专 辑 驱 动 装 置 与 电 源 技 术

富 士 时 报 Vol.C1 No.1 2009
支 撑 驱 动 系 统 的 全 球 服 务 与 预 知 维 护
专
辑
驱 动 装 置 与 旋 转 设 备 的 预 知 维 护 技 术 。
驱 动 系 统 的 代 表 性 预 知 维 护 技 术 如 表 2 所 示 。
为 对 驱 动 设 备 中 的 电 子 部 件 的 老 化 情 况 进 行 诊 断 , 富 士
电 机 进 行 了 多 个 试 验 , 其 中 包 括 集 成 电 路 元 件 的 开 封 试 验 与
半 导 体 闸 流 管 的 机 密 性 试 验 。 近 年 来 , 富 士 电 机 主 要 在 研 发
对 设 置 环 境 进 行 定 量 化 评 估 的 诊 断 技 术 。 对 于 长 期 运 行 的 通
用 变 频 器 , 富 士 电 机 研 发 出 一 种 能 在 不 停 止 设 备 运 行 的 情 况
下 进 行 剩 余 使 用 寿 命 诊 断 的 新 型 诊 断 系 统 。
富 士 电 机 对 旋 转 设 备 的 绝 缘 老 化 诊 断 主 要 由 两 部 分 组 成 。
一 部 分 是 通 过 电 气 绝 缘 诊 断 数 据 来 判 断 旋 转 设 备 的 剩 余 寿 命 ,
另 一 部 分 利 用 微 量 取 样 来 判 断 其 绝 缘 材 料 的 物 理 、 化 学 老 化
程 度 。 为 了 诊 断 旋 转 设 备 的 机 械 振 动 , 富 士 电 机 研 发 了 简 单 、
便 捷 的 无 线 感 应 振 动 诊 断 系 统 。
3.2 变 频 器 的 诊 断 技 术
近 年 来 , 工 厂 的 驱 动 装 置 使 用 的 变 频 器 与 通 用 变 频 器 被
当 作 设 备 驱 动 的 中 枢 结 构 受 到 了 广 泛 应 用 。 这 样 的 设 备 都 处
在 比 较 恶 劣 的 使 用 环 境 中 , 因 此 需 要 接 受 高 度 先 进 的 以 事 后
维 护 及 老 化 诊 断 技 术 为 核 心 的 预 知 维 护 工 作 。
⑴ 诊 断 技 术 的 概 要
富 士 电 机 开 发 了 表 3 所 示 的 各 种 变 频 器 诊 断 技 术 。
根 据 诊 断 技 术 的 诊 断 水 平 , 诊 断 工 作 分 为 三 种 , 分 别 为
一 次 诊 断 ( 基 于 设 备 的 调 查 、 观 察 及 诊 断 评 估 表 )、 二 次 诊
断 ( 进 行 计 量 、 试 验 ) 与 精 密 诊 断 。 在 诊 断 结 束 后 , 系 统 将
根 据 诊 断 结 果 为 使 用 者 推 荐 一 份 维 护 计 划 , 该 计 划 表 明 了 部
件 更 换 与 更 新 的 最 佳 时 间 。
⑵ 最 近 的 诊 断 技 术
下 面 将 介 绍 富 士 电 机 最 近 研 发 的 诊 断 技 术 。
通 用 变 频 器 剩 余 寿 命 的 简 易 诊 断 系 统
这 一 系 统 通 过 电 脑 对 通 用 变 频 器 的 电 解 电 容 与 冷 却 风
机 的 剩 余 寿 命 进 行 诊 断 。 这 一 系 统 通 过 阿 雷 尼 厄 斯 方 程 式
( 温 度 条 件 引 起 的 容 量 变 化 :10 °C 减 半 法 则 ) 计 算 出 电
解 电 容 的 剩 余 寿 命 , 并 通 过 轴 承 磨 损 的 寿 命 曲 线 计 算 出 冷
却 风 机 的 剩 余 寿 命 。 这 两 种 计 算 方 式 都 可 以 将 每 个 机 型 的
型 号 试 验 数 据 和 设 备 数 据 汇 入 数 据 库 , 从 而 提 高 诊 断 精 度 。
本 系 统 用 于 诊 断 10 年 前 售 出 的 富 士 电 机 通 用 变 频 器 的 剩
余 使 用 寿 命 。
以 下 是 这 一 系 统 的 特 征 。
1 在 变 频 器 运 行 过 程 中 , 在 现 场 就 能 简 单 地 进 行 不
停 机 诊 断 。
2 产 品 诊 断 系 统 保 留 了 旧 机 型 的 数 据 , 只 要 输 入 变
频 器 的 吸 入 温 度 、 运 行 效 率 、 负 荷 率 等 数 据 , 就 可 在
瞬 间 完 成 诊 断 。
3 每 天 可 诊 断 约 20 台 设 备 。
环 境 老 化 诊 断 技 术
系 统 可 对 变 频 器 的 电 路 板 进 行 环 境 老 化 的 定 量 评 估 ,
诊 断 腐 蚀 老 化 与 尘 埃 老 化 的 程 度 。
1 腐 蚀 老 化 诊 断
