1、常規(guī)注意事項
使用變頻器前,應(yīng)仔細(xì)閱讀使用說明書,然后依次進(jìn)行安裝、接線、設(shè)置參數(shù)、試車和正式使用。
下面將變頻器使用的一些注意事項列出,以供讀者借鑒。
1.1 物理環(huán)境注意事項
產(chǎn)品工作溫度一般要求為0耀55益,但為保證工作安全可靠,使用時應(yīng)考慮留有裕度,最好控制在40益以下。在控制箱中,變頻器一般應(yīng)安裝在箱體上部,絕對不允許把發(fā)熱元件或易發(fā)熱元件緊靠變頻器的底部安裝。
1.2 電氣環(huán)境注意事項
1.2.1 防止電磁波干擾
變頻器在工作中,由于整流和變頻,周圍會產(chǎn)生很多的干擾電磁波。這些高頻電磁波對附近的儀表、儀器有一定的干擾。如果處理不好,往往會使整個系統(tǒng)無法工作,導(dǎo)致控制單元失靈或損壞。
1.2.2 防止輸入端過電壓
變頻器電源輸入端往往有過電壓保護(hù)。但是,如果輸入端高電壓作用時間過長,會使變頻器輸入損壞。因此,在實際使用中,要核實變頻器的輸入電壓以及變頻器使用的額定電壓。特別是電源電壓極不穩(wěn)定時,要設(shè)置穩(wěn)壓設(shè)備,否則會造成嚴(yán)重后果。
1.3 參數(shù)設(shè)置中的注意事項
使用變頻器之前,將變頻器輸出電壓設(shè)為380 v,基底頻率設(shè)為50 hz;對驅(qū)動泵類和風(fēng)機(jī)負(fù)載最高頻率和上限頻率設(shè)為50 hz,下限頻率應(yīng)設(shè)在15~20 hz;加減速時間應(yīng)根據(jù)電動機(jī)的容量及負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量確定。11 kw變頻器可設(shè)置得小一
點(10 s之內(nèi));11 kw以上的變頻器可設(shè)置得長一點(15~60 s)。對電源電壓偏低的地方,可根據(jù)具體情況考慮是否將欠電壓停機(jī)保護(hù)功能取消。
參數(shù)設(shè)置完畢,應(yīng)設(shè)置禁止改寫參數(shù),以防止無關(guān)人員隨意亂改。
1.4 接線過程中的注意事項
在安裝、測試、維修過程中,常需要進(jìn)行端子接線。切記不要將電源線接到變頻器的輸出端子上;也不要將變頻器輸出端子排上的“n”端子誤認(rèn)為電源中性線端子??刂苹芈方泳€應(yīng)盡量遠(yuǎn)離主回路接線。
1.5 變頻器的接地
變頻器正確接地是提高控制系統(tǒng)靈敏度、抑制噪聲能力的重要手段,變頻器接地端子e(g)接地電阻越小越好,接地導(dǎo)線截面積應(yīng)不小于2 mm2,長度應(yīng)控制在20 m以內(nèi)。變頻器的接地必須與動力設(shè)備接地點分開,不能共同接地。信號輸入線的屏蔽層應(yīng)接至e(g)上,其另一端絕不能接于地端,否則會引起信號變化波動,使系統(tǒng)振蕩不止。
變頻器與控制柜之間應(yīng)電氣連通,如果實際安裝有困難,可利用銅芯導(dǎo)線跨接。
1.6 變頻器的防雷
在變頻器中,一般都設(shè)有雷電吸收網(wǎng)絡(luò),主要防止瞬間的雷電侵入,使變頻器損壞。但在實際工作中,特別是電源線架空引入的情況下,單靠變頻器的吸收網(wǎng)絡(luò)是不能滿足要求的。在雷電活躍地區(qū),這一問題尤為重要。如果電源是架空進(jìn)線,應(yīng)在進(jìn)線處裝設(shè)變頻專用避雷器(選件),或按規(guī)范要求在離變頻器20 m遠(yuǎn)處預(yù)埋鋼管作專用接地保護(hù)。如果電源是電纜引入的,則應(yīng)做好控制室的防雷系統(tǒng),以防雷電竄入破壞設(shè)備。實踐表明,這一方法基本上能夠有效解決雷擊問題。
