تعمیرات اینورتر
مدت زمان زیادی است که تکنولوژی اینورتر وارد بازار جهانی شده است. اما با این حال که خیلی وقت است فناوری اینورتر به بازارهای جهانی به ویژه ایران وارد شده است، خیلی از افراد هنوز با این تکنولوژی آشنایی کاملی ندارند و اطلاعات لازم را درباره چگونگی تعمیرات اینورتر و وسایل مورد نیاز برای این کار را ندارند. در این مقاله قصد داریم شما را با هر آنچه که به تعمیرات اینورتر مربوط است آشنا کنیم. اگر شما هم مشکل در تعمیرات اینورتر را دارید به شما پیشنهاد می کنیم که این مجموعه را کامل با دقت بخوانید. پیش از هر چیزی شناخت نسبی خوب درمورد اجزای تشکیل دهنده و همچنین کارایی اینورتر و چگونگی اتصال قطعات آن تا حد زیادی می تواند در تشخیص عیب و در نتیجه تعمیرات اینورتر کمک شایانی به شما بکند قبل از اینکه متحمل هزینه گزافی بشوید.
ابتدا برای تعمیرات اینورتر یک نگاه کلی به اجزای تشکیل دهنده آن می اندازیم:
- قسمت مدار یکسو کننده
- قسمتDC
- قسمت مداری وارونگر یا خروجی
عملکرد مدار یکسو کننده در اینورتر به گونه ایست که برق ورودی AC را به برق DC میانی تبدیل نمایید. واحد DC ، برق DC میانی را که قسمت قبل تولید کرده بود در خازن های توان بالایی که قابلیت تحمل و ذخیره ولتاژ زیادی را دارند برای مدتی نگه می دارند و قسمت آخر نیز وظیفه تبدیل برق DC به ولتاژ نوسانی یا اصطلاحا سینوسی AC را به عهده دارد.
خطاهای رایج در اینورترها
پیش از شروع لازم است با انواع خطاهای مرسوم در اینورتر ها که نیاز به تعمیرات اینورتر را ایجاد می کند آشنا شوید:
- خطای اضافه جریان هنگام تعمیرات اینورترهمان طور که از اسم آن مشهود است این مورد نشان دهنده آن است که اینورتر در خروجی خود جریان بیش از اندازه ای را متحمل شده است. مواردی که می توانند از دلایل آن باشند:
۱- بار بیش از حد از یا اصطلاحا Over load شدن اینورتر (مشکل بار بر روی موتور مثل گیربکس، کوپلینگ، گیر کردن موتور)
2- آسیب دیدگی موتور، کابلها یا اتصالات آن - خطای اضافه ولتاژ در تعمیرات اینورتراین خطا معمولا به دلایل زیر رخ می دهد:
1- مشکل مدار ترمزکه می تواند هم دلیل داخلی و هم خارجی مثل سیم کشی، واحد ترمز، مشکلات مقاومت ترمز داخلی یا خارجی داشته باشد
2- ناکافی بودن زمان شتاب دهی اینورتر - خطای کم بودن ولتاژ در تعمیرات اینورتراین خطا زمانی رخ می دهد که ولتاژ تغذیه اینورتر کمتر از حد مجاز تعریف شده باشد.
1- ولتاژ ورودی را بررسی کنید
2- در صورت سه فاز بودن برق ورودی ، همه ی آنها را چک کنید. 
