
效益、環(huán)保是客戶永恒的追求。加裝注塑機專用型變頻器的注塑機,不僅減少了電機啟停對電網(wǎng)的沖擊,降低了對電源的污染,起到了環(huán)保的作用,同時,加裝注塑機專用型變頻器,還可以達到提高工作效率,節(jié)約的效果。這對廠商來講,無疑是一個非常棒的賣點。由于注塑機工藝的特殊性,在安裝注塑機專用型變頻器的過程中,會遇到各種故障,以下為在安裝注塑機變頻的過程中常遇到的問題及處理方法。
案例一——故障信息:注塑機鎖模死機
(1)案例簡介:珠海某塑膠電子有限公司注塑機變頻節(jié)能改造項目;設備名稱:海天機械250t定量泵;電機功率:22kw;額定電流:42a;注塑產(chǎn)品:喇叭支架。
(2)故障現(xiàn)象:變頻器安裝調試完后,啟動電機出現(xiàn)鎖不了模而死機的現(xiàn)象,變頻器操作面板也沒有顯示故障信息?,F(xiàn)場技術員還反映注塑機在鎖模時變頻器已設定最大頻率50hz運行,但還是鎖不了模,注塑機在工頻運行下鎖模正常。
(3)故障分析:到現(xiàn)場聽廠家技術員講解說:“該注塑機成型的產(chǎn)品是大功率喇叭支架,成型時設置的比例壓力比一般的模具要高很多,在工頻下運行一天偶爾也會有一兩次鎖不了模。”聽完技術員的這些話,可見排除故障不在注塑機本身,可以從變頻器側入手,拿萬用表測量變頻器輸入電壓350v左右,輸出電壓也才360v左右,可以確認是該廠的電網(wǎng)電壓偏低而引起的故障。
有的人可能會想,變頻運行到50hz頻率怎么就開不了模呢?工頻50hz頻率怎么就能開模呢?經(jīng)過現(xiàn)場實測,在負載、工況不變的條件下,使用工頻50hz電源與變頻50hz電源向電機供電,消耗的功率是不同的,使用變頻后相同的50hz頻率,所提供的功率小于工頻電源提供的功率(約小于10%),因此會出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象,這也是實踐的結論。
(4)故障排除:針對以上故障信息,我們應該想到變頻器里面的兩個參數(shù)“最大輸出電壓和最大輸出頻率”,把這兩個參數(shù)中的任一個提高到合理值即可,比如把最大輸出電壓由380v修改成400v或最大輸出頻率由50hz修改成55hz,都可以解決這個鎖模問題。因為輸入電壓我們是不能改變的,但我們可以通過增加變頻器的輸出頻率和輸出電壓來保證設備正常運行。切記兩個參數(shù)都不要設置過大,能保證設備正常運行就可以了,設置過大會對電機不利。
案例二——故障信息:變頻器偶爾報“模擬量輸入異常故障”
(1)案例簡介:深圳某實業(yè)有限公司注塑機變頻節(jié)能改造項目。設備名稱:東華機械150t定量泵;電機功率:15kw;額定電流:29.6a;注塑產(chǎn)品:奶嘴。
(2)故障現(xiàn)象:用戶反映:“變頻器安裝好運行一段時間很穩(wěn)定,由于生產(chǎn)需要更換了另一套模具,這時變頻器工作一段時間后就會報“模擬量輸入異常故障”而停機,按變頻器故障復位按鈕后又能正常運行,過了一段時間后又報同樣的故障,把變頻器轉換到工頻運行正常。
(3)故障分析:根據(jù)經(jīng)驗變頻器報模擬量輸入異常故障一般產(chǎn)生的故障原因有以下三種:模擬輸入信號被干擾;模擬輸入電路異常;模擬輸入電壓/電流過高。
到現(xiàn)場觀察注塑機的工藝參數(shù)設置都在允許范圍內,修改變頻器參數(shù)也沒有改善。由于變頻器已經(jīng)做了抗干擾處理暫時排除第一種故障原因,變頻器能正常接收模擬量信號也排除第二種故障原因,最后就剩下第三種故障原因,此注塑機的比壓/比流反饋信號是0~1a的電流信號,把萬用表轉換到電流檔測量注塑機比例流量和比例壓力信號,測量結果發(fā)現(xiàn)注塑機在高壓鎖模和射膠時電流達到1.2a左右,超出了變頻器上注塑機控制卡的電流檢查范圍,才會報模擬量輸入異常故障。主要原因是該注塑機使用十幾年了,設備上的控制系統(tǒng)已經(jīng)老化,造成設定參數(shù)與實際參數(shù)的誤差變化大。
