пайдалы белгілердің бірі.

Егер қуат берілгенде кіріс сақтандырғышы бірден дерлік үзілсе, жетектің қалыпты жұмысы басталуға үлгермеген.

Сондықтан алдымен кіріс қуат каскады мен тұрақты ток буынына назар аудару керек.

Мүмкін себептерге қысқа тұйықталған түзеткіш, қысқа тұйықталған тұрақты ток буынының конденсаторы, істен шыққан басу компоненті немесе жетек қуат бөлігіндегі басқа қысқа тұйықталу жатады.

Кейбір конструкцияларда төменгі ағын жақтағы инвертордың істен шығуы тұрақты ток буынына да әсер етуі мүмкін.

Негізгі мәселе — уақыт кезеңі.

Лезде ажырау қалыпты зарядталып, тек іске қосу пәрменін алғаннан кейін істен шығатын жетекке қарағанда ақаудың басқа санатына жатады.

Алдын ала зарядтау күйінде тұрып қалатын жетек басқа жағдайды көрсетеді

Тағы бір жиі кездесетін белгі — дисплейін немесе басқару электроникасын іске қосатын, бірақ дайын күйге ешқашан жетпейтін жетек.

Бұл көбіне бірден пайда болған қатты қысқа тұйықталудан гөрі зарядтау реттілігіне нұсқайды.

Егер шина кернеуі ішінара ғана көтерілсе, техник алдын ала зарядтау тізбегін, тұрақты ток буынындағы шамадан тыс ағып кетуді немесе шинаға түсетін қалыптан тыс жүктемені қарастыруы қажет болуы мүмкін.

Егер шина күтілетін кернеуге жақындаса, бірақ жетек зарядтау күйінен шықпаса, назар айналып өту құрылғысына, оның басқару тізбегіне немесе кернеуді өлшеу жүйесіне ауысуы мүмкін.

Бұл айырмашылықтар іске қосу кезіндегі жалпы ақауға ғана сүйеніп бөлшектерді ауыстырғаннан гөрі пайдалырақ.

Іске қосу кезіндегі төмен кернеу жетектен тыс жерде болуы мүмкін

Тұрақты ток шинасындағы әрбір төмен кернеу ақауы жетек істен шыққанын білдірмейді.

Жетек жарамсыз деп танылмас бұрын, кіріс қорегін тексеру керек.

Фазаның болмауы, фазалар арасындағы елеулі теңгерімсіздік немесе әлсіз қорек көзі тұрақты ток шинасының қалыпты зарядталуына кедергі келтіруі мүмкін.

Ұзын қорек желілері мен өлшемі жеткіліксіз жоғары деңгейлі инфрақұрылым да зарядтау кезінде кернеудің төмендеуіне әкелуі мүмкін.

Генератордан қоректенетін жүйелерге ерекше назар аудару керек, өйткені қорек көзінің импедансы мен өтпелі үдерістерге реакциясы қуатты электр желісінің қорегінен айтарлықтай өзгеше болуы мүмкін.

Егер конденсаторлар зарядталып жатқанда желі кернеуі түсіп кетсе, ішкі қуат каскады жарамды болғанына қарамастан, жетек төмен кернеу жағдайын дұрыс тіркеуі мүмкін.

Сондықтан тәжірибелі жетек техниктері тұрақты ток шинасындағы ақауға қатысты қорытынды жасамас бұрын, кіріс фазалары арасындағы барлық үш кернеуді салыстырады.

Іске қосу кезіндегі асқын кернеу сирек кездеседі, бірақ болуы мүмкін

Асқын кернеу көбіне қозғалтқыштың баяулату кезіндегі рекуперациясымен байланыстырылады.

Алайда іске қосу кезінде асқын кернеу жағдайлары орын алуы мүмкін.

Кіріс желісіндегі жоғары кернеу — айқын ықтимал себеп.

Ортақ тұрақты ток шинасы архитектуралары тағы бір айнымалы қосады, өйткені бірнеше инвертор немесе қорек секциясы ортақ байланыс арқылы өзара әрекеттесуі мүмкін.