خطای دمای اضافی در تعمیرات اینورتر و درایوعموما این خطا به این دلیل است که خنک کننده های یا به اصطلاح هیت سینک درایو دمایش بیش از حد افزایش یافته است. • هنگام تعمیرات کلیه فن ها و هیت سینک ها را چک کنید و اطمینان حاصل کنید که آنها تمیز و عاری از گرد و خاک باشند.- خطای دمای بیش از اندازه موتور در تعمیرات اینورتراین خطا وقتی اتفاق می افتد که سنسورها، دمای موتوری که به اینورتر ما متصل است را حس نمیکند
1- دمای موتور را بررسی کنید و در ضورت امکان آن را کنترل کنید
2- از درستی اندازه گیری دمای موتور مطمئن بشوید - خطای زمین در تعمیرات اینورترسیم کشی ها به موتور را بررسی کنید و از سالم بودن کابل های اتصال به زمین اطمینان حاصل کنید
موتور را حتما از لحاظ احتمال وجود نشتی زمین بررسی کنید. - خطای اضافه بار موتور در تعمیرات اینورتراین خطا که در هنگام تعمیرات اینورتر رخ می دهد تقریبا مشابه خطای اضافه جریان می باشد
بار متصل به اینورتر یا موتور را از جنبه وجود مشکل یا مانع احتمالی بررسی کنید.
از پیکر بندی درست پارامترهای موتور به اینورتر مطمئن بشوید 
خطای بیرونی در تعمیرات اینورتراین خطا عموما به اتصالات خارجی اینورتر مربوط می شود و با بررسی مدارات خارجی مرتبط تا حد زیادی می توان نیاز به تعمیرات را کاهش داد.
مراحل تعمیرات اینورتر و درایو
برای این که تعمیرات اینورتر را به خوبی انجام دهیم. لازم است طبق برنامه و با توجه به مراحل لازم کار را پیش ببریم. از آنجا که درایوهای اینورتر بسیار حساس هستند، تعمیر این سیستم ها نیازمند دقت بسیار زیادی است. مراحلی که باید به انجام دادن آن ها متعهد باشیم به شرح زیر است:
۱. عیب یابی
عیب یابی در اینورتر کاری است که باید در ابتدا صورت گیرد. عیب یابی تنها برای تعمیرات اینورتر کاربرد ندارد بلکه برای تعمیر هر سیستم و یا وسیله ای مورد نیاز است. زمانی که عیب کارکرد سیستم را پیدا کنید به راحتی می توانید آن را تعمیر کنید. این کار می تواند باعث صرفه جویی در وقت و هزینه ها شود. برای این امر شما می بایست به کارکرد سیستم خود توجه زیادی داشته باشید و یا بر روی قسمت های مختلفی آن را آزمایش کنید.
اولین گام برای تعمیرات اینورتر به هنگام مواجهه با مشکل بررسی دقیق صفحه نمایش و اتصالات اینورتر است بیشتر مواقع شل شدن اتصالات ورودی و خروجی و قظعات اینورتر موجب قطع شدن آن میگردد. سپس دمای آن را چک کنید اگر متوجه مشکل نشدید قسمت درایو فرکانس متغییر را بازدید کنید. همچنین در صورت وجود گرد و غبار بر روی درایو آن را برطرف کنید و سپس از محکم بودن اتصالات آن نیز مطمئن بشوید.
قطع و یا محکم نبودن اتصال برق ورودی به درایو و یا موتور معمولا از مهمترین دلایل صحیح کارنکردن آن است که در دراز مدت منجر به تعمیرات اینورتر می شود. در قسمت بعد میخواهیم نگاهی تخصصی تر نسبت به این قضیه داشته باشیم و در صورتی که به صورت چشمی به مشکل اینورتر پی نبردید باید اجزای دیگر آنرا بررسی کنید.
- ولتاژ سه فاز ورودی نباید مقداری بیشتر یا کمتر از ۵ درصد از مقدار ولتاژ نامی مجاز اینورتر داشته باشد.
- هر کدام از این حالت ها به اصطلاح اضافه ولتاژ و یا کاهش ولتاژ سبب عدم کارایی اینورتر می شود
- همچنین مسائلی مانند اضافه بار موتور نیز می تواند باعث بروز مشکل در اینورتر بشود
هر کدام از این عوامل می توانند به عنوان یک فاکتور بیرونی برای اینورتر ما مشکل ایجاد کنند که با کنترل آنها نیاز به تعمیرات اینورتر را به حداقل می رسانیم.
