變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置,能實現(xiàn)對交流異步電機的軟起動、變頻調(diào)速、提高運轉(zhuǎn)精度、改變功率因數(shù)、過流/過壓/過載保護等功能,應(yīng)用領(lǐng)域很多,很多場合還對變頻器的要求比較高。那么我們在使用的時候需要注意哪些事項和防塵措施,才能更好的延長使用年限呢?還需要哪些技巧才能選到更好、更合適使用的變頻器呢,下面和小編一起看看吧!
變頻器選型方法和原則
變頻器的正確選擇對于控制系統(tǒng)的正常運行是非常關(guān)鍵的。選擇變頻器時必須要充分了解變頻器所驅(qū)動的負(fù)載特性。人們在實踐中常將生產(chǎn)機械分為三種類型恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、恒功率負(fù)載和風(fēng)機、水泵負(fù)載。
以下本文介紹有關(guān)變頻器的選型技巧:
1.恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載:
負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL與轉(zhuǎn)速n無關(guān),任何轉(zhuǎn)速下TL總保持恒定或基本恒定。例如傳送帶、攪拌機,擠壓機等摩擦類負(fù)載以及吊車、提升機等位能負(fù)載都屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。
變頻器拖動恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)的負(fù)載時,低速下的轉(zhuǎn)矩要足夠大,并且有足夠的過載能力。如果需要在低速下穩(wěn)速運行,應(yīng)該考慮標(biāo)準(zhǔn)異步電動機的散熱能力,避免電動機的溫升過高。
2.恒功率負(fù)載:
機床主軸和軋機、造紙機、塑料薄膜生產(chǎn)線中的卷取機、開卷機等要求的轉(zhuǎn)矩,大體與轉(zhuǎn)速成反比,這就是所謂的恒功率負(fù)載。負(fù)載的恒功率性質(zhì)應(yīng)該是就一定的速度變化范圍而言的。當(dāng)速度很低時,受機械強度的限制,TL不可能無限增大,在低速下轉(zhuǎn)變?yōu)楹戕D(zhuǎn)矩性質(zhì)。負(fù)載的恒功率區(qū)和恒轉(zhuǎn)矩區(qū)對傳動方案的選擇有很大的影響。電動機在恒磁通調(diào)速時,最大容許輸出轉(zhuǎn)矩不變,屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速;而在弱磁調(diào)速時,最大容許輸出轉(zhuǎn)矩與速度成反比,屬于恒功率調(diào)速。如果電動機的恒轉(zhuǎn)矩和恒功率調(diào)速的范圍與負(fù)載的恒轉(zhuǎn)矩和恒功率范圍相一致時,即所謂“匹配”的情況下,電動機的容量和變頻器的容量均最小。
3.風(fēng)機、泵類負(fù)載:
在各種風(fēng)機、水泵、油泵中,隨葉輪的轉(zhuǎn)動,空氣或液體在一定的速度范圍內(nèi)所產(chǎn)生的阻力大致與速度n的2次方成正比。隨著轉(zhuǎn)速的減小,轉(zhuǎn)速按轉(zhuǎn)速的2次方減小。這種負(fù)載所需的功率與速度的3次方成正比。當(dāng)所需風(fēng)量、流量減小時,利用變頻器通過調(diào)速的
方式來調(diào)節(jié)風(fēng)量、流量,可以大幅度地節(jié)約電能。由于高速時所需功率隨轉(zhuǎn)速增長過快,與速度的三次方成正比,所以通常不應(yīng)使風(fēng)機、泵類負(fù)載超工頻運行。
變頻器一般分為四種:迷你型、通用型、矢量型、專用型。
迷你型變頻器:比較適合做小型設(shè)備的客戶,迷你型變頻器以外觀精致、操作方便、輕巧。緊湊設(shè)計、性能優(yōu)良為特色。顯然,適合一些做小設(shè)備的客戶。
通用型變頻器:功能齊全、強大且穩(wěn)定,適合驅(qū)動常規(guī)負(fù)載:如機械加工設(shè)備,羅氏風(fēng)機也需要用通用性變頻器。
矢量型變頻器:性能優(yōu)于通用型變頻器,適合一些負(fù)載慣性大、需要低頻率高轉(zhuǎn)矩啟動(就是說保證低頻率的時候也能負(fù)載運轉(zhuǎn)起來)負(fù)載 的情況。
專用型變頻器:專用型變頻器針對指定行業(yè)。
變頻器使用注意事項
1、物理環(huán)境
1)工作溫度。變頻器內(nèi)部是大功率的電子元件,極易受到工作溫度的影響,產(chǎn)品一般要求為0~55℃,但為了保證工作安全、可靠,使用時應(yīng)考慮留有余地,最好控制在40℃以下。在控制箱中,變頻器一般應(yīng)安裝在箱體上部,并嚴(yán)格遵守產(chǎn)品說明書中的安裝要求,絕對不允許把發(fā)熱元件或易發(fā)熱的元件緊靠變頻器的底部安裝。
2)環(huán)境溫度。溫度太高且溫度變化較大時,變頻器內(nèi)部易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象,其絕緣性能就會大大降低,甚至可能引發(fā)短路事故。必要時,必須在箱中增加干燥劑和加熱器。
