在于其他智能設備(系統(tǒng))配合后,可實現(xiàn)多重控制策略和閉環(huán)調(diào)節(jié),其本身也具備較為完善的保護功能。但在實際應用和安裝環(huán)境中,卻存在許多誤區(qū)。正視矛盾的所在,規(guī)避風險,合理運用,才是提高變頻器效率和使用壽命的關(guān)鍵。
誤區(qū)一:在變頻器輸出回路連接電磁開關(guān)、電磁
在實際應用中,一些場合需要使用到接觸器進行變頻器切換:如當變頻故障時切換到工頻狀態(tài)運行,或是當采用一拖二方式,一臺故障,變頻器轉(zhuǎn)向拖動另一臺電動機等情況。所以許多用戶會認為在變頻器輸出回路加裝電磁開關(guān)、電磁接觸器是標準的配置,是安全斷開的方式,事實上這種做法存在較大的隱患。
弊端:在變頻器還在運行的時候,接觸器先行斷開,突然中斷負載,浪涌電流會使過電流保護動作,會給整流逆變主電路產(chǎn)生一定的沖擊。嚴重的,甚至會使變頻器輸出模塊IGBT造成損壞。同時,在帶感性電動機負載時,感性磁場能量無法快速釋放,將產(chǎn)生高電壓,損傷電動機和連接電纜的絕緣。
應對策略:將變頻器輸出側(cè)直接與電動機電纜相連,正常起停電動機可以通過觸發(fā)變頻器控制端子來實現(xiàn),達到軟起軟停的效果。若必須在變頻調(diào)速器輸出側(cè)使用接觸器,則必須在變頻調(diào)速器輸出與接觸器動作之間,加以必要的控制聯(lián)鎖,保證只有在變頻調(diào)速器無輸出時,接觸器才能動作。
誤區(qū)二:設備正常停運時,斷開變頻器交流輸入電源
在設備正常停運時,很多用戶習慣于斷開變頻器交流輸入電源開關(guān),認為那樣更安全、也可以節(jié)能。
弊端:此種做法,表面上似乎可以起到保護變頻器不受電源故障沖擊的作用。實際上,變頻器長時間不帶電,加上現(xiàn)場環(huán)境濕度影響,會造成內(nèi)部電路板受潮而發(fā)生緩慢氧化、逐漸出現(xiàn)短路現(xiàn)象。這就是在變頻器斷電停運一段時間后,再次送電時會頻繁報軟故障的原因。
應對策略:除設備檢修外,應使變頻器長時間處于帶電狀態(tài)。除此之外,還應開啟變頻控制柜的上下風扇、在柜內(nèi)放置干燥劑或安裝自動溫濕度控制加熱器,保持通風和環(huán)境干燥。
誤區(qū)三:露天或粉塵環(huán)境下安裝的變頻器控制柜采用密封型式
在部分廠礦、地下室、露天安裝使用的變頻器控制柜,會經(jīng)受著如高溫、粉塵、潮濕等惡劣環(huán)境的嚴酷考驗。為此,很多用戶會選用密封型式的變頻柜。這樣雖然在一定程度上可以起到防雨、防塵的效果,但同時也帶來了變頻器散熱不良的問題。
弊端:控制柜密封嚴實會使得變頻器因通風散熱能力不足而引起內(nèi)部過熱,熱敏元件保護動作,造成故障跳閘,設備被迫停運。
應對策略:在變頻器控制柜上部加裝透氣的防雨罩,且?guī)в蟹缐m濾網(wǎng),同時作為排氣口。下部也同樣開槽安裝帶濾網(wǎng)的風扇,作為進氣口??梢孕纬煽諝饬魍ǎ瑫r過濾環(huán)境里的粉塵。冷卻空氣流通方向:從底部流向頂部。變頻器之間的橫向安裝距離應不小于5mm,進入變頻器的冷卻空氣溫度不能超過+40攝氏度。如果環(huán)境溫度長時間在+40攝氏度以上,則需考慮將變頻器安裝在帶空調(diào)的小室內(nèi)。
在控制箱中,變頻器一般應安裝在箱體上部,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。
誤區(qū)四:為提高電壓品質(zhì),在變頻器輸出端并聯(lián)功率因數(shù)補償器
