|
โดย : สุชิน เสือช้อย
Webmaster (at) 9engineer.com
การบำรุงรักษาอินเวอร์เป็นอะไรที่ไม่ยากอย่างที่คิด วิธีการก็เพียงแค่เพิ่มเติมขั้นตอนง่ายๆที่สมเหตุสมผลเข้าไปในตารางโปรแกรมบำรุงรักษาเชิงป้องกันเครื่องจักรเท่านั้น (Preventive Maintenance) ก็จะทำอินเวอร์เตอร์สามารถใช้งานได้ต่อไปอีกหลายปีโดยไม่ทำให้เกิดปัญหาจุกจิกตามมา
 |
อินเวอร์เตอร์คืออะไร
อินเวอร์เตอร์คืออุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ควบคุมความเร็ว (Speed) แรงบิด (Torque) และทิศทางการหมุน (Direction) ของมอเตอร์เหนี่ยวนำไฟฟ้ากระแสสลับ (AC Induction motor) โดยรับแรงดันและความถี่คงที่จากแหล่งจ่ายและแปลงฝันแรงดันและความถี่ด้านเอาท์พุทให้สามารถเปลี่ยแปลงได้ตามต้องการเพื่อใช้ควบคุมสมรรถนะของมอเตอร์ดังที่กล่าวมา ( ส่วนหลักการการทำงานอินเวอร์เตอร์ก็สามารถอ่านเพิ่มเติมได้จากบทความเก่าเรื่อง อินเวอร์เตอร์คืออะไร ที่ผมได้เคยเขียนไว้เมื่อก่อนหน้านี้)
|
โดยพื้นฐานของอินเวอร์เตอร์ ก็คล้ายกับพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ (computer) และ แหล่งจ่ายกำลังไฟฟ้า (power supply) ดังนั้นสิ่งที่จะต้องคำนึงถึงเกี่ยวกับความปลอดภัยและข้อควรระวัง การใช้งานและการบำรุงรักษา ก็คล้ายๆกับระบบคอมพิวเตอร์หรือแหล่งจ่ายกำลังไฟฟ้าดังที่กล่าวมา ซึ่งจะต้องได้รับการดูและและบำรุงรักษาขั้นพื้นฐานอย่างน้อยสามประการดังนี้
· ต้องดูแลและรักษาให้สะอาด (keep it clean)
· ต้องดูแลสภาพแวดล้อมที่แห้งและปราศจากความชื้น (keep it dry)
· และต้องตรวจสอบรอยต่อให้แน่น (keep the connections tight)
· การดูแลรักษาให้สะอาด
รูปแสดงตัวอย่างอินเวอร์เตอร์ที่ได้รับความเสียหายผุ่นที่พัดลมระบายความร้อนที่เป่าเข้ามา |
อินเวอร์เตอร์ส่วนใหญ่ออกแบบมาให้อยู่ในมาตรฐาน NEMA 1 (side vents for cooling airflow = มาตรฐานเกี่ยวกับการระบายอากาศด้านข้างสำหรับให้อากาศไหลเข้าออก) หรือไม่ก็ NEMA 12 (sealed, dust-tight enclosure = มาตรฐานเกี่ยวกับการป้องกันฝุ่นละออง)
สำหรับอินเวอร์เตอร์ที่ออกแบบตามมาตรฐาน NEMA 1 มักจะมีข้อเสียเรื่องการสะสมฝุ่นละออง ซึ่งทำให้อากาศไหลผ่านได้ไม่ดี (lack of airflow) ทำให้ประสิทธิภาพการทำงานของแผ่นระบายความร้อน (heat sink) และพัดลมระบายความร้อน (circulating fan) ลดลง
|
