So zerstören Sie einen Frequenzumrichter

In früheren Artikeln haben wir den Ansatz gewählt, dass wir unseren Antrieb optimal nutzen möchten. aber angenommen, wir wollen es brechen?

Vielleicht ist der einfachste Weg, dies zu tun, das Laufwerk an eine falsche, höhere Spannung als angegeben anzuschließen. Am häufigsten geschieht dies, wenn ein 230-V-Laufwerk an eine 400-V-Versorgung angeschlossen ist. Trotz Etiketten auf den Terminals passiert das immer noch. Die Varistoren am Eingang zum Antrieb sind dazu da, vor Überspannung zu schützen, aber wenn zu viel Energie vorhanden ist, werden diese ausfallen, wie in einem früheren Artikel beschrieben. Sie verbrennen die Leiterplatte und alles andere in der Nähe; Das Laufwerk wird wahrscheinlich irreparabel beschädigt sein. Abbildung 1 zeigt das Ergebnis.

Abb. 1: Beschädigte Varistoren durch falsche Versorgungsspannung

Wenn Sie es also nicht zerstören möchten, überprüfen Sie die von Ihnen verwendete Versorgungsspannung und vergleichen Sie sie mit den Informationen auf dem Bewertungsetikett.

Während Sie einen Schraubendreher in der Hand haben, versuchen Sie, die Versorgung an die Ausgangsklemmen (Motor) anzuschließen. Sie können damit durchkommen, da die Kommutierungsdioden es dem DC-Kondensator ermöglichen, sich aufzuladen, und die Lichter wie gewohnt angehen. Aber aktivieren Sie das Laufwerk und es wird sich selbst zerstören. Auch hier sollte die Standardkennzeichnung dies verhindern, aber sie trägt immer noch zur Fehlerstatistik bei. Also im Zweifelsfall überprüfen und nochmal überprüfen.

Wenn Sie das Stromnetz direkt an die Bedienplatinenklemmen (oder an den seriellen Kommunikationsanschluss) anschließen, werden natürlich viele der Komponenten auf der Steuerplatine abgesägt. Auch hier gibt es einen gewissen Schutz, aber nicht für Versorgungsspannungen. Abbildung 2 zeigt die gebrannte Leiterplattenspur in der Nähe von Klemme 13.

Abb. 2: Beschädigte Leiterplatte durch Versorgung, die an Steuerterminals angeschlossen ist

Die Relaisverbindungen sind bei Invertek-Laufwerken eigentlich für 230 V ausgelegt, aber wenn Sie dort ein Netz anschließen, überprüfen Sie es und überprüfen Sie es erneut.

Während Sie den Antrieb anschließen, können Sie Ihren größten Drahtzieher dazu bringen, die Schrauben weit über dem empfohlenen Drehmoment festzuziehen und die Klemme zu zerstören. Die Drehmomenteinstellungen befinden sich im Handbuch, so dass es einfach zu überprüfen ist.

Wenn das Laufwerk tatsächlich richtig verdrahtet ist, kann es unter normalen Betriebsbedingungen ziemlich schwierig sein, es zu brechen. Antriebe schützen sich bei Überlastungen oder Motorfehlern. Wenn ein Kurzschluss am Ausgang auftritt (entweder zwischen zwei Motoranschlüssen oder von einer Verbindung zur Masse), löst der Antrieb ebenfalls aus und schützt sich selbst. Wenn das Laufwerk aus irgendeinem Grund zu heiß wird, erkennen Temperatursensoren im Laufwerk dies und lösen eine Warnung aus, die ausgelöst wird, wenn die Warnung ignoriert wird. Denken Sie jedoch daran, dass das lange Laufen bei hohen Temperaturen für jede Elektronik schlecht ist und Elektrolytkondensatoren austrocknen können, was dazu führt, dass sie schließlich ausfallen.

In der Vergangenheit konnten wir uns oft auf Spikes, elektrisches Rauschen und Interferenzen verlassen, um das Laufwerk zu beschädigen. Spannungstransienten durch Überspannungen, Blitzeinschläge oder sogar andere Antriebe könnten die Eingangsgleichrichter zerstören. Schlechte Installation und schlechte Erdung können auch zu Problemen an Steuereingängen und seriellen Schnittstellen führen. Allerdings sind die Antriebe jetzt viel robuster und Schäden – außer wenn die Spikes sehr hohe Energie haben – sind ungewöhnlich. Wenn Sie ein altes Gleichstromlaufwerk neben Ihrem neuen Frequenzumrichter betreiben, kann dies möglicherweise Kommutierungsspitzen erzeugen, die das Wechselstromlaufwerk beschädigen. Wenn Sie Versorgungsprobleme oder Transienten erwarten und Ihr Laufwerk nicht beschädigen möchten, bietet der Einbau einer Eingangsinduktivität ein zusätzliches Schutzniveau.

