Коды ошибок и неисправности частотных преобразователей Danfoss

Частотный преобразователь — это устройство, которое управляет скоростью электродвигателя за счет изменения частоты и амплитуды питающего напряжения. Его используют в промышленности, строительстве, транспорте и коммунальном хозяйстве для регулирования работы насосов, вентиляторов, компрессоров, конвейеров и других механизмов.

Основная задача частотного преобразователя — оптимизировать работу электродвигателя, подстраивая его параметры под конкретные условия эксплуатации. Это позволяет значительно сократить энергопотребление, снизить износ оборудования и повысить точность управления технологическими процессами.

Работа преобразователя основана на трех основных этапах. Сначала переменный ток из электросети выпрямляется и преобразуется в постоянный. На следующем этапе происходит фильтрация и стабилизация постоянного тока. Затем постоянный ток преобразуется обратно в переменный с новой, заданной пользователем, частотой и напряжением. Такой подход позволяет управлять скоростью вращения электродвигателя в широком диапазоне, обеспечивая при этом плавный запуск, регулирование момента и безопасную остановку.

Для выполнения этих процессов используется специальная электроника управления, в том числе цифровые процессоры сигналов, специализированные модули защиты и системы интеллектуальной оптимизации работы двигателя.

Особенности преобразователей Danfoss

Преобразователи от компании Danfoss надежные, энергоэффективные, их можно адаптировать под разные задачи. Другие важные свойства устройств:

• Ориентация на энергосбережение. Устройства существенно снижают потребление электроэнергии, особенно в системах, где нагрузка меняется в течение рабочего цикла. Danfoss активно внедряет технологии оптимизации энергопотребления, такие как автоматическое регулирование насосов и вентиляторов в зависимости от фактической потребности.
• Плавность работы. Частотные преобразователи обеспечивают мягкий разгон и торможение электродвигателей, что снижает механические удары, продлевает срок службы машин и минимизирует риск аварийных ситуаций.
• Высокая надежность. Danfoss использует качественные компоненты, устойчивые к колебаниям напряжения, перегреву и воздействию внешней среды. Многие модели рассчитаны на длительную работу без перерывов даже в тяжелых промышленных условиях.
• Гибкость настройки и интеграции. Преобразователи легко настраиваются под конкретные задачи, поддерживают стандартные промышленные протоколы связи (PROFIBUS, Modbus, EtherNet/IP и другие) и совместимы с различными системами автоматизации.
• Компактность. Danfoss уделяет особое внимание компактности своих устройств. Модели, такие как VLT® Micro Drive FC 51, занимают минимальное место в шкафах управления, их легко установить даже в ограниченном пространстве.
• Глобальная сервисная поддержка. В любой точке мира можно рассчитывать на оперативную помощь в настройке, ремонте и модернизации оборудования, что особенно ценно для крупных промышленных предприятий.

Типы сообщений ошибок

Частотные преобразователи Данфосс используют систему кодирования ошибок и предупреждений: AlarmWord, WarningWord и ExtendedStatusWord. Каждый из этих элементов представляет собой набор битов, где каждый соответствует определенной ошибке, предупреждению или состоянию устройства.  Сброс ошибок выполняется после устранения причины.

AlarmWord

Отражает критические ошибки, при которых преобразователь останавливает работу электродвигателя. К таким авариям относятся, например, перегрузка по току (Over Current), короткое замыкание (Short Circuit), потеря фазы питания (Mains Phase Loss) или серьезные внутренние неисправности (Internal Fault).

WarningWord

Используется для отображения предупреждений о неблагоприятных, но еще не аварийных ситуациях. Например, перегрев силовой платы (Power Card Temperature), перегрев двигателя (Motor Thermal Overload) или низкое выходное напряжение. При появлении предупреждения привод может продолжать работу, однако лучше принять меры для устранения проблемы.

ExtendedStatusWord

Содержит дополнительную информацию о состоянии привода, такую как работа системы управления тормозом, активация ограничений тока или наличие ошибок связи.

