ЭЛЕКТРОПРИВОДА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ

РЕМОНТ И НАЛАДКА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ

Наладка выпрямителей и их систем управления, входящих в преобразователи частоты, проводится по той же методике, как и в случае электроприводов постоянного тока. При наладке инвер­торов должны применяться высокочастотные осциллографы. Для проверки фазировки импульсов управления требуются двухлуче­вые осциллографы. При рассмотрении кривой тока необходимо пользоваться шунтом с малой индуктивностью. Работу инверто­ра требуется проверять не только в номинальном режиме, но и на холостом ходу и при максимально допустимой перегрузке. Чтобы правильно оценить выходное линейное напряжение инвер­торов, надо знать, что оно зависит от угла проводимости силовых полупроводниковых приборов, а при угле (интервале) проводи­мости 120 эл. градусов — и от коэффициента мощности нагрузки. Так, на рис. 62 показано линейное выходное напряжение (прямо­угольно-ступенчатой формы) инвертора с интервалом проводи­мости 120 эл. градусов и активной нагрузкой. Если коэффициент мощности нагрузки менее 0,53 (двигатель на холостом ходу или мало нагружен), то указанное напряжение имеет прямоугольную

симметричную форму с длительностью каждого положительного или отрицательного импульса 120 эл. градусов. При коэффициен­те мощности более 0,53 выходное линейное напряжение преобра­зователя имеет сложную («промежуточную» прямоугольно-сту­пенчатую форму. Рассмотренные выше преобразователи типов ТПЧ и ПТЧКШ имеют интервал проводимости тиристоров ин­вертора 120 эл. градусов. В случае интервала проводимости си­ловых транзисторов (ПЧ-3,5-3200 и ПЧ-4-200) и силовых тири­сторов (ЭКТ) 180 зл. градусов выходное линейное напряжение всегда имеет описанную выше прямоугольную форму. Если фор­ма выходного напряжения преобразователя отличается от ука­занной выше, то это может быть из-за невключения одного из ти­ристоров или транзисторов инвертора либо разрыва в силовой цепи. '

При ремонте силовых тиристорных блоков следует обратить внимание на подробную классификацию тиристора, который ста­вится вместо вышедшего из строя. Кроме номинальных величин тока и напряжения в классификацию входят цифры, обозначаю­щие подгруппы по величинам допустимой скорости нарастания напряжения и времени выключения.

Система управления инвертором налаживается с подачей на-; нее напряжения питания без силового напряжения. На осцилло­графе проверяется соответствие длительности импульсов, пода­ваемых на инвертор, требуемой по паспорту. Если она отли­чается, то необходимо проконтролировать функционирование распределителя либо формирователей импульсов. Необходимо, обследовать на двухлучевом осциллографе взаимное расположен ние импульсов, поступающих на инвертор. Следует убедиться в наличии достаточной паузы между импульсами, идущими на си­ловые приборы одного плеча инвертора.

В системах управления и регулирования современных преоб­разователей частоты и электроприводов широко применяются ин­тегральные микросхемы. Для ремонта и наладки указанных си­стем кроме осциллографов и тестеров используются специализи­рованные приборы. Среди них следующие. Из класса анализато­ров логических состояний — логический компаратор мод. 805 позволяет определять неисправные микросхемы путем сравнения контрольной и проверяемой микросхем. Испытатель цифровых' микросхем типа ИЦИС служит для проверки годности в рабо­чем состоянии микросхем положительной логики. Правильность выполнения логических функций цифровых микросхем положи­тельной и отрицательной логики определяется испытателем мод. JI2-41. Испытание цифровых микросхем положительной ло­гики, установленных на плате, осуществляется комплектом испы­тательных тестеров типа КИТ-2.

После капитального ремонта преобразователь частоты сле­дует включить в работу на холостом ходу или с эквивалентной активно-индуктивной нагрузкой (ПЧ-3,5-3200 и ПЧ-4-200). За­тем, если все нормально, пускают преобразователь с двигателем на холостом ходу или при сочленении с механизмом, но без его нагрузки. В этом режиме проверяют отсутствие перегрева эле­ментов электропривода. Окончательный контроль работы элек­тропривода проводится при номинальной нагрузке двигателя.

