闞復(fù)壤
(天津港遠(yuǎn)航國(guó)際礦石碼頭有限公司,天津 300452)
淺析西門子6SL3310型變頻器的維護(hù)
闞復(fù)壤
(天津港遠(yuǎn)航國(guó)際礦石碼頭有限公司,天津 300452)
依據(jù)變頻器在港口起重機(jī)中上運(yùn)行的特點(diǎn),使用專業(yè)工具將西門子變頻器6SL3310拆解,對(duì)內(nèi)部元器件進(jìn)行定期檢查維護(hù),恢復(fù)變頻器各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),從而保證設(shè)備在維修保養(yǎng)周期內(nèi)正常運(yùn)行。
變頻器;維護(hù);注意事項(xiàng)
隨著港口運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展,天津港的發(fā)展步伐也越來越快,其在濱海新區(qū)發(fā)展中的位置越來越重要,港口起重機(jī)械向大型化、專業(yè)化方向發(fā)展,這就要求現(xiàn)代港口起重機(jī)械在電氣傳動(dòng)控制、調(diào)速性能等要求比一般機(jī)械要高,以保證在進(jìn)行作業(yè)時(shí)平穩(wěn)、可靠,且有良好的低速就位性能。傳統(tǒng)的調(diào)速控制系統(tǒng)已難以滿足港機(jī)作業(yè)的要求,變頻器以其寬廣的調(diào)速范圍、較高的穩(wěn)速精度、快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)以及能在4個(gè)象限作可逆運(yùn)行的優(yōu)越性能,已在港口機(jī)械中得越來越廣泛地應(yīng)用。但是,變頻器在工作中受到港口工作環(huán)境、溫度、粉塵以及內(nèi)部元件老化的影響,變頻器運(yùn)行過程會(huì)出現(xiàn)一些潛在問題,在一定程度上影響了變頻器長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行,所以從這個(gè)意義上來說變頻器使用過程中的維護(hù)保養(yǎng)就顯得格外重要。
天津港遠(yuǎn)航國(guó)際礦石碼頭有限公司是一個(gè)30萬噸級(jí)專業(yè)化礦石碼頭,堆場(chǎng)布置有5臺(tái)大機(jī),分別為兩臺(tái)堆取料機(jī)、兩臺(tái)取料機(jī)和一臺(tái)堆料機(jī),可同時(shí)進(jìn)行4條線的堆取料作業(yè),其中堆場(chǎng)斗輪機(jī)的變頻器使用德國(guó)西門子變頻器。
針對(duì)港口起重機(jī)運(yùn)行特點(diǎn),采用變頻調(diào)速時(shí)必須解決的關(guān)鍵技術(shù)如下:(1)低頻時(shí)能保證恒轉(zhuǎn)矩輸出,以避免低頻時(shí)滿負(fù)載工況下發(fā)生停滯的現(xiàn)象。(2)滿載時(shí)在空中制動(dòng)或再提升不產(chǎn)生滑鉤現(xiàn)象。港口起重機(jī)都裝配有機(jī)械制動(dòng)器,在機(jī)械制動(dòng)器回路與變頻器加、減時(shí)間的匹配非常關(guān)鍵。在運(yùn)行過程中,既要防止溜鉤現(xiàn)象,又必須防止由于時(shí)間不當(dāng)而引起松閘太慢或抱閘太快致使電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)導(dǎo)致變頻器保護(hù)跳閘,使工作中斷。在實(shí)際應(yīng)用中,通過在啟動(dòng)時(shí)控制制動(dòng)器延時(shí)松閘,停止時(shí)控制變頻器零速信號(hào)進(jìn)行抱閘,能較好控制溜鉤現(xiàn)象。(3)電機(jī)減速或重物下放時(shí),再生制動(dòng)能量必須迅速釋放。對(duì)再生制動(dòng)能量的處理有兩種:一是用制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻來吸收;另一種是通過在直流側(cè)設(shè)置公共母線的逆變橋使之回潰到電網(wǎng)。
變頻器的主要功能便是降低電機(jī)啟動(dòng)電流,我公司使用的德國(guó)西門子6SL3310型變頻器采用交—直—交的工作方式穩(wěn)壓,通過閉環(huán)控制,對(duì)設(shè)備的大車、卷盤、回轉(zhuǎn)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。大車與回轉(zhuǎn)為雙變頻器控制,卷盤為單變頻器控制。