۲. تعمیرات اینورتر با توجه به کارکرد آن
پس از پیدا کردن مشکل سیستم، زمان آن است که به تعمیر درایو بپردازید. وقتی که شما می خواهید تعمیرات انجام دهید باید به کارکرد و کاربرد اینورتر توجه زیادی داشته باشید. زیرا درایوهای اینورتر در انواع زیادی توسط کارخانه ها ساخته می شوند. امکان دارد درایورهای اینورتر مشابه یک دیگر نباشند و با یکدیگر تفاوت زیادی داشته باشند. به همین دلیل شما باید به کارکرد اینورتر مورد نظر توجه کنید. نتیجه عدم دقت به این موضوع خرابی بیشتر و صرف هزینه های اضافی است. همچنین از مشکلات رایج در تعمیرات اینورتر نیز می توان به موارد زیر اشاره کرد:
• رایج ترین مشکل از عدم اطلاع کاربران از برچسب اطلاعات یا دفترچه راهنما (Data sheet) روی درایو نشئت می گیرد که در نهایت منجر به این می شود که ولتاژ ورودی نا مناسبی را به درایو اعمال می کنند. با این کار آسیب جدی به پل دیودی وارد می شود و عملکرد دیگر تجهیزات حفاظتی را نیز تحت تاثیر قرار می دهد نیاز به تعمیرات اینورتر را افزایش می دهد.
• دومین مشکل رایج که در تعمیرات اینورتر مشاهده می شود خرابی خازن ها هستند. خازن ها به عنوان ضعیف ترین قسمت در درایو شناخته می شوند به همین جهت طول عمر آنها در مقایسه با سایر قطعات پایین تر است. بنابراین باید هنگام تعمیرات درایو، خازن ها را با دقت بسیار زیادی تعویض کنیم تا هنگام نصب روی برد آسیبی به آنها وارد نشود.
• در نهایت مشکل رایج سوم ازعدم تهویه مناسب و گرم شدن بیش از اندازه قطعات به وجود می آید. اگر عناصر اینورتر به خصوص IGBT ها یا دیود ها خیلی گرم شوند و این عمل باعث بروز خطا در مدار راه انداز یا شوک حرارتی در بخش قدرت می شود که در نهایت منجر به ایجاد شکست در کلید های قدرت مثل IGBT ها و دیود ها می شود.
۳. نگهداری درایو اینورتر
وقتی که شما یک اینورتر می خرید لازم است آن را در جایی مناسب نگهداری کنید که مشکلی برای آن به وجود نیاید. همچنین نگهداری خوب از سیستم اینورتر منجر به افزایش عمر دستگاه می شود.
۴. خرید قطعات
خرید قطعات مناسب مهمترین کاری است که شما باید آن را در تعمیرات اینورتر به درستی انجام دهید. قطعاتی را که می خرید باید با توجه به مشکل بوجود آمده باشند. همچنین قطعاتی که خریداری می خرید باید از کیفیت مناسبی برخوردار باشند. به این دلیل که اگر کیفیت لازم را نداشته باشند ممکن است به درایور شما آسیب بزنند.
۵. برقراری ارتباط بین اینورتر و دیگر دستگاه ها
در مراحل آخر شما باید اینورتر را فعال کنید و به صورت آزمایشی کارکرد آن را ببینید. در این مرحله شما می فهمید که آیا تعمیراتی که انجام داده اید مناسب بوده است یا خیر و اگر مشکلی وجود دارد آن را برطرف می کنید.
۶. نصب و راه اندازی اینورتر
در آخرین مرحله شما باید اینورتر را نصب و راه اندازی کنید. این مرحله زمانی است که شما تعمیرات اینورتر را با توجه به مراحلی که پیش تر گفته شد را به خوبی انجام داده اید. بنابراین به مرحله آخر یعنی نصب و راه اندازی می رسید.
