6 Недоразумений и решений в применении VFD

Преобразователи частоты имеют очевидные преимущества в регулировании скорости, энергосбережении, плавном пуске, ПИД-регулировании и т. д., поэтому они широко используются в различных областях электромеханического управления.Ввиду множества недоразумений, существующих при практическом применении частотно-регулируемых приводов, в этой статье мы анализируем несколько общих проблем и предлагаем меры по их устранению.

Заблуждение 1: Подключите электромагнитные выключатели и электромагнитные контакторы в выходную цепь ЧРП.

На практике в некоторых ситуациях необходимо использовать контактор для переключения инвертора.Например, когда ЧРП выходит из строя, он переключается на работу на частоте сети, или когда используется режим «один привод-два», один двигатель выходит из строя, и ЧРП вращается, чтобы тянуть другой двигатель.Поэтому многие пользователи считают, что установка электромагнитных выключателей и электромагнитных контакторов в выходной цепи ЧРП является стандартной конфигурацией и является способом безопасного отключения питания.На самом деле такой подход таит в себе большие скрытые опасности.

Недостатки:

Если во время работы частотно-регулируемого привода сначала отключается контактор и внезапно прерывается нагрузка, пусковой ток вызывает срабатывание защиты от перегрузки по току, что оказывает определенное влияние на главную цепь выпрямителя и инвертора, а в тяжелых случаях повредит выходной модуль IGBT инвертора.Если нагрузкой является двигатель, энергия индуктивного магнитного поля не может быть быстро высвобождена, и будет генерироваться высокое напряжение, которое повредит изоляцию двигателя и соединительного кабеля.

Решение:

Сторона выхода частотно-регулируемого привода напрямую подключена к кабелю двигателя, и нормальный запуск и остановка двигателя могут быть реализованы путем срабатывания клеммы управления частотно-регулируемым приводом для достижения эффекта плавного пуска и плавного останова.Если контактор должен использоваться на стороне выхода ЧРП, необходимая блокировка управления должна быть добавлена ​​между выходом инвертора и действием контактора, чтобы гарантировать, что контактор может работать только тогда, когда ЧРП не имеет выхода.

Заблуждение 2: Отключите входную мощность переменного тока частотно-регулируемого привода, когда оборудование обычно отключено.

Когда оборудование не работает, многие пользователи привыкли отключать входную мощность переменного тока частотно-регулируемого привода, думая, что это безопаснее и позволяет экономить энергию.

Недостатки:

Этот метод, по-видимому, защищает инвертор от сбоя питания.Фактически, если частотно-регулируемый привод не заряжается в течение длительного времени, в сочетании с влиянием влажности окружающей среды на месте, внутренняя печатная плата будет медленно окисляться и постепенно замыкаться накоротко из-за влаги.По этой причине часто возникают сообщения о программных отказах, когда ЧРП снова включается после периода сбоя питания.

Решение:

ЧРП должен оставаться включенным, за исключением тех случаев, когда оборудование обслуживается.Кроме того, необходимо включить верхний и нижний вентиляторы шкафа управления инвертором, в шкаф следует поместить влагопоглотитель или установить нагреватель с автоматическим контролем температуры и влажности, чтобы вентиляция и окружающая среда оставались сухими.

Заблуждение 3: на открытом воздухе или в пыльной среде шкаф управления частотно-регулируемым приводом герметизирован.

Шкаф частотно-регулируемого привода, установленный и используемый на некоторых заводах, в шахтах, подвалах и на открытом воздухе, выдерживает суровые испытания, такие как высокая температура, пыль и влажность.По этой причине многие пользователи выбирают герметичный шкаф управления ЧРП.Хотя это может в определенной степени предотвратить дождь и пыль, это также создает проблему плохого отвода тепла от преобразователя частоты.

Недостатки:

Герметичный шкаф управления вызовет перегрев внутренних компонентов частотно-регулируемого привода из-за недостаточной вентиляции и рассеивания тепла, а также сработает защита теплового элемента, что приведет к аварийному отключению и вынужденной остановке оборудования.

Решение:

Установите вентилируемый дождевик с пылевым фильтром на верхнюю часть шкафа управления ЧРП, которая также служит выпускным отверстием.В нижней части предусмотрены прорези для установки вентилятора с фильтром, выполняющего роль воздухозаборника.Таким образом, воздух может циркулировать, а пыль в окружающей среде может фильтроваться.Направление потока охлаждающего воздуха: снизу вверх.Боковое расстояние установки между частотно-регулируемыми приводами не должно быть менее 5 мм, а температура охлаждающего воздуха, поступающего в инвертор, не должна превышать +40℃.Если температура окружающей среды в течение длительного времени превышает +40°C, рассмотрите возможность установки частотно-регулируемого привода в кондиционируемом помещении.

В шкафу управления ЧРП преобразователь частоты, как правило, должен устанавливаться в верхней части шкафа, и категорически не разрешается устанавливать нагревательные элементы или компоненты, которые легко нагреваются, близко к нижней части преобразователя.

Заблуждение 4: Подключите конденсаторы для компенсации коэффициента мощности параллельно на выходе ЧРП, чтобы улучшить качество напряжения

Некоторые предприятия ограничены по потребляемой мощности, а качество напряжения нестабильно.В частности, когда вводится в эксплуатацию крупногабаритное электрооборудование, напряжение на сборных шинах на заводе серьезно падает, и соответственно снижается коэффициент мощности нагрузки.По этой причине пользователи обычно подключают конденсатор компенсации коэффициента мощности параллельно выходу ЧРП, чтобы улучшить коэффициент мощности двигателя.