Регенеративті кіріс каскадтары мен көпосьті жүйелер желі кернеуі мен жергілікті инвертор шинасының кернеуі арасындағы байланысты күрделендіруі мүмкін.

Мұндай жүйелердегі ақауларды жою үшін бір жетекті оқшау бағалаудан гөрі, бүкіл тұрақты ток шинасының архитектурасын түсіну қажет.

Бұл бірнеше ось бір қуат инфрақұрылымын ортақ пайдалануы мүмкін ірі жетектер мен қозғалысты басқару жүйелеріне әсіресе қатысты.

Зарядтау қисығы ақау коды көрсете алмайтын нәрсені көрсете алады

Ақау кодтары пайдалы бағыт береді, бірақ іске қосу кезіндегі шинаның әрекеті қосымша мәнмәтін ұсына алады.

Жарамды жүйе әдетте жобаланған шина кернеуіне қарай реттелген түрде жоғарылауы тиіс.

Кернеудің бірден түсуі баяу әрі толық аяқталмаған зарядталудан өзгеше мәселені білдіреді.

Қалыпты кернеуге жуық мәнге жетіп, бірақ дайын күйге ешқашан өтпейтін шина басқа санаттағы ақауды көрсетеді.

Сондықтан техниктер көбіне оқшауланған кернеу көрсеткіштерімен емес, реттіліктер тұрғысынан ойлайды.

Жетек бірден қорғаныстық ажыратылды ма?

Тұрақты ток шинасы зарядтала бастады ма?

Ол күтілетін аймаққа жетті ме?

Алдын ала зарядтау кезеңі келесі күйге өтті ме?

Ақау іске қосу пәрменіне дейін болды ма, әлде одан кейін бе?

Бұл сұрақтар ықтимал ішкі жүйелердің санын біртіндеп азайтады.

Жетекті ақаулы деп танымас бұрын айнымалы ток қорегін өлшеңіз

Ақауларды іздеудегі ең қарапайым қателердің бірі — кернеу бар болғандықтан, үш фазалы қорек дұрыс деп болжау.

Фазадан фазаға жасалған үш өлшемді салыстыру керек.

Фазаның болмауы немесе елеулі теңгерімсіздік түсініксіз белгілер тудыруы мүмкін.

Мүмкін болған және нысан рәсімдері рұқсат ететін жағдайда, нақты зарядталу кезінде кіріс кернеуін де ескеру керек.

Аз жүктемеде жарамды болып көрінетін қорек тұрақты ток буынының конденсаторлары зарядтала бастағанда басқаша жұмыс істеуі мүмкін.

Бірнеше VFD және AC Drive платформасына қызмет көрсететін нысандар үшін қалыпты іске қосылу барысын құжаттау болашақ салыстыруларды едәуір жеңілдетеді.

Тұрақты ток шинасын өлшеу жоғары кернеумен жұмыс істеу тәртібін қатаң сақтауды талап етеді

Тұрақты ток шинасы — өнеркәсіптік жетек ішіндегі ең қауіпті нүктелердің бірі.

Онда бірнеше жүз вольт тұрақты ток болуы және кіріс қуаты ажыратылғаннан кейін де энергия сақталуы мүмкін.

Қуаттан ажыратылған дисплей тұрақты ток буынының разрядталғанын дәлелдемейді.

OEM өндірушісінің разрядталу уақыттары мен қауіпсіздік нұсқауларын сақтау қажет.

Қолданылатын жағдайларда бұғаттау және белгі қою рәсімдері міндетті болып қала береді.

Кернеудің жоқтығы тиісті номиналға есептелген жабдықпен және белгіленген электр қауіпсіздігі талаптарына сай тексерілуі керек.

Кернеудегі тұрақты ток шинасын өлшеуді тек осы жұмысқа оқытылған және рұқсаты бар персонал орындауы тиіс.

Техниктер сондай-ақ осы энергия деңгейлерінде өлшеуіш санаты, кернеу номиналы, сынақ сымдары және өлшеу әдісі маңызды екенін есте ұстауы керек.