部分企業(yè)由于用電容量限制,電壓品質(zhì)得不到保障,特別是大型用電設備投用時,會造成廠站內(nèi)母線電壓降低,負載功率因數(shù)明顯隨著下降。為提高電壓品質(zhì),用戶通常在變頻器輸出端并聯(lián)功率因數(shù)補償,希望可以改善電動機功率因數(shù)。
弊端:將功率因數(shù)補償電容器與浪涌吸收器連接在電機電纜上(在傳動單元和電機之間),它們的影響不僅會降低電機的控制精度,還會在傳動單元輸出側(cè)形成瞬變電壓,引起ACS800傳動單元的永久性損壞。如果在ACS800的三相輸入線上并聯(lián)功率因數(shù)補償電容器,必須確保該電容器和ACS800不會同時充電,以避免浪涌電壓損壞變頻器。(http://www.diangon.com 版權(quán)所有)變頻器的電流流入改善功率因數(shù)用的電容器,由于其充電電流造成變頻器過電流(OCT),所以不能起動。
應對策略:將電容器拆除后運轉(zhuǎn),至于改善功率因數(shù),在變頻器的輸入側(cè)接入AC電抗器是有效的。
誤區(qū)五:選用作為變頻器熱過載和短路保護,效果比熔斷器好
斷路器具備較為完善的保護功能,已廣泛應用在配電設備中,大有取代傳統(tǒng)熔斷器的趨勢?,F(xiàn)在許多廠商生產(chǎn)的成套變頻調(diào)速設備,也基本上都配置斷路器,其實這也存在一些安全隱患。
弊端:在電源電纜發(fā)生短路故障時,斷路器保護動作跳閘由于斷路器本身的固有動作時間而產(chǎn)生延時,此期間會將短路電流引入變頻器內(nèi)部,造成元件損壞。
應對策略:只要電纜是根據(jù)額定電流選型的,變頻器傳動單元就能保護自身、輸入端和電機電纜,以防止熱過載,并不需要附加額外的熱過載保護設備。配置熔斷器將可在短路情況下保護輸入電纜,在傳動裝置內(nèi)部短路時減少裝置損壞和防止相連設備的損壞。
檢查配置的熔斷器動作時間應低于0.5秒。動作時間取決于熔斷器類型(gG或aR)、供電網(wǎng)路阻抗、電源電纜的橫截面積、材料和長度。當使用gG熔斷器超出0.5秒動作時間時,快熔(aR)在多數(shù)情況下可將動作時間減少到一個可接受水平。熔斷器必須為無延時類型。
斷路器對傳動設備不能提供足夠快的保護,因為它們的反應速度比熔斷器慢。因此需要快速保護時,應使用熔斷器而不是斷路器。
誤區(qū)六:變頻器選型只需考慮負載功率
許多用戶在采購變頻器時,通常只根據(jù)驅(qū)動電動機的功率來匹配變頻器容量。其實,電動機所帶動的負載不一樣,對變頻器的要求也不一樣。
弊端:由于電動機所帶的負載特性存在差異,如果不充分考慮綜合因素,可能會造成變頻器使用不當而損壞,同時由于未配備必要的制動單元和濾波器,可能會引起安全風險。
應對策略:針對負載的特性和類型,合理選用變頻器的容量和配置。
1)風機和水泵是最普通的負載:對變頻器的要求較為簡單,只要變頻器容量等于電動機容量即可(空壓機、深水泵、泥沙泵、快速變化的音樂噴泉需加大容量)。
2)起重機類負載:這類負載的特點是啟動時沖擊很大,因此要求變頻器有一定余量。同時,在重物下放肘,會有能量回饋,因此要使用制動單元或采用共用母線方式。
3)不均行負載:有的負載有時輕,有時重,此時應按照重負載的情況來選擇變頻器容量,例如軋鋼機機械、粉碎機械、攪拌機等。
4)大慣性負載:如離心機、沖床、水泥廠的旋轉(zhuǎn)窯,此類負載慣性很大,因此啟動時可能會振蕩,電動機減速時有能量回饋……應該用容量稍大的變頻器來加快啟動,避免振蕩。配合制動單元消除回饋電能。
