E nnuste ACS 600: n vioista

4.5.1 Vikojen lukumäärä

Tehdyn tutkimuksen perusteella odotettavissa olevaa vikatapausten lukumäärää ei pystytä ennustamaan. Voidaan kuitenkin olettaa, että ACS 600:n kokonaislaatu on parempi kuin ACS 500:11a. Arvio vikojen maksimimäärästä saadaan kun ennusteen lähtökohtana käytetään ACS 500:n failure rate -tilastoja ja ACS 600:n myyntiennustetta. Vikatapausten minimimääränä on laskettu käyttämällä AB В Industryn strategiassa määriteltyjä failure rate-arvoja. Näillä perusteilla lasketut vikaennusteet on karkeasti hahmoteltu kuvaan 4.2. Ennusteisiin tulee vielä enemmän hajontaa, jos otetaan huomioon mahdollinen myynnin vaihtelu.

2000 »

1500 . .

1000 ..

500 . .

V -95 V -97 V -98 V -99

Kuva 4.2. Ennusteita ACS 600:n vikojen lukumäärästä.

601 Strategia 601 (501 :n mukaaan) 604 Strategia 604 ( 504:n mukaan)

4.5.2 ACS 600:n mahdollisia ongelmakohtia

Vikatilastojen, luotettavuusanalyysin, ACS 600:n suunnittelijoiden mielipiteiden ja muuttajien tarkastelun perusteella on mahdollisiksi vikojen aiheuttajiksi arvioitu:

ohjelmisto, käyttäjien virheet, EMC-ratkaisut, PP-modulit, puhaltimet, jäähdytyselementit, välipiirin kondensaattorit, jarrukatkojat ja IP 54 -suojausluokan muuttajat.

4. ACS 600:n odotettavissa oleva huollon tarve 38 Ohjelmaviat

DTC-säädön myötä on ohjelmisto täytynyt suunnitella alusta asti ja uusissa ohjelmissa on aina virheitä. Ennen hyväksymistä jokainen ohjelmaversio käy läpi kattavat testit, joissa suurin osa vioista paljastuu. Osa ohjelmointivirheistä ilmenee vain tietyllä parametriyhdistelmällä. Koska kaikkia parametriyhdistelmiä on mahdotonta testata, jää ohjelmiin piileviä vikoja. Nämä ohjelmointivirheet löydetään kenttäpalautteen avulla ja korjataan seuraaviin ohjelmaversioihin.

Vikatilastojen perusteella ohjelmointivirheet voivat ensimmäisen vuoden aikana olla jopa suurin vikaryhmä. Myöhemmin ohjelmaviat vähenevät voimakkaasti.

Käytännössä vika korjataan vaihtamalla laitteen ohjelma uusimpaan versioon. ACS 600:ssa ohjelman voi päivittää kahdella tavalla:

• Ladataan ohjelmisto sovellus- ja moottorinohjauskortille (NAMC) valokuituliitynnän kautta tietokoneella. Tähän tarvitaan Drives Window:lla varustettu tietokone sekä kyseisen ohjelmaversion latauspaketti.

• Vaihdetaan NAMC -kortti uuteen.

Käyttäjien tekemät virheet

ACS 600 on suunniteltu edeltäjiään helppokäyttöisemmäksi. Parametrien asettelu ohjauspanelilla tai Drives Window -tietokoneohjelmalla on helppoa. Kuitenkin aseteltavia parametrejä on paljon ja DTC-tekniikka on monille käyttäjille tuntematonta. Nämä ominaisuudet tulevat varmasti aiheuttamaan paljon käyttäjän tekemiä virheitä. Ongelman voi välttää lähinnä käyttäjien koulutuksella ja hyvillä ohjeilla. Teknistä tukea annettaessa täytyy erottaa käyttäjien tekemät virheet ohjelmavioista. Tämä edellyttää tietoa kaikista mahdollisista ohjelmaversioista.

EMC-ratkaisujen aiheuttamat viat

ACS 600 EMC-ratkaisuja suunnitellaan ja muutetaan jatkuvasti. Muutoksien aiheuttamat ongelmat voivat jäädä huomaamatta, koska kaikkia tyyppitestejä ei voida uusia. Esimerkiksi jälkikäteen asennetut RFI-suodattimet muuttavat ilmankiertoa laitteen sisällä ja korttien lämpötilat muuttuvat.

Risto Komulaisen mukaan RFI-suodattimien aiheuttamia ongelmia ei kaikissa ympäristöissä vielä tunneta. ABB Industry n ohjeiden mukaan suodattimet täytyy kytkeä irti mikäli toimitaan kelluvassa verkossa. Ohjetta on noudatettava tai muuten muuttaja voi tuhoutua toisessa sähkökäytössä tapahtuvasta maasulusta. RFI- suodattimet voivat myös laukaista verkon maasulkusuojan, koska suodattimien kondensaattorit kytkevät häiriötaajuisen virran kapasitiivisesti maahan.

Tulevaisuudessa löytyy mahdollisesti lisää tilanteita, joissa suodattimet täytyy poistaa. Näissä tilanteissa on muistettava, ettei ACS 600 täytä Euroopan Unionin määräyksiä sähkömagneettisesta yhteensopivuudesta ilman RFI-suodattimia.