Как читать ошибки

Каждая ошибка или предупреждение представлены в статусных словах отдельным битом. При возникновении нескольких ошибок одновременно их коды суммируются, и в статусном слове появляется итоговое значение. Для расшифровки ошибок это значение разбивается на активные биты, соответствующие конкретным проблемам. Подход Danfoss к кодированию ошибок позволяет быстро и точно диагностировать неисправности, минимизируя время простоя оборудования и облегчая техническое обслуживание.

Таблица с расшифровкой ошибок на примере любого частотного преобразователя Danfoss

Для примера давайте рассмотрим возможные ошибки частотного преобразователя Danfoss VLT® Micro Drive FC 51.

Коды состояния можно считать как слово по указанному адресу и интерпретировать уже во внешней управляющей системе. Ниже есть подробное пояснение основных ошибок с привязкой к битам из таблицы.

Ошибка Brake check (Bit 0, AlarmWord)

Сигнализирует о проблемах с контролем тормоза двигателя. Обычно возникает, если преобразователь не может подтвердить корректную работу механического тормоза в момент запуска или остановки.

Предупреждение Ramping (Bit 0, WarningWord)

Указывает на то, что двигатель находится в процессе разгона или замедления. Это нормальное состояние, но иногда оно длится дольше из-за перегрузки или настроек.

Ошибка Power card temperature (Bit 1, AlarmWord и WarningWord)

Возникает, когда достигнута предельная температура при перегреве силовой платы преобразователя. Это может быть связано с плохой вентиляцией, жаркой погодой или загрязнением вентиляционных отверстий.

Ошибка Earth Fault (Bit 2, AlarmWord)

Означает обнаружение утечки тока на землю. Проверьте правильность подключения кабелей и их соединения, состояние изоляции.

Предупреждение Start CW/CCW (Bit 2, WarningWord)

Появляется при попытке запуска двигателя в прямом (CW) или обратном (CCW) направлении, что фиксирует система.

Ошибка Ctrl.word Timeout (Bit 4, AlarmWord и WarningWord)

Свидетельствует о том, что преобразователь не получил вовремя управляющую команду от внешней системы управления, например, от ПЛК. Это может быть признаком неисправности сети или ошибки в настройках обмена данными.

Ошибка Over Current (Bit 5, AlarmWord и WarningWord)

Указывает на несоответствие мощности преобразователя нагрузке. Часто возникает при резком увеличении нагрузки или заклинивании механизма.

Предупреждение Torque limit (Bit 6, WarningWord)

Появляется, если двигатель достигает установленного предела крутящего момента. Это может быть вызвано высокой нагрузкой или механическими препятствиями.

Ошибка Motor thermal overload (Bit 7, AlarmWord и WarningWord)

Означает, что температура двигателя превышает допустимый уровень. Система отслеживает перегрев, чтобы предотвратить повреждение изоляции обмоток.

Ошибка Motor ETR overtemperature (Bit 8, AlarmWord и WarningWord)

Связана с превышением допустимой температуры модели нагрева двигателя (ETR — Electronic Thermal Relay). Это виртуальная модель нагрева, встроенная в преобразователь, которая рассчитывает температуру на основе режима работы двигателя.

Ошибка Inverter overload (Bit 9, AlarmWord и WarningWord)

Возникает, если преобразователь перегружен в течение длительного времени. Это может привести к перегреву внутренних компонентов.

Ошибка DC under voltage (Bit 10, AlarmWord и WarningWord)

Сообщает о падении напряжения в звене постоянного тока ниже допустимого уровня. Возможные причины — перебои в работе источника питании или чрезмерные падения напряжения сети.

Ошибка DC over voltage (Bit 11, AlarmWord и WarningWord)

Появляется, если напряжение в звене постоянного тока превышает безопасный предел. Чаще всего это связано с резким торможением двигателя без должного рассеивания энергии.

Ошибка Short Circuit (Bit 12, AlarmWord)

Указывает на короткое замыкание в выходных цепях преобразователя или двигателя. Короткое замыкание, например, может вызвать пробой изоляции силовых компонентов.

Ошибка Braking (Bit 13, AlarmWord)

Появляется во время активного торможения двигателя. Это нормальное состояние, если задействован тормозной резистор.

