Lieferanten von Frequenzumrichter-Zubehör weisen darauf hin, dass vor der Inbetriebnahme des Frequenzumrichters Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Umgebung überprüft werden sollten. Eine zu hohe Temperatur kann zu Überhitzung und einem Alarm führen. Im schlimmsten Fall kann dies die Leistungskomponenten des Frequenzumrichters beschädigen und Kurzschlüsse verursachen. Auch zu hohe Luftfeuchtigkeit kann einen Kurzschluss im Inneren des Frequenzumrichters auslösen. Während des Betriebs ist die ordnungsgemäße Funktion des Kühlsystems zu überprüfen, z. B. ob die Abluft ungehindert zirkulieren kann und ob der Lüfter ungewöhnliche Geräusche von sich gibt. Frequenzumrichter mit höheren Schutzarten (z. B. IP20 oder höher) können in der Regel offen installiert werden, während solche mit niedrigeren Schutzarten in einem Schaltschrank montiert werden müssen. Die Wärmeableitung des Schaltschranks hat daher direkten Einfluss auf den ordnungsgemäßen Betrieb des Frequenzumrichters.
Bei der täglichen Wartung des Frequenzumrichters müssen die Vorschriften unbedingt beachtet werden. Wird ein Fehler festgestellt und der Frequenzumrichter löst aus, darf er nicht sofort zur Reparatur eingeschaltet werden. Selbst wenn der Frequenzumrichter nicht in Betrieb ist oder die Stromversorgung unterbrochen wurde, kann aufgrund der vorhandenen Kondensatoren noch Spannung an der Eingangsleitung, dem DC-Anschluss und dem Motoranschluss des Frequenzumrichters anliegen. Nach dem Ausschalten muss einige Minuten gewartet werden, bis sich die internen Kondensatoren des Frequenzumrichters entladen haben, bevor die Arbeit wieder aufgenommen wird. Wenn der Frequenzumrichter auslöst und stoppt, muss sofort mit einem Isolationswiderstandsmessgerät die Isolation des vom Frequenzumrichter angetriebenen Motors geprüft werden, um festzustellen, ob der Motor defekt ist. Diese Methode ist sehr gefährlich und kann leicht zum Durchbrennen des Frequenzumrichters führen. Daher darf vor dem Trennen des Kabels zwischen Motor und Frequenzumrichter keine Isolationsprüfung am Motor oder am bereits mit dem Frequenzumrichter verbundenen Kabel durchgeführt werden.
Im täglichen Betrieb sollte ein angemessener Wartungszyklus und ein entsprechendes System entwickelt werden, das auf den tatsächlichen Einsatzbedingungen und den Lastcharakteristika des Frequenzumrichters basiert. Nach jedem Nutzungszyklus sollte der Frequenzumrichter demontiert, geprüft, vermessen und umfassend gewartet werden, um potenzielle Fehler frühzeitig zu erkennen und zu beheben. Jeder Frequenzumrichter muss vierteljährlich gereinigt und gewartet werden. Bei der Wartung sind Staub und Schmutz im Inneren des Frequenzumrichters und im Luftkanal zu entfernen und die Oberfläche des Frequenzumrichters abzuwischen. Die Oberfläche des Frequenzumrichters muss sauber und glänzend sein. Bei der Wartung ist der Frequenzumrichter sorgfältig auf Überhitzung oder Verfärbungen im Inneren, Risse im Bremswiderstand, Ausdehnungen, Leckagen oder hervorstehende explosionsgeschützte Löcher im Elektrolytkondensator, Anomalien auf der Leiterplatte sowie auf Überhitzung oder Vergilbung zu prüfen. Nach der Wartung sind die Parameter und die Verdrahtung des Frequenzumrichters wiederherzustellen. Nach dem Einschalten sollte der Frequenzumrichter mit dem Motor gestartet und etwa 1 Minute lang mit einer niedrigen Frequenz von 3 Hz betrieben werden, um den normalen Betrieb des Frequenzumrichters sicherzustellen.
1. Vor dem Einschalten des Frequenzumrichters
Zunächst sollten Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Umgebung überprüft werden. Zu hohe Temperaturen können zu einer Überhitzung des Wechselrichters und zum Auslösen eines Alarms führen. Im schlimmsten Fall kann dies die Leistungskomponenten des Wechselrichters beschädigen und Kurzschlüsse verursachen. Zu hohe Luftfeuchtigkeit kann ebenfalls einen Kurzschluss im Frequenzumrichter auslösen. Während des Betriebs des Frequenzumrichters ist darauf zu achten, ob das Kühlsystem funktioniert, z. B. ob die Abluft ungehindert zirkuliert und der Lüfter ungewöhnliche Geräusche von sich gibt. Frequenzumrichter mit höheren Schutzarten (z. B. über IP20) können in der Regel offen installiert werden, während solche unter IP20 in Schaltschränken montiert werden müssen. Die Wärmeableitung des Frequenzumrichter-Schaltschranks beeinflusst daher direkt den ordnungsgemäßen Betrieb des Umrichters. Das Abluftsystem des Frequenzumrichters, z. B. ob der Lüfter leichtgängig läuft und ob der Lufteinlass staubig oder verstopft ist, sind wichtige Aspekte, die bei den täglichen Inspektionen nicht vernachlässigt werden dürfen. Auch auf Überhitzung und Geruchsbildung bei Elektromotordrosseln, Transformatoren usw. ist zu achten. Gibt es ungewöhnliche Geräusche vom Frequenzumrichter und Motor? Ist die Stromanzeige auf dem Bedienfeld des Frequenzumrichters zu hoch oder die Stromänderungsamplitude zu groß? Sind die dreiphasige Ausgangsspannung und der Ausgangsstrom (UVW) ausgeglichen?