(4)故障排除:變頻器上的注塑機控制卡可以通過跳線選擇電流輸入范圍0~2a、0~1a。把短接塊插到0~2a電流檔,重新修改變頻器參數(shù)即可。
(5)故障對策:針對這起故障問題,在些建議用戶在選用變頻器時,采用雙通道信號隔離注塑機控制器,原因是抗干擾性強;要求提供2路獨立的0~10v、0~24v、0~2a、0~1a輸入端子,方便在注塑機上取各種反饋信號。
(6)案例三——故障信息:漏電斷路器跳閘
(1)案例簡介:深圳某塑膠五金有限公司注塑機變頻節(jié)能改造項目;設備名稱:博創(chuàng)機械280t定量泵;電機功率:30kw;額定電流:58a;注塑產(chǎn)品:充電器外殼。
(2)故障現(xiàn)象:在變頻器正常投入啟動運行后,注塑機主回路控制柜的漏電斷路器跳閘。在不帶電機空載運行時,設備運行正常;但接上電機后,漏電斷路器一瞬間就跳閘。
(3)故障分析:打開注塑機主回路控制柜,發(fā)現(xiàn)用戶把總電源開關的斷路器,更換成漏電斷路器。為什么漏電斷路器在使用變頻器時容易跳閘呢?原因是由于變頻器運行時輸出電壓中含有高次諧波分量,從而使電動機繞組與外殼之間、以及導線對地之間產(chǎn)生寄生電容,這些寄生電容通過導線與地、機殼與地構成漏電電流通路,如圖1所示;變頻器輸出側的漏電流大約為工頻操作時的3倍多,外加電動機等漏電流,當這個漏電流大于漏電斷路器的整定電流值時,漏電斷路器就會跳閘。
(4)故障排除:遇到上述故障時,應采取如下方法與對策,故障可以得到有效排除:
使用專為高諧波/浪涌的漏電流而設計的漏電斷路器,漏電斷路器的動作電流應該大于工頻工作時漏電流的5倍以上;
漏電斷路器應設于變頻器的輸入側,至于空開之后較為合適;
采取降低變頻器載波頻率的方式,減少寄生電容造成的對地漏電流的影響;
采用在變頻器輸入側加裝隔離變壓器的方法隔離漏電流;
有必要時最好在變頻器輸入/輸出端加裝電抗器來抑制,無非就是增加成本。
(7) 案例四——故障信息:干擾加熱系統(tǒng)的溫度
(1)案例簡介:珠海某電器有限公司注塑機變頻節(jié)能改造項目;設備名稱:華大機械190t定量泵;電機功率:18.5kw;額定電流:36a;注塑產(chǎn)品:觸摸屏用的鏡面。
(2)故障現(xiàn)象:變頻器投入使用后干擾注塑機加熱系統(tǒng),使注塑機系統(tǒng)報警而不能正常運行,注塑機上幾個溫區(qū)的實際溫度與設定溫度有幾十度甚至上百度的誤差變化(正常的誤差是0~8℃)。
(3)故障分析:注塑機變頻節(jié)能改造中常遇見的問題就是改造后干擾注塑機不能正常運行,注塑機加熱系統(tǒng)一般采用熱電偶檢測溫度,這種檢測元件容易受變頻器輸出高次諧波干擾,從而造成注塑機溫度顯示和控制不準確。
(4)故障對策:可以從以下幾方面來抑制干擾:
盡量縮短變頻器與注塑機電動機之間的連線,動力線用金屬軟管套裝;
在變頻器的輸入側和輸出側加裝磁環(huán),降低變頻器的載波頻率;
把注塑機的電源地與電機外殼地必須可靠接入變頻器的接地端子;
給注塑機內部溫控電偶供電電源加阻容濾波電路;
給注塑機加熱系統(tǒng)的溫控電偶供電電源線加裝在環(huán)形強力磁鐵,電源線在強力磁鐵上一起朝同一方向纏繞3~5圈即可。這是一種比較實用和經(jīng)濟的解決方法,有的同行可能沒有見過強力磁鐵,請看下圖2所示(標準值:外徑25mm,內徑10mm)。
(5)故障排除:第一種至第四種的方法都一一嘗試過,故障現(xiàn)象有一定的改善,但注塑機上的溫度變化還是偏大。當采用第五種方法后故障現(xiàn)象得到了明顯的改善,加熱系統(tǒng)上的溫度變化基本與工頻運行下一樣。
不懂的人看似比較簡單,其實真正要做個工程技術人員要懂得的遠遠不止這些,在以后的變頻器改造中,肯定會遇到不少故障問題,當然,這也是在考驗我們每一個現(xiàn)場技術人員的應變能力和故障處理能力。以上是本人為大家提供的注塑機節(jié)能改造中遇到的一些故障處理經(jīng)驗和心得。希望上述工作對于從事變頻節(jié)能改造的同行們在以后的設計應用工作中能有所參考和借鑒。