תקלות נפוצות ואמצעי תחזוקה של מנוע אינוורטר

1 מאפיינים של מנוע אינוורטר

1.1 עיצוב אלקטרומגנטי

עבור מנועים אסינכרוניים רגילים, פרמטרי הביצועים העיקריים הנחשבים בתכנון של מנועי אינוורטר הם קיבולת עומס יתר, ביצועי התחלה, יעילות ומקדם הספק.

באשר למנוע המהפך, מכיוון שקצב הירידה הקריטי הוא ביחס הפוך לתדר אספקת החשמל, הוא יכול להתחיל ישירות כאשר קצב הירידה הקריטי קרוב ל-1.

לכן, קיבולת עומס יתר וביצועי ההתנעה אינם זקוקים להתייחסות רבה מדי, אך הבעיה המרכזית שיש לפתור היא כיצד לשפר את יכולת ההסתגלות של המנוע לאספקת חשמל שאינה סינוסואידית.

ראשית, הפחיתו ככל האפשר את התנגדות הסטטור והרוטור.

על ידי הפחתת התנגדות הסטטור, ניתן להפחית את צריכת הנחושת הבסיסית כדי לפצות על העלייה בצריכת הנחושת הנגרמת על ידי הרמוניות גבוהות יותר [3].

שנית, כדי לדכא את ההרמוניות הגבוהות בזרם, יש להגביר את השראות המנוע כראוי.

עם זאת, התנגדות הדליפה של חריץ הרוטור גדולה יותר, וגם אפקט העור שלו גדול יותר, וצריכת הנחושת ההרמונית הגבוהה עולה.

לכן, גודל ההתנגדות לדליפה של המנוע צריך לקחת בחשבון את הסבירות של התאמת עכבות בכל טווח ויסות המהירות.

בנוסף, המעגל המגנטי הראשי של מנוע המהפך מתוכנן בדרך כלל להיות בלתי רווי, יש לקחת בחשבון שההרמוניה הגבוהה תעמיק את רווית המעגל המגנטי.

השני הוא לקחת בחשבון שמתח המוצא של המהפך יוגדל כראוי בתדר נמוך על מנת לשפר את מומנט המוצא.

1.2 תכנון מבנה

תכנון מבנה, בעיקר לשקול גם את מאפייני הכוח הלא-סינוסואידיים של מבנה בידוד מנוע המהפך, רטט, מצב קירור רעש וכו'.

קודם כל, ברמת הבידוד, בדרך כלל בדרגה F ומעלה, יש לחזק את בידוד לקרקע ולחוזק בידוד סיבובי קו, במיוחד כדי לקחת בחשבון את יכולת הבידוד לעמוד במתח הלם.

עבור הרטט והרעש של המנוע, עלינו לשקול היטב את הקשיחות של רכיבי המנוע והמכלול, ולנסות כמיטב יכולתנו לשפר את התדר המובנה שלו כדי למנוע את תופעת התהודה עם כל גל כוח.

בדרך כלל, נעשה שימוש בקירור אוורור מאולץ, כלומר, מאוורר הקירור הראשי של המנוע מונע על ידי מנוע עצמאי [4].

יש לאמץ אמצעי בידוד מיסבים עבור מנועים בעלי קיבולת מעל 160 קילוואט, בעיקר בגלל שקל לייצר אסימטריה של מעגל מגנטי, שגם מייצר זרם פיר, וכאשר הזרמים הנוצרים על ידי רכיבים בתדר גבוה אחרים פועלים יחד.

זרם הפיר יוגדל מאוד, ובכך יוביל לנזק מיסב, כך שאמצעי בידוד מאומצים בדרך כלל.

בנוסף, עבור מנוע מהפך מתח קבוע, כאשר המהירות עולה על 3000/דקה, יש להשתמש בשומן מיוחד עם עמידות בטמפרטורה גבוהה כדי לפצות על עליית הטמפרטורה של המיסב.

2 מנוע המרת תדר אבחון תקלה נפוצה, מסוף סוללה אכול

2.1 קצר חשמלי סיבובי סיבוב ופריקה חלקית, נתיך מפוצץ

קצר סיבוב ופריקה חלקית הן הצורות הנפוצות יותר של תקלת סוג בידוד מנוע מהפך הנוכחי, שבה קצר סיבוב סיבוב מתבטא בדרך כלל כאזור גדול של נזק לאחד מסליל המנוע.

