Warnungen, Auslösungen, Störungen und Ausfälle

Wenn wir das Handbuch gelesen, unser Laufwerk richtig ausgewählt, installiert und eingerichtet haben, werden wir möglicherweise nie Warnungen, Auslösungen, Fehler oder Ausfälle sehen. Aber manchmal gehen Dinge schief, also werden wir in diesem Artikel untersuchen, was mit einem Frequenzumrichter passieren kann, der ihn daran hindert, seine Arbeit zu erledigen.

Natürlich ist das Schlimmste, was einem Laufwerk passieren kann, dass es vollständig ausfällt. Dies ist heutzutage ein ziemlich ungewöhnliches Ereignis, da die Hersteller ihre Qualitäts- und Testsysteme wirklich sortiert haben. Leistungshalbleiter sind auch viel robuster, und viele Ausfälle sind auf Probleme wie Verschmutzung (mit Staub oder Flüssigkeiten, die in Einheiten gelangen, die für die Installation im Schrank ausgelegt sind) oder Missbrauch zurückzuführen - zum Beispiel das Anschließen des Eingangs an den Ausgang. In jedem Fall wird ein Frequenzumrichter sehr bemüht sein, sich selbst zu schützen, entweder durch Auslösen (Ausschalten) oder weiterlaufen, aber eine Warnung auslösen.

Schauen wir uns also zuerst die Warnungen an. Auf einem Invertek-Laufwerk wird eine Warnung angezeigt, indem die Dezimalpunkte im Display blinken. Ein Relais kann auch so programmiert werden, dass es eine Warnung oder einen Auslöser anzeigt. Wenn eine Warnung vorhanden ist, wird das Laufwerk weiterhin ausgeführt, aber wenn das Problem weiterhin besteht oder sich verschlimmert, wird es ausgelöst. Wenn das Laufwerk auslöst, stoppt es sofort und zeigt den Fehlercode im Display an. Die relevanten Fehlercodes sind in den folgenden Beschreibungen in [eckigen Klammern] aufgeführt.

Normalerweise wird eine Warnung ausgelöst, wenn ein Frequenzumrichter oder der von ihm gesteuerte Motor überlastet oder überhitzt sind. Im Falle eines Motors berechnet der Antrieb die Temperatur des Motors basierend auf der Größe des Motors, dem Quadrat des Motorstroms und der Zeit, in der er läuft. Dies wird oft als "i squared t" -Warnung bezeichnet. Wenn die Überlastung anhält und der Antrieb berechnet, dass der Motor zu heiß wird, löst er [I_t-trp] aus. Das Laufwerk führt ein Protokoll der Fahrten in den schreibgeschützten Parametern (P00-13, P0-13).

Die Auslöseberechnung ist abhängig vom Motorstrom, der im Wechselrichter eingestellt wurde – in P-08 oder P1-08. Da dies dem Antrieb die Motorgröße und -bewertung mitteilt, sollte er korrekt eingestellt sein, um einen ordnungsgemäßen Motorschutz zu gewährleisten. Gelegentlich kann es notwendig sein, diesen Wert anzupassen, wenn es zu störenden Auslösungen kommt.

Der Frequenzumrichter ist auf die gleiche Weise geschützt. Das Laufwerk ist so konzipiert, dass es für eine kurze Zeit bei Überlast betrieben wird (z. B. 150% Last für 60 Sekunden), aber früher oder später wird das Laufwerk den Strom begrenzen, indem es die Ausgangsfrequenz reduziert (und eine Warnung anzeigt) und schließlich abschaltet, um sich selbst zu schützen.

Steigt der Ausgangsstrom des Antriebs sehr schnell an, etwa aufgrund eines Kurzschlusses oder eines strömungsgebremsten Motors, schaltet sich der Antrieb sofort ab – ein Überstromauslösen [O-I].

Im Allgemeinen ist eine kurzfristige Überlastung des Motors oder Antriebs, z. B. beim Beschleunigen, in Ordnung, ist jedoch nur zulässig, wenn keine Gefahr dauerhafter Schäden besteht. Abbildung 1 zeigt den Arbeitsbereich von Antrieb und Motor in Bezug auf die Zeit sowie die Auslöse- und Warnstufen.

Abb. 1: Motor- und Inverterschutz – Belastung im Laufe der Zeit

Frequenzumrichter werden während des normalen Betriebs warm (aufgrund interner Verluste). Wenn die Temperatur steigt, schaltet das Laufwerk die internen Lüfter (außer den kleinsten Laufwerken) ein, um die Kühlung aufrechtzuerhalten. Dies hält die Temperatur normalerweise auf einem sicheren Niveau, aber wenn die Umgebungstemperatur zu hoch ist (zum Beispiel in einer geschlossenen Kabine oder in einer heißen Fabrik in den Tropen) oder wenn der Luftstrom begrenzt ist (durch einen blockierten externen Filter oder Schmutz- und Staubbildung), dann kann die interne Elektronik anfangen, heiß zu werden. Glücklicherweise erkennt das Laufwerk dies und gibt eine Warnung aus. Es kann sogar seine Schaltfrequenz reduzieren, um Verluste zu reduzieren, aber wenn das Problem weiterhin besteht, wird es [O-t] auslösen. Die Temperatur des internen Kühlkörpers und der Leistungskomponenten wird in der Regel ebenfalls überwacht.

