注塑機(jī)變頻改造中常見(jiàn)故障分析與排除
效益、環(huán)保是客戶永恒的追求。加裝注塑機(jī)專用型變頻器的注塑機(jī)，不僅減少了電機(jī)啟停對(duì)電網(wǎng)的沖擊，降低了對(duì)電源的污染，起到了環(huán)保的作用，同時(shí)，加裝注塑機(jī)專用型變頻器，還可以達(dá)到提高工作效率，節(jié)約的效果。這對(duì)廠商來(lái)講，無(wú)疑是一個(gè)非常棒的賣點(diǎn)。由于注塑機(jī)工藝的特殊性，在安裝注塑機(jī)專用型變頻器的過(guò)程中，會(huì)遇到各種故障，以下為在安裝注塑機(jī)變頻的過(guò)程中常遇到的問(wèn)題及處理方法。
案例一——故障信息：注塑機(jī)鎖模死機(jī)
(1)案例簡(jiǎn)介：珠海某塑膠電子有限公司注塑機(jī)變頻節(jié)能改造項(xiàng)目;設(shè)備名稱：海天機(jī)械250t定量泵;電機(jī)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(diào)試完后，啟動(dòng)電機(jī)出現(xiàn)鎖不了模而死機(jī)的現(xiàn)象，變頻器操作面板也沒(méi)有顯示故障信息?，F(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員還反映注塑機(jī)在鎖模時(shí)變頻器已設(shè)定最大頻率50hz運(yùn)行，但還是鎖不了模，注塑機(jī)在工頻運(yùn)行下鎖模正常。
(3)故障分析：到現(xiàn)場(chǎng)聽廠家技術(shù)員講解說(shuō)：“該注塑機(jī)成型的產(chǎn)品是大功率喇叭支架，成型時(shí)設(shè)置的比例壓力比一般的模具要高很多，在工頻下運(yùn)行一天偶爾也會(huì)有一兩次鎖不了模。”聽完技術(shù)員的這些話，可見(jiàn)排除故障不在注塑機(jī)本身，可以從變頻器側(cè)入手，拿萬(wàn)用表測(cè)量變頻器輸入電壓350v左右，輸出電壓也才360v左右，可以確認(rèn)是該廠的電網(wǎng)電壓偏低而引起的故障。
有的人可能會(huì)想，變頻運(yùn)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(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，在負(fù)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(jī)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(huì)出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象，這也是實(shí)踐的結(jié)論。
(4)故障排除：針對(duì)以上故障信息，我們應(yīng)該想到變頻器里面的兩個(gè)參數(shù)“最大輸出電壓和最大輸出頻率”，把這兩個(gè)參數(shù)中的任一個(gè)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(gè)鎖模問(wèn)題。因?yàn)檩斎腚妷何覀兪遣荒芨淖兊?，但我們可以通過(guò)增加變頻器的輸出頻率和輸出電壓來(lái)保證設(shè)備正常運(yùn)行。切記兩個(gè)參數(shù)都不要設(shè)置過(guò)大，能保證設(shè)備正常運(yùn)行就可以了，設(shè)置過(guò)大會(huì)對(duì)電機(jī)不利。
案例二——故障信息：變頻器偶爾報(bào)“模擬量輸入異常故障”
(1)案例簡(jiǎn)介：深圳某實(shí)業(yè)有限公司注塑機(jī)變頻節(jié)能改造項(xiàng)目。設(shè)備名稱：東華機(jī)械150t定量泵;電機(jī)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(yùn)行一段時(shí)間很穩(wěn)定，由于生產(chǎn)需要更換了另一套模具，這時(shí)變頻器工作一段時(shí)間后就會(huì)報(bào)“模擬量輸入異常故障”而停機(jī)，按變頻器故障復(fù)位按鈕后又能正常運(yùn)行，過(guò)了一段時(shí)間后又報(bào)同樣的故障，把變頻器轉(zhuǎn)換到工頻運(yùn)行正常。
(3)故障分析：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)變頻器報(bào)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(hào)被干擾;模擬輸入電路異常;模擬輸入電壓/電流過(guò)高。
到現(xiàn)場(chǎng)觀察注塑機(jī)的工藝參數(shù)設(shè)置都在允許范圍內(nèi)，修改變頻器參數(shù)也沒(méi)有改善。由于變頻器已經(jīng)做了抗干擾處理暫時(shí)排除第一種故障原因，變頻器能正常接收模擬量信號(hào)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(jī)的比壓/比流反饋信號(hào)是0～1a的電流信號(hào)，把萬(wàn)用表轉(zhuǎn)換到電流檔測(cè)量注塑機(jī)比例流量和比例壓力信號(hào)，測(cè)量結(jié)果發(fā)現(xiàn)注塑機(jī)在高壓鎖模和射膠時(shí)電流達(dá)到1.2a左右，超出了變頻器上注塑機(jī)控制卡的電流檢查范圍，才會(huì)報(bào)模擬量輸入異常故障。主要原因是該注塑機(jī)使用十幾年了，設(shè)備上的控制系統(tǒng)已經(jīng)老化，造成設(shè)定參數(shù)與實(shí)際參數(shù)的誤差變化大。