פריקה חלקית מרוכזת במראה סליל המנוע הוא טוב, אבל התנגדות הבידוד הוכחה למצב אפס.

בשלב זה, מערכת בידוד המנוע מושפעת מהנזק, לא רק מגורם בודד, אלא מפריקה מקומית, חימום מדיה מקומית וגורמים נוספים.

פריקה מקומית: כיום, בפעולה של מהפך בקיבולת קטנה ובינונית, מקובל לבחור להשתמש בטכנולוגיית אפנון רוחב דופק של התקן כוח IGBT.

הרכיבים המהווים זה את זה התקן בקרת מהירות PWM יכול לספק קוצים נישאים, לגל יש מאפיינים קדמיים תלולים, בעוד שתדירות האפנון שלו גבוהה, כך שההשפעה של הפגיעה בבידוד חמורה יותר.

חימום דיאלקטרי מקומי:

אם חוזק השדה החשמלי E במנוע חרג באופן משמעותי מהערך הקריטי לבידוד, אזי גם מידת האובדן של הדיאלקטרי תהיה יותר ויותר רצינית.

במיוחד במצב של עליית תדירות, גם הפריקה החלקית תגדל, ואז תיצור חום, מה שיגרום בהכרח לבעיות זרם דליפה חמורות יותר ובעיות נוספות [1].

עם הזמן, זה לא רק יוביל לעלייה באובדן ליחידת נפח, אלא גם עליית הטמפרטורה של המנוע תמשיך לעלות, תמיד תוביל להזדקנות מהירה ומהירה יותר של הבידוד.

מתח מחזורי לסירוגין:

בשיטת אספקת החשמל של מהפך PWM, ניתן לבלום את מנוע המהפך ישירות בדרכים שונות המסופקות על ידי המהפך כאשר הוא נכנס לשימוש רשמי.

בידוד המנוע יזדקן מהר יותר ויותר לאורך כל הבידוד שלו בהשפעת מתח מחזורי לסירוגין.

מכיוון שהקשר העיצובי בשלב המוקדם אינו לוקח בחשבון את השלמות החשמלית והמכאנית, ולכן תהליך ההזדקנות של מהירות המנוע ימשיך לעלות.

2.2 נזק למיסבים, רעידות יתר

בשילוב עם ההשפעה של מערכת הנעת מהפך PWM כאשר היא מופעלת באופן רשמי, בעיית נזקי המיסבים של כל מנוע המהפך תהפוך יותר ויותר חמורה, ואפילו לעתים קרובות יהיו נזקים למיסבים, רעידות יתר ובעיות אחרות.

מנוע אינוורטר בהספק של 690 קילוואט במפעל חוטי תיל במהירות גבוהה החל לסבול מרעידות ובעיות אחרות רק 3 חודשים לאחר שהופעל.

לבעיית איתור תקלות ותחזוקה, המנוע פורק במצב לא מקוון ונמצא שבפני המיסבים היו יותר נקודות בעירה, בעוד שכתמי שריפה אלו היו גם ברורים יותר, והסיבה לכך הייתה שמיסבי המנוע היו ניזוק קשות עקב פגיעת זרם הפיר עקב עומסי האינרציה הגבוהים.

2.3 תנודת זרם על מסופי הסוללה

בשילוב עם הדוגמה של הניתוח, מפעל גלגול קר בתוך מערכת מנועי המהפך הקיימת של 250kW/400V/430A הפועלת, שורף ללא הרף בעיות של כשל בהתקן בעומס יתר של המנוע.

בעת שיפוץ המהפך, בוצעה בדיקת V/F בקרת ללא עומס על מנוע ה-VFD מראש, ובהתאם לתוצאות הבדיקה.

נמצא שהמנוע החשמלי הראה זרם חריג בטווח שבין 7 ל-30 הרץ, וחשוב מכך, למשרעת הזרם התלת פאזי היו תנודות ברורות, כאשר משרעת זרם התנודה הגבוהה ביותר הגיעה ל-700 A.

