市面上有很多關(guān)于維修書籍中認(rèn)為,通用頻率上限為55Hz。這是因?yàn)楫?dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速需要調(diào)到額定轉(zhuǎn)速以上運(yùn)行時(shí),定子頻率將增加到高于額定頻率(50Hz)。這時(shí),若仍 按恒轉(zhuǎn)矩原則控制,則定子電壓將升高超過額定電壓。那么,當(dāng)調(diào)速范圍高于額定轉(zhuǎn)速時(shí),須保持定子電壓為額定電壓不變。這時(shí),隨著轉(zhuǎn)速/頻率的上升,磁通將減少,因此在同一定子電流下的轉(zhuǎn)矩將減小,機(jī)械特性變軟,電動(dòng)機(jī)的過載能力大幅度減少。
由此可見,通用電動(dòng)機(jī)頻率上限為55Hz是有前提條件的:
1、定子電壓不能超過額定電壓;
2、電動(dòng)機(jī)在額定功率運(yùn)行;
3、恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。
上述情況下,理論和試驗(yàn)證明,若頻率超過55Hz,將使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩變小,機(jī)械特性變軟,過載能力下降,鐵耗急增,發(fā)熱嚴(yán)重。
電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行狀況表明,通用電動(dòng)機(jī)可以通過變頻調(diào)速器進(jìn)行提速運(yùn)行。能否變頻提速?能提多少?主要是由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的負(fù)載來決定的。首先,要弄清負(fù)荷率是多少?其次,要搞清楚負(fù)載特性,根據(jù)負(fù)載的具體情況,進(jìn)行推算。簡(jiǎn)單分析如下:
1、事實(shí)上,對(duì)于380V通用電動(dòng)機(jī),定子電壓超過額定電壓10%長期運(yùn)行是可以的,對(duì)電動(dòng)機(jī)絕緣及壽命沒有影響。定子電壓提高,轉(zhuǎn)矩顯著增大,定子電流減少,繞組溫度下降。
2、電動(dòng)機(jī)負(fù)荷率通常為50%~60%
一般情況下,工業(yè)用電動(dòng)機(jī)通常在50%~60%額定功率下工作。經(jīng)推算,電動(dòng)機(jī)輸出功率為70%額定功率,定子電壓提高7%時(shí),定子電流下降 26.4%,此時(shí),即使是恒轉(zhuǎn)矩控制,采用變頻調(diào)速器提高電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速20%,定子電流也不但不會(huì)上升,反而會(huì)下降。盡管提高頻率后,電動(dòng)機(jī)鐵耗急增,但由 其產(chǎn)生的熱量與定子電流下降而減少的熱量相比甚微。因此,電動(dòng)機(jī)繞組溫度也將明顯下降。
3、負(fù)載特性各種各樣
電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)是為負(fù)載服務(wù)的,不同的負(fù)載,機(jī)械特性不同。電動(dòng)機(jī)在提速后必須滿足負(fù)載機(jī)械特性的要求。經(jīng)推算恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載不同負(fù)荷率(k)時(shí)的允許 最高運(yùn)行頻率(fmax)與負(fù)荷率成反比,即fmax=fe/k,其中fe為額定工頻。對(duì)恒功率負(fù)載,通用電動(dòng)機(jī)的允許最高工作頻率主要受電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn) 軸的機(jī)械強(qiáng)度限制,筆者認(rèn)為一般限制在100Hz以內(nèi)為宜。
變頻器屬于可靠性比較高的設(shè)備,變頻器故障的診斷比較復(fù)雜,首先應(yīng)按照常見故障現(xiàn)象進(jìn)行分析,查變頻器的故障代碼加以確認(rèn),以此初步斷定故障原因。如屬于參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或外部因素,不應(yīng)擅自打開變頻器的箱體,而應(yīng)解決好引起故障的外部問題或調(diào)整參數(shù)。如根據(jù)故障現(xiàn)象分析確實(shí)屬于變頻器內(nèi)部的硬件故障,需斷開線,由專業(yè)技術(shù)人員對(duì)變頻器進(jìn)行開蓋檢修。
1.斷電
檢修變頻器內(nèi)部的硬件故障時(shí),要首先保持心態(tài)平和,不要盲目動(dòng)手,切忌急躁,否則可能會(huì)對(duì)變頻器造成更大的破壞或造成人身傷害。在進(jìn)行檢查之前,應(yīng)首先用直流電壓擋測(cè)量電解兩端的電壓,確保其在人身的安全范圍內(nèi),才可開始變頻器的檢修。即使去掉外加電壓,電解電容儲(chǔ)存的電能釋放也需要一定的時(shí)間。
2.找出故障點(diǎn)
檢修開始后,要遵循“望、聞、問、測(cè)”的原則。所謂“望”,即用眼觀察,看是否有明顯毀壞的跡象,如出現(xiàn)熏黑、線頭燒焦、線路板燒開跳線或損害元件的殘余部分等直觀現(xiàn)象?!奥劇保从帽亲勇勔宦?dòng)袥]有燒糊、燒焦的味道,如有的話,盡可能分辨其源頭?!皢枴保亲冾l器維修中的重要一環(huán),應(yīng)多問現(xiàn)場(chǎng)的操作人員,了解故障發(fā)生時(shí)的情況,如是否有違反操作規(guī)程的動(dòng)作、故障出現(xiàn)的表象、故障出現(xiàn)時(shí)的外在情況等,以便根據(jù)情況作出客觀的、大體的分析,為判斷故障位置提供依據(jù)。“望、聞、問”可對(duì)故障現(xiàn)將作出初步判斷,
通常檢查快熔FU是否燒壞;
專用變頻器驅(qū)動(dòng)板
檢查線路板上元件引線間是否有焊錫相連、碰線或金屬物質(zhì)落在導(dǎo)線間等問題;
檢查電容、整流橋、逆變橋、等元件有無明顯燒壞痕跡;
檢查線路板內(nèi)是否有水滴(尤其是在潮濕環(huán)境中工作的變頻器);
檢查線路板上是否有灰塵導(dǎo)致接觸不良。
通過上述檢查,可發(fā)現(xiàn)變頻器是否有短路故障點(diǎn)及元件的炭化熏黑等部位。
“測(cè)”,是變頻器故障檢修的重要步驟,根據(jù)“望、聞,問”初步斷定故障的區(qū)域或故障點(diǎn),需經(jīng)過實(shí)際檢測(cè)才能得出準(zhǔn)確的結(jié)論。
3.故障件的更換
確定故障點(diǎn)后,需對(duì)變頻器進(jìn)行解體拆除,并對(duì)故障元件進(jìn)行更換,對(duì)線路進(jìn)行清潔、整理。在拆除損害元件時(shí)要做好記錄,嚴(yán)格記錄操作流程,記錄拆除的元件和修改的線路,并在電路板上作出標(biāo)注,以保證拆裝后重組的準(zhǔn)確性。故障元件更換后,還需對(duì)整流橋、逆變橋、主電路等進(jìn)行絕緣測(cè)試,合格后方可通電測(cè)試。