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        淺談變頻器在舞臺機(jī)械中的應(yīng)用及維護(hù)

        2019-08-30 10:02:00顧平
        報刊精萃 2019年2期
        關(guān)鍵詞:變頻器江蘇舞臺

        顧平

        (江蘇大劇院,江蘇南京 210000)

        關(guān)鍵字:舞臺機(jī)械;,變頻器,;維護(hù)

        1 概述

        變頻器,從字面理解就是可以改變元器件頻率的設(shè)備,書面解釋為應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動機(jī)的電力控制設(shè)備,主要由整流、濾波、逆變、制動等功能單元組成。變頻器技術(shù)已由最初的單機(jī)調(diào)速,發(fā)展為現(xiàn)在的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng),聯(lián)網(wǎng)控制,組成柔性控制系統(tǒng)等。變頻器已經(jīng)成為目前最好的異步電動機(jī)調(diào)速裝置,并在很多應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)取代了直流電動機(jī),由于是芯片控制,可與PLC 等進(jìn)行交流互通,故具有非??煽康目刂菩?,應(yīng)用范圍也越來越廣。

        近幾年,隨著國家對文化產(chǎn)業(yè)的大力投入,國內(nèi)的劇院建設(shè)也進(jìn)入了一個蓬勃發(fā)展的時期。同時,各類劇目對舞臺機(jī)械的啟動的平穩(wěn)性、切景速度、換景定位精度、制動平穩(wěn)等有了更高的要求,舞臺機(jī)械行業(yè)中變頻器的應(yīng)用有了較大的發(fā)展。

        2 變頻器的應(yīng)用及維護(hù)

        2.1 發(fā)展歷程

        舞臺機(jī)械,是用于舞臺演出的專用機(jī)械系統(tǒng),在演出過程中能夠?qū)崿F(xiàn)快速切景、輔助舞臺創(chuàng)意的藝術(shù)實現(xiàn),是舞臺藝術(shù)得以呈現(xiàn)的一個重要載體。為滿足各類演出的需求,舞臺機(jī)械的啟動速度、運行平穩(wěn)性、定位精度等要求也會不一樣,隨著各類演出對舞臺機(jī)械要求的不斷提高,變頻技術(shù)已廣泛應(yīng)用于舞臺機(jī)械中,如常見的吊桿、燈桿、大幕、升降臺、車臺、轉(zhuǎn)臺等。

        早先的舞臺機(jī)械基本都是一臺變頻器控制多路設(shè)備,這種控制方式存在一定的缺陷,主要有兩點,一是一個變頻器故障將導(dǎo)致其控制的設(shè)備都無法使用,二是無法完成復(fù)雜的機(jī)械動作。再往后出現(xiàn)了變頻器矩陣切換控制技術(shù),但這種技術(shù)也有一定的缺陷,一是需要增加很多的電器元件,尤其是接觸器,繼電器等,將會成倍的增加,二是這種控制方式同樣不能完成很復(fù)雜的機(jī)械動作。為了滿足現(xiàn)在的演出需求,能使多個設(shè)備同時準(zhǔn)確地完成各種復(fù)雜的機(jī)械動作,目前舞臺機(jī)械設(shè)備基本都是1 臺變頻器控制1 臺機(jī)械設(shè)備,這種控制方式的缺點是投入較大,但也解決了前兩種控制方式的缺點。如表一所示,江蘇大劇院各廳的機(jī)械設(shè)備中,變頻器的裝機(jī)量有近500 臺,如何維護(hù)好這些變頻器將成為一項重點工作。

        2.2 控制方式

        在交流變頻器中使用的控制方式主要有非智能控制方式、智能控制方式。目前舞臺機(jī)械主要采用的是智能控制方式,即使用舞臺機(jī)械的控制系統(tǒng)(如PLC,上位計算機(jī)等)與變頻器之間進(jìn)行通訊傳遞控制信號及采集信息,如江蘇大劇院歌劇廳的BBH 系統(tǒng),綜藝廳的神舟3000 系統(tǒng),戲劇廳的CAT 系統(tǒng)等都能實現(xiàn)這一控制功能。