לאחר שהופיעה בעיית התקלה, המשפצים הרלוונטיים כיוונו מיד לקיים על פי תוצאות הבדיקה, נמצא כי המנועים החשמליים והממירים באותו טווח תדרים היו לא יציבים ובעיות נוספות [2].

ליד תדר העבודה, מצב המנוע החשמלי יציב יותר, אך אם התדר ב-40Hz, במיוחד בטווח של 20 עד 30Hz, זרם המנוע החשמלי יתנדנד במחזוריות של כ-10 עד 20Hz, ואם שיא הביצועים בשעה זמן זה גבוה מדי עבור עודף חום, אז כל מצב הפעולה של המנוע החשמלי יושפע קשות.

כדי לנתח את המצב, עבור המנוע האסינכרוני, אם הוא במצב של קצב הבדל אפס, אז לשינויי המומנט החיוביים והשליליים שלו יהיו גורמים לא יציבים.

חשוב מכך, פעימת המומנט מתחת לכונן המהפך והשינוי החולף של V/F יגרמו לתנודת מומנט ברורה יותר, שעלולה להפוך לרטט ואפילו לרטט מתמשך.

יש מתאם מסוים בין פעימת המומנט והזרם ההרמוני וגורמים אחרים במצב זה.

אם מנוע האינוורטר פועל במצב לא יציב, חשוב לא לחשוב רק שישנה בעיית תקלה במנוע או במהפך, אלא לבצע ניתוח מקיף של שניהם לפי הפרמטרים של המנוע החשמלי וכן מהפך, כך שניתן יהיה לעשות שיקול סביר של התקלה עבור הכוננים המודרניים.

3 אמצעי אחזקת תקלות במנוע אינוורטר

היישום של מנוע אינוורטר הופך נפוץ יותר ויותר, עבור תיקון מנוע מהפך, צריך לנקוט באמצעים יעילים עבור המאפיינים של מנוע מהפך, על מנת להבטיח את פעולת איכות החשמל הרגילה של מנוע המהפך.

3.1 דרישות תחזוקה של מנוע המרת תדר

מנועי VFD כלומר מנועי הנעה משתנים בתדר נבחרים בדרך כלל מנוע בן 4 שלבים, נקודת ההפעלה של תדר הבסיס מתוכננת ב-50Hz, תדר 0-50Hz (מהירות 0-1480r/min) של המנוע לפעולת מומנט קבוע, תדר 50-100Hz ( מהירות 1480-2800r/min) טווח של מנוע חשמלי לפעולת כוח קבוע.

כל טווח המהירות (0-2800r/min), עומד בעצם בדרישות ציוד הפלט של הכונן הכללי, מאפייני העבודה שלו ומנוע בקרת מהירות DC, ויסות מהירות חלק ויציב.

אם טווח מהירות מומנט קבוע כדי להגדיל את מומנט המוצא והספק המבוא, אתה יכול גם לבחור מנוע 6 שלבים או 8 שלבים, אבל גודל המנוע החשמלי גדול יותר יחסית [5].

מכיוון שהעיצוב האלקטרומגנטי של המנוע הנשלט בתדר משתמש בתוכנת עיצוב CAD גמישה, ניתן להתאים את נקודת התכנון של התדר הבסיסי של מנוע מקור הכוח בכל עת.

אנו יכולים לדמות במדויק את הסיבה העיקרית למאפייני הפעולה של המנוע בכל נקודת תדר בסיסית במחשב, ובכך גם להרחיב את טווח מהירות המומנט הקבוע של המנוע, ובהתאם לתנאי העבודה בפועל של המנוע החשמלי.

אנו יכולים להגדיל את הספק המנוע בתוך אותו מספר מושב, וגם על מומנט המוצא של המנוע החשמלי ניתן להגדיל על בסיס אותו מהפך כדי לעמוד בתכנון וייצור המנוע החשמלי במצב הטוב ביותר בעבודות שונות התנאים עם הציוד.

מנועי הנעה משתנים בתדר יכולים להיות מצוידים במקודדי מהירות נוספים כדי להשיג את היתרונות של בקרת מהירות ומיקום דיוק גבוה ותגובה דינמית מהירה.

המנוע החשמלי יכול להיות מצויד גם בבלם DC (או AC) מיוחד להשגת ביצועי בלימה מהירים, יעילים, בטוחים ואמינים.

