电梯驱动维护

如何延长 VFD 的使用寿命，包括维护检查点和程序的概述

电梯行业的每个人都知道电梯系统有多复杂。 有许多移动的机械部件，以及电子电力传输部件。 显然，需要维护以最大限度地延长电梯机器的使用寿命并最大限度地减少服务期间出现故障的可能性。 电梯控制系统的核心是逆变器或变频驱动器 (VFD)。 VFD 为电梯提升电机提供电源和控制，但它是一个可能被忽视的维护项目。 本文将提供一些 VFD 维护的技巧。 但是，首先要注意：对驱动器进行维护时，请确保已断开电源并且驱动器的直流总线电容器已完全放电。 否则可能会导致受伤或死亡。

需要考虑驱动器所处的环境。 环境温度、电源质量、空气污染甚至海拔高度都会对驱动器的内部组件产生影响。 大多数驱动器制造商会指定这些变量的操作限制——始终遵循制造商的建议。

热量是敌人，它会损坏敏感的电子元件。 随着时间的推移，如果不采取措施减轻其影响，热量会导致几乎所有 VFD 的内部组件发生故障。 在正常运行期间，VFD 需要提供高峰值电流以产生足够的扭矩以将汽车加速到速度并控制减速、平层和停止。 这意味着其输出晶体管将产生大量热量，这些晶体管是绝缘栅双极晶体管 (IGBT)。 驱动器的其他功率级组件，如输入整流器，也会产生热量。

驱动器的冷却系统至关重要； 没有它，功率级组件将进入热过载状态并发生故障。 典型的 VFD 冷却系统由风扇和旨在散发热量的散热器组成。 但是，安装 VFD 的控制柜通风良好也很重要。 高环境温度会增加驱动部件的应力，因此，如果可能，应调节机房温度。

VFD 冷却风扇的一个缺点是它们会吸入空气中的污染物。 随着时间的推移，污染物会积聚并导致故障。 减少 VFD 中污染积聚的第一步是尽可能经常关闭控制柜。 通过定期检查和清洁 VFD 的风扇，保持其不受污染，以防止堵塞。 这在产生过量灰尘（即施工期间的干墙灰尘）的环境中尤为重要。 如果散热器积聚了大量灰尘，也应清洁散热器，以便更好地散热。 压缩空气可用于安全吹出风扇和散热器。 卸下驱动器外壳以检查内部是否存在过度污染也是一个好主意，并在必要时将其吹掉。 如果驱动器触发过热错误，则可能是一个或多个冷却风扇出现故障并需要更换。

导电污染物，例如绳索和滑轮之间摩擦产生的碳尘，对 VFD 是有害的。 随着时间的推移，如果 VFD 中积聚了足够多的碳尘，可能会造成短路。 再次，尽可能保持控制柜关闭。 定期检查 VFD 并根据需要进行清洁。 在控制柜中重新布线和钻孔也会将导电污染物引入 VFD。 在这种情况下，覆盖 VFD 以防止任何东西落入其内部非常重要。

在对电梯系统进行维护时，经常需要关闭控制柜的电源。 每当电源重新打开时，当直流总线电容器开始充电时，VFD 的输入都会受到高浪涌电流的影响。 VFD 利用连接在其输入和中间电路之间的充电电阻器来限制加电期间的浪涌电流。 应注意不要过于频繁地循环电源，因为这会导致 VFD 的充电电阻损坏。 驱动器制造商 KEB 建议至少等待 2 分钟。 电源周期之间。

如果在医院等关键地点发生故障，可以随时准备备用 VFD。 在这种情况下，备用单元可能会长时间放置在架子上。 当驱动器的电解直流母线电容器长时间断电时，电容器内部形成的氧化膜会劣化。 当最终将全功率施加到驱动器时​​，这种氧化膜会快速堆积，热量和气体会产生内部压力，这会损坏电容器。

为避免这种情况，需要对逆变器的直流母线电容器进行“改造”。 重整是一个简单的过程，如果驱动器将在没有通电的情况下放置一年以上，则应执行该过程。 一到两年后，只需用全电压启动设备，让它闲置 1 小时。 无需调制； 不要运行驱动器。 如果它坐了两年以上，这个过程就有点复杂了。 将需要一个可变电源，以便施加的输入电压可以以较小的增量斜升。 以 50 V 开始通电，让电容器在 15 分钟内充电。 间隔，在每个间隔再将电压升高 50 V，直到施加全电压。 然后，让驱动器以全电压通电 2 小时。 同样，不要运行驱动器。 驱动器每使用一年增加一小时的充电时间。

有时，其他系统部件的维护会直接影响到 VFD。 例如，检查端子连接处的所有接线，包括接地连接。 随着时间的推移，这些连接可能会因振动而松动。 接线松动会导致驱动器上反射的电压或电流尖峰，从而导致组件故障。 有时，端子上的电弧损坏是可见的，表明连接松动。 建议不时检查所有连接的密封性。 还要注意电线绝缘的状况。 硬、脆或变色的电线绝缘层可能表明持续、过度的电流消耗。 如果发现这种情况，应调查其原因。

检查电机接触器：内部触点因正常使用产生的电弧而磨损。 通常，磨损或损坏的接触器会导致 VFD 出现过流错误，甚至损坏其 IGBT。

注意驱动器上显示的错误代码并尝试确定错误原因。 过流和过压错误可能由连接松动、接触器不良或电机不良引起。 但是，它们也可能是由内部驱动器问题引起的。 如果怀疑 VFD 的功率级组件之一（如 IGBT、制动晶体管或输入整流器）出现故障，则可以进行二极管检查以检查是否存在短路或开路。 这是一项可以使用具有二极管检查功能的万用表执行的测试。 二极管测试测量组件的二极管两端的电压降。 确保驱动器断电并允许直流总线放电。 从要测试的特定驱动器端子上拆下接线。 测量是针对直流母线的正极和负极进行的。 每个组件之间应该有一个小的电压降，测量值为十分之一伏（大约 0.3 VDC）。 如果仪表读数为“0 V”或“OL/open”，则很可能是组件出现故障。

应该注意的是，测试并不总是表明失败； 在某些情况下（取决于故障后组件的物理状况），即使其中一个功率级组件发生故障，测得的电压降也会正常。 此时，如果通过故障排除还不清楚是否发生了故障，则需要进行维修评估。

有许多系统组件可能随时出现故障。 虽然不可能避免每一次故障，但警惕的检查和积极的措施肯定会减少它们的数量和频率。 电梯系统的可靠性和使用寿命取决于实施的维护计划。 维修或更换 VFD 的成本可能很高。 包括 VFD 在内的全面维护计划可以帮助显着延迟最终成本。