Eine gute Möglichkeit, die RS485-Schnittstelle (serielle Kommunikation) zu unterbrechen, besteht darin, die Verbindung über die Fabrik zu ziehen und sie an schlecht geerdete Geräte anzuschließen. Dies könnte durchaus Spannungen erzeugen, die die Schnittstellenelektronik beschädigen. Gute Erdungs- oder Isolationsschaltungen verhindern dies. Abbildung 3 zeigt die Auswirkungen auf den RS485-Treiberchip.

Abb. 3: Durchgebrannter RS485-Treiber aufgrund schlechter Erdung

Die vielleicht häufigste Art, einen Umrichter zu beschädigen, ist mit Schmutz, Staub oder Flüssigkeit. Nehmen Sie ein IP20-Laufwerk und montieren Sie es unter Rohren, die Kondenswasser ableiten, oder betreiben Sie es in einer dampfenden, feuchten Umgebung. Wenn Sie unangenehme Chemikalien in der Atmosphäre haben, können diese das Innere des Laufwerks korrodieren und unweigerlich zum Ausfall führen.

Einfacher ist es vielleicht, nur sicherzustellen, dass staub und schmutz in der Kühlluft ist. Dies wird in das Laufwerk hineingezogen (entweder durch Konvektion oder durch die Aktion des Lüfters des Laufwerks) und baut sich um Bereiche mit hoher Spannung auf. Jetzt hat der Antriebshersteller versucht, die Auswirkungen von Staub zu reduzieren, indem er kriechen und den Abstand in Bereichen mit Spannungsbelastung erhöht, aber bei ausreichender Verschmutzung kommt es zu einem Ausfall (oder einem teilweisen Ausfall), was zu einer ungeplanten Prozessabschaltung und einem Anruf bei einem Antriebslieferanten führt. Wenn die Kontamination leitfähig ist, wird das Versagen ziemlich schnell passieren. Kohlefaser, Brandflecken von Bränden in der Nähe und natürlich Metallstaub sind hier die Favoriten. Aber nicht leitender Staub ist fast genauso schlimm; Mehl, Holzstaub und Pulver aller Art setzen sich im Inneren ab und bieten einen einfachen Weg für den Spannungsabbruch. Wenn Sie nicht möchten, dass dies geschieht, stellen Sie sicher, dass die Kühlluft in Ihren Schränken sauber und trocken ist und dass es keine Chance auf Kondensation gibt. Wenn Sie ein IP55- oder IP66-Laufwerk verwenden, haben Sie natürlich zusätzlichen Schutz vor Kontamination, und ein Ausfall ist viel weniger wahrscheinlich. Die Abbildungen 4,5 und 6 zeigen einige der vielen Beispiele für Kontaminationen, die zu Ausfällen führen.

Abb. 4: Staub überall in einem Umrichter

Abb. 5: Staubansammlung hat zu Pannen und Ausfällen geführt

Abb. 6: Staub blockiert den Luftstrom und verursacht auch einen Lüfterausfall

Es gibt einige ungewöhnlichere Möglichkeiten, Ihren Frequenzumrichter in eine Deponie umzuwandeln. Sie könnten es als Schritt verwenden, um die Spitze der Kabine zu erreichen. Sie können einen Falltest ausprobieren oder ihn einfach mit hoher Vibration auseinander schütteln. Auch hier hat der Hersteller sein Bestes getan, um dies zu verhindern, indem er bestimmte Standards für Schock und Vibration erfüllt, aber es ist immer möglich, dies zu übertreffen.

Bei einigen Laufwerken können an Masse angeschlossene Komponenten ausfallen, wenn die Versorgung nicht geerdet ist (IT-Typ-Verbindung) und Sie die Anweisungen zum Trennen nicht befolgt haben.

Wenn Sie das Laufwerk länger als ein Jahr lagern, kann das Starten und Ausführen des Laufwerks ohne Reformieren der Kondensatoren zu Problemen führen. Jeder Hersteller wird Ihnen sagen, wie Sie Laufwerke bis zu einem Alter von 3 Jahren reformieren können.

Wenn es Ihnen gelingt, Ihren Frequenzumrichter zu brechen und ihn dann zum Service zurückzusenden, können Sie einen bösen Schock erleiden. Viele der oben genannten Fehlermodi werden von Servicemitarbeitern, die alles schon einmal gesehen haben, leicht erkannt, und es ist möglich, dass Ihr Garantieanspruch abgelehnt wird.

Wenn Sie es also doch nicht kaputt machen wollen, denken Sie einfach an Folgendes:

• Richtig anschließen; Schauen Sie im Zweifelsfall im Handbuch oder auf der Hilfekarte nach.
• Befolgen Sie die grundlegenden Installationsregeln, um Probleme mit elektromagnetischen Störungen (EMI) zu vermeiden.
• Passen Sie die Parameter an den Motor und die Anwendung an; Dies schützt auch den Motor.
• Stellen Sie sicher, dass das Laufwerk kühl und frei von Staub, Schmutz und Flüssigkeiten gehalten wird.
• Überprüfen Sie das Laufwerk gelegentlich, um sicherzustellen, dass es sauber ist und die Anschlüsse dicht sind.