Асинхронный двигатель 11,5 кВт; 24,5 В; 396 А

andron007 · 08.10.2015, 20:25

Двигатель установлен на погрузчике FB10-7 (Япония). Запитан от 48 вольт через частотный привод на mosfet (20 кГц), обмотки статора соедены звездой, общая точка внутри.
На двигателе установлены два индуктивных датчика скорости и направления вращения и датчик температуры.
На выходе с частотного привода по двум фазам установлены датчики тока.
http://s57.radikal.ru/i156/1510/84/d88f73a463b8.png

На дисплее погрузчика появилась ошибка (Traveling power module’s upper FET is short-circuited), я так понял верхнее плечо частотника выбито. Но при проверке оказалось закороченный двигатель (проволоку затянуло и намотало на ротор двигателя).

После перемотки (перематывали два раза, после первого снова кз на корпус было), и установки, двигатель завращался рывками как шаговый с резкими остановками частотой (2-4 Гц) при этом ни каких ошибок процессор не выдает. Причем по осциллограммам с датчиков тока частотник не прерывает подачу напряжения. Датчики скорости ни как не влияют на работу (если конечно их отключить ошибку выдает).

Померил индуктивность, на двух фазах 93-95 мкГн, а на третьей 75 мкГн. Межвитковое может быть?

Подал питание на двигатель через 3-х фазный понижающий трансформатор от сети 380 В, вращается равномерно без рывков, токи по фазам примерно одинаковы (200 - 220 А).

Обычный асинхронник (3 кВт 380 В) вращается от частотника без рывков 5 секунд, затем ошибка (Traveling power module is open) нагрузка маленькая, за обрыв воспринимает.

Что посоветуете новый двигатель покупать (260 т.р.), снова перематывать (18 т.р.). Или все таки частотный преобразователь виноват, как его можно проверить?

niXto · 09.10.2015, 08:04

Датчики сместились или провода перепутаны

mtit · 09.10.2015, 08:24

А как Вы сейчас сможете отдать в перемотку?
В первый раз перемотчик перед тем как разобрать - смотрел какая схема намотки, где начала, где концы. Всё это он должен был зарисовать.
Если он в первый раз намотал от балды, то второй раз мотать - ищите телепатов. Потому как во второй раз можно только скопировать ошибки первого.

Можно отдать всё тому же первому обмотчику и попросить вывести концы всех обмоток наружу - чтоб потом экспериментировать можно было. 18 т.р. для того кто этот погрузчик ждёт - не деньги.

Хотя Вы не расписали: Сейчас 6 вариантов включения двигателя испытали? (Три конца - три фазы\ в разной последовательности)

andron007 · 09.10.2015, 09:36

Датчики сместить не возможно. Подключал их в разных комбинациях. Даже если полностью их вынуть из двигателя ни каких изменений.

Фазировку на двигатель менял, меняется направление вращения,а рывки остаются. Не думаю что важна последовательность фаз (А-В-С), или я ошибаюсь?
Да и с перемоткой вы правы, другие за него не возьмутся, а предыдущие то ли зарисовали не верно то ли мотают не тем то ли.... Короче мотать можно бесконечно.

Заказчик готов купить новый двигатель, вот знать бы точно что привод в норме.

индюк · 09.10.2015, 10:43

может к частотнику диагностику через комп подключить, посмотреть там токи по фазам, там много ж параметров то.........
мошт чо перенастроить даже
и взять осцил, посмотреть чо на выходе, взять шунт и через него ток осцилом посмотреть

andron007 · 09.10.2015, 12:50

Частотник интегрирован, силовая часть в виде трех плат на радиаторах, а управление с общего процессора. Нет ни диагностических разъемов ни регулировок.
Осциллограммы с датчиков тока снимал вроде синусоиды есть, но кривые с разными частотами, накладываются рывки двигателя. А фазные осциллограммы в виде 20 кГц импульсов сглаживать как то надо. Нагрузку может какую нибудь придумать равноценную статическую (резистивную). Опять же датчики скорости, может они для индикации и ограничения нужны?

Caxaroza · 09.10.2015, 14:54

Одна из частей обмотки вывернута на изнанку.

Alex9797 · 09.10.2015, 15:32

Сообщение от andron007

двигатель завращался рывками как шаговый с резкими остановками частотой (2-4 Гц)

Опишите подробнее характер этих рывков.
1. Они возникают на всех скоростях вращения двигателя, или только на определенных? Например только на низких, во время разгона, или только на высоких.
2. Частота рывков пропорциональна скорости двигателя? Можно ли сказать, что на каждый оборот приходится один или два рывка? Или прямой зависимости нет?
3. Какова длительность этих остановок? Желательна и субъективная оценка, в долях секунды, и в "попугаях" - например, на скорости 10 об/мин остановка двигателя примерно равна целому обороту (двум, трем, полутора....).
4. После такой остановки двигатель уверенно продолжает вращение в том же направлении, или в первый момент "пытается" крутиться в обратном?
5. Чередование этих остановок хаотичное, или периодичность довольно четкая?