堆場(chǎng)斗輪機(jī)主要機(jī)構(gòu)基本都由變頻器驅(qū)動(dòng),一旦變頻器故障,設(shè)備便無法運(yùn)行,延誤生產(chǎn),給公司帶來?yè)p失。為了避免影響設(shè)備運(yùn)行,因此對(duì)變頻器的定期檢查與維護(hù)是必不可少的。
定期檢查內(nèi)容:(1)檢查主回路端子螺栓松動(dòng)情況。(2)通過熱成像儀檢查銅排、電纜、元器件是否過熱。(3)檢查電纜表皮有無損傷,絕緣是否良好。(4)對(duì)變頻器易損部件電容器、風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行檢查,關(guān)注風(fēng)扇軸承運(yùn)行狀況。
定期維護(hù)以大車變頻器6SL3310為例進(jìn)行具體維護(hù)步驟介紹:(1)斷電。將變頻器進(jìn)線電源斷掉。首先拉低壓進(jìn)線柜總閘,然后拉下驅(qū)動(dòng)控制電源閘,再等5分鐘電抗器充分放電后方可進(jìn)行操作。(2)拆解。大車變頻器為大功率變頻器,體型較大,拆卸時(shí)需要分步驟進(jìn)行:(a)拆卸面板,將控制單元上的DP通信插頭、編碼器插頭、控制電插板和故障反饋插板等拔掉,最后將控制單元CU310拆掉。(b)拆下接口板CIM。(c)將三相電進(jìn)線螺絲松開,拆下三相進(jìn)出電線,將功率模塊PWB拆下。(d)將整流單元、逆變單元、電路板、電容連接母排和預(yù)充電阻等進(jìn)行拆卸。(e)拆下冷卻風(fēng)機(jī)。(3)清潔部件。對(duì)拆下部件以及變頻器柜內(nèi)設(shè)施使用吸塵器將表面塵土吸凈,然后使用噴上無水酒精的棉布進(jìn)行擦拭、清潔。(4)檢查設(shè)備及數(shù)據(jù)測(cè)量。使用萬用表對(duì)整流單元、逆變單元二極管的電阻及特性進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量直流母線電容特性,測(cè)量預(yù)充電阻阻值。最后使用500MΩ表對(duì)線路及部件進(jìn)行絕緣測(cè)量。將測(cè)得數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比后,檢查數(shù)據(jù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)。(5)安裝。首先,使用扭力扳手按照標(biāo)準(zhǔn)力矩將整流單元、逆變單元、電路板、預(yù)充電阻和銅排等螺絲進(jìn)行緊固;其次,將拆下的功率模塊PWB、冷卻風(fēng)機(jī)、接口板CIM和控制單元CU310等,按順序重新裝回變頻器柜內(nèi);再次,將DP通信插頭、編碼器插頭、控制電線插板和內(nèi)部接線等回裝到位;最后,檢查是否還有遺漏部件。(6)送電試車。先送控制電,檢查變頻器通訊、CPU通信是否正常,是否報(bào)有故障,在一切正常的情況下送三相主電源。一切恢復(fù)后程序PLC沒有報(bào)故障情況下安排司機(jī)進(jìn)行試車,同時(shí)使用STARTER軟件對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控,錄制波形圖,通過波形圖來判斷設(shè)備運(yùn)行狀況。(7)對(duì)電氣房室內(nèi)溫度與濕度使用儀器進(jìn)行測(cè)量。
(1)所有維修工作必須在輸入側(cè)空開OFF,且充電指示燈滅后進(jìn)行。注意高壓危險(xiǎn),功率模塊中的電容器充分放電后,再進(jìn)行作業(yè)。(2)IGBT門極開路條件下,不允許主回路通電。(3)所有電解電容、主控板、驅(qū)動(dòng)板,由于INV載波頻率高,空間電場(chǎng)強(qiáng),應(yīng)定期除塵,檢查板卡是否松動(dòng),主控箱風(fēng)扇是否能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。檢查變頻器、電機(jī)、風(fēng)機(jī)等是否有過熱、變色或有異味。(4)溫度與濕度對(duì)變頻器影響也十分大,良好的室內(nèi)環(huán)境與室內(nèi)密封情況可以延長(zhǎng)變頻器的使用壽命,減少故障率。
采用變頻器作為異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器,盡管其可靠性很高,但是如果維護(hù)保養(yǎng)跟不上或使用不當(dāng),也會(huì)造成變頻器的損壞,要想在生產(chǎn)過程中,使用好變頻器,熟悉變頻器的結(jié)構(gòu)原理,了解常見故障,做好日常保養(yǎng),對(duì)于技術(shù)人員尤為重要。
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