(4)故障排除：變頻器上的注塑機(jī)控制卡可以通過(guò)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(duì)策：針對(duì)這起故障問(wèn)題，在些建議用戶在選用變頻器時(shí)，采用雙通道信號(hào)隔離注塑機(jī)控制器，原因是抗干擾性強(qiáng);要求提供2路獨(dú)立的0～10v、0～24v、0～2a、0～1a輸入端子，方便在注塑機(jī)上取各種反饋信號(hào)。
(6)案例三——故障信息：漏電斷路器跳閘
(1)案例簡(jiǎn)介：深圳某塑膠五金有限公司注塑機(jī)變頻節(jié)能改造項(xiàng)目;設(shè)備名稱：博創(chuàng)機(jī)械280t定量泵;電機(jī)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(dòng)運(yùn)行后，注塑機(jī)主回路控制柜的漏電斷路器跳閘。在不帶電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，設(shè)備運(yùn)行正常;但接上電機(jī)后，漏電斷路器一瞬間就跳閘。
(3)故障分析：打開注塑機(jī)主回路控制柜，發(fā)現(xiàn)用戶把總電源開關(guān)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(shí)容易跳閘呢?原因是由于變頻器運(yùn)行時(shí)輸出電壓中含有高次諧波分量，從而使電動(dòng)機(jī)繞組與外殼之間、以及導(dǎo)線對(duì)地之間產(chǎn)生寄生電容，這些寄生電容通過(guò)導(dǎo)線與地、機(jī)殼與地構(gòu)成漏電電流通路，如圖1所示;變頻器輸出側(cè)的漏電流大約為工頻操作時(shí)的3倍多，外加電動(dòng)機(jī)等漏電流，當(dāng)這個(gè)漏電流大于漏電斷路器的整定電流值時(shí)，漏電斷路器就會(huì)跳閘。
(4)故障排除：遇到上述故障時(shí)，應(yīng)采取如下方法與對(duì)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(shè)計(jì)的漏電斷路器，漏電斷路器的動(dòng)作電流應(yīng)該大于工頻工作時(shí)漏電流的5倍以上;
漏電斷路器應(yīng)設(shè)于變頻器的輸入側(cè)，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(duì)地漏電流的影響;
采用在變頻器輸入側(cè)加裝隔離變壓器的方法隔離漏電流;
有必要時(shí)最好在變頻器輸入/輸出端加裝電抗器來(lái)抑制，無(wú)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(jiǎn)介：珠海某電器有限公司注塑機(jī)變頻節(jié)能改造項(xiàng)目;設(shè)備名稱：華大機(jī)械190t定量泵;電機(jī)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(jī)加熱系統(tǒng)，使注塑機(jī)系統(tǒng)報(bào)警而不能正常運(yùn)行，注塑機(jī)上幾個(gè)溫區(qū)的實(shí)際溫度與設(shè)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(jī)變頻節(jié)能改造中常遇見(jiàn)的問(wèn)題就是改造后干擾注塑機(jī)不能正常運(yùn)行，注塑機(jī)加熱系統(tǒng)一般采用熱電偶檢測(cè)溫度，這種檢測(cè)元件容易受變頻器輸出高次諧波干擾，從而造成注塑機(jī)溫度顯示和控制不準(zhǔn)確。
(4)故障對(duì)策：可以從以下幾方面來(lái)抑制干擾：
盡量縮短變頻器與注塑機(jī)電動(dòng)機(jī)之間的連線，動(dòng)力線用金屬軟管套裝;
在變頻器的輸入側(cè)和輸出側(cè)加裝磁環(huán)，降低變頻器的載波頻率;
把注塑機(jī)的電源地與電機(jī)外殼地必須可靠接入變頻器的接地端子;
給注塑機(jī)內(nèi)部溫控電偶供電電源加阻容濾波電路;
給注塑機(jī)加熱系統(tǒng)的溫控電偶供電電源線加裝在環(huán)形強(qiáng)力磁鐵，電源線在強(qiáng)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(shí)用和經(jīng)濟(jì)的解決方法，有的同行可能沒(méi)有見(jiàn)過(guò)強(qiáng)力磁鐵，請(qǐng)看下圖2所示(標(biāo)準(zhǔn)值：外徑25mm，內(nèi)徑10mm)。
(5)故障排除：第一種至第四種的方法都一一嘗試過(guò)，故障現(xiàn)象有一定的改善，但注塑機(jī)上的溫度變化還是偏大。當(dāng)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(yùn)行下一樣。
不懂的人看似比較簡(jiǎn)單，其實(shí)真正要做個(gè)工程技術(shù)人員要懂得的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，在以后的變頻器改造中，肯定會(huì)遇到不少故障問(wèn)題，當(dāng)然，這也是在考驗(yàn)我們每一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員的應(yīng)變能力和故障處理能力。以上是本人為大家提供的注塑機(jī)節(jié)能改造中遇到的一些故障處理經(jīng)驗(yàn)和心得。希望上述工作對(duì)于從事變頻節(jié)能改造的同行們?cè)谝院蟮脑O(shè)計(jì)應(yīng)用工作中能有所參考和借鑒。
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