西門子公司不同類型的變頻器,用戶可以根據(jù)自己的實際工藝要求和運用場合選擇不同類型的變頻器。在選擇變頻器時因注意以下幾點注意事頊:
1、根據(jù)負載特性選擇變頻器,如負載為恒轉(zhuǎn)矩負載需選擇西門子mmv/mdv、mm420/mm440變頻器,如負載為風機、泵類負載應選擇西門子430變頻器。
2、選擇變頻器時應以實際電動機電流值作為變頻器選擇的依據(jù),電動機的額定功率只能作為參考。另外,應充分考慮變頻器的輸出含有豐富的高次諧波,會使電動機的功率因數(shù)和效率變差。因此,用變頻器給電動機供電與用工頻電網(wǎng)供電相比較,電動機的電流會增加10%而溫升會增加20%左右。所以在選擇電動機和變頻器時應考慮到這種情況,適當留有余量,以防止溫升過高,影響電動機的使用壽命。
3、變頻器若要長電纜運行時,此時應該采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響,避免變頻器出力不夠。所以變頻器應放大一、兩擋選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。
4、當變頻器用于控制并聯(lián)的幾臺電動機時,一定要考慮變頻器到電動機的電纜的長度總和在變頻器的容許范圍內(nèi)。如果超過規(guī)定值,要放大兩擋來選擇變頻器,另外在此種情況下,變頻器的控制方式只能為v/f控制方式,并且變頻器無法實現(xiàn)電動機的過流、過載保護,此時,需在每臺電動機側(cè)加熔斷器來實現(xiàn)保護。
5、對于一些特殊的應用場合,如高環(huán)境溫度、高開關(guān)頻率、高海拔等,此時會引起變頻器的降容,變頻器需放大一擋選擇。
6、使用變頻器控制高速電動機時,由于高速電動機的電抗小,會產(chǎn)生較多的高次諧波。而這些高次諧波會使變頻器的輸出電流值增加。因此,選擇用于高速電動機的變頻器時,應比普通電動機的變頻器稍大一些。
7、變頻器用于變極電動機時,應充分注意選擇變頻器的容量,使其最大額定電流在變頻器的額定輸出電流以下。另外,在運行中進行極數(shù)轉(zhuǎn)換時,應先停止電動機工作,否則,會造成電動機空轉(zhuǎn),惡劣時會造成變頻器損壞。
8、驅(qū)動防爆電動機時,變頻器沒有防爆構(gòu)造,應將變頻器設置在危險場所之外。
9、使用變頻器驅(qū)動齒輪減速電動機時,使用范圍受到齒輪轉(zhuǎn)動部分潤滑方式的制約。潤滑油潤滑時,在低速范圍內(nèi)沒有限制;在超過額定轉(zhuǎn)速以上的高速范圍內(nèi),有可能發(fā)生潤滑油用光的危險。因此,不要超過最高轉(zhuǎn)速容許值。
10、變頻器驅(qū)動繞線轉(zhuǎn)子異步電動機時,大多是利用已有的電動機。繞線電動機與普通的鼠籠電動機相比,繞線電動機繞組的阻抗小。因此,容易發(fā)生由于紋波電流而引起的過電流跳閘現(xiàn)象,所以應選擇比通常容量稍大的變頻器。一般繞線電動機多用于飛輪力矩gd2較大的場合,在設定加減速時間時應多注意。
2、必須是專業(yè)人員才能更換零件,嚴禁將線頭或金屬物遺留在變頻器內(nèi)部,否則會導致設備損壞。
3、維修前可以記錄保留變頻器內(nèi)部的關(guān)鍵參數(shù)。
4、更換主控制板后,必須在上電運行前進行參數(shù)的修改,否則可能會導致相關(guān)設備的損壞。
5、在通電狀態(tài)下不得進行接線或拔插連接插頭等操作。
6、不允許將變頻器的輸出端子(U、V、W)接在電流電網(wǎng)電源上。
7、變頻器出廠前已經(jīng)通過耐壓實驗,用戶不必再進行耐壓測試,否則會損壞器件。