6. KORJAAMOTOIMINTA
6.4 T estaus korjaamolla
6.4.1
Juha Kokkosen mukaan riittävä testaus on korjauksen ydinkysymys. Korjatuille laitteille on tehtävä kattava ja luotettava toiminnallinen testi. Mahdolliset kylmäjuotokset on syytä tarkistaa. Lämpösykliajoa Kokkonen ei pitänyt kuitenkaan tarpeellisena. Kylmäjuotokset löydetään luotettavasti jäähdytyssuihkeen avulla.
Tällöin juotoksia jäähdytetään nopeasti kortin ollessa toiminnassa ja mahdolliset kylmäjuotokset ilmenevät kortin katkonaisena toimintana.
Luotettavan lopputestauksen pienille muuttajille voisi toteuttaa tehtaan tuotantolinjalla. Tämä on kuitenkin vaikea toteuttaa. Linja on täysin automaattinen ja tiiviisti yhdistetty tuotantoon. Tällaiseen järjestelmään kesken ilmestyvät ja ennen pakkausta katoavat laitteet tuottaisivat merkittävän häiriön. Lisäksi tuotannon testauslinja on valmiiksi täysin kuormitettu. (Ari Ahokas)
Seuraavassa on suunniteltu kaksi testausjärjestelyä korjaamoa varten. Ensimmäinen järjestely on kokonaisia pieniä muuttajia (R2 ja R3) varten ja toinen yksittäisiä piirikortteja varten. Testien lähtökohtana ACS 600:n tuotannon automaattisen testilaitteiston toiminnan kuvaus sekä Kjell Ingmannin haastattelu.
6. Korjaamotoiminta 56 6.4.2 Testaus]ärjestely pienille muuttajille
Testilaitteisto on esitetty kuvassa 6.1. Laitteisto koostuu säädettävästä jännitteensyötöstä, testattavasta taajuudenmuuttajasta, testimoottorista,
generaattorikäytöstä, ohjaustietokoneesta sekä mittaus-ja testauslaitteista.
Jännite
ipQ Valitsin
säädin
Drives Y О Д0...750V Window
*
/ 'V,Kuva 6.1. Pienten laitteiden testausjärjestely.
Säädettävä jännitesyöttö
Syöttöpuolella on säätömuuntaja, jotta kaikkien jänniteluokkien muuttajia voidaan testata. Koska ACS 600:sta on tulossa 690 V:n sarja ja muuttajat tulisi testata 10 %:n ylijännitteellä tarvitaan 750 V:n syöttöjännite.
Testimoottorit
Testimoottorin tulisi mieluiten olla kullekin muuttajatyypille oikean kokoinen.
Käytännössä tämä on kuitenkin mahdotonta toteuttaa. Kaikkien jänniteluokkien muuttajia voidaan testata käyttämällä moottoreita, joiden nimellisjännite on 380V kolmioon kytkettynä ja 660 V tähtikytkennässä. Jotta testausaika ei kasvaisi kohtuuttomasti, kytkennän vaihto pitäisi tapahtua kahvaa kääntämällä.
Täyden kuormitustilan aikaansaamiseksi myös moottorin tehon pitäisi olla muuttajalle oikea. Liian pieni moottori ei luonnollisesti kestä isompitehoisen muuttajan nimelliskuormaa. Jos moottori on liian suuri, muuttajan syöttämä virta kuluu lähinnä moottorin magnetointiin. Tällöin ei synny paljoa pätötehoa eikä tulosilta kuormitu. Muuttajia voidaan kuitenkin testata osakuormalla luotettavuuden kärsimättä merkittävästi. Tällöin moottorin valintakriteeriksi riittää, että nimellisteho on ACS 600:n säädön sallimissa rajoissa. Mikäli laitteistossa on vain yksi moottori, sen tulisi olla teholtaan 7,5 kW. Tämän kokoista moottoria pystyvät kaikki R2 ja R3 kokoiset muuttajat pyörittämään. Käytännöllinen ja kattava järjestelmä saataisiin, jos samalle akselille sijoitettaisiin 4 kW:n ja 7,5 kW:n moottorit. Mikäli kytkentä voitaisiin muuttaa kahvoja kääntämällä saataisiin helposti valittua moottorin teho (4 kW, 7,5 kW tai 11,5 kW) ja jännite (380 V tai 660V).