Желіден ажыратылған күйдегі кедергі тексерулері түпкілікті жауап емес, тек белгі бере алады

Жетек қауіпсіз түрде оқшауланып, тұрақты ток шинасының разрядталғаны тексерілгеннен кейін, кедергіні өлшеу анық қысқа тұйықталуды анықтауға көмектесуі мүмкін.

Алайда DC+ және DC− арасындағы көрсеткіштерді түсіндіру қажет.

Конденсаторлар өлшеуіштің өзінен заряд алып, көрсетілетін кедергінің өзгеруіне себеп болуы мүмкін.

Ішкі жартылай өткізгіш жолдары мен қосалқы тізбектер де көрсеткішке әсер етуі мүмкін.

Сондықтан өзгеріп отыратын кедергі мәні конденсаторды әмбебап жарамды-жарамсыз сынау әдісі емес.

Қуат сатысын егжей-тегжейлі тексеру қажет болғанда, OEM компоненттерін сынау рәсімдері басымдыққа ие болуы керек.

3-сурет. Компоненттерді ауыстырмас бұрын жетек ақауларын іздеу кезінде байқалған белгіні тиісті қуат сатысының ішкі жүйесімен байланыстыру керек. Сурет Adobe Stock ұсынған.

Белгінің пайда болу уақыты көбіне диагностиканың ең жылдам сүзгісі болады

Практикалық ақау іздеу стратегиясы істен шығудың дәл қашан болғанын анықтаудан басталады.

Қуат берілген сәттегі лезде ажырау алдыңғы бөліктегі елеулі электрлік ақаудың ықтималдығын арттырады.

Зарядтала бастағанымен, ешқашан дайын күйге өтпейтін жетек алдын ала зарядтаудың аяқталуына, шинаны өлшеуге немесе соған байланысты басқару функцияларына көбірек нұсқайды.

Зарядтау кезінде пайда болған төмен кернеу ақауы кіріс қорегін де, ішкі зарядтау жолын да тексеруге түрткі болуы керек.

Қалыпты шина кернеуіне жетіп, тек іске қосу пәрменін алғаннан кейін істен шығатын жетек ақауларды диагностикалаудың басқа тармағына жатады.

Осы сәтте инвертор шығысы, қозғалтқыш кабельдері, қозғалтқыштың күйі және жүктеменің әрекеті маңыздырақ болады.

Реттілікке негізделген бұл тәсіл тексеру барысының бір-біріне қатысы жоқ компоненттер арасында кездейсоқ ауысуына жол бермейді.

Алғашқы секундтар жағдайдың едәуір бөлігін көрсетеді

Тұрақты ток шинасы негізінен жетек түзеткіші мен инверторының арасында орналасқан энергия қоры болып табылады.

Іске қосу кезіндегі оның әрекеті болжамды, себебі қалыпты қозғалтқышты басқару басталмас бұрын жетек белгіленген электрлік реттілікті аяқтауы керек.

Кіріс айнымалы тогы түзетіледі.

Конденсаторлар банкі басқарылатын жол арқылы зарядталады.

Шина жұмыс кернеуіне жақындайды.

Алдын ала зарядтау кезеңі қалыпты қуат жолына ауысады.

Басқару жүйесі қажетті шарттарды растап, жетектің дайын күйге өтуіне мүмкіндік береді.

Іске қосу сәтсіз болғанда, осы реттіліктің қай жерде тоқтағанын анықтау көбіне соңғы ақау хабарламасын ғана оқудан пайдалырақ.

Қатты қысқа тұйықталу, толық орындалмаған алдын ала зарядтау, сипаттамалары нашарлаған конденсаторлар, шина кернеуін өлшеу ақаулары және зауыт желісіндегі кернеудің төмендеуі әртүрлі үлгілер қалыптастырады.

Осы үлгілерді түсіну тұрақты ток шинасындағы ақауларды бөлшектерді ретсіз ауыстырудан жүйелі диагностикаға айналдырады.

Өнеркәсіптік VFD және сервожүйелермен жұмыс істейтін техниктер үшін ең ақпаратты кезең ең қысқа кезең болуы мүмкін: қуат берілгеннен кейінгі алғашқы бірнеше секунд.