1.7 變頻器運(yùn)行中的注意事項
試運(yùn)轉(zhuǎn)時,最好選不帶負(fù)載運(yùn)行一次,然后帶輕載運(yùn)行,最后再帶滿載運(yùn)行。
變頻器的運(yùn)行與停止操作不要采用通斷變頻器電源的方式,而應(yīng)使用變頻器控制端子排上的運(yùn)行與停止端子,或使用操作鍵盤上的運(yùn)行與停止按鈕。
1.8 變頻器的使用壽命、功率因數(shù)及諧波干擾
雖然用戶購買和使用變頻器首先是要滿足使用目的的要求,但是除此之外,用戶也關(guān)心其他一些問題,如壽命、諧波、效率及功率因數(shù)等。
1.8.1 變頻器的壽命
對一臺變頻器來說,影響其壽命的元件大致有三種:自身的冷卻風(fēng)扇、將無電時的限流電阻短路的接觸器、中間環(huán)節(jié)的大容量電解電容器。
前兩個元件是有機(jī)械磨損的元件,一般壽命為5年。但是5年后并不一定就要更換,只是需要清洗檢查一下,如果能用還可繼續(xù)使用。最后一個元件的壽命也是規(guī)定為5 年,5 年后,測量一下電容值,如果小于額定值的80%就應(yīng)更換。實際經(jīng)驗證明,如果變頻器一直是連續(xù)使用,則電容器一般可使用10耀20年。如果長期不使用,則電解電容器很易干枯。所以,如果變頻器存放半年以上時間再使用時,就應(yīng)當(dāng)對變頻器的大電容進(jìn)行復(fù)能處理。
1.8.2 效率
變頻器(包括電動機(jī))的效率是指綜合效率,即變頻器本身的效率與電動機(jī)的效率的乘積。也就是從整體來看,電動機(jī)的輸出機(jī)械功率與電網(wǎng)輸入的有功功率之比。這里僅討論變頻器的效率。
變頻器是電源變換設(shè)備,其本身要消耗一部分能量。變頻器的綜合效率與負(fù)載及運(yùn)行頻率有關(guān),在電動機(jī)負(fù)載超過75%以上且運(yùn)行頻率在40 hz 以上時,變頻器本身的效率可達(dá)95%以上,綜合效率也可達(dá)85%以上。對于高壓大功率變頻器,其系統(tǒng)效率可達(dá)96%以上。
1.8.3 功率因數(shù)
這里的功率因數(shù)是指整個系統(tǒng)的功率因數(shù),它不僅與電壓和電流之間的相位差有關(guān),還與電流的諧波含量有關(guān)。電動機(jī)本身的功率因數(shù)一般在0.71耀0.90 之間,小容量電動機(jī)要小一些,大容量電動機(jī)要大一些,雙極電動機(jī)大一些,8 極、10極電動機(jī)小一些。整個系統(tǒng)的功率因數(shù)又與系統(tǒng)的負(fù)載情況有關(guān),輕載時小,滿載時大;低速時小,高速時大。可以說,變頻調(diào)速系統(tǒng)(非相控整流)在
基頻和滿載下運(yùn)行時的功率因數(shù)一般不會小于電動機(jī)滿載工頻運(yùn)行時的功率因數(shù),所以一般可不予考慮。我們常提到加裝改善功率因數(shù)電抗器,實際上是為了降低網(wǎng)側(cè)輸入電流的畸變率,同時也在電動機(jī)輕載運(yùn)行時提高了整個系統(tǒng)的功率因數(shù)。對于高壓大功率變頻器,其功率因數(shù)可達(dá)0.95以上。
1.8.4 諧波干擾
1.8.4.1 諧波產(chǎn)生的途徑
1)整流部分變頻器的整流部分接有大電容。
因而在輕載時網(wǎng)側(cè)電流為雙尖峰脈沖,電流畸變較大,對電網(wǎng)造成諧波污染,網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)較低。