После ремонта иногда необходимо подобрать соотношение ве­личин напряжения и частоты. При этом номинальной частоте должно соответствовать номинальное напряжение. Для правиль­ной настройки контура поддержания ЭДС следует выполнить та­кие операции: измерить коэффициент трансформации трансфор­матора напряжения и активное сопротивление статора электро­двигателя, рассчитать падение напряжения, равное произведению величин активного сопротивления статора на номинальный ток двигателя, разделить это произведение на коэффициент транс­формации. Затем при номинальном токе с помощью переменного резистора, установленного параллельно вторичной обмотке транс­форматора тока, добиться, чтобы напряжение, снимаемое с отво­да резистора, было равно вычисленному выше.

Способы устранения возможных неисправностей преобразова­телей частоты серии ТПЧ

Если при работе преоб­разователя выходное напряжение внезапно падает до нуля, то это может произойти в результате срыва инвертирования. Срыв инвертирования — это одновременное включение двух тиристоров одного плеча инвертора, которое приводит к короткому замыка­нию звена постоянного тока - и срабатыванию устройства токо­ограничения. Срыв инвертирования может произойти по одной из нижеследующих причин. Вышел из строя один из вентилей инвертора или обратного моста. Эту неисправность можно опре­делить замером сопротивления вентиля на контрольных точках, выведенных на лицевые панели силовых блоков, с помощью те­стера. Исправный управляемый вентиль должен в одном направ­лении иметь сопротивление, превышающее сотни килоом, а в другом направлении — сопротивление не превышающее сотен Ом* Тиристор имеет при измерении в обоих направлениях сотни ки­лоом. Однако в схеме преобразователя тиристор через небольшие сопротивления шунтируется обратным вентилем. Таким образом, при измерении не отсоединенного из схемы тиристора тестер в одном направлении покажет прямое сопротивление вентиля. По­этому для полной проверки тиристора испытываемый блок необ­ходимо вынуть из ячейки, чтобы разъединить разъем. В случае обнаружения неисправного вентиля его необходимо заменить но­вым. Установка полупроводниковых приборов должна обеспечить хороший контакт в местах подсоединения. Затяжка силовых вен­тилей должна осуществляться с достаточным крутящим моментом.

Если вышел из строя коммутирующий конденсатор, то, убе­дившись, что на конденсаторах отсутствует остаточный заряд, следует произвести проверку их исправности тестером. При необ­ходимости производится замена неисправного конденсатора. При выходе из строя одной из защитных £С-цепей может произойти включение тиристоров инвертора от силового напряжения без импульса управления и срыв инвертирования. Для обнаружений неисправности необходимо поочередно вынуть из ячеек силовые блоки. В каждом блоке следует проверить монтаж #С-цепей й исправность его элементов. При обнаружении неисправности сле­дует произвести замену новым элементом, имеющим те же номи­нальные данные, что и вышедший из строя элемент. При работе преобразователя на низких частотах возможен срыв инвертиро­вания в случае какой-либо неисправности в блоке подзаряда конденсаторов. При коротких замыканиях и значительных пере-г грузках выходят из строя предохранители на входе схемы, рас­положенные на передней панели блока. Перегорание предохра­нителей сигнализируется лампами, расположенными там же. За­мену следует производить только калиброванными предохрани­телями.

Контроль работы узла токоограничения (блок БУ) осущест­вляется с помощью амперметра, установленного в звене посто­янного тока. Обрыв цепи смещения СУВ может привести к пол­ному открытию выпрямителя и, как следствие этого, к перегора­нию предохранителей ПНБ-5. В этом случае необходимо прове­рить исправность цепи смещения и наличие отрицательного сме­щения. Неисправность в силовой схеме может возникать в ре­зультате значительных колебаний в системе инвертор—двига­тель. Устранение указанных колебаний достигается регулирова­нием резистора R2 блока управления.

