變頻調(diào)速連續(xù)輸送機(jī)的過載故障分析
生產(chǎn)流水線、自動(dòng)分揀系統(tǒng)等連續(xù)輸送機(jī)由于線路較長(zhǎng)，通常采用幾個(gè)電動(dòng)機(jī)分段聯(lián)合驅(qū)動(dòng)。采用變頻調(diào)速技術(shù)后，電動(dòng)機(jī)可以直接驅(qū)動(dòng)蝸輪減速器，簡(jiǎn)化了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。1個(gè)變頻器對(duì)應(yīng)1個(gè)電動(dòng)機(jī)，選定其中1個(gè)變頻器為主變頻器，以其轉(zhuǎn)速為基準(zhǔn)，其他變頻器隨時(shí)微調(diào)輸出的電壓、電流和頻率，以適應(yīng)所分擔(dān)的負(fù)載的波動(dòng)，保證分段驅(qū)動(dòng)的輸送機(jī)同步運(yùn)轉(zhuǎn)。
變頻器通過輸出不同的電源頻率來改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，所以在允許范圍之內(nèi)，只要設(shè)定輸出頻率，電動(dòng)機(jī)就能以相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)輸送機(jī)。
變頻器通過輸出不同的電源頻率來改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過輸出不同的電源電壓來改變電動(dòng)機(jī)的輸出功率，而電流的大小則是由電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性決定的。通常生產(chǎn)流水線和自動(dòng)分揀系統(tǒng)等連續(xù)輸送機(jī)根據(jù)生產(chǎn)的需要改變速度時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸送車功率也會(huì)做相應(yīng)的改變。
變頻調(diào)速系統(tǒng)一般有4級(jí)安全保護(hù)功能，即電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)、電動(dòng)機(jī)過熱保護(hù)、變頻器過載保護(hù)、熔斷器。任何一項(xiàng)保護(hù)功能被啟動(dòng)，整個(gè)系統(tǒng)都會(huì)自動(dòng)停機(jī)。其中電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)是最初級(jí)別，也最常出現(xiàn)。
通常情況下，當(dāng)啟動(dòng)前3種保護(hù)功能時(shí)，故障代號(hào)總是首先反映在相應(yīng)的變頻器上，同時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)在故障排除之前會(huì)停機(jī)，但正在的故障原因并非由變頻器引起。現(xiàn)場(chǎng)操作人員或者設(shè)備維護(hù)人員往往習(xí)慣于在變頻器上尋找排除故障的突破口，盲目地修改變頻器中的參數(shù)，最后不僅會(huì)擾亂變頻器的程序配合，甚至還會(huì)降某些電器元件燒毀。本文結(jié)合影響概率的大小和檢驗(yàn)的難易程度，按檢驗(yàn)的先后順序逐條分析能夠引起電動(dòng)機(jī)過載的各種因素和處理方案。
1、檢驗(yàn)電力供應(yīng)是否合格
首先檢查輸入控制箱的電力是否為380V±2%。如果供應(yīng)到變頻器的電壓較低，其輸出電壓也會(huì)低于理論輸出值，從而影響電動(dòng)機(jī)的輸出功率。根據(jù)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，電動(dòng)機(jī)會(huì)通過增加電流補(bǔ)償功率。電流持續(xù)增加到一定程度是就能啟動(dòng)變頻器的電動(dòng)機(jī)過載或者過熱安全保護(hù)功能。以三相380V、1.5kW的電動(dòng)機(jī)配備Reliance SP600的變頻器為例，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在額定負(fù)載下，變頻器在輸入電壓高于365V時(shí)還能工作，低于360V時(shí)就會(huì)每10~15min啟動(dòng)1次電動(dòng)機(jī)過載或則過熱安全保護(hù)功能。
解決辦法就是調(diào)整上級(jí)變壓器的輸出電壓或者在控制箱前串聯(lián)1各穩(wěn)壓器，滿足變頻器對(duì)額定電壓的要求。
2、檢測(cè)三相電壓是否平衡
如果輸入控制箱的電壓三相不平衡，即變頻器的輸入電壓不平衡時(shí)，其輸出電壓也會(huì)三相不平衡，因?yàn)樽冾l器只會(huì)按相同比例改變?nèi)噍敵鲭妷褐怠＿@樣不平衡的電壓作用到電動(dòng)機(jī)上，結(jié)果是降低電動(dòng)機(jī)輸出功率和引起電動(dòng)機(jī)過熱，從而啟動(dòng)變頻器的電動(dòng)機(jī)過載或過熱安全保護(hù)功能。
根據(jù)成本大小，解決辦法有3種：(1)尋找最近的三相平衡的電源，鋪設(shè)1條專用電纜線；(2)在上級(jí)變壓器用電容平衡三相電源；(3)調(diào)整影響三相不平衡的線路。
3、清理鏈條和軌道，降低沿程摩擦阻力
除皮帶輸送機(jī)外的連續(xù)輸送機(jī)，其結(jié)構(gòu)基本都是由輸送鏈條帶動(dòng)作業(yè)工屬具實(shí)現(xiàn)連續(xù)輸送。鏈條在軌道內(nèi)穿行時(shí)，一般采用潤(rùn)滑脂或者稀油潤(rùn)滑。空氣重的灰塵或者粉塵粘附到潤(rùn)滑脂或則潤(rùn)滑油中，會(huì)逐漸形成油垢，增大摩擦系數(shù)。一般的生產(chǎn)流水線或者自動(dòng)分揀系統(tǒng)的連續(xù)輸送機(jī)都是數(shù)百米甚至上千米長(zhǎng)，油垢產(chǎn)生的沿程摩擦阻力累加起來不可輕視，嚴(yán)重時(shí)甚至能超過作業(yè)負(fù)載。所以要定期清理軌道和鏈條。
另外，對(duì)于采用脂潤(rùn)滑的輸送設(shè)備，在冬季或者低溫時(shí)，因潤(rùn)滑脂粘度的變化引起的摩擦系數(shù)增大，應(yīng)該適時(shí)選用不同粘度的潤(rùn)滑脂。
4、排除或降低機(jī)械故障引起的負(fù)載
一般輸送機(jī)械故障引起的負(fù)載可以分成機(jī)械傳動(dòng)異常引起的卡死和機(jī)械磨損引起的阻力兩類。因輸送機(jī)械傳動(dòng)異常引起的卡死而導(dǎo)致的電動(dòng)機(jī)過載是在輸送設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中隨機(jī)出現(xiàn)的，只要找到根源并排除就可以使輸送設(shè)備恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)械磨損引起的阻力是逐漸增大的，增大到一定程度便能引起電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)，這類情況主要靠平時(shí)的輸送設(shè)備保養(yǎng)來降低額外負(fù)載的產(chǎn)生。
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