6. Korjaamotoiminta 57 Generaattorikäyttö
Kuormaksi testimoottorille käy mikä tahansa teholtaan riittävä, verkkoon syöttävä generaattorikäyttö. Käytännössä olisi kuitenkin helpointa käyttää oikosulkumoottoria ja ACS 600:n verkko vaihtosuuntaajaa. Tällöin sekä moottori- että generaattorikäytön
ohjaus voitaisiin hoitaa samalla Drives Window-ohjelmalla.
Mikäli käytössä ei ole generaattorikäyttöä, kytketään kaksi testattavaa muuttajaa samalla akselilla oleviin moottoreihin. Muuttajien välipiirit kytketään yhteen ja käytöt ohjelmoidaan vääntämään toisiaan vastaan. Tällöin lisäksi on tehtävä sarja nopeita pyörimissuunnan vaihtoja, jotta tulosillat voidaan testata.
Ohjaus
Testattavaa muuttajaa sekä mahdollisesti myös generaattorikäyttöä ohjataan tietokoneella ja Drives Window ohjelmalla. Tietokoneen tulee olla varustettu vähintään 486 prosessorilla, 8 Megabitin muistilla, Windows 3.1 käyttöliittymällä ja Drives Windowm valokuituliikennekortilla. Lisäksi tarvitaan ohjauspaneli.
Mittaus- ja testilaitteet
Testissä tarvitaan seuraavia mittalaitteita: yleismittari kondensaattorien jännitteen mittaukseen, pihtivirtamittari tai mittavastus moottorivirran mittaukseen, eristysvastusmittari sekä suurjännitekoestuslaite. Lisäksi moottorin vaihejohtimen ja maan väliin tulee asentaa kontaktori sekä 10Q:n vastus, jotta maasulkusuojan toiminta voidaan tarkastaa.
6.4.3 Pienten muuttajien testin kulku
Kokonaisille muuttajille tehtävä testi on jaettu neljään vaiheeseen tuotannon testien mukaan. Vaiheissa on joitakin eroavaisuuksia tuotannon testiin verrattuna.
Esimerkiksi suurjännitekoestuksessa käytettävä jännite on laskettu 2,5 kV:sta 1,8 kV:iin, koska komponentit eivät kestä useita 2,5 kV:n testejä. Toinen olennainen ero on rasitusajossa. Tuotannon testausautomatiikka ajaa muuttajia 4 tuntia syklimäisesti kiihdyttäen ja jarruttaen. Tässä testissä ajo tapahtuu vakionopeudella ja nimellisteholla. Jotta muuttaja toimisi varmasti täydellä jännitteellä ja teholla, pyörimisnopeus on valittu kentänheikennyspisteen yläpuolelta. Testin nopeuttamiseksi ajoaika on pyritty minimoimaan. 30 minuuttia on määritelty niin, että kaikki kriittiset komponentit ovat käytännössä saavuttaneet loppulämpötilan Testin yksityiskohtainen kulku on selvitetty liitteessä 7.
6. Korjaamotoiminta 58 6.4.4 Testausjärjestely piirikorteille
Tuotannossa piirikortti testataan automaattitesterillä, joka neulapedin kautta tarkistaa sekä komponenttien, että koko kortin toiminnan. Korjaamotoiminnassa testausvolyymit ovat liian pieniä, jotta tällaisia automaattitestereitä kannattaisi käyttää. Siksi korttien toiminnallinen testi tehdään toimivaan muuttajaan kytkettynä.
Testiä varten tarvitaan saman tapainen järjestely, kuin pienille kokonaisille muuttajille (Kuva 6.1). Laitteiston osille asetetaan seuraavia vaatimuksia:
Muuttajat
Jotta kaikkia piirikortteja voidaan testata, tarvitaan kaksi ACS 600 muuttajaa.