Ошибка Mains phase loss (Bit 14, AlarmWord и WarningWord)

Возникает из-за асимметрии фазных напряжений, возможно двигатель неправильно подключен. При отсутствии фазы привод может не запускаться или работать с перегрузкой.

Ошибка "AMT Not OK" (Bit 15, AlarmWord)

Указывает на проблему в системе автоматического тестирования двигателя (AMT). В WarningWord в этом случае может отображаться состояние OVC active, связанное с ограничением выходного тока.

Ошибка Live zero error (Bit 16, AlarmWord и WarningWord)

Возникает, если ток сигнала 4–20 мА падает ниже допустимого уровня (например, кабель оборван, произошло ослабление контакта на клемме. В ExtendedStatusWord в этом случае дополнительно фиксируется включение AC тормоза.

Ошибка Internal fault (Bit 17, AlarmWord)

Сигнализирует о внутренней неисправности преобразователя, связанной с ошибками памяти, процессора или внутреннего обмена данными.

Ошибка U phase loss (Bit 19, AlarmWord), V phase loss (Bit 20, AlarmWord) и W phase loss (Bit 21, AlarmWord)

Все три ошибки относятся к потере одной из фаз питания, соответственно: фазы U, V или W.

Ошибка Control Voltage Fault (Bit 23, AlarmWord)

Возникает при сбое напряжения питания цепей управления преобразователя.

Ошибка Current limit (Bit 25, AlarmWord)

Отображается при достижении установленного лимита выходного тока.

Ошибка Brake resistor shortcircuit (Bit 26, AlarmWord)

Указывает на короткое замыкание в тормозном резисторе.

Ошибка Brake IGBT shortcircuit (Bit 27, AlarmWord)

Говорит о коротком замыкании в тормозном транзисторе преобразователя.

Ошибка Motor Phase Missing (Bit 28, AlarmWord)

Возникает при отсутствии одной из фаз на выходе преобразователя. Это может быть связано с обрывом кабеля двигателя или неисправностью двигателя.

Статус Drive initialised (Bit 29, AlarmWord)

Этот бит устанавливается после того, как преобразователь завершает процесс инициализации. Не является ошибкой, это просто индикация готовности к работе.

Статус Undefined (Bit 30, AlarmWord)

Этот бит устанавливается крайне редко и свидетельствует о состоянии, не описанном в стандартной таблице ошибок. Можно интерпретировать как возникновение ситуации, которую сам контроллер преобразователя идентифицировать по какой-то причине не может.

Ошибка Mechanical brake low (Bit 31, AlarmWord)

Сигнализирует о пониженном напряжении управления механическим тормозом. В ExtendedStatusWord при этом может появляться состояние DatabaseBusy, что указывает на занятость внутренней базы данных преобразователя.

Расшифровка кодов ошибок на дисплее преобразователя частоты Danfoss

На дисплее частотника Danfoss могут также отображаться ошибки (Alarm/Warning). Ниже представлена таблица с расшифровкой основных ошибок с дисплея модели Danfoss VLT AutomationDrive FC 302.

Заключение

Частотные преобразователи Danfoss — это сложные электронные устройства, сочетающие мощную силовую часть, системы управления, защиты и диагностики. Их надежность и устойчивость к внешним воздействиям позволяет использовать преобразователи в тяжелых условиях. Но при возникновении ошибок, особенно связанных с перегревами, короткими замыканиями или потерей фаз, существует риск повреждения внутренних электронных компонентов: силовых модулей, выпрямителей, звеньев постоянного тока или плат управления.

Если преобразователь регулярно выдает ошибки перегрузки, коротких замыканий или внутренних неисправностей (Internal Fault), это может указывать на проблемы с оборудованием, которые требуют профессиональной диагностики и ремонта. Попытки самостоятельного устранения сложных электрических неисправностей могут привести к усугублению поломки и полному выходу устройства из строя.

При появлении серьезных ошибок важно немедленно остановить оборудование, отключить питание и обратиться к квалифицированным специалистам, у которых есть опыт работы с частотными преобразователями Danfoss. Своевременная диагностика и грамотный ремонт позволяют не только восстановить работу привода, но и существенно продлить срок службы оборудования.