2)逆變部分變頻器的逆變部分輸出的電壓為脈寬調(diào)制波,除基波外含有大量高次諧波,其輸出到電動機(jī)的電流畸變較大,含有大量高次諧波。
1.8.4.2 諧波的危害
1)對電網(wǎng)的危害使供電電壓品質(zhì)下降,影響接在同一供電變壓器的其他設(shè)備、儀器及計算機(jī)的正常工作;使補(bǔ)償電容漏電流增大、溫度升高。
2)對電動機(jī)的危害使電動機(jī)發(fā)熱(低次電流諧波使銅損增大,高次諧波使鐵損增大),噪聲增大,產(chǎn)生脈動轉(zhuǎn)矩,電動機(jī)消耗的無功分量增大,中性點對地的高頻漏電流增大;諧振電壓影響電動機(jī)絕緣的壽命。
增加調(diào)制頻率雖然可以降低電動機(jī)噪聲,減少輸出轉(zhuǎn)矩的脈動,但卻使變頻器的開關(guān)損耗及射頻干擾增大。前者降低了變頻器的效率,后者會干擾通信設(shè)備和儀器儀表的正常工作。
1.8.4.3 諧波的消除方法
1)主動方面使變頻器本身不產(chǎn)生或少產(chǎn)生諧波。如在調(diào)制上采用較高調(diào)制頻率、目標(biāo)函數(shù)、多重化整流技術(shù),在整流上采用多相(12 相或24相)整流技術(shù)、pwm 整流技術(shù)及有源功率因數(shù)校正電路(active power factor correction,apfc)。
2)被動方面采取措施,減少變頻器產(chǎn)生的各次諧波對電網(wǎng)及其他設(shè)備的干擾。如加裝進(jìn)相和出相交流電抗器,加裝射頻噪聲濾波器及加裝浪涌吸收電路。
在變頻器實際使用中,網(wǎng)側(cè)電壓諧波一般不會超標(biāo),但網(wǎng)側(cè)電流諧波卻超標(biāo)很多。對于高壓大功率變頻器,網(wǎng)側(cè)輸入電流及電動機(jī)輸入電流的thd(畸變率)均定小于3%。
1.9 變頻器與負(fù)載的配置
不少國家或地區(qū)都有變頻器負(fù)載的標(biāo)準(zhǔn),我國與國際電工委員會(iec)也有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。例如,將變頻器的工作制等級或運(yùn)行種類分為6 級:第1級為100%額定輸出電流,沒有過負(fù)載的可能性。第2級允許輸出基本負(fù)載電流,并在此基礎(chǔ)上可有150%的短時過負(fù)載運(yùn)行。要注意,由于有了此短時的150%過負(fù)載,故較長時間的基本負(fù)載就只有額定輸出電流的91%,150%過負(fù)載是對基本負(fù)載電流而言的,對額定電流而言則相對值=150%伊91%越136%。
第3~6 級則過負(fù)載更大或時間更長。目前市售產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)型或通用型一般只涉及第2 級。
變頻器為什么必須有負(fù)載工作制種類和等級的國家標(biāo)準(zhǔn),而變壓器、通用電動機(jī)卻沒有?這是因為后者的發(fā)熱時間常數(shù)大,如常用電力變壓器是以小時計,短時過負(fù)載不致于使溫升超過允許值,即使溫升短時稍微超過,也不會使壽命立即終
止和退出運(yùn)行;但半導(dǎo)體器件及其裝置的時間常數(shù)小,通常以分鐘計,而且過負(fù)載超溫對半導(dǎo)體器件的影響后果比較嚴(yán)重,所以通常都為半導(dǎo)體電力電子裝置規(guī)定了嚴(yán)格的負(fù)載條件,即基本負(fù)載電流、過負(fù)載電流及持續(xù)時間和頻度(允許過電流再現(xiàn)的間隔時間)。在完全沒有過負(fù)載可能的條件下,稱輸出電流為額定輸出電流。根據(jù)上述分析,變頻器產(chǎn)品應(yīng)該有符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)載定額。
