變頻器使用中會出現(xiàn)很多的誤區(qū),今天小編給大家?guī)砀@?,整理?大誤區(qū)及解決策略,希望能夠幫到大家:
誤區(qū)一:在變頻器輸出回路連接電磁開關、電磁接觸器
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,一臺電動機故障,變頻器轉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、電磁接觸器是標準的配置,是安全斷開電源的方式,事實上這種做法存在較大的隱患。
存在弊端: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。若必須在變頻調速器輸出側使用接觸器,則必須在變頻調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,認為那樣更安全、也可以節(jié)能。
存在弊端: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。
存在弊端: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部元器件過熱,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,同時作為排氣口。下部也同樣開槽安裝帶濾網的風扇,作為進氣口??梢孕纬煽諝饬魍?,同時過濾環(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的小室內。
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,在變頻器輸出端并聯(lián)功率因數(shù)補償電容器
部分企業(yè)由于用電容量限制,電壓品質得不到保障,特別是大型用電設備投用時,會造成廠站內母線電壓降低,負載功率因數(shù)明顯隨著下降。為提高電壓品質,用戶通常在變頻器輸出端并聯(lián)功率因數(shù)補償電容器,希望可以改善電動機功率因數(shù)。
存在弊端: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。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,至于改善功率因數(shù),在變頻器的輸入側接入AC電抗器是有效的。
誤區(qū)五:選用斷路器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)在許多廠商生產的成套變頻調速設備,也基本上都配置斷路器(空氣開關),其實這也存在一些安全隱患。
存在弊端: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生延時,此期間會將短路電流引入變頻器內部,造成元件損壞。
應對策略:只要電纜是根據額定電流選型的,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,通常只根據驅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。
存在弊端: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。
結束語
變頻器在于其他智能設備(PLC、DCS系統(tǒng))配合后,可實現(xiàn)多重控制策略和閉環(huán)調節(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鍵。
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1)工作溫度。
內部是大功率的元件,極易受到工作溫度的影響,產品一般要求為0~55℃,但為了保證工作安全、可靠,使用時應考慮留有余地,可以控制在40℃以下。在控制箱中,變頻器一般應安裝在箱體上部,并嚴格遵守產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,變頻器內部易出現(xiàn)結露現(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,應把控制箱制成封閉式結構,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,會引起接觸不良。這時除了提高控制柜的機械強度、遠離振動源和沖擊源外,還應使用抗震橡皮墊固定控制柜外和內電磁開關之類產生振動的元器件。設備運行一段時間后,應對其進行檢查和維護。
5)防止電磁波干擾。
變頻器在工作中由于整流和變頻,周圍產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,柜內儀表和電子系統(tǒng),應該選用金屬外殼,屏蔽變頻器對儀表的干擾。所有的元器件均應可靠接地,除此之外,各電氣元件、儀器及儀表之間的連線應選用屏蔽控制電纜,且屏蔽層應接地。如果處理不好電磁干擾,往往會使整個系統(tǒng)無法工作,導致控制單元失靈或損壞。
6)防止輸入端過電壓。
變頻器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)壓設備,否則會造成嚴重后果。
變頻器節(jié)能主要表現(xiàn)在風機、水泵的應用上。為了保證生產的可靠性,各種生產機械在設計配用動力驅動時,都留有一定的富余量。當電機不能在滿負荷下運行時,除達到動力驅動要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成電能的浪費。風機、泵類等設備傳統(tǒng)的調速方法是通過調節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來調節(jié)給風量和給水量,其輸入功率大,且大量的能源消耗在擋板、閥門的截流過程中。當使用變頻調速時,如果流量要求減小,通過降低泵或風機的轉速即可滿足要求。
電動機使用變頻器的作用就是為了調速,并降低啟動電流。為了產生可變的電壓和頻率,該設備首先要把電源的交流電變換為直流電(DC),這個過程叫整流。把直流電(DC)變換為交流電(AC)的裝置,其科學術語為“inverter”(逆變器)。一般逆變器是把直流電源逆變?yōu)橐欢ǖ墓潭l率和一定電壓的逆變電源。對于逆變?yōu)轭l率可調、電壓可調的逆變器我們稱為變頻器。變頻器輸出的波形是模擬正弦波,主要是用在三相異步電動機調速用,又叫變頻調速器。對于主要用在儀器儀表的檢測設備中的波形要求較高的可變頻率逆變器,要對波形進行整理,可以輸出標準的正弦波,叫變頻電源。一般變頻電源是變頻器價格的15--20倍。由于變頻器設備中產生變化的電壓或頻率的主要裝置叫“inverter”,故該產品本身就被命名為“inverter”,即:變頻器。
變頻不是到處可以省電,有不少場合用變頻并不一定能省電。 作為電子電路,變頻器本身也要耗電(約額定功率的3-5%)。一臺1.5匹的空調自身耗電算下來也有20-30W,相當于一盞長明燈. 變頻器在工頻下運行,具有節(jié)電功能,是事實。但是他的前提條件是:
第一、大功率并且為風機/泵類負載;
第二、裝置本身具有節(jié)電功能(軟件支持);
這是體現(xiàn)節(jié)電效果的三個條件。除此之外,無所謂節(jié)不節(jié)電,沒有什么意義。如果不加前提條件的說變頻器工頻運行節(jié)能,就是夸大或是商業(yè)炒作。知道了原委,你會巧妙的利用他為你服務。一定要注意使用場合和使用條件才好正確應用,否則就是盲從、輕信而“受騙上當”。
功率因數(shù)補償節(jié)能
無功功率不但增加線損和設備的發(fā)熱,更主要的是功率因數(shù)的降低導致電網有功功率的降低,大量的無功電能消耗在線路當中,設備使用效率低下,浪費嚴重,使用變頻調速裝置后,由于變頻器內部濾波電容的作用,從而減少了無功損耗,增加了電網的有功功率。
軟啟動節(jié)能
1:電機硬啟動對電網造成嚴重的沖擊,而且還會對電網容量要求過高,啟動時產生的大電流和震動時對擋板和閥門的損害極大,對設備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能裝置后,利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始,最大值也不超過額定電流,減輕了對電網的沖擊和對供電容量的要求,延長了設備和閥門的使用壽命。節(jié)省了設備的維護費用。
2:從理論上講,變頻器可以用在所有帶有電動機的機械設備中,電動機在啟動時,電流會比額定高5-6倍的,不但會影響電機的使用壽命而且消耗較多的電量.系統(tǒng)在設計時在電機選型上會留有一定的余量,電機的速度是固定不變,但在實際使用過程中,有時要以較低或者較高的速度運行,因此進行變頻改造是非常有必要的。變頻器可實現(xiàn)電機軟啟動、補償功率因素