Wenn das Umrichter zu kalt wird, wird es aufgrund von Untertemperatur auch ausgelöst - oder nicht gestartet. Halbleiter neigen dazu, unter -10oC [U-t] etwas träge zu werden.

Warnungen und Auslösungen können auch durch Über- und Unterspannung am internen Zwischenkreis des Frequenzumrichters verursacht werden. In beiden Fällen wird bei einem bestimmten Wert eine Warnung angezeigt, und wenn die Spannung weiter steigt oder fällt, löst das Laufwerk aus.

Unterspannung tritt auf, wenn die Versorgung unter dem angegebenen Wert für das Laufwerk liegt, oder normalerweise, wenn die Stromversorgung des Laufwerks getrennt wird, während das Laufwerk läuft. Es ist durchaus üblich, das Fehlerprotokoll eines Antriebs voller Unterspannungsauslösungen als Folge dieses [U-Volt] zu finden.

Überspannung kann dadurch verursacht werden, dass die Versorgung zu hoch ansteigt, ist aber eher das Ergebnis einer Regeneration [O-Volt]. Dies geschieht, wenn die Last beginnt, Energie an den Motor zurückzusenden, anstatt an den Motor, der die Last antreibt. Ein Kran oder Aufzug, der eine Last senkt, ein Bergabförderer oder eine zu schnelle Verzögerung einer Last mit hoher Trägheit - wie z. B. eines Ventilators - verursachen dies. Wenn der Umrichter den Motor weiterhin mit Spannung versorgt, erzeugt der Motor Energie und leitet sie an den Antrieb zurück. Dies erhöht die Zwischenkreisspannung und kann zu Ausfällen führen, wenn die Spannung zu hoch wird. Die Fahrt wird bei Bedarf mit Überspannung auslösen, um dies zu verhindern. Sobald der Antrieb ausgelöst wird, kollabiert das Magnetfeld im Motor und es hört auf zu erzeugen und rollt aus. Es gibt Möglichkeiten, eine Überspannung zu verhindern, wenn der Motor erzeugt, z. B. die Verwendung eines Bremswiderstands, die Verwendung einer längeren Verzögerung oder das einfache Ausrollen des Motors bis zum Stillstand, anstatt zu verlangsamen (P-05 oder P1-05 = 1). Übrigens, wenn es einen Überstrom oder eine Überlast im Bremswiderstandskreis gibt, wird der Antrieb ebenfalls ausgelöst [O-b] [OL-br]. Abbildung 2 zeigt, wie die Energie zurück zum Frequenzumrichter fließt und eine Überspannung verursacht.

Abb. 2: Regeneration, Überspannung und Bremsen

Andere Fehler hängen in der Regel mit Einstellungen zusammen. Wenn die Parameter des Laufwerks vom Benutzer zurückgesetzt werden, wird dies als Fehler [P-deF] angezeigt. Wenn der Benutzer einen der Eingänge als externen Auslöseeingang programmiert, löst der Antrieb bei dem entsprechenden Eingangspegel (normalerweise niedriger oder offener Stromkreis) [E-triP] aus. Eingänge können auch so programmiert werden, dass sie mit einem Motor-PTC verbunden werden (ein Motor-PTC ist eine in die Motorwicklungen eingebettete Komponente, die den Widerstand plötzlich bei einer bestimmten Temperatur ändert, hoffentlich knapp unter der Isolationsfehlertemperatur. Oft sind PTCs in jede Statorphase eingebettet.) Wenn der Widerstand über die Schwelle steigt (oder der Draht abfällt), löst der Antrieb mit variabler Drehzahl [F-Ptc] aus.

Wenn Sie ein 4-20mA-Signal zur Steuerung des Laufwerks verwenden, können Sie es so einrichten, dass Sie einen Fehler erhalten, wenn der Draht bricht [4-20 F].

Bei einigen Laufwerken wird ein Phasenverlust am Eingang (bei dreiphasigen Eingangslaufwerken) oder Ausgang erkannt und das Laufwerk löst [P-LOSS][Out-F] aus.

Es gibt andere Fehler, aber diese beziehen sich in der Regel auf bestimmte Einstellungen, Kommunikation usw.

Ein häufiger "Fehler" bei P2- und Eco-Antrieben ist das Vergessen, die Safe Torque Off-Eingänge anzuschließen oder zu überbrücken. Das Laufwerk wird dann deaktiviert [INhibit].

Wenn ein Frequenzumrichter ordnungsgemäß installiert und eingerichtet ist, ist es unwahrscheinlich, dass Sie Fehler oder Warnungen sehen. Wenn Sie dies tun, schützt sich das Laufwerk wahrscheinlich selbst oder den Motor vor Beschädigungen. Das Handbuch listet die verschiedenen Fehler und ihre möglichen Ursachen auf.