從變頻器選用的觀點出發(fā),需考慮機(jī)械負(fù)載的性能。如機(jī)械轉(zhuǎn)矩有正負(fù)之分,其定義如下:凡電動機(jī)驅(qū)動生產(chǎn)機(jī)械即電動機(jī)輸出機(jī)械功時轉(zhuǎn)矩為正,絕大多數(shù)場合都是這種情況;反之則為負(fù),即生產(chǎn)機(jī)械對電動機(jī)作功(機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能),如電動機(jī)車下坡行駛。定義負(fù)轉(zhuǎn)矩,這種情況不是大多數(shù)機(jī)械設(shè)備都有的。速度有正負(fù)之別,則是人為決定的。例如常用轉(zhuǎn)向為正,偶爾用之的反向為
負(fù);如果只有一個方向運(yùn)行,則可無正負(fù)之別。
1.9.1 機(jī)械轉(zhuǎn)矩時段
對于機(jī)械設(shè)備要求轉(zhuǎn)矩的大小,可以分成幾個時段來討論。
1)起動轉(zhuǎn)矩使機(jī)械設(shè)備從靜止?fàn)顟B(tài)開始轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)矩通常都為正,而且一般比維持等速運(yùn)動所需的轉(zhuǎn)矩要大,例如大多數(shù)給料機(jī)、物料輸送機(jī)、混料機(jī)、攪拌機(jī)等,它可能達(dá)到額定轉(zhuǎn)矩的員緣園豫耀員苑園豫,這就要求變頻器有大的起動轉(zhuǎn)矩。當(dāng)然,也有很多通用機(jī)械設(shè)備的起動轉(zhuǎn)矩小于員園園豫,如離心式風(fēng)機(jī)和水泵,可能小于圓緣豫。泥漿泵和往復(fù)式柱塞泵的起動轉(zhuǎn)矩也可能達(dá)到員緣園豫耀員苑緣豫。
2)加速轉(zhuǎn)矩將機(jī)械設(shè)備從剛開始轉(zhuǎn)動使之加速到額定轉(zhuǎn)速時所需的轉(zhuǎn)矩,其值為機(jī)械靜阻轉(zhuǎn)矩與動轉(zhuǎn)矩之和,動轉(zhuǎn)矩則和其飛輪轉(zhuǎn)矩gd2以及要求的加速度大小成正比。
一般風(fēng)機(jī)、水泵的加速轉(zhuǎn)矩不大,可以不超過員園園豫。但也有一些特殊情況,如大功率風(fēng)機(jī)的gd2很大,加速困難;離心式水泵開閥門時加速轉(zhuǎn)矩可達(dá)到員園園豫,而其他形式的泵可能達(dá)到員緣園豫或更大;軋鋼機(jī)等在要求盡量縮短加速時間時,要求加速轉(zhuǎn)矩越大越好,重物下放則可能使加速轉(zhuǎn)矩為負(fù)。
3)等速運(yùn)行中出現(xiàn)的尖峰負(fù)載轉(zhuǎn)矩這是生產(chǎn)工藝中出現(xiàn)的不可避免的正常情況。例如礦石破碎機(jī)遇到較大的礦塊時,電動機(jī)需輸出大的功率(電流)以幫助破碎。因為這是正常情況,所以不能使電動機(jī)過電流跳閘,這就要求變頻器輸出大的電流。這種尖峰負(fù)載出現(xiàn)的頻度事先很難估計。
等速運(yùn)行時的速度可以是額定速度,也可以是很低的爬行速度,如載人索道在車廂接近站臺時,就是以很低的爬行速度運(yùn)行的。如果是重車廂上坡,則可能過負(fù)載,這就要求變頻器在低速下輸出大的電流。如果是重車廂下坡爬行,則為負(fù)轉(zhuǎn)矩。
