提高变频器效率和使用寿命的关键

发布时间:2018-03-12 16:18

  在于其他智能设备(系统)配合后,可实现多重控制策略和闭环调节,其本身也具备较为完善的保护功能。但在实际应用和安装环境中,却存在许多误区。正视矛盾的所在,规避风险,合理运用,才是提高变频器效率和使用寿命的关键。

  误区一:在变频器输出回路连接电磁开关、电磁

  在实际应用中,一些场合需要使用到接触器进行变频器切换:如当变频故障时切换到工频状态运行,或是当采用一拖二方式,一台故障,变频器转向拖动另一台电动机等情况。所以许多用户会认为在变频器输出回路加装电磁开关、电磁接触器是标准的配置,是安全断开的方式,事实上这种做法存在较大的隐患。

  弊端:在变频器还在运行的时候,接触器先行断开,突然中断负载,浪涌电流会使过电流保护动作,会给整流逆变主电路产生一定的冲击。严重的,甚至会使变频器输出模块IGBT造成损坏。同时,在带感性电动机负载时,感性磁场能量无法快速释放,将产生高电压,损伤电动机和连接电缆的绝缘。

  应对策略:将变频器输出侧直接与电动机电缆相连,正常起停电动机可以通过触发变频器控制端子来实现,达到软起软停的效果。若必须在变频调速器输出侧使用接触器,则必须在变频调速器输出与接触器动作之间,加以必要的控制联锁,保证只有在变频调速器无输出时,接触器才能动作。

  误区二:设备正常停运时,断开变频器交流输入电源

  在设备正常停运时,很多用户习惯于断开变频器交流输入电源开关,认为那样更安全、也可以节能。

  弊端:此种做法,表面上似乎可以起到保护变频器不受电源故障冲击的作用。实际上,变频器长时间不带电,加上现场环境湿度影响,会造成内部电路板受潮而发生缓慢氧化、逐渐出现短路现象。这就是在变频器断电停运一段时间后,再次送电时会频繁报软故障的原因。

  应对策略:除设备检修外,应使变频器长时间处于带电状态。除此之外,还应开启变频控制柜的上下风扇、在柜内放置干燥剂或安装自动温湿度控制加热器,保持通风和环境干燥。

  误区三:露天或粉尘环境下安装的变频器控制柜采用密封型式

  在部分厂矿、地下室、露天安装使用的变频器控制柜,会经受着如高温、粉尘、潮湿等恶劣环境的严酷考验。为此,很多用户会选用密封型式的变频柜。这样虽然在一定程度上可以起到防雨、防尘的效果,但同时也带来了变频器散热不良的问题。

  弊端:控制柜密封严实会使得变频器因通风散热能力不足而引起内部过热,热敏元件保护动作,造成故障跳闸,设备被迫停运。

  应对策略:在变频器控制柜上部加装透气的防雨罩,且带有防尘滤网,同时作为排气口。下部也同样开槽安装带滤网的风扇,作为进气口。可以形成空气流通,同时过滤环境里的粉尘。冷却空气流通方向:从底部流向顶部。变频器之间的横向安装距离应不小于5mm,进入变频器的冷却空气温度不能超过+40摄氏度。如果环境温度长时间在+40摄氏度以上,则需考虑将变频器安装在带空调的小室内。

  在控制箱中,变频器一般应安装在箱体上部,不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。

  误区四:为提高电压品质,在变频器输出端并联功率因数补偿器

  部分企业由于用电容量限制,电压品质得不到保障,特别是大型用电设备投用时,会造成厂站内母线电压降低,负载功率因数明显随着下降。为提高电压品质,用户通常在变频器输出端并联功率因数补偿,希望可以改善电动机功率因数。

  弊端:将功率因数补偿电容器与浪涌吸收器连接在电机电缆上(在传动单元和电机之间),它们的影响不仅会降低电机的控制精度,还会在传动单元输出侧形成瞬变电压,引起ACS800传动单元的性损坏。如果在ACS800的三相输入线上并联功率因数补偿电容器,必须确保该电容器和ACS800不会同时充电,以避免浪涌电压损坏变频器。(http://www.diangon.com 版权所有)变频器的电流流入改善功率因数用的电容器,由于其充电电流造成变频器过电流(OCT),所以不能起动。

  应对策略:将电容器拆除后运转,至于改善功率因数,在变频器的输入侧接入AC电抗器是有效的。

  误区五:选用作为变频器热过载和短路保护,效果比熔断器好

  断路器具备较为完善的保护功能,已广泛应用在配电设备中,大有取代传统熔断器的趋势。现在许多厂商生产的成套变频调速设备,也基本上都配置断路器,其实这也存在一些安全隐患。

  弊端:在电源电缆发生短路故障时,断路器保护动作跳闸由于断路器本身的固有动作时间而产生延时,此期间会将短路电流引入变频器内部,造成元件损坏。

  应对策略:只要电缆是根据额定电流选型的,变频器传动单元就能保护自身、输入端和电机电缆,以防止热过载,并不需要附加额外的热过载保护设备。配置熔断器将可在短路情况下保护输入电缆,在传动装置内部短路时减少装置损坏和防止相连设备的损坏。

  检查配置的熔断器动作时间应低于0.5秒。动作时间取决于熔断器类型(gG或aR)、供电网路阻抗、电源电缆的横截面积、材料和长度。当使用gG熔断器超出0.5秒动作时间时,快熔(aR)在多数情况下可将动作时间减少到一个可接受水平。熔断器必须为无延时类型。

  断路器对传动设备不能提供足够快的保护,因为它们的反应速度比熔断器慢。因此需要快速保护时,应使用熔断器而不是断路器。

  误区六:变频器选型只需考虑负载功率

  许多用户在采购变频器时,通常只根据驱动电动机的功率来匹配变频器容量。其实,电动机所带动的负载不一样,对变频器的要求也不一样。

  弊端:由于电动机所带的负载特性存在差异,如果不充分考虑综合因素,可能会造成变频器使用不当而损坏,同时由于未配备必要的制动单元和滤波器,可能会引起安全风险。

  应对策略:针对负载的特性和类型,合理选用变频器的容量和配置。

  1)风机和水泵是最普通的负载:对变频器的要求最为简单,只要变频器容量等于电动机容量即可(空压机、深水泵、泥沙泵、快速变化的音乐喷泉需加大容量)。

  2)起重机类负载:这类负载的特点是启动时冲击很大,因此要求变频器有一定余量。同时,在重物下放肘,会有能量回馈,因此要使用制动单元或采用共用母线方式。

  3)不均行负载:有的负载有时轻,有时重,此时应按照重负载的情况来选择变频器容量,例如轧钢机机械、粉碎机械、搅拌机等。

  4)大惯性负载:如离心机、冲床、水泥厂的旋转窑,此类负载惯性很大,因此启动时可能会振荡,电动机减速时有能量回馈……应该用容量稍大的变频器来加快启动,避免振荡。配合制动单元消除回馈电能。

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