利用變頻器低速特性快速查找風機故障

1. 故障現象
1999年8月中旬某天夜晚10點許，我電位化工分廠三鼓冷工段一臺正在運行的160m3/min的羅茨風機（風機型號為LG - 700×830 - 2，配用JS128 - 10、130kW電機）突然發生故障，所配用的三菱MT - A140E - 132K型變頻器保護動作停機，此時變頻器機身面板上LED顯示為“E.OC3”，即過流斷路故障。經當班操作工切換，將故障風機退出運行，啟用另一臺備用風機，焦爐生產恢復正常。
2. 監查分析
經現場調查分析，當時的生產工藝參數壓力、流量等均在正常范圍內，未有異常變化；風機所配用的130kW電機長期工作負荷一直很穩定，且負載率只有70%左右。根據變頻器過流保護動作分析，故障發生在風機設備上的可能性很大。但此臺風機體積大、質量重，很難立即準確查找出故障點究竟在何部位。按以往的常規檢查方法，需要3 ~ 4名維修工對風機作解體檢查，處理后再重新組裝，這樣至少要一整天時間，費時費力。
我們根據現有條件，設想用變頻器低速拖動風機旋轉，通過風機內可能產生的異常聲響來判別故障的種類要方便得多。
我們在現場用所配用的三菱變頻器從0Hz開始逐步加至10Hz，然后緩慢加志20Hz，最后至30Hz止；再從30Hz緩慢減至20Hz，然后10Hz以下，反復多次。其間，我們細心觀察電機、風機的運轉狀況，電機無異常，但發現風機齒輪箱內部在低頻率10 ~ 20Hz運轉時，內部發出沉悶的周期性異常聲響。這樣反復多次試驗，很快判別并確定風機齒輪箱內有機械故障。
3. 故障修復
經維修工打開齒輪箱蓋后發現，在箱內有一小鐵塊，兩只齒輪中的一只齒輪的齒角被碾壞，形成一個不規則的缺口毛邊平面。據此分析，齒輪箱內兩咬合的齒輪在較高速運轉過程中，被小鐵塊卡住，在較大的轉動慣性力作用下被碾過造成齒輪損壞，并使變頻器發生過流保護動作停機。維修工將損壞的齒輪缺口毛邊銼平整理修復后，風機很快恢復了生產運行。該故障風機從檢查到修復，前后僅用了2個多小時。用這種方法檢查判別風機等大型設備故障，既方便又省時省力。