ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ И ИХ «КАПРИЗЫ» ПРИ ПОВЫШЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ

Замечено, что преобразователи частоты, могут начать «капризничать» при повышении температуры окружающей среды. Например, в один «прекрасный» момент преобразователь частоты вдруг отключается по аварийному сигналу «Короткое замыкание на землю».

Вы отключаете двигатель от преобразователя частоты и мегомметром проверяете сопротивление изоляции обмоток двигателя. Убедившись в том, что изоляция обмоток в норме, Вы включаете преобразователь частоты без двигателя и убеждаетесь в том, что он (ПЧ) на холостом ходу работает нормально. После этого подсоединяете двигатель, включаете преобразователь частоты и он, как ни странно, начинает работать. Однако, через некоторое время опять происходит такое же аварийное отключение.

Открыв двери шкафа Вы с унынием смотрите на шедевр преобразовательной техники, который портит Вам нервы, в отчаянии опять нажимаете кнопку Пуск и преобразователь частоты начинает работать. Вы уже не закрываете дверь шкафа и ждете очередного отключения, но он все работает и работает, и тут Вы начинаете догадываться о влиянии окружающей среды на надежность работы преобразователей частоты.

Если аварийный сигнал «Короткое замыкание на землю» может быть «капризом» преобразователя частоты, причины которого рассмотрим чуть ниже, то аварийное отключение по сигналу «Перегрев теплоотвода» - это, что ни на есть, объективная реальность.

Рассмотрим причины, приводящих к перегреву радиатора (теплоотвода):

1. Преобразователь частоты имеет высокий КПД (98%), но при его работе, все-таки, 2% выделяется в виде тепла, и если он установлен в шкаф без надлежащей вентиляции, то рано или произойдет перегрев радиатора.  

2. Ребристая поверхность радиатора покрывается пылью, что ведет к снижению теплоотдачи радиатора и к его перегреву. Слой пыли в один миллиметр снижает теплоотдачу радиатора в два раза. Если радиатор забьется пылью и паутиной, то эффективность принудительного обдува вентиляторами охлаждения будет нулевой, что приведет к очень быстрому перегреву. Не ленитесь раз в пол-года продуть, а еще лучше прочистить и продуть ребра радиатора – это облегчит Вам жизнь.

3. Если преобразователь частоты будет длительное время работать на номинальной мощности, то произойдет перегрев радиатора. Во избежание таких перегревов исключайте длительные режимы работы на номинальной мощности, или ПЧ выбирайте с запасом – ведь запас, в этом случае, лишним не будет.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ И РАЗЪЕМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Так как преобразователь частоты электронное устройство, то можно вспомнить байку о том, что электроника это наука о контактах, потому, что электронные устройства перестают работать если пропадает контакт в нужном месте или появляется в ненужном. А теперь подробнее о сказанном.

О том, что надежность электронных компонентов уменьшается ровно в два раза при повышении их температуры на каждые 10 градусов мы говорить не будем, а остановимся на контактах, а вернее на переходном сопротивлении разъемных соединений.

Тот, кто занимается разработкой аппаратуры специального назначения, которая проходит полный цикл климатических испытаний знает, что самым сложным испытанием работоспособности устройства является испытание при сочетании повышенной температуры и повышенной влажности.

При сочетании повышенной температуры и повышенной влажности резко увеличивается переходное сопротивление разъемных соединений и низковольтные слаботочные аналоговые сигналы просто «погибают» на этих разъемах. В таких случаях, в аппаратуре специального назначения, избегают разъемных соединений.

В преобразователях частоты слаботочный аналоговый сигнал поступает с датчиков тока, которые устанавливаются на выходных шинах. Хотим мы того или нет, но датчики тока подключаются к плате управления через разъемы, и для того, что бы избежать «неприятностей» необходимо исключать режим работы преобразователя частоты при сочетании повышенной температуры и повышенной влажности.

Ладно, с повышенной температурой можно согласиться, скажете Вы, но откуда повышенная влажность. Я тоже так думал, но прослушав метеосводку после хорошего летнего дождя я услышал, что влажность воздуха составляет 98% - еще чуть-чуть и будет вода. Так, что от влажности избавиться очень сложно, а производители преобразователей частоты об этом скромно умалчивают, ссылаясь на какие-то европейские или американские стандарты.

Если от повышенной влажности избавиться сложно, то, хотя бы, не повышайте температуру преобразователя частоты, «плотно укупорив» его в шкафу, или обеспечьте необходимый поток воздуха через шкаф, в крайнем случае откройте дверь шкафа.

Если у Вас нет проблем с «вороустойчивостью», то ПЧ не устанавливайте в шкаф, а для защиты от пыли и влаги выбирайте ПЧ с конструктивным исполнением IP 55. Первая цифра 5 говорит о том, что корпус пылестойкий, а вторая цифра 5 – что он имеет защиту от струи воды со всех направлений.

СБОИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ

Преобразователи частоты, при работе в условиях мощных индустриальных помех, при грозовых разрядах и в экстремальных режимах работы, могут давать сбои. Особенно «неприятны» сбои в алгоритме управления. Если по каким-то причинам одновременно откроются оба транзистора в стойке инвертора и не сработает аварийная токовая защита, то остается «последний рубеж» защиты силовых транзисторов – быстродействующие предохранители.

На фотографии видны последствия грозы. В преобразователе частоты «разорвало», как спичечный коробок, мощный силовой IGBT-модуль (600 А, 1200 В), и все из-за экономии на входных быстродействующих предохранителях. Стоимость такого модуля много крат больше стоимости быстродействующих предохранителей, а ведь расплавленный металл и гарь с этого модуля обгадила и вывела из строя еще и электронные платы.

Для таких случаев есть поговорка: «Пока гром не грянет, мужик не поставит быстродействующие предохранители».

В каналах измерения входного и выходного напряжения и тока преобразователя частоты могут возникать менее «неприятны» сбои, которые, так же, приводят к аварийным отключениям, типа короткое замыкание на землю, хотя в действительности его нет.

Если в каналах измерения по каким-то причинам произошел сбой, то иногда инициализация преобразователя частоты дает возможность избавиться от этих неприятных аварийных отключений. Это достигается за счет того, что одновременно с установкой всех параметров на заводские уставки происходит калибровка нуля датчиков тока и напряжения, который мог «уйти» из-за дрейфа нуля датчиков или «сбиться» при сильных внешних помехах.

Постоянный уход, плановое техническое обслуживание, выполнение всех требований завода-изготовителя и учет наших рекомендаций избавит Вас от многих «капризов» ПЧ.