4)減速轉(zhuǎn)矩大多數(shù)情況下,斷開電動機(jī)電流就能減速停車,只是在對減速有嚴(yán)格要求的場合才需要電動機(jī)輸出或輸入能量,輸出的能量或消耗在電阻中,或反饋給電網(wǎng),這要根據(jù)反饋能量和頻率的大小來決定。在重物下放且要求大的減
速時,會出現(xiàn)大的減速轉(zhuǎn)矩,而且是負(fù)的。當(dāng)然,要求正轉(zhuǎn)矩減速的場合也是有的。
1.9.2 變頻器的定額
市場上變頻器的品種規(guī)格很多,本文僅限于討論從歐美進(jìn)口且是低壓的(變頻器的功率輸入與輸出端均為低壓)產(chǎn)品,變頻器的速度調(diào)節(jié)性能比較見表員。
1)美國ab 公司的1336pi.usi 玉型(無速度傳感器矢量控制的標(biāo)準(zhǔn)型)變頻器輸出定額舉例如下:
(1)電網(wǎng)電壓為猿愿園耀源愿園v;
(2)恒轉(zhuǎn)矩輸出電流為苑緣a;
(3)變轉(zhuǎn)矩輸出電流為77 a;
(4)周期性過負(fù)載能力為變轉(zhuǎn)矩員員緣豫、員min;
恒轉(zhuǎn)矩員緣園豫、1 min。
2)瑞士abb公司對acs-600系列產(chǎn)品的規(guī)定
如下:
(1)泵類、風(fēng)機(jī)應(yīng)用(平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載),無過載能力,額定輸出電流有效值為i2nsq;
(2)一般應(yīng)用是員園豫過載能力,額定輸出電流有效值為2n;i2nmax=1.1i2n,每10 min允許過載1 min;
(3)重載應(yīng)用是緣園豫或員園園豫過載;額定輸出電流有效值為i2nd。
i2ndmax=1.5i2nd,每10 min 允許過載員min 或2i2nd,每員緣s允許過載圓s。
三種電流的關(guān)系為i2nsq躍i2n躍i2nd。
3)德國西門子公司對其標(biāo)準(zhǔn)系列fc(頻率控制)、vc (矢量控制)規(guī)定如下(按歐洲標(biāo)準(zhǔn)en60146-1-1,負(fù)載等級為第員級):
(1)額定輸出電流iun 無過載可能,適用于風(fēng)機(jī)、水泵;
(2)基本負(fù)載電流ib=0.9iun,短時電流越員.36伊iun,每緣min允許過載員min,適用于恒轉(zhuǎn)矩的一般負(fù)載。
上述猿種產(chǎn)品定額中,ab 公司變頻器變轉(zhuǎn)矩員員緣豫、員min,員員緣豫只超負(fù)荷員緣豫(這在工程應(yīng)用上其過載能力不明顯),而且沒有規(guī)定過負(fù)載的頻度,恒轉(zhuǎn)矩員緣園豫、1 min,也沒有過負(fù)載的頻度;
abb 公司和西門子公司產(chǎn)品也都規(guī)定明確,是根據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)產(chǎn)品的輸出定額制定的。
1.9.3 根據(jù)機(jī)械負(fù)載選擇變頻器
1)變轉(zhuǎn)矩負(fù)載泵類、風(fēng)機(jī)類被稱為平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載,實際上,轉(zhuǎn)矩是近似地與速度的平方成正比。如果產(chǎn)品輸出定額一點過負(fù)載能力都沒有,則負(fù)載僅限于離心式水泵、風(fēng)機(jī)。對其他形式的泵和風(fēng)機(jī)要分析其實際過負(fù)載的可能性,在確認(rèn)沒有過負(fù)載可能的前提下,當(dāng)變頻器產(chǎn)品輸出電壓為猿愿園v 時,產(chǎn)品數(shù)據(jù)標(biāo)出的電動機(jī)功率p=3伊0.38incos漬(in為額定輸出電流),可以用來選擇變頻器的規(guī)格。為確保運(yùn)行可靠,變頻器的電流限幅也應(yīng)該在員園園豫。