4. ACS 600:n odotettavissa oleva huollon tarve 39

EMC-direktiivin täyttyminen edellyttää suodattimien lisäksi kaikkien asennusohjeiden noudattamista. Asiakkaiden haastatteluissa paljastui, ettei asiaa juuri tunneta ja virheellisiä kytkentöjä tehdään varsin yleisesti. Lisäksi ohjeiden mukainen kytkentä on usein mahdoton toteuttaa. Esimerkiksi joissain tehtaissa käytetään vain tiettyjä kaapelikokoja ja -tyyppejä eikä käytetty kaapeli sovi muuttajan liittimiin.

PP-modulien viat

Vikatilastojen mukaan PP-moduli on ACS 600:n epäluotettavin komponentti. Matti Lounilan mukaan ensimmäisten modulien viosta suurin osa johtuu suunnitteluvirheistä ja vielä löytämättömistä vikamekanismeista. Puolijohteiden luonnollinen vikataajuus on vasta kolmanneksi suurin ongelmien aiheuttaja.

Transistoreita kehitetään kuitenkin jatkuvasti. Huhtikuun 1995 jälkeen valmistetut modulit onkin todettu selvästi vanhempia kestävimmiksi ja ongelma näyttää poistuneen.

PP-modulin hajotessa kuuluu usein voimakas pamaus ja kuori halkeaa. Tämä rasittaa mekaanisesti modulissa kiinni olevia hilaohjaimia (NGDR) sekä pääpiirin liityntäkorttia (NINT). Tälläinen tärähdys voi aiheutta kyseisille korteille piilevän vian, joka ilmenee myöhemmin. Käytännössä kannattaa PP-modulia vaihdettaessa korvata myös nämä kortit.

Puhaltimien viat

Puhaltimet ovat uusina luotettavia komponentteja, mutta niiden kestoikä on rajallinen n. 20 000...80 000 käyttötuntia. (Asiaa käsitellään luvussa 5.4)

Jäähdytysongelmat

ACS 600:n jäähdytyselementtien rivat ovat varsin tiheässä, joten lika saattaa tukkia ilmaraot. Likaantumisen vaikutusta kyseisten elementtien toimintaan ei vielä tunneta.

Risto Laurilan arvion mukaan tasainen likakerros elementin pinnalla ei juuri kasvata lämmönsiirtovastusta. Pienentynyt jäähdytyspinta-ala korvautuu kasvavalla ilman virtausnopeudella. Ongelman aiheuttaa "kuitumainen" lika, joka muodostaa verkkomaisen tukkeen elementtiin. Toinen jäähdytyskykyä mahdollisesti heikentävä ongelma on lämmönsiirtorasvan haihtuminen.

4. ACS 600:n odotettavissa oleva huollon tarve 40 Välipiirin kondensaattorien viat

Matti Laitisen mukaan välipiirin kondensaattorit eivät ole erityisesti ACS 600:n ongelma. Mitoituksen lähtökohtana on ollut 100 000 h:n elinikä, mikä on taajuudenmuuttajalle paljon. Lisäksi ACS 600:ssa on kondensaattoreita suojeleva kuristin syöttöverkon puolella. Kuitenkin kaikki kondensaattorit hajoavat joskus ja seuraus on koko muuttajalle tuhoisa. Luhtajärven (1985) mukaan elektrolyyttikondensaattorin vikataajuus käyttäyttyy selvästi kylpyammekäyrän mukaan. Alkuun vikoja aiheuttavat lähinnä valmistusvirheistä johtuvat oikosulut.

Nämä viat havaitaan alkuvanhennuksessa. Käyttöiän lopussa kondensaattorit hajoavat kuivumiseen. Hajotessaan kondensaattori muodostaa oikosulun ja ACS 600:ssa käytetyn kytkennän takia koko kondensaattoripatteri tuhoutuu. Tämä aihettaa välipiirin oikosulun ja todennäköisesti tulosillan tuhoutumisen. (Kondensaattorien elinikää käsitellään lisää luvussa 5.4)

Jarrukatkojien viat

Vikatilastojen mukaan ensimmäisissä jarrukatkojissa on ollut paljon vikoja. Suurin ongelma on ollut katkojan laukeaminen jännitteen notkahdukseen.Versiota rev. C vanhemmat jarrukatkojat laukeavat välipiirin jännitteen laskiessa 300V:n ja palautuvat toimintakuntoon vasta kun jännite on alle 50 V.

Toinen merkittävä jarrukatkojan aiheuttama vikatilanne syntyy, kun katkoja on aseteltu toimimaan liian alhaisella jännitteellä. Tällöin jarruvastus kytkeytyy välipiiriin jo muuttajaa käynnistettäessä. Latausvirta oikosulkeutuu lataus- ja jarru vastusten kautta. Tämä aiheuttaa latausvastuksen tuhoutumisen. Lisäksi tulosilta

vahigoittuu, mikäli syötössä on käytetty ohjeiden vastaisesti hitaita sulakkeita.

IP 54 -suojausluokan muuttajien viat

IP 54 -suojausluokan muuttajien ongelmana on 25°C:n vaatimus ympäristön lämpötilalle. Käytännössä vaatimus on usein vaikea täyttää ja laitteita käytetään liian korkeissa lämpötiloissa. Tämä johtaa komponenttien etenkin kondensaattorien nopeampaan vanhenemiseen. Ongelmaa voivat pahentaa 607 -kaappien suodattimet, jotka tukkeutuvat helposti. Lisäksi IP 54 laitteiden ongelmana ovat sisäpuhallin (ks.

kpl 5.4) ja ohjauspaneli, joka ei ole tarpeeksi tiivis.