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变频电机极大扩大了设备的调速范围,节电效果明显,同时体积较小,被广泛用作印刷机的动力电机.先进的技术必须配有相应的辅助条件,任何一项指标达不到,设备都不能发挥它正常的功能和指令,甚至还会出现一些意想不到的问题,给生产带来麻烦.如何准确及时地排除故障,还需要细心观察,找准症状,对症下药.
故障现象
我公司一台印刷设备,经常无故停机,随着使用年限的增长,故障发生频率也日渐提高.故障表现是,在正常的印刷工作中,突然制动后整机不离压,再开机,整个控制系统无任何响应,要想恢复启动,必须关掉整机电源1～2分钟后再通电,设备才会恢复正常,停机一次就会白白浪费掉约10张纸,开机后又要再做一次印刷前的准备工作,费时耗力.而且这种故障的发生没有任何规律,为生产带来了很大的困扰.
为减少突然停机给设备造成的损坏,我们不得不把印刷速度降到5000张/小时以下,不然在高速运转当中,设备在没有减速的情况下突然制动,操作者被吓到是小事,其还会给齿轮、轴套及一系列配件造成非常严重的机械撞击损伤.
这一故障现象和急停制动的现象很相似.现在很多进口印刷机都有紧急制动次数的记录,这对掌握操作者在什么情况下、为什么紧急制动,了解操作者是否有违规操作以及对后续的设备维修工作提供了很好的信息支撑.同时,这一数据还可用作推算设备所需要的维修和保养程度,并可作为买卖二手设备的价值评估依据.而我公司的该设备并没有紧急制动次数的记录程序.
故障分析
我公司这台设备购买使用时间并不长,只有5～6年,购机不久就曾经出现过此类问题,厂家技术人员也没有查出毛病所在,因为当时故障出现的次数很少,并没有在意.但随着使用时间的延长,故障出现的频率越来越高,突然急停制动的次数越来越多.
根据我们对多台该型号设备的维修经验来看,导致这种症状的源头多为设备的安全停机保护开关.7～8个安全停机保护开关分布在设备的四周,串联在设备停机制动的电路上,如遇紧急问题可随时按下,方便快捷.假如其中有一个接触不良,设备运转产生的震动就有可能触动它,使它在短时间内发生断路,产生急停信号,使设备急停制动.
查找维修
我们首先检查了安全停机保护开关,维护和更换了全部开关,确定没有问题后开机运转,故障依旧没有解决.
我们又怀疑是不是连接线上的哪一个连接点有松动,设备运转产生的震动,使线路断路造成急停,但经检查,线路一切正常.
然后,我们又查找了变频电动机,发现整机活动自如,螺丝没有松动,也没有发现故障点,变频电机正常.
接下来,我们按照要求清理了变频器,对冷却排风扇进行了维护,开机之后故障依旧存在.观察设备急停后变频器的操作面板显示有故障发生,按照操作面板故障显示,对照变频器操作手册进行检查处理和调整,按操作要领开机运行,故障还是存在.我公司几台相同幅面的设备购买时间不一,供应商不同,电气配置也不同,因此无法拆下其他设备上的变频器来对故障设备进行对比鉴别试验.更换新的变频器说不定可以解决这一问题,但变频器价格不菲,而且更换后会不会再出现此类问题,谁也拿不准.
犹豫不决之时,我们对变频器的周边工作空间及环境进行了观察.变频器装在一个密封的铁箱里,箱门配有锁具,一般几个月都不会打开一次.变频器机壳下方配有2个风扇,工作时风扇开启,对变频器内部电器元件进行排风冷却降温.排风口设在铁箱外,铁箱密闭,箱体并没有设空气对流口,但实际并没有很好地排出变频器机体内产生的热气,没有真正起到给变频器内的电器元件通风冷却的作用.紧邻变频器铁箱30厘米处就是变频电机,变频电机的散热风扇正对变频器铁箱和变频器冷却排风口,设备为了美观又把密封的变频器铁箱连同变频电机一起用铁板围挡圈了起来,变频器上面是机器工作踏板,后面是变频电机,右边不远处还有2个气泵在工作,虽然围挡铁板留有散热口,但起到的作用微乎其微.设备工作时,热量集中在这个不足两平方米的狭小空间,很难形成对流,里面的温度很快就能升至40℃以上,而且时间再长温度还会继续升高.而变频器的工作环境要求不允许温度这么高,变频器工作时间稍长,一旦冷却排风不畅,电器元件定会过热失常,输出错误的工作指令,从而造成一些莫名其妙的故障.而变频电机和气泵在这个温度下工作不会影响太大,所以对于它们来说并无大碍.问题是否就出在这儿?
离变频器最近的变频电机和变频器的铁箱位置距离已固定,无法再将变频器单独移走,只能留在原来的位置不动.可移开的只有距离变频器不远的两个气泵,再能撤掉的就是铁板围挡,然后再把装入变频器的铁箱门打开两厘米的缝隙,为变频器周围空气的冷却对流留出空间,再用一块插塞别住铁箱门,以防铁箱门被意外关上,影响变频器散热冷却效果.然后开机运转,变频器周边温度降下来,尽管略高于室温,但也处于正常工作范围.在这个环境温度下,变频器恢复了正常工作状态.改动至今,设备再没有出现急停制动故障.
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