Темп пуска двигателя от преобразователя ТПЧ регулируется переменным резистором R8 (плата У5 блока управления БУ). Уровень сигнализации перегрузки по току настраивается резисто­ром R4 (плата У1), а уровень срабатывания токовой защиты — R3 (плата У2) того же блока. Установка нуля, влияющая на со­отношение выходных величин напряжения и частоты, произво­дится резистором с соответствующим названием на блоке управ­ления.

Устранение неисправностей преобразователей ПЧ-3,5-3200 и

ПЧ-4-200 (см. табл. 11). Расширенная проверка правильности функционирования преобразователей может включать в себя контроль устройств защиты. Для проверки защиты от обрыва фазы питающей сети выворачивается один из предохранителей. Если устройство исправно, то после нажатия кнопки «Пуск» на­чинает мигать лампа «Работа», которая продолжает мигать и после воздействия на кнопку «Стоп». Защита от неправильного чередования фаз питающей сети контролируется посредством временного пересоединения силовых проводов на входе преобразо­вателя. Так же как в предыдущем случае, должна мигать лампа «Работа». Короткое замыкание в нагрузке имитируется подсо­единением перемычек на выходных клеммах преобразователя. В данном случае после нажатия кнопки «Стоп» лампа «Работа» должна перестать гореть.

Основные проверки электропривода ЭКТ. После ремонта про­верка электропривода ЭКТ проводится следующим образом.

Оставляется в шкафу только блок питания (БП) и отсоединяется управляющий кабель силового автоматического выключателя - При измерении на контрольных клеммах напряжения не должны отклоняться от показанных на принципиальной схеме более чем на ±20%. Напряжение на блок подается автоматом собственных нужд. Следующую проверку производят при вставленных допол­нительно блоках БСУ и БВУ. Осциллографом проверяют управ­ляющие импульсы на тиристорах. На каждый тиристор должны подаваться два импульса, сдвинутые между собой на 60 эл. гра­дусов. Продолжительность импульсов в пределах 0,4—0,7 мс, а амплитуда 7—25 В. Поставив переключатель БСУ в позицию «Ручн.» и регулируя переменный резистор R1 этого же блока, следует убедиться, что сдвиг фазы импульсов при этом порядка 150± 10 эл. градусов.

Затем вставляют все остальные блоки. Подсоединяется пере­мычка в гнезда А2 и Б2 разъема управления силовым автоматом. Переключатели SJ и S3 блока БР ставятся в верхнюю позицию. После нажатия кнопки «Вкл.» и установки ключа управления в позицию «Вперед» доводят задатчик «Вперед» до положения^ при котором прибор «Выходная частота» показывает 10—12 В. На контрольных точках мнемосхем посредством осциллографа контролируются импульсы на тиристорах. Продолжительность импульсов должна составлять: на основных тиристорах

180 эл. градусов, на коммутирующих — 250—350 мкс, на подза - рядных 100—180 мкс. При этом напряжению 10 В (электропри­вод на 380 В) или 12 В (электропривод на 220 В) по прибору «Выходная частота» должна соответствовать частота импульсов приблизительно 50 или 200 Гц соответственно. После проверки отключают электропривод, снимают перемычку, вставляют разъ­ем управления силовым автоматом, на блоке БСУ переменный резистор R1 перемещают в крайнюю правую позицию.

Следующая проверка проводится так же в положении «Ручн.» переключателя блока БСУ. После включения автоматов соб­ственных нужд и подзаряда, нажатия кнопки «Вкл.», переключе­ния ключа управления в позицию «Вперед» соответствующим задатчиком устанавливают напряжение на уровне 10 В по при­бору «Выходная частота». На осциллографе смотрят за напряже­нием на коммутирующих конденсаторах. Амплитуда напряжения должна быть порядка 500—600 В (электропривод 380 В) или 300—400 В (электропривод 220 В). Отключают сначала автомат подзаряда и через 3—5 с автомат собственных нужд. Затем воз­вращают в исходное положение ключ управления и задающий резистор, переключатель блока БСУ переводят в позицию «Авт.»