۷. تجهیزات مورد نیاز برای تعمیرات اینورتر
لوازمی که برای تعمیرات نیاز دارید متفاوت هستند، شما باید با توجه به مشکل پیش آمده وسیله مورد نظر را انتخاب کنید. انتخاب کردن درست وسیله قدم بسیار مهمی در تعمیر داریو است. بعضی از ابزاری که برای تعمیر اینورتر ها استفاده می شود شامل یک سری ابزار عمومی مانند: سیم چین، دم باریک، چهارسو و پیچ گوشتی می شود. این وسایل در کلیه درایوهای اینورتر کاربرد دارند و می توانید از آنها برای تعمیر آن ها استفاده کنید.
چگونگی تست ماژول ها در تعمیرات اینورتر
۱. تست ورودی در تعمیرات اینورتر و درایو کنترل دور (یکسوساز)
در رابطه با تعمیرات اینورترهای امروزی باید بدانیم که ورودی یا یکسوساز از دیودهایی تشکیل شده استکه برق سینوسی سه فاز ورودی را به یک موج یکسو شده DC تبدیل می کند. برای هر فاز بسته به نوع پل دیودی مورد استفاده، حداقل دو دیود وجود دارد. این دیودها پشت به هم قرار گرفته اند تا بدین شکل موج AC هم در نیم سیکل مثبت و هم در نیم سیکل منفی فرایند یکسوسازی را طی کند. در اینورترهایی که از پل های دیودی ۱۲ یا ۱۸ پالسه بهره می برند، که مزیت آن ها کاهش قابل توجه هارمونیک تولیدی در ورودی اینورتر می باشد، کار تعمیر اینورتر کمی دشوارتر می گردد. با این حال ما همچنان در تحلیل های خود برای تعمیرات اینورتر، پل دیودی ۶ پالسه که بسیار رایج تر است را مد نظر قرار می دهیم.
برای تست ورودی در تعمیرات اینورتر، باید دیودچک های ساده ای انجام دهیم. این تست ها شامل بررسی جهت بایاس مستقیم و معکوس هر دو دیود هر فاز می باشد. در فرایند این تست از ترمینال های ورودی L1، L2 و L3 و ترمینال های لینک DC بهره می بریم. اگر مطمئن نیستید که ترمینال های ورودی اینورتر کجا هستند، به دفترچه راهنمای اینورتر مراجعه کنید. مولتی متر را روی حالت دیودچک قرار دهید که عموما چنین نمادی را دارد:
۱. سر قرمز مولتی متر را روی فاز L1 از ترمینال های ورودی و سر مشکی مولتی متر را روی +DC قرار دهید. یک دیود سالم باید مقدار ۰.۵VDC را روی مولتی متر نشان دهد. همین عمل را برای دو فاز بعدی نیز تکرار کنید.
۲. اندازه گیری ۰.۵VDC فقط یک تقریب است و بسته به اینورتر و توان مدل می تواند تغییر کند. اگر در هر زمان مولتی متر عدد صفر ولت بخواند، آن دیود اتصال کوتاه شده است.
۳. مرحله بعدی در تعمیرات اینورتر بررسی جهت بایاس معکوس دیودها است. سر مولتی متر – (سیاه) را به ترمینال R / L1 متصل کنید، و سر قرمز مولتی متر را به ترمینال (+) dc متصل کنید. با اتصل سر مشکی مولتی متر به پایانه های S / L2 و T / L3، دو ورودی باقی مانده را نیز بررسی کنید. مولتی متر پس از شارژ خازنهای فیلتر درایو درنهایت باید (OL) را نمایش دهد. OL در شرایطی اتفاق می افتد که منبع تغذیه در مولتی متر قادر به عبور جریان از طریق دیود در جهت تعیین شده نباشد.