На данный момент, располагая имеющейся информацией, я согласен с теми, кто считает, что в одной из обмоток перепутаны выводы. Встречалось по работе подобное, после перемотки. Тоже поначалу грешили на частотник. Сбивало с толку то, что при подключении к сети 380 движок вращается как будто нормально. Но ведь сеть не имеет обратной связи от нагрузки, она тупо выдает свою корявую синусоиду, со сдвигом 120 градусов, какую бы нагрузку ей не подсунули. Да и частота у нее только одна - номинальная, 50Гц. Конечно, в таких условиях что угодно будет крутиться.

А от частотника - совсем другое дело. И в процессе разгона могут возникать разные ситуации, зависящие от скорости. И сам частотник, отслеживая токи по фазам, может обнаруживать кучу несоответствий с желаемым, и корректировать выходной ток по ходу.

Сообщение от andron007

Обычный асинхронник (3 кВт 380 В) вращается от частотника без рывков 5 секунд, затем ошибка (Traveling power module is open) нагрузка маленькая, за обрыв воспринимает

А если попробовать хорошо нагрузить вал этого движка? Он будет потреблять больший ток, и сможет обманывать частотник дольше 5 секунд. Например, на вал прицепить простейшие лопасти, и макнуть их в бочку с чем-то вязким, типа цементного или известкового раствора.

andron007 · 09.10.2015, 17:08

Alex огромное спасибо, если подобное случалось у вас это вселяет надежду что частотник жив.

По началу тоже думал что одна обмотка не в том направлении намотана по этому и запитал от сети и снял осциллограммы токов по фазам с шунта они оказались идеальными синусоидальными, на всякий случай снял осциллограммы напряжений между фазами одна осциллограмма сильно отличается (фото приложено), думал обмотка на которой индуктивность занижена, но нет.

Теперь по рывкам.
На самых малых скоростях рывков нет но длительно удержать этот режим не получается при разгоне появляются более менее равномерные рывки, а на максимальных оборотах длительность остановки меняется примерно 0,3 - 1 сек. Пробовал помочь вращать рукой при остановках останавливается в одном месте как заклиненный.
Максимальную частоту двигатель не развивает даже близко, что удавалось получить это не более 2 об/сек (частотник при этом выдает от 2 до 6 Гц). За один оборот остановок 7-10 делает.

При подключению к частотнику обычного асинхронника (2Вт, 3х380в) в течении 3-5 сек он работает с частотой 3-5 Гц и затем выскакивает ошибка, так что нагрузить его лопостями не получится, да и что бы получить ток от него хотя бы ампер 20-50 при 48 вольтах вряд ли получится.

Alex9797 · 09.10.2015, 18:02

Пожалуй, после увиденного и прочитанного оптимизма у меня поубавилось. От неправильной коммутации обмотки такого не получится. Особенно не понравилось то, что при остановках вал двигателя не провернуть. Получается, что в этот момент через обмотки прет хороший постоянный ток. Похоже, что у частотника мозги поехали.

Обнадеживает только то обстоятельство, что мозги все же были в состоянии выдать ошибку повреждения верхнего плеча транзисторов, когда проволоку затянуло. Последующие перемотки движка вряд ли могли повлиять на мозги. То есть, большая вероятность, что они в порядке. А вот верхнее плечо могло тогда повредиться. Там несколько транзисторов параллельно. Запросто мог какой-нибудь из них гавкнуться. Причем не полностью, а, например, его ток начал неуправляемо плавать. Например, в цепи затвора одного из транзисторов произошел обрыв, или сильно повысилось сопротивление цепи затвора. Причины - повредился резистор в затворе, или проводники в этой цепи, может металлизированный межслойный переход с микротрещиной. И во время работы этот транзистор периодически начинает полуоткрываться, и через него начинает протекать постоянный ток. При этом на кристалле транзистора выделяется большая мощность, он сильно нагревается, и при этом с затвором происходит что-то, приводящее к запиранию транзистора. Запертый транзистор начинает остывать, а остыв, начинает отпираться, и все повторяется снова. Эта теория может объяснить те релаксации, которые происходят с движком.
А почему сейчас мозги не воспринимают этот ток как ошибку? Так вполне возможно, что величина этого тока не настолько большая, по сравнению с рабочим током 396А, и суммарный ток не превышает аварийного порога. Но для двигателя этого тока вполне достаточно, чтобы оказать сильное тормозящее действие.

В общем, примерно в таком направлении я бы покопался.