בשל העיצוב המתכוונן של מנועים מבוקרי תדר, נוכל לייצר גם מגוון מנועים מהירים לשמירה על מאפייני מומנט קבוע במהירויות גבוהות, תוך החלפת המנועים המקוריים בתדר בינוני במידה מסוימת, ובמחירים נמוכים.

מנוע הנעה משתנה בתדר עבור מנוע AC תלת פאזי סינכרוני או אסינכרוני, בהתאם לאספקת הכוח של מוצא המהפך יש תלת פאזי 380V או תלת פאזי 220V.

אז לספק הכוח של המנוע יש גם הבדלים שונים בתלת פאזי 380V או תלת פאזי 220V, בדרך כלל מתחת ל-4KW מהפך רק תלת פאזי 220V.

מכיוון שלמנוע הכונן משתנה התדר יש לתת נקודת תדר בסיס כונן (או נקודת פיתול) כדי לחלק את אזור ויסות מהירות הספק קבוע ואזור ויסות מהירות מומנט קבוע של המהפך.

לכן הגדרות נקודת תדר בסיס המהפך ונקודת תדר בסיס מנוע המהפך חשובות מאוד.

3.2 שפר את ביצועי הבידוד

באמצעות שימוש סביר בחוט אמייל עמיד לקורונה, מועיל להגדיל כראוי את שכבת לכה המסך.

באמצעות היישום של טכנולוגיה כימית קוונטית, החומרים הכימיים המשמשים למיגון יכולים להיות מעורבים ישירות בתגובת העיבוי של הפולימר המבוסס על לכה כחומר העיקרי של הלכה כדי להבטיח שניתן לפזר מיד את המתח העמיד לדחפים בתדר גבוה. כמו גם תהליך הפירוק, כדי לשפר את כל עמידות הקורונה של הלכה.

חומר בידוד המיכל עשוי ממספר תערובות שונות כגון NHN ו-DMD בדרגה F, שאינן עמידות לקורונה בגלל המאפיינים האורגניים החזקים שלהן. על בסיס זה, נבחר סוג חדש של בידוד חריצים המכיל נציץ לשימוש.

תוספת נציץ עוזרת לשפר את עמידות הקורונה.

מבחינת בידוד בין-פאזי, יש לבחור את סוג המוצר עם צמר פוליאסטר על פני השטח.

למוצר מסוג זה יש מאפיינים מועילים ברורים מבחינת ספיגת שרף בהשוואה לחומרים אחרים והוא תורם ליצירת קשר יעיל עם החוט.

תהליך ההספגה היה מאז ומתמיד אחד התהליכים החשובים ביותר בשיפוץ מנועי אינוורטר, והנקודה החשובה ביותר היא להימנע מזרימת שרף וחיבור רופף.

בדרך כלל בוחרים להשתמש ב-VPI לטיפול, או לאחר טיפול ב-VPI, יכול להיות מתאים כדי להגביר את תהליך ההספגה, אשר תורם לסילוק בזמן של בועות אוויר, ולמלא כל הזמן את פער האוויר בפיתול, אך גם לשיפור החשמל וה חוזק מכני של הפיתול, כדי להבטיח את ההתנגדות שלו לחום ולכלוך להתחזק.

אם התנאים מאפשרים, ניתן לבצע את הטיפול בחימום UV ושיטת ייבוש נוכחית, מה שיכול להגיע לתוצאות טובות.

בנוסף, יש לציין כי בכל התהליך של שיפוץ מנוע אינוורטר, הימנעו מגרימת קצר חשמלי ובעיות אחרות, כדי להבטיח שמיסבי המנוע וחלקים אחרים של המכלול יכולים לעמוד בדרישות הדיוק הבסיסיות, נסו להימנע מחימום מקומי רציני. ובעיות אחרות הנגרמות על ידי אובדן זרם מערבולת, אחרת זה חייב להשפיע על ביצועי הבידוד של המנוע.

3.3 הסר את ההשפעה של זרם הפיר

כדי להבטיח שניתן להפחית את זרם הציר לרמה בלתי מזיקה, בדרך כלל יש צורך לוודא שזרם הציר נשלט ב-0.4A/mm2 או 0.35mV או פחות.