۴. اکنون کار ما با دیودهای بالایی تمام شده است و باید عملکرد هر دو جهت دیودهای باقی مانده را روی یکسو ساز به هنگام تعمیرات اینورتر بررسی کنیم. با قرار دادن سر قرمز مولتی متر روی ترمینال (-) و سر مشکی روی ترمینال R / L1 شروع می کنیم. این اندازه گیری دوباره باید حدود ۰.۵VDC را نشان دهد. حال، سر مشکی مولتی متر را به ترمینال های S / L2 و T / L3 منتقل کنید و باید مقادیر مشابهی را مشاهده کنید. برخی از مهندسان، تفاوت بیش از ۰.۰۵VDC را بین آنها علامت بدی قلمداد می کنند، زیرا این بدان معنی است که یک یا چند دیود نیاز به تعویض دارد
۲. بررسی لینک DC در تعمیرات اینورتر و درایو کنترل دور
بعد از اینکه دیودها موج ac ورودی را به dc اصلاح کردند ، خازنهای DC ولتاژ را ذخیره می کنند و تأثیر یکنواختی را بر روی موج ولتاژ لینک DC ایجاد می کنند. برای بررسی کامل خازن ها در تعمیرات اینورتر، یک مهندس تعمیرات می بایست خازن های جداگانه را از سیستم خارج کرده و از یک تستر که قابلیت آزمایش خزان های با ظرفیت میکروفاراد بالا را دارد، استفاده کند.
به جای این کار (برای بررسی بدون قدرت) بازرسی بصری برای هرگونه علائم آسیب فیزیکی یا نشت مایعات الکترولیتی از خازن کافی است. گاهی اوقات حتی اگر خازن سالم نباشد، ممکن است بویی نیز استشمام کنید … و بو به احتمال زیاد قوی نیز خواهد بود و نیاز به تعمیرات اینورتر است. اگر درایو مورد نظر ساعت های زیادی کار کرده باشد و پرسنل تعمیر و نگهداری در حال جایگزینی سایر اجزای دیگر باشند، بد نیست که خازن های لینک DC را نیز جایگزین کنید.
۳. بررسی خروجی اینورتر
بخش سوم و آخر در تعمیرات اینورتر بخش خروجی یا کانورتر است. این بخش معمولاً از ترانزیستورهای دو قطبی دروازه عایق بندی شده (IGBT) تشکیل شده است. IGBT ها ولتاژ DC را از خازن های لینک ذخیره کرده و به طور هماهنگ کار می کنند تا یک موج خروجی شبیه سازی شده AC را به موتور برسانند. اینورترها برای کنترل ولتاژ و فرکانس اعمال شده بر موتور از مدولاسیون عرض پالس (PWM) استفاده می کنند. IGBT شامل یک امیتر، کلکتور، گیت و دیود فلایویل است. اینورتر پالس های اعمال شده بر روی موتور را با تغییر مدت زمان ولتاژ بین اتصالات گیت-امیتر IGBT تعدیل می کند. این عملکرد هزاران بار در ثانیه اتفاق می افتد.
آخرین تست ما در تعمیرات اینورتر در اصل مجموعه دیگری از آزمایشات دیودی است. خوشبختانه در اکثر موارد IGBT وقتی خراب می شود که دیود فلایویل اتصال کوتاه شده باشد و این کار تعمیر انیورتر را آسان می کند. با ساتفاده از همان روشی که ورودی اینورتر را تست کردیم، می توانیم عملکرد خروجی را نیز آزمایش کنیم. برای بررسی دیودهای فلایویل دقیقا مانند ورودی عمل کنید با این تفاوت که این بار به جای R / L1 ، S / L2 و T/L3 از ترمینال های U / T1 ، V / T2 و W / T3 استفاده کنید. اگر اندازه گیری ها دیود را سالم نشان دادند، همه چیز خوب است. اگر اندازه گیری ها یک اتصال کوتاه را نشان دهند (کمتر از ۰.۵ Vdc در هر دو جهت)، احتمالا IGBT اتصال کوتاه شده است.