Tarvittavat rakennekoot ovat joko R6 ja R8 tai R5 ja R9. Muuttajien tulee olla jänniteluokaltaan mieluiten 690 V, niin testi voidaan suorittaa kaikilla käytetyillä jännitteillä. Lisäksi tarvitaan NINT-korttille liitettäviä vastuksia “hämäämään”
virranmittausta. Näin voidaan yhdellä laitteella simuloida erikokoisia muuttajia.
Käytettävien muuttajien rakenteita kannattaa muuttaa niin, että kaikki kortit sijaitsevat yhdessä tasossa ja niitä voidaan vaihtaa mahdollisimman vaivattomasti.
Normaalissa kokonpanossa ACS 600:n kortit sijaitsevat kahdessa tasossa ja taaempien korttien vaihtaminen on työlästä.
Jännitteensyöttö
Kuten pienten muuttajien testissä syöttöjännitteen tulee olla säädettävä 0...750V.
Tehoa ei tarvita paljoa, ellei haluta ajaa laitteita nimelliskuormalla.
Testimoottorit ja kuorma
Korttien toiminnan tarkistamisessa käytön kuormalla ei ole suurta merkitystä, joten testimoottorit voivat olla nimellistä pienempiä ja niitä voidaan ajaa myös tyhjäkäynnissä. Esimerkiksi testilaitteistoon voidaan valita 22kW:n ja 45 kW:n moottorit, joiden kytkentä on valittavissa (teho 22 kW /45kW /67kW ja jännite 380V /660V).
6.4.5 Piirikorttien testin kulku
Yksittäisille piirikorteille riittää suppeampi testi kuin liitteessä 7 esitetty kokonaisten muuttajien testi. Korttien toiminnan varmistamiseen riittää, että laite pyörii. Lisäksi on tarpeen tehdä ne liitteen 7 testin osat, jotka koskevat kyseisen kortin toimintaa. Seuraavaksi on lueteltu testausvaatimuksia korteittain olettaen, että käytössä on R5 ja R9 -kokoiset muuttajat.
6. Koijaamotoiminta 59 NAMC
Muuttajassa tapahtuvan testin lisäksi NAMC-kortti testataan omalla testausohjelmalla, jolloin se on kytketty NlOC-kortin kanssa tietokoneeseen.
NIOC
NlOC-kortti testataan muuttajassa sekä NAMC-korttin kanssa testausohjelmalla, jolloin kortin lähtöihin ja tuloihin on kytketty hyppyjohtimia.
NINT
Kun NINT-korttia testataan muuttajassa, kytketään oikean kokoiset virranmittauksen “hämäysvastukset” kortille. Tällöin on tarpeen tehdä kaikki liitteen 7 mittauksia ja laukaisuja koskevat testit. NINT -41, -42, -51 ja -52 -kortit testataan pienemmässä muuttajassa (R5) NINT -43 ja -53 -kortit testataan suuremmassa muuttajassa (R9).
NGDR
NGDR-02-kortit testataan muuttajassa pienillä PP-moduleilla (R5) ja NGDR-03- kortit isoilla moduleilla(R9). NXPP-kortti täytyy testata suuremmassa muuttajassa (R9). Hilaohjäimiä korjatessa testauksen voi suorittaa pulssigeneraattorilla ja oskilloskoopilla.
NPOW
NPOW -kortille riittää lyhyt testi muuttajassa. Lisäksi täytyy tarkistaa, että kaikkiin syöttöliittimiin tulee oikea jännite. Osaan lähdöistä tarvitaan kuorma, jotta jännite nousisi. Tätä varten tarvitaan erilliset vastukset.
NINP
NINP-kortti on testattava kuormitetussa muuttajassa. Lisäksi on tarpeen tehdä välipiirin lataustesti (Liite 7 testi 2.1). Tyristorien ohjauspulssit voi tarkastaa myös oskilloskoopilla.
N RFC
NRFC-korttien toimintaa ei voida tarkistaa tällä järjestelyllä.