Sterowane cyfrowo, półprzewodnikowe sterowniki napędów ze zmienną częstotliwością (VFD – ang. Variable Frequency Drive) mogą być bardzo ważnym elementem w pracach utrzymania ruchu, dzięki wykorzystaniu diagnostyki do rozwiązywania zagadnień związanych z wydajnością i parametrami roboczymi napędów oraz usuwaniem problemów pojawiających się w procesach z tym związanych. Zrozumienie sposobu współdziałania VFD z procesem produkcyjnym (pracą silnika maszyny elektrycznej), może pomóc w doskonaleniu produkcji i jakości produktu (fot. 1).
Napędy VFD nie są niezawodne, czasami wymagają naprawy lub wymiany. Bywają często pierwszym wskaźnikiem zmian zachodzących w procesie lub powstających problemów aplikacyjnych.
Fot. 1. Wiele procesów zależy od poprawnej obsługi napędów o zmiennej prędkości (VFD). Zwiększanie zakresów stosowania takich napędów w połączeniu z wymogiem „zero przestojów w produkcji”, stanowi wyzwanie dla służb utrzymania ruchu, gdyż funkcjonalność tych napędów i poprawne działanie napędzanych urządzeń mają bezpośredni wpływ na efektywność produkcji.
W wielu napędach VFD komunikacja z operatorem odbywa się przez wyświetlacz – ciekłokrystaliczny (LCD – ang. Liquid Crystal Display), zbudowany na diodach elektroluminescencyjnych (LED – ang. Light Emitting Diode) – albo przez otwartą blokadę, bądź indykator sygnalizujacy usterkę. W większości zastosowań napęd VFD współdziała z pulpitem operatora, sygnałami sterującymi procesem i sterownikami programowalnymi (PLC – ang. Programmable Logic Controller). Pojawiający się problem wzajemnego oddziaływania między napędem VFD a tymi zewnętrznymi członami sterowania tkwi w procesie, a nie w samym napędzie. Często, aby określić miejsce występowania usterki, należy omówić z operatorami maszyny proces i objawy, jakie wykazuje napęd (patrz informacje dodatkowe: Rozmowa z operatorami maszyny).
Jeżeli zewnętrzne elementy sterowania pracują należycie, w celu systematycznej identyfikacji problemów należy korzystać z VFD. Jeżeli wskaźnik stanu na panelu nie działa, trzeba sprawdzić zasilanie prądem przemiennym, a następnie zasilanie sterowania i – jeśli trzeba – przywrócić je.
Jeżeli napęd VFD pracował właściwie, ale niespodziewanie nie daje się uruchomić, albo jeżeli daje się uruchomić, ale nie pracuje właściwie, należy sprawdzić, czy wyświetlacz diagnostyczny wskazuje na obecność usterki. W instrukcji obsługi napędu VFD powinny znajdować się opisy usterek i czynności, jakie należy wykonać przy ich usuwaniu. Dla monitorowania zmiennych, takich jak napięcie na wejściu, magistrala prądu stałego, częstotliwość nośna, częstotliwość wyjściowa, napięcie, prąd oraz stan sterowania i wejścia/wyjścia, należy korzystać z narzędzi diagnostycznych lub oddzielnego diagnostycznego przyrządu klawiszowego. Parametry te wyświetlane są przez większość napędów VFD.
Dla pewności, że wymagane stany wejścia/wyjścia warunków rozruchu są załączone, są one monitorowane i przedstawiane w postaci bitowej. Pozwala to określić przyczynę blokowania uruchomienia. Stan sterowania wskazuje stan źródła sygnału (zadanej prędkości odniesienia) i może być wykorzystywany do sprawdzania przychodzących sygnałów: prędkości lub kierunku.
Autor: Doug Palinkas i Bryan Sisler, dział techniczny, Rockwell Automation
