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現場安裝調試變頻器應注意的幾個重要問題

2019-11-27

變頻器是利用電力半導體器材的通斷效果將工頻電源變換為另一頻率的電能操控設備。咱們現在運用的變頻器首要選用交—直—交方法(VVVF變頻或矢量操控變頻),先把工頻交流電源經過整流器轉換成直流電源,然後再把直流電源轉換成頻率、電壓均可操控的交流電源以供給電動機。變頻器的電路一般由整流、中心直流環節、逆變和操控4個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器,逆變部分為IGBT三相橋式逆變器,且輸出為PWM波形,中心直流環節為濾波、直流儲能和緩衝無功功率。


變頻器選型:


變頻器選型時要確認以下幾點:


1)選用變頻的意圖;恒壓操控或恒流操控等。

2)變頻器的負載類型;如葉片泵或容積泵等,特別留意負載的功用曲線,功用曲線決定了應用時的方法方法。


3)變頻器與負載的匹配問題;


I.電壓匹配;變頻器的額外電壓與負載的額外電壓相符。


II.電流匹配;一般的離心泵,變頻器的額外電流與電機的額外電流相符。對於特別的負載如深水泵等則需求參閱電機功用參數,以最大電流確認變頻器電流和過載才幹。


III.轉矩匹配;這種狀況在恒轉矩負載或有減速設備時有或許發作。


4)在運用變頻器驅動高速電機時,因為高速電機的電抗小,高次諧波添加導致輸出電流值增大。因而用於高速電機的變頻器的選型,其容量要稍大於一般電機的選型。


5)變頻器假如要長電纜運轉時,此刻要采取辦法按捺長電纜對地耦合電容的影響,防止變頻器出力不足,所以在這樣狀況下,變頻器容量要擴大一檔或者在變頻器的輸出端設備輸出電抗器。


6)對於一些特別的應用場合,如高溫,高海拔,此刻會引起變頻器的降容,變頻器容量要擴大一擋。

變頻器操控原理圖規劃:


1)首先確認變頻器的設備環境;


I.作業溫度。變頻器內部是大功率的電子元件,極易受到作業溫度的影響,產品一般要求為0~55℃,但為了確保作業安全、牢靠,運用時應考慮留有餘地,最好操控在40℃以下。在操控箱中,變頻器一般應設備在箱體上部,並嚴格遵守產品說明書中的設備要求,肯定不允許把發熱元件或易發熱的元件緊靠變頻器的底部設備。


II.環境溫度。溫度太高且溫度改變較大時,變頻器內部易呈現結露現象,其絕緣功用就會大大下降,甚至或許引發短路事故。必要時,有必要在箱中添加幹燥劑和加熱器。在水處理間,一般水汽都比較重,假如溫度改變大的話,這個問題會比較突出。


III.腐蝕性氣體。運用環境假如腐蝕性氣體濃度大,不僅會腐蝕元器材的引線、印刷電路板等,並且還會加快塑料器材的老化,下降絕緣功用。


IV.振蕩和衝擊。裝有變頻器的操控櫃受到機械振蕩和衝擊時,會引起電氣接觸不良。淮安熱電就呈現這樣的問題。這時除了進步操控櫃的機械強度、遠離振蕩源和衝擊源外,還應運用抗震橡皮墊固定操控櫃外和內電磁開關之類發作振蕩的元器材。設備運轉一段時間後,應對其進行檢查和保護。


V.電磁波攪擾。變頻器在作業中因為整流和變頻,周圍發作了很多的攪擾電磁波,這些高頻電磁波對鄰近的外表、儀器有必定的攪擾。因而,櫃內外表和電子體係,應該選用金屬外殼,屏蔽變頻器對外表的攪擾。一切的元器材均應牢靠接地,除此之外,各電氣元件、儀器及外表之間的連線應選用屏蔽操控電纜,且屏蔽層應接地。假如處理不好電磁攪擾,往往會使整個體係無法作業,導致操控單元失靈或損壞。


2)變頻器和電機的間隔確認電纜和布線方法;


I.變頻器和電機的間隔應該盡量的短。這樣減小了電纜的對地電容,削減攪擾的發射源。


II.操控電纜選用屏蔽電纜,動力電纜選用屏蔽電纜或者從變頻器到電機悉數用穿線管屏蔽。


III.電機電纜應獨立於其它電纜走線,其最小間隔為500mm。一起應防止電機電纜與其它電纜長間隔平行走線,這樣才幹削減變頻器輸出電壓快速改變而發作的電磁攪擾。假如操控電纜和電源電纜交叉,應盡或許使它們按90度角交叉。與變頻器有關的模仿量信號線與主回道路分隔走線,即便在操控櫃中也要如此。


IV.與變頻器有關的模仿信號線最好選用屏蔽雙絞線,動力電纜選用屏蔽的三芯電纜(其標準要比一般電機的電纜大檔)或遵照變頻器的用戶手冊。


3)變頻器操控原理圖;


I.主回路:電抗器的效果是防止變頻器發作的高次諧波經過電源的輸入回路返回到電網從而影響其他的受電設備,需求依據變頻器的容量大小來決定是否需求加電抗器;濾波器是設備在變頻器的輸出端,削減變頻器輸出的高次諧波,當變頻器到電機的間隔較遠時,應該設備濾波器。雖然變頻器自身有各種保護功用,但缺相保護卻並不完美,斷路器在主回路中起到過載,缺相等保護,選型時可依照變頻器的容量進行挑選。能夠用變頻器自身的過載保護替代熱繼電器。