2. Regelmäßige Wartung
Entfernen Sie regelmäßig Staub und prüfen Sie, ob der Lufteinlass des Lüfters verstopft ist. Reinigen Sie den Kühlluftkanal und den inneren Staub des Luftfilters monatlich.
Eine regelmäßige Inspektion sollte einmal jährlich durchgeführt werden: Prüfen Sie, ob Schrauben, Bolzen und Stecker locker sind und ob ein Kurzschluss gegen Erde sowie ein Phasenwiderstand zwischen den Ein- und Ausgangsdrosseln vorliegt. Dieser sollte normalerweise über einigen zehn Megaohm liegen. Prüfen Sie, ob Leiter und Isolatoren korrodiert sind und reinigen Sie diese gegebenenfalls umgehend mit Alkohol. Messen Sie die Stabilität der Ausgangsspannung jedes Stromkreises im Schaltnetzteil (z. B. 5 V, 12 V, 15 V, 24 V usw.). Prüfen Sie, ob die Kontakte des Schützes Zündspuren aufweisen. Falls diese stark ausgeprägt sind, ersetzen Sie das Schütz durch ein neues Schütz desselben Modells oder mit höherer Kapazität. Stellen Sie die Korrektheit der Steuerspannung sicher und führen Sie einen Funktionstest der Schutzschaltung durch. Prüfen Sie, ob die Schutzanzeige keine Fehler aufweist. Stellen Sie die Ausgewogenheit der Ausgangsspannung des Frequenzumrichters im Einzelbetrieb sicher.
Führen Sie die täglichen Wartungs- und Reparaturarbeiten am Frequenzumrichter sorgfältig durch, insbesondere:
1. Entstauben Sie den Frequenzumrichter regelmäßig, insbesondere den Gleichrichter-, Wechselrichter- und Steuerschrank. Bei Bedarf können die Leiterplatten im Gleichrichtermodul, Wechselrichtermodul und Steuerschrank zur Staubentfernung ausgebaut werden. Prüfen Sie, ob sich Staub an den unteren Lufteinlässen und oberen Luftauslässen des Frequenzumrichters angesammelt hat oder ob diese durch übermäßige Staubablagerungen verstopft sind. Da der Frequenzumrichter zur Wärmeabfuhr eine hohe Belüftung benötigt, ist nach einer gewissen Betriebszeit eine starke Staubansammlung an den Oberflächen erforderlich. Regelmäßige Reinigung und Staubentfernung sind daher unerlässlich.
2. Öffnen Sie die Vorder- und Rückseite des Frequenzumrichters und prüfen Sie die AC- und DC-Sammelschienen sorgfältig auf Verformungen, Korrosion und Oxidation. Kontrollieren Sie die Schrauben an den Sammelschienenanschlüssen und an allen Befestigungspunkten auf festen Sitz. Prüfen Sie außerdem die Isolierplatten oder -säulen auf Alterung, Risse oder Verformungen. Ersetzen und befestigen Sie beschädigte Teile umgehend. Richten Sie verformte Sammelschienen aus und montieren Sie sie wieder.
3. Nach der Staubentfernung von Leiterplatten, Stromschienen usw. ist die erforderliche Korrosionsschutzbehandlung durchzuführen, Isolierfarbe aufzutragen und Grate an Stromschienen mit Teilentladungen oder Lichtbögen vor der Behandlung zu entfernen. Bei Isolierplatten mit Isolationsfehlern sind die beschädigten Stellen zu entfernen und durch Isolierplatten mit der entsprechenden Isolationsklasse im Bereich der Beschädigung zu ersetzen. Die Isolierung ist festzuziehen, zu prüfen und für geeignet zu erklären, bevor sie in Betrieb genommen werden darf.
4. Prüfen Sie, ob die Lüfter im Gleichrichter- und Wechselrichtergehäuse laufen und sich normal drehen. Drehen Sie sie im Stillstand von Hand, um zu prüfen, ob die Lager klemmen oder Geräusche verursachen. Tauschen oder reparieren Sie die Lager gegebenenfalls.
5. Führen Sie eine umfassende Prüfung der Eingangs-, Gleichrichter- und Invertierungsschaltungen sowie der Gleichstromeingangs-Schnellschmelzvorrichtungen durch und ersetzen Sie diese umgehend, falls sie durchgebrannt sind.