如ab 公司的1336pl.us域型有員緣豫、員min的過載能力,由于沒有規(guī)定頻度,估計在起動和加速時可以利用,電流限幅也放寬到員員緣豫。特別是gd2比較大的離心式風(fēng)機(jī),有可能要求較大的加速轉(zhuǎn)矩,因而使電流確實達(dá)到員員緣豫、1 min。離心式水泵、風(fēng)機(jī)在低速時功率小,要求的調(diào)速范圍不大,故對變頻器的性能要求不高。
2)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載可理解為阻轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速無關(guān),而在實際運(yùn)行負(fù)載中,因受許多條件影響,“恒定”是少見的。對確定變頻器輸出定額而言,要考慮的是機(jī)械設(shè)備在整個運(yùn)行時間內(nèi)包括起動、加減速及等速運(yùn)行時的負(fù)載大小以及過負(fù)載多少、持續(xù)時間與頻度。如果過負(fù)載大小和持續(xù)時間及頻度超過產(chǎn)品相應(yīng)的允許值,則應(yīng)按尖峰電流并考慮富裕系數(shù)來選擇裝置的額定輸出電流;如果負(fù)載不是特別重,則應(yīng)該充分利用變頻器的過負(fù)載能力。既做到這一點,又不至于在過負(fù)載運(yùn)行時使裝置過熱,這就是設(shè)計選型者的任務(wù)。某些制造廠如abb 公司還備有確定裝置定額的軟件,只要用戶提出明確的負(fù)載圖,就可以確定裝置的輸出定額,
即訂貨號。目前,變頻器市場上出現(xiàn)按電動機(jī)功率選擇恒轉(zhuǎn)矩條件下的變頻器定額,只適用于完全沒有過負(fù)載可能或只在起動時有少許過電流(過負(fù)載)的場合,不符合這些條件則是不嚴(yán)格的,有時是危險的,因而也是錯誤的。
1.9.4 恒轉(zhuǎn)矩下的調(diào)速和轉(zhuǎn)速范圍
1)調(diào)速范圍調(diào)速范圍是生產(chǎn)工藝要求所確定的,在最低速度下要求的力矩大小則是最關(guān)鍵的。這不但決定于變頻器的性能,同時也決定于電動機(jī)在低頻下的機(jī)械特性,即低速穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)下能夠產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩。用戶若有要求,電動機(jī)制造廠應(yīng)提供變頻調(diào)速電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩速度特性曲線或數(shù)據(jù)。為了使電動機(jī)在各種速度下的輸出轉(zhuǎn)矩能夠大于生產(chǎn)機(jī)械所要求的,還要求變頻器能夠提供一個合適的接近理想的變頻電源,即在不同頻率下有大小合適的電壓和足夠的電流輸出能力,而不會使變頻器過熱。只有變頻器和電動機(jī)合成一個變頻調(diào)速系統(tǒng),且兩者均符合要求才能獲得低速下的大轉(zhuǎn)矩。abb公司對acs遠(yuǎn)園園產(chǎn)品提供了系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩對頻率的特性曲線,電動機(jī)性能則應(yīng)符合iec34 標(biāo)準(zhǔn)。至于哪些機(jī)械對低速下的轉(zhuǎn)矩