II.操控回路:具有工頻變頻的手動切換,以便在變頻呈現毛病時能夠手動切工頻運轉,因輸出端不能加電壓,固工頻和變頻要有互鎖。


4)變頻器的接地;


變頻器正確接地是進步體係穩定性,按捺噪聲才幹的重要手法。變頻器的接地端子的接地電阻越小越好,接地導線的截麵不小於4mm,長度不超越5m。變頻器的接地應和動力設備的接地點分隔,不能共地。信號線的屏蔽層一端接到變頻器的接地端,另一端浮空。變頻器與操控櫃之間電氣相通。


變頻器操控櫃規劃:


變頻器應該設備在操控櫃內部,操控櫃在規劃時要留意以下問題


1)散熱問題:變頻器的發熱是由內部的損耗發作的。在變頻器中各部分損耗中首要以主電路為主,約占98%,操控電路占2%。為了確保變頻器正常牢靠運轉,有必要對變頻器進行散熱咱們一般選用電扇散熱;變頻器的內裝電扇可將變頻器的箱體內部散熱帶走,若電扇不能正常作業,應立即中止變頻器運轉;大功率的變頻器還需求在操控櫃上加電扇,操控櫃的風道要規劃合理,一切進風口要設置防塵網,排風曉暢,防止在櫃中構成渦流,在固定的位置構成灰塵堆積;依據變頻器說明書的通風量來挑選匹配的電扇,電扇設備要留意防震問題。


2)電磁攪擾問題:


I.變頻器在作業中因為整流和變頻,周圍發作了很多的攪擾電磁波,這些高頻電磁波對鄰近的外表、儀器有必定的攪擾,並且會發作高次諧波,這種高次諧波會經過供電回路進入整個供電網絡,從而影響其他外表。假如變頻器的功率很大占整個體係25%以上,需求考慮操控電源的抗攪擾辦法。


II.當體係中有高頻衝擊負載如電焊機、電鍍電源時,變頻器自身會因為攪擾而呈現保護,則考慮整個體係的電源質量問題。


3)防護問題需求留意以下幾點:


I.防水防結露:假如變頻器放在現場,需求留意變頻器櫃上方不的有管道法蘭或其他漏點,在變頻器鄰近不能有噴濺水流,總歸現場櫃體防護等級要在IP43以上。


II.防塵:一切進風口要設置防塵網隔絕絮狀雜物進入,防塵網應該規劃為可拆卸式,以便利整理,保護。防塵網的網格依據現場的具體狀況確認,防塵網四周與操控櫃的結合處要處理嚴密。


III.防腐蝕性氣體:在化工行業這種狀況比較多見,此刻能夠將變頻櫃放在操控室中。


變頻器接線標準:


信號線與動力線有必要分隔走線:運用模仿量信號進行長途操控變頻器時,為了削減模仿量受來自變頻器和其它設備的攪擾,請將操控變頻器的信號線與強電回路(主回路及順控回路)分隔走線。間隔應在30cm以上。即便在操控櫃內,同樣要堅持這樣的接線標準。該信號與變頻器之間的操控回道路最長不得超越50m。


信號線與動力線有必要別離放置在不同的金屬管道或者金屬軟管內部:銜接PLC和變頻器的信號線假如不放置在金屬管道內,極易受到變頻器和外部設備的攪擾;一起因為變頻器無內置的電抗器,所以變頻器的輸入和輸出級動力線對外部會發作極強的攪擾,因而放置信號線的金屬管或金屬軟管一直要延伸到變頻器的操控端子處,以確保信號線與動力線的完全分隔。


1)模仿量操控信號線應運用雙股絞合屏蔽線,電線標準為0.75mm2。在接線時必定要留意,電纜剝線要盡或許的短(5-7mm左右),一起對剝線今後的屏蔽層要用絕緣膠布包起來,以防止屏蔽線與其它設備接觸引進攪擾。


2)為了進步接線的簡易性和牢靠性,推薦信號線上運用壓線棒端子。


變頻器的運轉和相關參數的設置:


變頻器的設定參數多,每個參數均有必定的挑選規模,運用中常常遇到因單個參數設置不當,導致變頻器不能正常作業的現象。


操控方法:即速度操控、轉距操控、PID操控或其他方法。采取操控方法後,一般要依據操控精度,需求進行靜態或動態辨識。


最低運轉頻率:即電機運轉的最小轉速,電機在低轉速下運轉時,其散熱功用很差,電機長期運轉在低轉速下,會導致電機焚毀。並且低速時,其電纜中的電流也會增大,也會導致電纜發熱。


最高運轉頻率:一般的變頻器最大頻率到60Hz,有的甚至到400Hz,高頻率將使電機高速運轉,這對一般電機來說,其軸承不能長期的超額外轉速運轉,電機的轉子是否能接受這樣的離心力。


載波頻率:載波頻率設置的越高其高次諧波重量越大,這和電纜的長度,電機發熱,電纜發熱變頻器發熱等因素是密切相關的。


電機參數:變頻器在參數中設定電機的功率、電流、電壓、轉速、最大頻率,這些參數能夠從電機銘牌中直接得到。


跳頻:在某個頻率點上,有或許會發作共振現象,特別在整個設備比較高時;在操控壓縮機時,要防止壓縮機的喘振點。


常見毛病剖析:


過流毛病:過流毛病可分為加快、減速、恒速過電流。其或許是因為變頻器的加減速時間太短、負載發作驟變、負荷分配不均,輸出短路等原因引起的。這時一般可經過延伸加減速時間、削減負荷的驟變。


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