        2.3 維護(hù)保養(yǎng)

        變頻器在使用過程中,主要會出現(xiàn)過電流、過電壓、過熱、短路等故障,因此平時對其的維護(hù)保養(yǎng)就顯得尤其重要。如表二,根據(jù)江蘇大劇院的現(xiàn)場環(huán)境、使用頻率、已出現(xiàn)的故障情況,制定了適當(dāng)?shù)木S護(hù)保養(yǎng)方案,主要分為日常檢查維護(hù)、季度檢查維護(hù)、半年檢查維護(hù)、年度檢查維護(hù)四個維度。

        表一 變頻器維護(hù)保養(yǎng)內(nèi)容

        2.3.1 日常檢查維護(hù)

        由于江蘇大劇院緊鄰長江,環(huán)境濕度較大,在梅雨季節(jié)濕度就更加大,尤其是一些地面以下的電氣柜式,日常維護(hù)的檢查周期為每兩周一個循環(huán),主要檢查并記錄環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、有無異常聲音、變頻器散熱風(fēng)扇是否運轉(zhuǎn)正常、柜式內(nèi)的空調(diào)是否運轉(zhuǎn)正常等。尤其是在演出前的巡檢中,當(dāng)環(huán)境溫度高于45℃時,必須將變頻器通分殼取下,空調(diào)溫度調(diào)低,以保證設(shè)備的正常運行,并每隔1 小時監(jiān)測一次。另外還要監(jiān)測環(huán)境的濕度,當(dāng)濕度大于80%的時候,要防止溫度的急劇下降,因為易產(chǎn)生水凝現(xiàn)象。在檢查中發(fā)現(xiàn)變頻器上有灰塵時,及時除塵。

        2.3.2 季度檢查維護(hù)

        每個季度抽取25%的變頻器進(jìn)行接線端子檢查,發(fā)現(xiàn)有松動要及時緊固,如果發(fā)現(xiàn)普遍松動現(xiàn)象,必須將劇院所有變頻器的接線端子進(jìn)行緊固。季度檢查保養(yǎng)還需檢查電氣柜內(nèi)的灰塵、電器柜濾網(wǎng)、散熱風(fēng)扇的運行情況等,做全面除塵處理。另外季度檢查維護(hù)需檢查動力、控制電纜是否有損傷。

        2.3.3 半年檢查維護(hù)

        每半年抽取50%的變頻器進(jìn)行檢查,對各個功能模塊進(jìn)行全面檢查、測試,比如輸入端及輸出端的電壓、電流、頻率等進(jìn)行檢測,并與正常的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,做到問題早發(fā)現(xiàn)、早解決,避免產(chǎn)生設(shè)備隱患,發(fā)生設(shè)備故障,從而影響演出。

        2.3.4 年度檢查維護(hù)

        每年抽取25%的變頻器做絕緣測試,數(shù)據(jù)不得低于標(biāo)準(zhǔn)值,如達(dá)不到需進(jìn)行干燥等處理。由于對控制回路、端子等的絕緣測試易導(dǎo)致變頻器燒毀,故做絕緣測試需有指定人員操作,在年度檢查中,還需對變頻器內(nèi)部進(jìn)行檢查,看電容是否鼓包,一些元器件是否因為高溫產(chǎn)生的變色等現(xiàn)象。

        3 結(jié)語

        隨著時代的發(fā)展,電子技術(shù)也逐漸走向頂尖,其中變頻器技術(shù)經(jīng)過不斷的改進(jìn)、優(yōu)化,已經(jīng)被廣泛用于舞臺機(jī)械中,且具有節(jié)能、穩(wěn)定等優(yōu)點。像江蘇大劇院這種1對1的變頻器控制方式由于具有鮮明的特點,且能滿足不同演出需求,將會在未來的舞臺機(jī)械中得到廣泛運用,但這種方式將增加大量的變頻器,給日后的維護(hù)保養(yǎng)增加一定的難度,因此根據(jù)使用環(huán)境、使用條件、使用頻率等制定適合的維護(hù)保養(yǎng)方案就顯得尤其重要。

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