Недостатки:

Подключение конденсатора компенсации коэффициента мощности и разрядника к кабелю двигателя (между приводным устройством и двигателем) не только снизит точность управления двигателем, но и создаст переходные напряжения на выходной стороне приводного устройства, что приведет к привод к необратимому повреждению.

Если конденсатор компенсации коэффициента мощности подключен параллельно к трехфазной входной линии частотно-регулируемого привода, необходимо убедиться, что конденсатор и частотно-регулируемый привод не заряжаются одновременно, чтобы избежать повреждения инвертора из-за перенапряжения.

Ток частотно-регулируемого привода поступает в конденсатор для улучшения коэффициента мощности, который не может запуститься из-за перегрузки по току (OCT) инвертора, вызванной его зарядным током.

Решение:

Снимите конденсатор.Что касается улучшения коэффициента мощности, то ко входу частотно-регулируемого привода можно подключить дроссель переменного тока.

Заблуждение 5: автоматический выключатель выбран в качестве защиты от тепловой перегрузки и короткого замыкания частотно-регулируемого привода.

Автоматические выключатели имеют относительно полные функции защиты и широко используются в оборудовании для распределения электроэнергии и имеют тенденцию заменять традиционные предохранители.В настоящее время комплекты оборудования регулирования скорости преобразования частоты, выпускаемые многими производителями, в основном оснащены автоматическими выключателями (воздушными выключателями).На самом деле, есть некоторые скрытые угрозы безопасности.

Недостатки:

Когда в силовом кабеле возникает короткое замыкание, автоматический выключатель генерирует задержку срабатывания защиты из-за собственного времени срабатывания.В течение этого периода в преобразователь частоты будет поступать ток короткого замыкания, что приведет к повреждению компонентов.

Решение:

Если размер кабеля соответствует номинальному току, приводной блок преобразователя частоты может защитить себя, входной кабель и кабель двигателя от тепловой перегрузки без необходимости в дополнительном оборудовании для защиты от тепловой перегрузки.Оснащенный предохранителями для защиты входного кабеля в случае короткого замыкания, он также может уменьшить повреждение устройства и предотвратить повреждение подключенного оборудования в случае короткого замыкания внутри привода.

Убедитесь, что настроенное время срабатывания предохранителя должно быть меньше 0,5 секунды.Время срабатывания зависит от типа предохранителя (gG или aR), полного сопротивления питающей сети, площади поперечного сечения, материала и длины питающего кабеля.Если время срабатывания предохранителя gG превышает 0,5 секунды, вместо него можно использовать предохранитель aR, чтобы обеспечить приемлемое время срабатывания в большинстве случаев.Предохранители должны быть инерционного типа.

Автоматические выключатели не обеспечивают достаточно быстрой защиты передающего оборудования, потому что они реагируют медленнее, чем предохранители.Поэтому, когда требуется быстрая защита, вместо автоматических выключателей следует использовать плавкие предохранители.

Заблуждение 6: При выборе частотно-регулируемого привода учитывается только мощность нагрузки

При покупке частотно-регулируемых приводов многие пользователи обычно подбирают мощность инвертора только в зависимости от мощности приводного двигателя.На самом деле нагрузка, приводимая в движение двигателем, другая, и требования к инвертору тоже разные.

Недостатки:

Если не полностью учесть разницу в нагрузочных характеристиках двигателя, преобразователь частоты может выйти из строя из-за неправильного использования, и в то же время отсутствие необходимых тормозных устройств и фильтров также может создать угрозу безопасности.

Решение:

В соответствии с характеристиками и типом нагрузки следует разумно выбирать мощность и конфигурацию ЧРП.

а.Вентилятор и водяной насос:

Этот вид нагрузки имеет простые требования к частотно-регулируемому приводу, если мощность инвертора равна мощности двигателя (воздушные компрессоры, глубоководные насосы, отстойники и быстро меняющиеся музыкальные фонтаны должны увеличить мощность).

б.Крановая нагрузка:

Характерной чертой этого типа нагрузки является то, что удар большой при пуске, поэтому частотно-регулируемый привод должен иметь определенный запас.В то же время при опускании тяжелых предметов будет обратная связь по энергии, поэтому следует использовать тормозной блок или общую шину.

в.Неравномерная нагрузка (прокатное оборудование, дробильное оборудование, смеситель и т. д.):

Нагрузка такого оборудования иногда бывает легкой, а иногда тяжелой, и мощность инвертора следует выбирать в соответствии с большой нагрузкой.

д.Большие инерционные нагрузки (центрифуги, пуансоны, вращающиеся печи на цементных заводах и др.):

Такие нагрузки имеют большую инерцию и могут колебаться при пуске, а при торможении двигателя возникает обратная связь по энергии.Преобразователь частоты с немного большей мощностью следует использовать для ускорения пуска, чтобы избежать колебаний, и взаимодействовать с блоком торможения для устранения энергии обратной связи.

После того, как частотно-регулируемый привод взаимодействует с другим интеллектуальным оборудованием (ПЛК, система DCS), он может реализовать несколько стратегий управления и регулировки с обратной связью, а также имеет относительно полную функцию защиты.Но в практической среде применения и установки существует много недоразумений.Столкновение с противоречием, избежание рисков и его рациональное использование являются ключом к повышению эффективности и срока службы инвертора.