Основные неисправности электропривода Размер 2М-5-2 и способы их устранения.

Если произошел останов электропривода и, перестал гореть светодиод с символом «Двигатель» платы ин­дикации электрошкафа, следует выключить и вновь включить напряжение сети посредством внешнего автоматического выклю­чателя. В случае загорания светодиодов «Стрела

Нет напряжения на ком­мутирующих конденсато­рах

При включении кнопки «Вкл.» срабатывает за­щита

ЭКТ [12]

Нет импульсов управления на тиристорах инвертора и подзаряда

Пробит тиристор в силовой схеме

Проверить работу задаю­щего генератора, прове­рить контакты разъемов, проверить напряжение на источниках подзаряда

Проверить состояние эле­ментов силовой схемы ме­тодом прозвонки

«Вопрос», затем «Двигатель», электропривод исправен, а останов был вызван или кратковременным снижением напряжения сети или сбоем в системе (устройстве) ЧПУ. Если же электропривод не работает, то необходимо выявить, где находится неисправ­ность — в электроприводе, в УЧПУ или в станке? Для этого от внешних разъемов шкафа отсоединяются жгуты УЧПУ и станка, вместо них подсоединяется наладочный пульт посредством соеди­нительного жгута и выясняется работоспособность собственно электропривода. Неисправный блок можно определить по инди­кации светодиодов, помещенных в блоках. Перед этим следует открыть дверь шкафа и подать напряжение сети. Если светит светодиод «Внутр.» (блок АПЗ), то электропривод неисправен, но блок АПЗ работоспособен; если светит светодиод «Внеш.» (блок АПЗ), то неисправна УЧПУ или электроавтоматика стан­ка, или произошел наезд одного из механизмов подачи на ава­рийный конечный выключатель; свечение светодиодов «ФДТА» или «ФДТВ» (блок РТ6) означает неисправность датчиков тока фазы А или В; если горит светодиод в блоке К31, то электропри­вод выключился из-за перегрузки инвертора; свечение светодио­да блока ПКЗО означает, что выключение этого блока произошло из-за перегрузки или внутренней неработоспособности. Необходи­мо осмотреть неисправный блок на обнаружение повреждений (плохой пайки, обрывов, механических нарушений в плате или ее элементах). Характерные неисправности электропривода и методы их устранения помещены в табл. 11. Рассмотрим методику, которую необходимо применить при проверке блоков, указанных в графе «Способ устранения». Сни­мается Напряжение с электропривода. Вешается предупредитель­ная табличка. Отключаются провода и разъемы между контро­лируемым блоком и шкафом; блок вынимается из шкафа. Внеш­ним осмотром проверяется исправность блока. Омметром контро­лируются электрические соединения внутри блока. Блок ТС1 проверяется следующим образом: блок отсоединяется от разъема «Сеть» шкафа; внешним осмотром проверяется отсутствие по­вреждений; омметром проверяется отсутствие ложных связей меж­ду контактами соединительного жгута.

Для проверки блока К31 отсоединяется его разъем от панели ПМ8. После подачи напряжения сети на электропривод свето­диод данного блока не должен светиться. При закорачивании контрольных точек 13 и 14 должен гореть светодиод блока, если этого нет, то блок К31 неработоспособен. Предохранители в це­пях транзисторных ключей перегорают при выходе из строя ка­кого-либо силового транзистора. Обнаружение сгоревшего предо­хранителя при профилактических и ремонтных работах позволяет выявить и заменить неисправный транзистор. Блоки привода Размер 2М-5-2 имеют следующие обозначения: источник питания силовых ключей — ПКЗО, блок защитный — Б31, блок преобразо­вания фазы в импульсы — ФИ8, пульт наладочный — ПМ8. Обо­значения других блоков даны в описании привода.