Są to urządzenia stosowane do regulacji prędkości silników elektrycznych w celu zwiększenia możliwości sterowania procesami przemysłowymi, obniżenia zużycia energii, redukcji naprężeń mechanicznych w urządzeniach napędzanych silnikami oraz optymalizacji działania różnych aplikacji opartych na silnikach elektrycznych.
Napędy prądu przemiennego (alternating current – AC) są często odpowiedzialne za sterowanie realizowanymi w zakładzie kluczowymi procesami. Prawidłowe ich działanie wpływa na zapewnienie niezawodnej i efektywnej pracy, ograniczenie przestojów oraz zredukowanie zużycia energii, wszystko to zaś przekłada się na znaczne oszczędności kosztów. W związku z tym w razie wystąpienia problemu bezwzględnie należy podjąć szybkie działania.
W zidentyfikowaniu przyczyn awarii mogą się okazać pomocne odpowiedzi na następujące pytania:
→ Czy operator lub menedżer procesu technologicznego/produkcyjnego byli zadowoleni ze sposobu działania napędu przez jakiś czas po jego zainstalowaniu i uruchomieniu? Czy urządzenie to funkcjonowało w akceptowalny sposób przez pewien czas, np. miesiąc? Czy istnieją jakieś dostępne dane referencyjne dotyczące uruchamiania urządzenia (np. arkusze danych konfiguracyjnych, schematy elektryczne czy pliki konfiguracyjne)?
→ Czy realizowany proces technologiczny/produkcyjny się zmienił? Czy obok napędu zainstalowano jakiś inny sprzęt, być może współdzielący to samo źródło zasilania? Praca i kalibracja napędu mogą wymagać zmian po takiej instalacji.
→ Jakie są objawy nieprawidłowej pracy napędu? Czy problem dotyczy napędu, czy innego związanego z nim sprzętu?
Istotą sprawy jest rozwiązanie problemu z aplikacją, a nie z samym napędem.
Kody błędów
Każdy wyprodukowany wyrób będzie miał specyficzny zestaw kodów błędów. Lista tych kodów jest integralną częścią „zestawu” do rozwiązywania problemów. Wielu producentów ma kilka serii produktowych napędów, istnieje więc duży poziom zgodności znaczenia tych kodów dla różnych napędów, od kompaktowych do mających klasę sprawności premium.
Zwykle w przypadku awarii napędu użytkownik zagląda do zestawów kodów błędów, które dzielą się na cztery kategorie ogólne (tabela).
Są także dostępne logi błędów, które pomagają technikom w uzyskaniu informacji na temat pracy napędu w chwili wystąpienia każdej awarii zarejestrowanej przez napęd.
Uzyskiwanie danych za pomocą komputerów osobistych
Wielu producentów dostarcza obecnie narzędzia programowe umożliwiające użytkownikom uzyskiwanie z napędu zbiorów parametrów i logów błędów. Jednak w przypadku konieczności przeanalizowania 20–50 błędów zarejestrowanych w pamięci napędu, wraz ze związanymi z nimi parametrami operacyjnymi, dane te mogą być trudne do zebrania.
Narzędzia programowe oferują także użytkownikom możliwość porównania bieżącego zbioru parametrów z tym, który istniał w dniu uruchomienia napędu i uzyskania informacji, jak parametry te zmieniły się od tego czasu w stosunku do wartości domyślnych ustawionych przez producenta.
Wiele z takich narzędzi programowych pozwala na wyświetlanie trendów danych na ekranie, co umożliwia użytkownikom wykorzystanie komputera osobistego (np. laptopa) jako wirtualnego oscyloskopu w celu wykonania bardziej szczegółowej analizy warunków pracy napędu.
Każdy z tych plików danych jest bardzo ważny, jeśli użytkownik chce szukać wsparcia w swoim zakładzie ze strony pracowników serwisu producenta napędu. Posiadanie tych plików pozwala wysłać je pocztą elektroniczną do producenta, aby inżynier serwisu mógł się zapoznać z aplikacją użytkownika i udzielić natychmiastowego i skutecznego wsparcia z odległej lokalizacji.
Naprawy i logistyka
Następnym krokiem po zebraniu danych i informacji o faktach jest ocena, czy warto naprawić napęd. Często sensowne jest przechowywanie zapasowego napędu na półce w magazynie zakładu. Zwykle napędy o różnej mocy są umieszczane w fizycznie tej samej obudowie. Oznacza to, że użytkownik może chcieć posiadać zapasowy napęd o mocy 2 HP (1,49 kW) do obsługi silników o mniejszych mocach oraz napędy o mocach 5 HP (3,73 kW), 20 HP (14,91 kW), 40 HP (29,83 kW) itd., stosując tę samą logikę. Trzeba jednak mieć świadomość, że nie jest to mało znacząca inwestycja i nie zawsze jest ona praktyczna.
Idąc dalej, większość napędów ma maksymalny okres przechowywania, tak więc magazynowanie tych urządzeń jako zapasowych, chociaż wydaje się atrakcyjnym pomysłem, może stwarzać problemy. Kontrole magazynowanych napędów wykonywane przez dostawcę sprzętu albo użytkownika mogą zmniejszyć te problemy. Prawidłowe obchodzenie się z zapasowymi napędami może ograniczyć ryzyko konieczności wykonywania napraw tego sprzętu po dłuższym okresie przechowywania. Aby dowiedzieć się więcej na temat tego ryzyka, należy poszukać informacji pod hasłem „formowanie kondensatorów w napędach/falownikach”.
Istnieją popularne trzy klasy napędów AC: kompaktowe, standardowe i klasy sprawności premium. Mniejsze urządzenia należące do każdej z tych klas często są traktowane jako nienaprawialne. Gdy moc, wymiary i złożoność napędu wzrastają, łatwiej jest dostarczyć podzespoły jako części zamienne, co czyni sensowną naprawę urządzenia zamiast wymiany na nowe. Producent może dostarczyć użytkownikowi rysunek złożeniowy napędu z listą jego podzespołów, które warto magazynować w celu napraw sprzętu.
Większe znaczenie mają takie części zamienne, jak panele sterowania, ekrany dotykowe, klawiatury i elementy regulacyjne. Ponadto dobrze jest posiadać zapasowe wentylatory chłodzące jako części zamienne, które mogą być szybko wymienione na miejscu.
Podobnie jak w większości gałęzi przemysłu, konserwacja napędów rozwija się obecnie w kierunku pewnej specjalizacji. Dostawcy napędów, współpracując z lokalnymi wykonawcami prac, rozwijają serwis (naprawy u producenta lub u klienta), opracowują planowane wymiany sprzętu i aktualizują te plany wraz z rozszerzaniem okresów gwarancji.
Podsumowanie
Należy pamiętać, że napędy AC są skomplikowanymi urządzeniami elektronicznymi i działają jako część aplikacji. Prawidłowa konserwacja i naprawy takiego sprzętu mogą pomóc jego użytkownikom w osiągnięciu większej efektywności zarządzania procesem technologicznym czy produkcyjnym w zakładzie oraz zapewnieniu efektywnej pracy tej fabryki.
Tim Park jest starszym inżynierem aplikacji w firmie Danfoss Drives.