有特殊要求,用戶或工程設(shè)計者應(yīng)認(rèn)真分析和對待。有人認(rèn)為牽引傳動對調(diào)速范圍要求不高,和風(fēng)機(jī)、水泵同屬一類,這是不符合事實的。牽引負(fù)載分為輕型、中等和重型牽引三類,就是輕型牽引也有員緣園豫過載運(yùn)行圓min 和圓園園豫過載運(yùn)行員園s的要求,這和水泵、風(fēng)機(jī)是大不相同的。
2)轉(zhuǎn)速范圍轉(zhuǎn)速精度和調(diào)速范圍有密切關(guān)系。轉(zhuǎn)速精度太差的產(chǎn)品在速度最低時就可能停止轉(zhuǎn)動。用戶有特殊的要求時,應(yīng)該分析產(chǎn)品的技術(shù)數(shù)據(jù)。
2、惡劣環(huán)境中的對策
變頻器在正常環(huán)境下能夠正常使用,但在惡劣環(huán)境下能否正常運(yùn)用,還是個問號。以下介紹一些變頻器在惡劣環(huán)境中的對策,供讀者參考。
2.1 高溫環(huán)境下的對策
某廠一變頻室有圓園多臺變頻器,夏季環(huán)境溫度已到源圓益,變頻器靠本身風(fēng)扇冷卻散熱已失去了意義,此時,對策如下。
1)改風(fēng)冷卻為水冷卻。變頻器的散熱器有一側(cè)為平面(上面緊固著igbt等發(fā)熱器件),其余部分形成較大的散熱面積和風(fēng)道,可將風(fēng)道用鋁板全封閉焊接密封,在上下兩側(cè)各開一孔(孔徑隨變頻器功率的大小而異),焊接鋁管將其引出變頻器外。冷卻水流向為從下側(cè)流入、上側(cè)流出。
(1)冷卻水流量為
(2)實際應(yīng)用時冷卻水的溫度、壓力:可在變頻器進(jìn)水管處串入一調(diào)節(jié)閥門,在進(jìn)、出水管處檢測水溫。進(jìn)水溫度以圓園益左右為宜,調(diào)節(jié)閥門的開度盡量使出水溫度比變頻器要求的最高環(huán)境溫度低。由于水的比熱容較大,所以冷卻水的流量不太大,進(jìn)、出水管的壓差略大于進(jìn)、出水管間水位高度所形成的壓力,包括調(diào)節(jié)閥門的進(jìn)、出水管壓差,以進(jìn)、出水管內(nèi)的水位高度所形成的壓力的1.5 倍為宜。
(3)焊接密封一定要可靠,以防滲水引起變頻器損壞。變頻器內(nèi)部涂圓耀猿層絕緣漆,以防熱空氣遇冷卻部位形成水滴而造成變頻器故障。
2)對有制冷設(shè)備的企業(yè),可將變頻器室密封后安裝冷卻器對變頻器室降溫。但此對策費(fèi)用高、能耗大。有人曾試用過空調(diào)器,缺點是增加了能耗,又因連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),所以故障率較高。
2.2 氣體腐蝕環(huán)境下的對策
例如,短絲紡織車間由于h2s 的含量較高,變頻器內(nèi)部的銅排10 多天便腐蝕變黑,兩個多月便有腐蝕層脫落,且腐蝕層為導(dǎo)體性質(zhì),致使變頻器損壞率極高。對策:在新變頻器進(jìn)入生產(chǎn)線前對變頻器內(nèi)部(接線端、接插件、ic 座除外)涂刷絕緣漆三遍,以保證可腐蝕部分同腐蝕性氣體隔離。從使用情況看,此法基本能消除由腐蝕性氣體引起的各種故障。
2.3 灰塵與潮氣環(huán)境下的對策
變頻器本身有風(fēng)扇進(jìn)行風(fēng)冷散熱,但在灰塵較多的環(huán)境中長時間運(yùn)行時,變頻器內(nèi)部的元器件及導(dǎo)線上會掛滿灰塵,這時若環(huán)境再有潮氣,變頻器內(nèi)部就易形成短路或誤發(fā)信號的故障。對策:
對變頻器室進(jìn)行良好的密封且定期對變頻器解體進(jìn)行灰塵清掃。