3)腐蝕性氣體。使用環(huán)境如果腐蝕性氣體濃度大,不僅會腐蝕元器件的引線、印刷電路板等,而且還會加速塑料器件的老化,降低絕緣性能,在這種情況下,應(yīng)把控制箱制成封閉式結(jié)構(gòu),并進行換氣。
4)振動和沖擊。裝有變頻器的控制柜受到機械振動和沖擊時,會引起電氣接觸不良。這時除了提高控制柜的機械強度、遠(yuǎn)離振動源和沖擊源外,還應(yīng)使用抗震橡皮墊固定控制柜外和內(nèi)電磁開關(guān)之類產(chǎn)生振動的元器件。設(shè)備運行一段時間后,應(yīng)對其進行檢查和維護。
2、電氣環(huán)境
1)防止電磁波干擾。變頻器在工作中由于整流和變頻,周圍產(chǎn)生了很多的干擾電磁波,這些高頻電磁波對附近的儀表、儀器有一定的干擾。因此,柜內(nèi)儀表和電子系統(tǒng),應(yīng)該選用金屬外殼,屏蔽變頻器對儀表的干擾。所有的元器件均應(yīng)可靠接地,除此之外,各電氣元件、儀器及儀表之間的連線應(yīng)選用屏蔽控制電纜,且屏蔽層應(yīng)接地。如果處理不好電磁干擾,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。
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,但是,如果輸入端高電壓作用時間長,會使變頻器輸入端損壞。因此,在實際運用中,要核實變頻器的輸入電壓、單相還是三相和變頻器使用額定電壓。特別是電源電壓極不穩(wěn)定時要有穩(wěn)壓設(shè)備,否則會造成嚴(yán)重后果。
3、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2mm2,長度應(yīng)控制在20m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。
4、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,如果電源是架空進線,在進線處裝設(shè)變頻專用避雷器(選件),或有按規(guī)范要求在離變頻器20m的遠(yuǎn)處預(yù)埋鋼管做專用接地保護。如果電源是電纜引入,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。
變頻器保養(yǎng)注意事項
變頻器在工作時產(chǎn)生的熱量,靠自身的風(fēng)扇強制制冷??諝馔ㄟ^散熱通道時,空氣中的塵埃容易附著或堆積在變頻器內(nèi)的電子元件上,從而影響散熱。當(dāng)溫度超過允許工作點時,會造成跳閘,嚴(yán)重時會縮短變頻器的壽命。在變頻器內(nèi)電子元件與風(fēng)道無隔離的情況下,由塵埃引起的故障更為普遍。因此,變頻器的防塵問題應(yīng)引起重視,下面介紹幾種常用的防塵措施。
?。?)設(shè)計專門的變頻器室。當(dāng)使用的變頻器功率較大或數(shù)量較多時,可以設(shè)計專門的變頻器室。房間的門窗和電纜穿墻孔要求密封,防止粉塵侵入;要設(shè)計空氣過濾裝置和循環(huán)通道,以保持室內(nèi)空氣正常流通;保證室內(nèi)溫度40℃以下。統(tǒng)一管理,有利于檢查維護。
(2)將變頻器安裝在設(shè)有風(fēng)機和過濾裝置的柜子里。當(dāng)用戶沒有條件設(shè)立專門的變頻器室時,可以考慮制作變頻器防塵柜。設(shè)計的風(fēng)機和過濾網(wǎng)要保證柜內(nèi)足夠的空氣流量。用戶要定期檢查風(fēng)機,清除過濾網(wǎng)上的灰塵,防止因通風(fēng)量不足而使溫度增高超過規(guī)定值。
?。?)選用防塵能力較強變頻器。市場上變頻器的規(guī)格型號很多,選擇時,除了價格和性能外,還應(yīng)考慮變頻器對環(huán)境的適應(yīng)性。有些變頻器沒有冷卻風(fēng)機,靠其殼體在空氣中自然散熱,與風(fēng)冷式變頻器相比,盡管體積較大,但器件的密封性能好,不受粉塵影響,維護簡單,故障率低,工作壽命長,特別適合于有腐蝕性工業(yè)氣體和粉塵的場合使用。
?。?)減少變頻器的空載運行時間。通用變頻器在工業(yè)生產(chǎn)過程中,一般都是經(jīng)常接通電源,通過變頻器的“正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)/公共端”控制端子(或控制面板上的按鍵),來控制電動機的起動/停止和旋轉(zhuǎn)方向。一些設(shè)備可能是時開時停,變頻器空載時風(fēng)扇仍在運行,會吸附粉塵,這是不必要的。生產(chǎn)操作過程中,應(yīng)盡量減少變頻器的空載時間,以減小粉塵對變頻器的影響。
?。?)建立定期除塵制度。用戶應(yīng)根據(jù)粉塵對變頻器的影響情況,確定定期除塵的時間間隔。除塵可采用電動吸塵器或壓縮空氣吹掃。除塵之后,還要注意檢查變頻器風(fēng)機的轉(zhuǎn)動情況,檢查電氣連接點是否松動發(fā)熱。
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