ฝุ่นละอองจะเป็นตัวดูดความซื้น ดังนั้นหากเมื่อมีฝุ่นละอองเข้าไปปะปนกับอุปกรณ์อิเลคทรอนิกส์ จะทำให้อุปกรณ์หรือระบบควบคุมทำงานผิดพลาด หรือไม่ทำงาน หรือทำให้เกิดการเสียหายได้ ดังนั้นช่วงการทำการบำรุงรักษาเชิงป้องกัน (Preventive Maintenance) โดยใช้ลมอัดเป่าผ่านพัดลมระบายความร้อนเข้าไปถือเป็นมาตรการที่ดี แต่สิ่งหนึ่งที่จะต้องไม่ลืมก็คือวิธีนี้ตะใช้ได้ผลเฉพาะบางสถานที่หรือบางสิ่งแวดล้อมเท่านั้น เนื่องจากลมอัดของบางสถานประกอบการจะมีละะอองน้ำและน้ำมันปะปน ดังนั้นการจะใช้ลมเป่าเข้าไปจะต้องแน่ใจว่าลมที่ใช้จะต้องเป็นลมอัดที่แห้ง สะอาดไม่มีน้ำและน้ำมันปะปน มิิฉนั้นอาจจะทำให้เกิดอันตรายหรือผลเสียต่อินเวอร์เตอร์มากกว่าผลดี นอกจากนั้นลมอัดยังมีความเสี่ยงต่อการเกิดไฟฟ้าสถิตย์อีกด้วย ดังนั้นลมอัดที่ใช้จะต้องพิจารณาเป็นพิเศษ ซึ่งต้องมั่นใจว่ามาจากแหล่งจ่ายลมพิเศษที่มีคุณภาพดี และไม่ทำเกิดไฟฟ้าสถิต (ESD).
การใช้ลมอัดที่ไม่ทำให้เกิดไฟฟ้าสถิตย์หรือวิธี Reverse-operated ESD vacuum จะช่วยลดการเกิดปัญหาได้ โดยทั่วไปแล้วพลาสติกจะเป็นอุปกรณ์หลักที่ก่อให้เกิดไฟฟ้าสถิตย์ ดังนั้นวัสดุที่ใช้ทำกล่อง ESD vacuum และพัดลมจะต้องมาจากวัสดุเฉพาะซึ่งไม่เป็นตัวทำให้เกิดไฟฟ้าสถิตย์ ซึ่งหาซื้อได้ทั่วไปจากบริษัทที่มีความชำนาญเกี่ยวกับอุปกรณ์ควบคุมไฟฟ้าสถิต(Static-control equipment)
· จะต้องดูแลให้อินเวอร์เตอร์แห้งและปราศจากความชื่น
รูป แสดงให้เห็นถึงการกัดกร่อนบนแผงวงจรอันเนื่องจากความซื้น |
ความชื้นถือเป็นศัตรูและเป็นอันตรายอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าทั่วๆไป รวมถึงอินเวอร์เตอร์ ดังนั้นหากต้องการให้อินเวอร์เตอร์มีอายุการใช้งานนานๆท่านจะต้องแน่ใจว่าสถานที่สำหรับติดตั้งนั้นจะต้องอยู่ในที่แห้ง ปราศจากไอน้ำ ความชื้น และ ผุ่นละออง นอกจากนั้นหลังจากติดตั้งไปแล้วจะต้องติดตามผลเพื่อให้มั่นใจว่าจะไม่เกิดสภาพแวดดังกล่าว เนื่องจากไอน้ำจากความชื้นจะเป็นเหตุทำให้เกิดการเสียหายแก่อินเวอร์เตอร์ได้ค่อนข้างรุนแรง เช่นอาจทำให้เกิดการลัดวงจร หรือทำให้เกิดการกัดกร่อนและผุกร่อนของแผงวงจรได้หากมีการสะสมเป็นเวลานาน ตามตัวอย่างดังรูป
|
การป้องกันหยดน้ำจากการควบแน่นของไอน้ำ