2.4 嚴(yán)重惡劣環(huán)境下的對策
有的環(huán)境十分惡劣,既有高溫還有腐蝕性氣體、灰塵、潮氣等,變頻器極易發(fā)生故障。
1)對策如同油浸變壓器一樣,對變頻器進(jìn)行全密封強(qiáng)迫循環(huán)冷卻,具體辦法如下。
(1)做一密閉容器,容器上安裝好變頻器的三相輸入/輸出、外接制動電阻、引出控制的接線柱,變頻器內(nèi)置,若有制動單元則制動單元也內(nèi)置;容器上下兩側(cè)有進(jìn)油孔和出油孔,油泵強(qiáng)迫油循環(huán),油在外部進(jìn)行交換散熱。
(2)對變頻器內(nèi)部的元器件涂刷圓耀猿遍絕緣漆以保證變頻器浸入油中時其元器件同油相隔離。
(3)冷卻介質(zhì)為變壓器油。
(4)變頻器的發(fā)熱器件應(yīng)盡量在油路通道上。
(5)拆除原散熱風(fēng)機(jī)。
2)冷卻油量
3)實際應(yīng)用時冷卻油的溫度和壓力變頻器流入油溫度以圓緣益左右為宜,流出油最高溫度要比變頻器要求的最高環(huán)境溫度低緣益。由于變頻器的冷卻油流量也不大,進(jìn)油管和出油管的壓差以略大于進(jìn)油管和出油管間油的液位高度所形成壓力的員.員耀1.2倍為宜。
以上分析的幾種情況是變頻器在不能移至較好的環(huán)境情況下采取的對策。若變頻器能移至較好的環(huán)境且變頻器至電動機(jī)的距離不超過變頻器使用的要求,最好的辦法還是對變頻器移位,以保證變頻器的可靠運(yùn)行。
2.5 外來干擾的對策
外來干擾是指雷電、射頻等無線電信號的干擾。對外來干擾的對策,通常采用如下方法。
1)如圖員所示,將變頻器的主回路與控制回路分離,且將控制回路進(jìn)行可靠接地。
2)在控制回路電纜較長的使用場合,周圍環(huán)境中所產(chǎn)生的干擾就有可能從控制回路的電纜中侵入,從而使變頻器誤動作。如圖圓所示,將電纜線在數(shù)據(jù)線濾波器(dvop031松下產(chǎn)品)上繞圓耀猿圈再使用,將可排除干擾(數(shù)據(jù)線濾波器盡可能裝在變頻器附近)。
2.6 變頻器漏電及其對策
在變頻器輸入/輸出布線和電動機(jī)中存在分布電容,漏電流流過時,其值由分布電容量和載波頻率決定,可采用的對策見表2。
2.6.1 對大地的漏電流
漏電流不僅通過變頻器的自身系統(tǒng),有時會通過接地線等流向其他系統(tǒng),故常采取如下措施抑制。
1)降低電動機(jī)的載波頻率。注意這樣會增加電動機(jī)噪聲。選擇柔性pwm將使
電動機(jī)噪聲的增加不成為問題。
2)通過在變頻器自身系統(tǒng)和其他系統(tǒng)使用為高諧波、浪涌的漏電流而設(shè)計的漏電斷路器(如三菱progressive、super series),可以在低噪聲下運(yùn)行(提高載流頻率的時候)。
3)注意布線長度的增加將引起漏電流的增加。減小變頻器的載波頻率以減小漏電流。
4)提高電動機(jī)容量將導(dǎo)致漏電流加大。
2.6.2 線間漏電流
由于在變頻器輸出布線間的分布電容流過電流的高頻部分,外接的熱繼電器有時會產(chǎn)生不必要的動作。源園園v系列的小容量機(jī)種(特別是苑.緣kw 以下),在配線較長(緣0 m以上)時,對應(yīng)于電動機(jī)額定電流的比例會變大,因此,在外部使用的熱繼電器容易發(fā)生不必要的動作。線間漏電流路徑如圖猿所示。
1)使用變頻器的電子過電流保護(hù)。
2)降低載波頻率。請注意此時電動機(jī)噪聲將增大,選擇柔性pwm將使電動機(jī)噪聲的增加不會產(chǎn)生有害的影響。
為了保證電動機(jī)不受線間漏電流的影響,推薦使用一個溫度傳感器直接監(jiān)測電動機(jī)溫度。