בהתבסס על זה, יש לנקוט באמצעי נגד ממוקדים כדי למנוע את ההשפעות השליליות של זרם הפיר, תוך התחשבות בסביבה הספציפית ובסוג השימוש במנוע.

דיכוי הרמוניות של ספק כוח:

כדי לחסל את ההשפעה של זרם הפיר, באמצעות יישום סביר של מערכת בקרת מהירות אספקת הכוח המהפך, אתה יכול להוסיף ישירות מסנן לתוכה, או להשתמש במכשיר בקרת מהירות המרת התדר התומך, אשר תורם להפחתת הרמוניות, אך גם להפחית זרם הפיר ורטט והשפעות שליליות אחרות.

אמצעי בידוד מיסבים:

לנקוט באמצעי בידוד ממוקדים כדי להתמודד עם המסבים, אך גם בזמן כדי לחסל את ההשפעות השליליות של זרם הפיר. השיטה הנפוצה הנוכחית היא באמצעות הארקת נושאות צד המנוע, בידוד נושאות צד ללא עומס ואמצעים אחרים, שימוש במבנה מיסב מתגלגל.

אתה יכול לבחור לבודד את המיסב כאחד מצורת המיסב העיקרית, או בטבעת הפנימית של המיסב, משטח הטבעת החיצונית וחלקים אחרים, שימוש בשיטת התזת יונים בתרסיס אחיד של 50 עד 100 מ"מ של שכבת בידוד.

בנוסף, בהתאם למצב בפועל, ניתן גם להוסיף שרוול ישירות לתא מיסב כיסוי הקצה, להוסיף שכבת בידוד בין השרוול לכיסוי הקצה ולבצע עבודה טובה בחיזוק מיסבי הכיסוי הפנימי והחיצוני. .

בעת שימוש במבנה מיסב ההזזה, ניתן להגדיל ישירות את לוחית בד הזכוכית האפוקסי של הרפידה במיקום המיסב הקבוע, או במיקום צינור הנפט הנכנס והיציאה, להוסיף מפרקי צינור בידוד וכו', באמצעות שיטות אלו ניתן לבטל ביעילות את השפעות שליליות של זרם פיר.

בנוסף לשיטות הנ"ל, אנו יכולים גם לבחור להשתמש באסטרטגיות כמו ניטור קווים לחיזוק הבידוד ושיפור סביבת הפעולה של המנוע כדי לחסל זרמי פיר.

במילה אחת, לא משנה בחר להשתמש בכל שיטה, לפי המאפיינים והדרישות של המצב בפועל, ממספר נקודות מבט, על מנת להגיע לתוצאות טובות.

3.4 שפר את בעיית התנודה הנוכחית

לאחר בדיקות ארוכות טווח, סיכומים וניתוחים, על מנת להבטיח טיפול יעיל בבעיית התנודות הנוכחית ולשפר את חוסר היציבות הנוכחית בו זמנית.

ניתן להשיג זאת על ידי הגדלת אינרציה סיבובית של המנוע באופן מתמשך או נשיאת העומס, או גם על ידי הגדלת קיבולת צד DC של מהפך המתח, דבר המסייע להפחתת ההשפעה של תנודות מתח. בשילוב עם המצב הנוכחי של פעולת מהפך בקרת PWM.

השימוש ברכיבי מיתוג מהיר או הפחתה ישירה של תדר אפנון PWM יסייעו למנוע תנודות במתח המוצא המושפע מהאזור המת.

על מנת לשפר את בעיית התנודה הנוכחית, אתה יכול גם להשתמש במנוע עם קצב ירידה גבוה, באמצעות משוב זרם וכו', יכול להבטיח שמצב בקרת וקטור המעגל, כגון משוב בזמן, על מנת להבטיח את השיפור של יציבות פעולת מנוע המהפך.

מוזמנים לשתף אותנו במידע נוסף על מנועים חשמליים באזור ההערות!

כל שאלה לגבי מנוע חשמלי, אנא פנה אל המנוע החשמלי המקצועי יַצרָן ב חרסינה כדלהלן:

למנוע דונגצ'ון מגוון רחב של מנועים חשמליים המשמשים בתעשיות שונות כגון תחבורה, תשתיות ובנייה.

קבל תשובה מהירה.