ถึงแม้ช่วงที่ผ่านมาผู้ผลิตอินเวอเตอร์ บางรายได้เพิ่มเติมส่วนของการป้องกันการควบแน่นไอน้ำจำหน่าย (condensation protection) โดยใช้ซอฟแวท์เป็นตัวสั่งการป้องกันไม่ให้อินเวอเตอร์ทำการสตาร์ทเมื่ออุณหภูมิลดลงต่ำกว่า 32 องศาฟาเรนไฮน์ แต่ก็ไม่ค่อยได้รับความนิยมมากนักในปัจจุบัน เนื่องจากสภาพโดยปกติเมื่อมีการใช้งานอินเวอเตอร์ทุกๆวันตลอดเวลา ความร้อนที่เกิดขึ้นจากแผ่นระบายความร้อน (heat sink ) ก็จะเป็นตัวช่วยป้องกัน นอกเสียจากบางยูนิดที่ไม่ได้มีการใช้งานอย่างต่อเนื่องและอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ทำให้เกิดการควบแน่นของไอน้ำได้ง่าย ท่านก็ควรจะเลือกใช้อินเวอเตอร์ที่มี NEMA 12 enclosure และ VFD ที่มีฮีตเตอร์ช่วยทำให้แห้งอยู่เสมอ ซึ่งจะสามารถช่วยไม่ให้เกิดปัญหาดังกล่าว
·
ตรวจสอบรอยต่อไห้แน่น
ภาพแสดงตัวอย่าง ผลการเกิดการอาร์ค เนื่องจากหน้าสัมพัสด้านอินพุทหลวม ซึ่งทำให้อุปกรณ์เสียหายได้ |
หัวข้อนี้ดูฟังดูเหมือนเป็นอะไรที่เป็นพื้นฐานฐาน แต่กลับเป็นอะไรที่หลายๆคนมักจะลืมหรือทำไม่ถูกต้อง การตรวจเช็คและขันน๊อตหรือสกรูที่ขั้วต่อสายให้แน่นอยู่เสมอเป็นอะไรที่ต้องทำอยู่เสมอถึงแม้ว่าอินเวอร์เตอร์ จะติดตั้งอยู่ในห้องหรือสภาพแวดล้อมที่สะอาดก็ตาม เนื่องจากการสั่นสะเทือนและวัฏจักรความร้อนที่เกิดขึ้นในขณะใ้ช้งานอาจเป็นเหตุทำให้ขั้วต่อเกิดการหลวมและต่ำกว่าเกณท์มาตรฐาน
รอยต่อที่ไม่ดีหรือขันไม่แน่น (Bad connections) จะนำไปสู่การเกิดการอาร์ค (Arcing) ซึ่งหากเกิดที่ด้านอินพุตของอินเวอร์เตอร์ก็จะทำให้เกิดแรงดันเกิน (over voltage faults) ซึ่งจะทำให้ฟิวส์ขาดและอุปกรณ์ป้องกันเสียหายได้ หรือหากเกิดที่เอาท์พุตก็จะทำให้เกิดกระแสเกิน (over-current faults) และอาจทำใ้ห้เกิดการเสียหายของวงจรกำลังได้ ดังดัวอย่างดังรูป
|
ภาพตัวอย่าง ผลของการเกิดการอาร์ค เนื่องจากหน้าสัมผัสทางด้านเอาท์พุตหลวม |
ในส่วนของวงจรควบคุมก็เช่นเดียวกัน สายคอนโทรลทีหลวมจะทำให้เกิดผิดพลาดของการทำงาน เช่นหากเกิดการหลวมของสายคอนโทรลที่ทำหน้าที่ส่งสัญญาญควบคุมการสตาร์ทหรือการหยุด (Start/Stop) ก็จะทำให้ไม่สามารถหยุดอินเวอเตอร์ได้อย่างแม่นยำ หรือหากเกิดการหลวมที่สายคอนโทรลที่ทำหน้าที่ควบคุมความเร็ว( speed reference ) ก็จะทำให้ความเร็วเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาและไม่คงที่ ซึ่งอาจจะส่งผลเสียหายต่อกระบวนการผลิดที่ต้องการความเร็วคงที่สม่ำเสมอ หรืออาจทำให้เครื่องจักรเิกิดการเสียหายเร็วขึ้น หรืออาจทำให้บุคคลได้รับอันตรายได้การบาดเจ็บจากการทำงานผิดพลาดได้
|
ตรวจสอบส่วนอื่นๆ (Additional Steps)
นอกเหนือจากที่กล่าวมาซึ่งเป็นหัวใจสำคัญในการดูแลรักษาอินเวอร์เตอร์แล้ว ก็ยังมีส่วนอื่นๆที่เป็นรายละเอียดปลีกย่อยอีกดังนี้