6. Die Kondensatoren im Zwischenkreis sind auf Leckströme, Ausdehnung, Blasenbildung und Gehäuseverformungen sowie auf das Sicherheitsventil zu prüfen. Sofern möglich, können Kapazität, Leckstrom und Spannungsfestigkeit der Kondensatoren gemessen werden. Kondensatoren, die die Anforderungen nicht erfüllen, sind auszutauschen. Neue oder längere Zeit nicht verwendete Kondensatoren müssen vor dem Austausch passiviert werden. Die Lebensdauer von Filterkondensatoren beträgt in der Regel 5 Jahre. Kondensatoren, die länger als 5 Jahre in Betrieb sind und hinsichtlich Kapazität, Leckstrom, Spannungsfestigkeit usw. deutlich von den Prüfnormen abweichen, sind gegebenenfalls teilweise oder vollständig auszutauschen.
7. Führen Sie elektrische Prüfungen an den Dioden und GTOs in den Gleichrichter- und Wechselrichterabschnitten durch. Messen Sie deren Durchlass- und Sperrwiderstandswerte und tragen Sie diese sorgfältig in eine vorbereitete Tabelle ein, um zu überprüfen, ob die Widerstandswerte zwischen den Polen im Normbereich liegen und ob die Bauteile desselben Modells einheitlich sind. Tauschen Sie sie gegebenenfalls aus.
8. Überprüfen Sie die Hauptschütze und die Hilfsschütze in den Eingangsschränken A1 und A2. Achten Sie dabei besonders auf Lichtbögen, Grate, Oberflächenoxidation und Unebenheiten an den dynamischen und statischen Kontakten. Sollten solche Mängel festgestellt werden, tauschen Sie die entsprechenden dynamischen und statischen Kontakte aus, um einen sicheren und zuverlässigen Kontakt zu gewährleisten.
9. Überprüfen Sie die Klemmenleiste sorgfältig auf Alterungserscheinungen, lockere Verbindungen, versteckte Fehler wie Kurzschlüsse, festen Sitz aller Anschlussdrähte, beschädigte Drahtisolierungen und festen Sitz der Steckverbindungen aller Leiterplatten. Prüfen Sie außerdem, ob die Verbindung zur Hauptstromleitung zuverlässig ist, ob es an den Anschlüssen zu Erwärmung oder Oxidation kommt und ob die Erdung ordnungsgemäß funktioniert.
10. Gibt es im Reaktor ungewöhnliche Geräusche, Vibrationen oder einen verbrannten Geruch?
Darüber hinaus können, sofern die Bedingungen es zulassen, die gefilterte Gleichstromwellenform, die Ausgangswellenform des Wechselrichters und die Oberwellenkomponenten der Eingangsleistung gemessen werden.
3. Austausch von Ersatzteilen
Ein Frequenzumrichter besteht aus verschiedenen Komponenten, deren Leistungsfähigkeit und Alterung im Laufe der Zeit nachlassen können. Dies ist auch die Hauptursache für Ausfälle des Frequenzumrichters. Um den langfristigen, einwandfreien Betrieb des Geräts zu gewährleisten, sollten die folgenden Komponenten regelmäßig ausgetauscht werden:
1. Kühlventilator
Das Leistungsmodul eines Frequenzumrichters erzeugt erhebliche Wärme, die im Dauerbetrieb abgeführt werden muss. Die Lebensdauer eines typischen Lüfters liegt bei etwa 10.000 bis 40.000 Umdrehungen pro Minute. Je nach Betriebsdauer des Frequenzumrichters sollte der Lüfter alle zwei bis drei Jahre ausgetauscht werden. Es gibt zwei Arten von Direktkühllüftern: Zwei- und Dreileiterlüfter. Beim Zweileiterlüfter ist ein Draht der Pluspol, der andere der Minuspol. Achten Sie beim Austausch unbedingt auf die richtige Polung. Dreileiterlüfter verfügen neben Plus und Minus über eine zusätzliche Prüfleitung. Gehen Sie beim Austausch vorsichtig vor, da es sonst zu einer Überhitzung des Frequenzumrichters und einem Alarm kommen kann. Wechselstromlüfter werden üblicherweise in 220-V- und 380-V-Varianten unterteilt. Achten Sie beim Austausch unbedingt auf die richtige Spannung.
2. Filterkondensator
Zwischenkreis-Filterkondensator (auch Elektrolytkondensator genannt): Seine Hauptfunktion besteht darin, die Gleichspannung zu glätten und niederfrequente Oberschwingungen zu absorbieren. Die durch den Dauerbetrieb entstehende Wärme beschleunigt zusammen mit der Wärme des Frequenzumrichters selbst das Austrocknen des Elektrolyten und beeinträchtigt somit die Kapazität. Unter normalen Bedingungen beträgt die Lebensdauer des Kondensators etwa 5 Jahre. Es wird empfohlen, die Kapazität jährlich zu überprüfen. Im Allgemeinen sollte der Filterkondensator ausgetauscht werden, wenn die Kapazität um mehr als 20 % abnimmt.