腐 蚀 性 气 体 会 腐 蚀 变 频 器 电 路 板 的 布 线 铜 箔 , 引
起 阻 抗 增 加 从 而 导 致 电 气 故 障 。 为 了 事 先 掌 握 到 这 些
现 象 , 富 士 电 机 推 出 了 根 据 设 备 所 处 环 境 中 的 气 体 浓
度 、 湿 度 、 使 用 状 况 来 判 断 设 备 寿 命 的 预 测 技 术 。
这 一 技 术 可 以 通 过 对 腐 蚀 试 验 与 腐 蚀 膜 的 厚 度 评
估 得 出 整 体 腐 蚀 老 化 诊 断 曲 线 。
图 8 所 示 为 被 腐 蚀 铜 片 的 断 面 图 , 图 9 所 示 为 腐
蚀 老 化 诊 断 的 总 曲 线 。
2 尘 埃 老 化 诊 断
当 电 路 板 上 含 有 海 盐 粒 子 的 尘 埃 发 生 堆 积 且 湿 度
达 到 一 定 程 度 时 , 布 线 间 的 阻 抗 就 会 降 低 , 从 而 引 起
电 气 类 设 备 的 误 动 作 。 为 预 防 这 一 问 题 , 富 士 电 机 研
发 出 了 一 种 新 的 预 测 技 术 , 这 一 技 术 能 利 用 特 定 环 境
下 的 等 价 盐 浓 度 、 尘 埃 堆 积 量 、 湿 度 等 使 用 状 况 的 数
据 推 测 出 产 品 发 生 故 障 的 大 致 时 间 。 这 一 技 术 可 分
析 出 导 致 设 备 误 动 作 的 尘 埃 堆 积 量 与 湿 度 之 间 的 关 系 ,
计 算 出 诊 断 尘 埃 老 化 的 总 曲 线 。 图 10 所 示 为 尘 埃 老
化 诊 断 的 总 曲 线 示 例 。
表 3 变 频 器 诊 断 技 术 一 览 表
步 骤 诊 断 等 级 诊 断 等 级 診 断 対 象 主 要 诊 断 部 位 诊 断 概 要
1 一 次 诊 断
专 业 诊 断 员
进 行 老 化 诊 断
剩 余 寿 命 的 简 易 诊 断 系 统
通 用 变 频 器
*
产 业 用 变 频 器
通 用 变 频 器
构 成 器 件 、 部 件 的 生 锈 、 变 色 、
振 动 、 废 品 、 维 护 品 状 况
有 寿 命 部 件 ( 主 电 路 电 场 电 容
器 、 印 刷 电 路 板 电 解 电 容 、 冷
却 风 机 的 老 化 诊 断 )
专 业 诊 断 员 根 据 诊 断 评 估 表 对 老 化 程 度 进 行
判 定 。 此 外 , 诊 断 员 还 将 对 产 品 作 废 与 维 护
部 件 可 否 提 供 的 情 况 进 行 整 理 。
利 用 变 频 器 的 简 易 老 化 诊 断 系 统 , 基 于 有 寿
命 部 件 的 使 用 状 况 ( 运 行 时 间 、 温 度 条 件 )
进 行 诊 断 。
环 境 诊 断
通 用 变 频 器
*
产 业 用 变 频 器
构 成 设 备 、 部 件 的 温 度 、 湿 度 、
气 体 、 尘 埃 、 腐 蚀 等
测 定 环 境 、 调 查 电 子 器 件 有 无 尘 土 、 腐 蚀 、
生 锈 等 状 态 , 判 断 厂 家 有 无 对 这 些 现 象 进 行
预 防 措 施 , 提 出 改 善 方 案 。 当 需 要 进 行 更 详
细 的 诊 断 时 , 可 以 回 收 诊 断 。
2 二 次 诊 断
环 境 老 化 诊 断 技 术
通 用 变 频 器
*
产 业 用 变 频 器
印 刷 电 路 板 的 温 度 、 湿 度 、 气
体 、 尘 埃 等 引 起 的 老 化
根 据 电 路 板 的 运 行 条 件 ( 温 度 、 湿 度 、 气 体 、
尘 埃 ) 计 算 出 电 路 板 的 老 化 程 度 和 剩 余 寿 命 。
器 件 老 化 诊 断
*
产 业 用 变 频 器
功 率 元 件 的 泄 露 、 电 流 气 密 性
根 据 元 件 泄 漏 的 电 流 大 小 判 断 出 发 生 老 化 的
元 件 位 置 , 再 更 换 成 特 性 相 符 的 元 件 , 维 持
整 个 器 件 的 品 质 。
*
3 精 密 诊 断 电 子 部 件 老 化 诊 断 产 业 用 变 频 器
* : 产 业 用 变 频 器 包 括 二 次 励 磁 装 置 、 发 动 机 电 动 机 组 装 置
晶 体 管 、 电 容 器 、IC 的 特 性
利 用 电 子 部 件 检 查 装 置 与 电 子 显 微 镜 , 观 察
增 幅 与 产 品 内 部 的 腐 蚀 、 电 腐 蚀 等 异 常 情 况
的 早 期 征 兆 , 提 出 对 应 方 案 。
52(52)