ตัวอย่างพัดลมระยายความร้อนในตัวอินเวอร์เตอร์ที่ขาดการดูแลรักษา |
· ตรวจสอบสภาพทางกล : ให้พิจารณาตรวจสอบส่วนประกอบอื่นๆที่อยู่ในอินเวอร์เตอร์ เช่นพัดลมระบายความร้อน ให้ทำการเช็คดูสภาพพัดลมและฟังเสียงผิดปกติของลูกปืนมอเตอร์ แกนของพัดลมว่ามีการหลวมคอนหรือไม่ รวมถึงส่วนจับยึดและสกรูว่ามี่การคลายตัวหรือไม่
· ตรวจสอบตัวเก็บประจุ : ให้ทำการตรวจสอบตัวเก็บประจุที่ใช้กับกรองดันที่ดีซีบัสว่า ว่ามีลักษณะบวมโป่งพอง หรือมีสารละลายใดๆ รั่วซึมออกมาหรือไม่ ซึ่งทั้งสองกรณีนี้จะสังเกตได้ร่องรอยความเครียดทางไฟฟ้าที่เกิดขึ้น (เก็บประจุ ซึ่งหน้าที่อย่างหนึ่งของตัวเก็บประจุคือ ทำหน้าที่เป็นตัวกรองกระแสที่ออกมาจากวงจรเรกติไฟเออร์ให้เรียบ แรงดันกระแสสลับที่ผิดปกติที่เกิดบนบัสของแรงดันกระแสตรงเป็นตัวบอกว่าตัวเก็บประจุมีปัญหาเกิดขึ้น)
|
· ให้ใช้มิเตอร์วัดตรวจสอบระัดับแรงดันที่ดีซีบัส : หากผลของระดับแรงดันดีซี ที่ดีซีบัส (DC bus ) มีการกระเพืือมหรือไม่คงที่ก็สามารถบอกถึงการเสื่อมสภาพของแคปปาซ ิเตอร์ (DC bus capacitors) เนื่องจากแคปปาซิเตอร์ในวงจรดีซีบัสจะทำหน้าที่กรองแรงดันจากวงจรเรกติไฟเออร์ให้เรียบ ดังนั้นถ้าหากแรงดันที่วัดได้ไม่คงที่ ไม่สม่ำเสมอหรือไม่เรียบก็สามารถบ่งบอกได้ว่าแคปปาซิเตอร์ใช้งานอยู่่กำลังจะเป็นปัญหาหรือเสื่อมสภาพ
ภาพแสดงตัวอย่างแคปปาซิเตอร์ที่เสียแล้ว |
· ส่วนการเก็บรักษาอะไหล่ต่างๆ จะต้องเก็บให้อยู่ในสภาพแวดล้อมที่สะอาดและแห้ง สำหรับยูนิตที่เตรียมไว้เพื่อเป็นอะไหล่ ก็ควรแทรกรายการบำรุงรักษาเชิงป้องกัน (PM) เข้าไปในตารางซ่อมบำรุงด้วย เพื่อทำการทดสอบทุกๆ 6 เดือน โดยป้อนแรงดันไฟฟ้าตามพิกัดเพื่อรักษาสภาพแคปปาซิเตอร์ไม่ให้เสื่อมสภาพและมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่่อนำไปใช้งาน มิฉะนั้นความสามารถในการชาร์จประจุจะลดลง (แคปปาซิเตอร์ จะมีคล้ายกับแบตเตอรี่ ซึ่งควรใช้งานให้เร็วที่สุดหลังจากทำการสั้งซื้อมา มิฉนั้นจะสูญเสียอายุการใชงาน)
· การติดตามดูอุณหภูมิของแผ่นระบายความร้อน : โดยทั้วไปอินเวอร์เตอร์เกือบทั้งหมดจะมีเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิจากแผ่นระบายความร้อน และส่งข้อมูลที่วัดได้มาแสดงที่หน้าจอแสดงผล หรือไม่ก็สามารถอ่านได้จากพารามิเตอร์ ดังนั้นเมื่ออินเวอร์เตอร์ใช้งานควรมีการติดตามดูอุณหภูมิทุกๆสัปดาห์หรือทุกๆเดือนเพื่อดูประสิทธิภาพของการระบายความร้อน
|
|
