變頻器是利用電力半導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,能實現對交流異步電機的軟起動、變頻調速、提高運轉精度、改變功率因數、過流/過壓/過載保護等功能,應用領域很多,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的正常運行是非常關鍵的。選擇變頻器時必須要充分了解變頻器所驅動的負載特性。人們在實踐中常將生產機械分為三種類型恒轉矩負載、恒功率負載和風機、水泵負載。
以下本文介紹有關變頻器的選型技巧:
1.恒轉矩負載:
負載轉矩TL與轉速n無關,任何轉速下TL總保持恒定或基本恒定。例如傳送帶、攪拌機,擠壓機等摩擦類負載以及吊車、提升機等位能負載都屬于恒轉矩負載。
變頻器拖動恒轉矩性質的負載時,低速下的轉矩要足夠大,并且有足夠的過載能力。如果需要在低速下穩速運行,應該考慮標準異步電動機的散熱能力,避免電動機的溫升過高。
2.恒功率負載:
機床主軸和軋機、造紙機、塑料薄膜生產線中的卷取機、開卷機等要求的轉矩,大體與轉速成反比,這就是所謂的恒功率負載。負載的恒功率性質應該是就一定的速度變化范圍而言的。當速度很低時,受機械強度的限制,TL不可能無限增大,在低速下轉變為恒轉矩性質。負載的恒功率區和恒轉矩區對傳動方案的選擇有很大的影響。電動機在恒磁通調速時,最大容許輸出轉矩不變,屬于恒轉矩調速;而在弱磁調速時,最大容許輸出轉矩與速度成反比,屬于恒功率調速。如果電動機的恒轉矩和恒功率調速的范圍與負載的恒轉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.風機、泵類負載:
在各種風機、水泵、油泵中,隨葉輪的轉動,空氣或液體在一定的速度范圍內所產生的阻力大致與速度n的2次方成正比。隨著轉速的減小,轉速按轉速的2次方減小。這種負載所需的功率與速度的3次方成正比。當所需風量、流量減小時,利用變頻器通過調速的
方式來調節風量、流量,可以大幅度地節約電能。由于高速時所需功率隨轉速增長過快,與速度的三次方成正比,所以通常不應使風機、泵類負載超工頻運行。
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:比較適合做小型設備的客戶,迷你型變頻器以外觀精致、操作方便、輕巧。緊湊設計、性能優良為特色。顯然,適合一些做小設備的客戶。
通用型變頻器:功能齊全、強大且穩定,適合驅動常規負載:如機械加工設備,羅氏風機也需要用通用性變頻器。
矢量型變頻器:性能優于通用型變頻器,適合一些負載慣性大、需要低頻率高轉矩啟動(就是說保證低頻率的時候也能負載運轉起來)負載 的情況。
專用型變頻器:專用型變頻器針對指定行業。
變頻器使用注意事項
1、物理環境
1)工作溫度。變頻器內部是大功率的電子元件,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,最好控制在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,絕對不允許把發熱元件或易發熱的元件緊靠變頻器的底部安裝。
2)環境溫度。溫度太高且溫度變化較大時,變頻器內部易出現結露現象,其絕緣性能就會大大降低,甚至可能引發短路事故。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,會引起電氣接觸不良。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。
2、電氣環境
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,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,往往會使整個系統無法工作,導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定時要有穩壓設備,否則會造成嚴重后果。
3、接地
變頻器正確接地是提高控制系統靈敏度、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,接地導線截面積應不小于2mm2,長度應控制在20m以內。變頻器的接地必須與動力設備接地點分開,不能共地。信號輸入線的屏蔽層,應接至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,使系統振蕩不止。變頻器與控制柜之間應電氣連通,如果實際安裝有困難,可利用銅芯導線跨接。
4、防雷
在變頻器中,一般都設有雷電吸收網絡,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絡是不能滿足要求的。在雷電活躍地區,這一問題尤為重要,如果電源是架空進線,在進線處裝設變頻專用避雷器(選件),或有按規范要求在離變頻器20m的遠處預埋鋼管做專用接地保護。如果電源是電纜引入,則應做好控制室的防雷系統,以防雷電竄入破壞設備。
變頻器保養注意事項
變頻器在工作時產生的熱量,靠自身的風扇強制制冷。空氣通過散熱通道時,空氣中的塵埃容易附著或堆積在變頻器內的電子元件上,從而影響散熱。當溫度超過允許工作點時,會造成跳閘,嚴重時會縮短變頻器的壽命。在變頻器內電子元件與風道無隔離的情況下,由塵埃引起的故障更為普遍。因此,變頻器的防塵問題應引起重視,下面介紹幾種常用的防塵措施。
(1)設計專門的變頻器室。當使用的變頻器功率較大或數量較多時,可以設計專門的變頻器室。房間的門窗和電纜穿墻孔要求密封,防止粉塵侵入;要設計空氣過濾裝置和循環通道,以保持室內空氣正常流通;保證室內溫度40℃以下。統一管理,有利于檢查維護。
(2)將變頻器安裝在設有風機和過濾裝置的柜子里。當用戶沒有條件設立專門的變頻器室時,可以考慮制作變頻器防塵柜。設計的風機和過濾網要保證柜內足夠的空氣流量。用戶要定期檢查風機,清除過濾網上的灰塵,防止因通風量不足而使溫度增高超過規定值。
(3)選用防塵能力較強變頻器。市場上變頻器的規格型號很多,選擇時,除了價格和性能外,還應考慮變頻器對環境的適應性。有些變頻器沒有冷卻風機,靠其殼體在空氣中自然散熱,與風冷式變頻器相比,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氣體和粉塵的場合使用。
(4)減少變頻器的空載運行時間。通用變頻器在工業生產過程中,一般都是經常接通電源,通過變頻器的“正轉/反轉/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/停止和旋轉方向。一些設備可能是時開時停,變頻器空載時風扇仍在運行,會吸附粉塵,這是不必要的。生產操作過程中,應盡量減少變頻器的空載時間,以減小粉塵對變頻器的影響。
(5)建立定期除塵制度。用戶應根據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機的轉動情況,檢查電氣連接點是否松動發熱。
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