خود سیگنالهای گیت را نمی توان بدون ولتاژ قدرت در تعمیرات اینورتر بررسی کرد و معمولاً پس از اعمال قدرت بررسی می شوند و درایو بدون بار کار می کند – به عبارت دیگر ، بدون موتور. این آزمایش شامل استفاده از اسیلوسکوپ برای اطمینان از اینکه IGBT ها به درستی کلیدزنی می کنند، می باشد. دیود فلایویل مدار خروجی را تکمیل می کند و هرگونه انرژی بازگشتی از موتور به سمت درایو را مدیریت می کند. این انرژی تولیدی دوباره به ولتاژ در خازنهای DC تبدیل می شود.
تعمیرات انواع درایوهای کنترل دور و اینورترها
در مقاله "دلایل استفاده از درایو کنترل دور چیست؟" گفتیم که این تجهیزات نوین و مدرن توانسته است پیشرفتی در صنعت در جهت افزایش طول عمر موتورها و تجهیزات الکتریکی و نکانیکی مورد استفاده در صنایع به وجود آورد. اما به همان ترتیب که در نوشته "قدم اول در آشنایی با مباحث تعمیرات اینورتر چیست؟" نیز بیان کردیم، ممکن است این وسیله دچار اختلال و خرابی گردد که در این صورت لازم است با متخصصان و کارشناسان تعمیرات اینورتر لیان الکتریک تماس گرفته تا بتوانند در اسرع وقت مشکل تجهیزات شما را مرتفع نمایند.
ضمن آنکه اینورترها و درایوهای کنترل دور دارای انواع مختلفی هستند و تکنسین های ما در زمینه تعمیرات اینورتر می توانند همه گونه های مختلف این محصول را تعمیرا و بازسازی نمایند. در ادامه به انواع مختلف درایوها اشاره می نماییم؛
درایوهای مکانیکی (Mechanical Drives) که با استفاده از درگیری قطعات باعث کنترل سرعت موتور هنگام راه اندازی می شوند.
- درایوهای هیدرولیکی (Hydraulic Drives) که برای کنترل گشتاور استارت موتور از نیروی سیالات استفاده می نمایند.
- جریان گردابی یا (Eddy current) که شامل جریان های الکتریکی می شود کهدر یک جسم رسانا و به توسط میدان مغناطیسی متغیر القا می شوند.
- درایو های با جریان مستقیم چرخشی (Rotating DC Drives)
- درایوهای الکترونیکی با جریان مستقیم (Electronic – DC)
- درایوهای الکترونیکی با جریان متناوب (Electronic – AC)
- درایوهای فرکانس متغیر (Variable Frequency Drives) که به آن ها به طور اختصار VFD گفته می شود.
البته به گفته متخصصان تعمیرات اینورتر بیشتر درایوهایی که امروزه برای اتوماسیون به کار می روند از نوع آخر یعنی درایوهای فرکانس متغیر هستند که ولتاژ و فرکانس ثابت جریان متناوب ورودی را می گیرند و آن را در درون خود به جریان مستقیم تبدیل کرده، سپس به شکل جریان متناوب با ولتاژ و فرکانس متغیر بیرون می فرستند. برای آشنایی با تنوع درایوهای ارائه شده توسط لیان الکتریک و ارتباط با متخصصان تعمیرات اینورتر به صفحه محصولات لیان الکتریک مراجعه نمایید.
برای آشنایی با تنوع درایوهای ارائه شده توسط لیان الکتریک و ارتباط با متخصصان تعمیرات اینورتر به صفحه محصولات لیان الکتریک مراجعه نمایید.
سوالات فنی
متداول
ابتدا ورودی را تست کرده، سپس لینک DC را بررسی می کنیم و مرحله آخر نوبت بررسی خروجی اینورتر می باشد.