В 2018 наша компания закупила преобразователи частоты фирмы АВВ серии ACS 880. По началу ничего не предвещало беды, поставка была с небольшим опозданием, но ничего критичного. Далее по готовности технологического оборудования мы начали запускать купленные нами преобразователи частоты в работу, разумеется проводились пусконаладочные работы специалистами сервисного центра АВВ. В процессе пусконаладки были некоторые дефекты которые АВВ в рамках гарантии устраняли, в принципе все были довольны.
Но наступил 2021 год, все гарантии (обычная, расширенная) закончились в аккурат под конец декабря, и у нас началось веселье.
У нас начали выходить из строя преобразователи частоты один за одним, каждые три дня случались аварии. Разумеется нас это не устраивало и мы начали пытаться выяснить в чем причина.
Пока мы выясняли причину сотрудники АВВ толпами к нам ходили и тоже искали причину выхода из строя. Разница лишь в том что мы искали причину внутри оборудования, а АВВ пытались искать причину в нас. Каких только версий АВВ не выдвигали и хранение не правильное, эксплуатация не правильная, техническое обслуживание не такое и не тем инструментом, климатические условия на совсем такие.... Версий было масса, но все они потерпели крах.
Тем временем мы направили вышедший из строя модуль на экспертизу в сервисный центр АВВ, но результат экспертизы нас более чем удивил. Оказывается вся проблема в наличии сероводорода в воздухе, по причине которого на платах растут кристаллы. Мы конечно были поражены таким результатом, но так как был официальный документ со всеми росписями подтверждающими данный факт мы вооружились газоанализатором, наняли параллельно ещё одну лабораторию и пошли искать сероводород. Но ничего мы не нашли, не один прибор не подтвердил наличие сероводорода в воздухе, замеры проводились в течении 25 дней.
Не получив подтверждения о наличии сероводорода в воздухе мы отправили ещё один модуль на диагностику в сервисный центр АВВ. Только в этот раз вместе с модулем поехал специалист химик и специалист по преобразователям частоты. И что вы думаете? Сероводород пропал из причин наших неисправностей и бед, но появилась фраза "вероятной причиной выхода из строя является воздействие агрессивного газа". И разумеется без подписей нам прислали этот отчёт.
Нас конечно же такой ответ не устроил мы подозревали что от нас что-то скрывают и не договаривают. Поэтому мы решили развить всю эту историю и провести собственное расследование.
И вот что мы выяснили. В 2016 -2017 годах компания производитель IGBT транзисторов (не АВВ), вывела на рынок транзисторы позиционируя их как высшее достижение инженерной мысли. Ну и разумеется пошли продажи этих транзисторов (IGBT транзисторы применяются в преобразователях частоты почти всех марок, в сварочных аппаратах и т.п.). Но в 2018 году производитель транзисторов выпускает обновленную их версию и резко прекращает выпускать старую версию. В обновленной версии улучшены изоляционные свойства платы транзистора, а именно появилась силиконовая прокладка и применен другой тип так называемого "компаунда", которыми обрабатывались платы. А у нас всё оборудование которое выходило из строя как раз имело старые IGBT- транзисторы.
В принципе замена старых транзисторов на новые подтвердила наши догадки.
С точки зрения инженера выход из строя может идти по двум сценариям:
1) выход из строя модуля преобразователя частоты со срабатыванием быстродействующих силовых предохранителей и механическим разрывом полупроводниковых приборов;
- при образовании коррозийных кристаллов уменьшается пробивное напряжение внутри IGBT транзисторов. При незначительных скачках напряжения в рабочем режиме или в режиме готовности происходит пробой изоляционного материала и как следствие короткое замыкание;
- в результате короткого замыкания выходят из строя предохранители на входе и выходе из ПЧ, выходит из строя IGBT транзистор, иногда цепляет платы управления и платы драйверов, имеет место механическая деформация корпуса модуля.
2) выход из строя модуля преобразователя частоты без механических повреждений и разрывов полупроводниковых приборов:
- на каждой фазе в частотном преобразователе имеется схема управления силовыми IGBT транзисторами (открытие или запирание силового транзистора);
- схема управления реализована на транзисторах Mosfet (управляемый электрическим полем). Данные транзисторы управляются силовыми IGBT транзисторами и расположены до оптической развязки цепей;
- при возникновении коррозионных процессов и появление токов утечки внутри силового IGBT транзистора, управляющий Mosfet транзистор оказывается под действием тока перегрузки. Это приводит к его повреждению, и как следствие, к запиранию силового IGBT транзистора еще до того, как внутри него возникнут разрушающие токи;
- в момент включения или в процессе работы в управляющий процессор частотного преобразователя выдаётся обратная связь о состоянии цепей управления силовыми IGBT транзисторами. В случае выхода из строя Mosfet цепь управления обрывается и формируется сигнал ошибки (код 2340 - короткое замыкание, 2330 - утечка на землю). Что приводит к мгновенной остановки и запрету дальнейшей работы частотного преобразователя.
- из-за отсутствия разрушительных толков быстродействующие защитные предохранители остаются в исправном состоянии.
Резюмируя все вышесказанное - единственный способ обезопасить себя от неожиданностей связанных с преобразователями частоты АВВ ACS 880 это проверить что установлено внутри его модулей и в случае необходимости провести полную замену старых деталей на новые.
Надеюсь эта информация вам поможет избежать тех трудностей которые мы преодолели.