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關(guān)于延長變頻器的使用壽命
2024-10-25
關(guān)于延長變頻器的使用壽命
描述:
在現(xiàn)代
工業(yè)
自動(dòng)化
設(shè)備
中,變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),通過改變電機(jī)工作頻率方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備,利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能裝置,能實(shí)現(xiàn)對(duì)交流異步電機(jī)的軟起動(dòng)、變頻調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功率因數(shù)、過流/過壓/過載保護(hù)等功能。在
工業(yè)自動(dòng)化
程度中得到了廣泛的應(yīng)用。
如何延長變頻器在
工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備
使用中壽命,是行業(yè)內(nèi)人員都非常關(guān)注的問題,從變頻器的應(yīng)用環(huán)境、電磁干擾與抗干擾、電網(wǎng)質(zhì)量等方面進(jìn)行了分析,提出了使用變頻器時(shí)應(yīng)注意的問題及相應(yīng)的改進(jìn)建議,相信這對(duì)提高變頻器在
工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備
使用壽命會(huì)有顯著的效果。
一、
電磁干擾對(duì)變頻器的影響:
在現(xiàn)代
工業(yè)
自動(dòng)化
控制
系統(tǒng)中,多采用微機(jī)或者PLC 控制技術(shù),在系統(tǒng)設(shè)計(jì)或者改造過程中,一定要注意
變頻器
對(duì)微機(jī)控制板的干擾問題。變頻器受外界干擾來源,由于用戶自己設(shè)計(jì)的微機(jī)控制板一般工藝水平差,不符合EMC國際標(biāo)準(zhǔn),在采用變頻器后,產(chǎn)生的傳導(dǎo)和輻射干擾,往往導(dǎo)致工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)工作異常,因此需要采取下述必要措施。
1、良好的接地。電機(jī)等強(qiáng)電控制系統(tǒng)的接地線必須通過接地匯流排可靠接地,微機(jī)控制板的屏蔽地,應(yīng)單獨(dú)接地。對(duì)于某些干擾嚴(yán)重的場合,建議將傳感器、I/0接口屏蔽層與
自動(dòng)化
控制板的控制地相連。
2、給微機(jī)控制板輸入電源加裝EMI濾波器、共模電感、高頻磁環(huán)等,可以有效抑制傳導(dǎo)干擾。另外,在輻射干擾嚴(yán)重的場合,如周圍存在GSM、或者小靈通基站時(shí),可以對(duì)微機(jī)控制板添加金屬網(wǎng)狀屏蔽罩進(jìn)行屏蔽處理。
3、給
變頻器
輸入端加裝EMI 濾波器,可以有效抑制變頻器對(duì)電網(wǎng)的傳導(dǎo)干擾,加裝輸入交流和直流電抗器,可以提高功率因數(shù),減小諧波污染,綜合效果好。在某些
工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備
中電機(jī)與變頻器之間距離超過100 m 的場合,需要在變頻器側(cè)添加交流輸出電抗器,解決因?yàn)檩敵鰧?dǎo)線對(duì)地分布參數(shù)造成的漏電流保護(hù)和減少對(duì)外部的輻射干擾。一個(gè)行之有效的方法就是采用鋼管穿線或者屏蔽電纜的方法,并將鋼管外殼或者電纜屏蔽層與大地可靠連接。值得注意的是在不添加交流輸出電抗器時(shí),如果采用鋼管穿線或者屏蔽電纜的方法,增大了輸出對(duì)地的分布電容,容易出現(xiàn)過流。當(dāng)然在實(shí)際應(yīng)用中一般采取其中的一種或者幾種方法。
4、對(duì)模擬傳感器檢測(cè)輸入和模擬控制信號(hào)進(jìn)行電氣屏蔽和隔離。在變頻器組成的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中,建議盡量不要采用模擬控制,特別是控制距離大于1m,跨控制柜安裝的情況下。因?yàn)樽冾l器一般都有多段速設(shè)定、開關(guān)頻率量輸入輸出,可以滿足要求。如果非要用模擬量控制時(shí),建議一定采用屏蔽電纜,并在傳感器側(cè)或者變頻器側(cè)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端一點(diǎn)接地。如果干擾仍舊嚴(yán)重,需要實(shí)現(xiàn)DC/DC隔離措施?梢圆捎脴(biāo)準(zhǔn)的DC/DC模塊,或者采用對(duì)v/f轉(zhuǎn)換光隔離,再采用頻率設(shè)定輸入的方法。
二、
工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備
中變頻器的使用環(huán)境:
1、工作溫度。變頻器內(nèi)部是大功率的電子元件,極易受到工作溫度的影響,產(chǎn)品一般要求為0~55℃,但為了保證工作安全、可靠,使用時(shí)應(yīng)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(yīng)安裝在箱體上部,并嚴(yán)格遵守產(chǎn)品說明書中的安裝要求,絕對(duì)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)境濕度。濕度太高且溫度變化較大時(shí),變頻器內(nèi)部易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象,其絕緣性能就會(huì)大大降低,甚至可能引發(fā)短路事故。必要時(shí),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(huì)腐蝕元器件的引線、印刷電路板等,而且還會(huì)加速塑料器件的老化,降低絕緣性能,在這種情況下,應(yīng)把控制箱制成封閉式結(jié)構(gòu),并進(jìn)行換氣。
4、振動(dòng)和沖擊。裝有
工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備
中變頻器的控制柜受到機(jī)械振動(dòng)和沖擊時(shí),會(huì)引起
電氣自動(dòng)化設(shè)備
接觸不良。這時(shí)除了提高控制柜的機(jī)械強(qiáng)度、遠(yuǎn)離振動(dòng)源和沖擊源外,還應(yīng)使用抗震橡皮墊固定控制柜外和內(nèi)電磁開關(guān)之類產(chǎn)生振動(dòng)的元器件。工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行檢查和維護(hù)。
5、防止電磁干擾。電焊機(jī)、動(dòng)力機(jī)械;遠(yuǎn)離放射線物質(zhì)及可燃物;避免直接日照:遠(yuǎn)離腐蝕性液體、瓦斯
6、防止輸入端過電壓。
變頻器
電源輸入端往往有過電壓保護(hù),但是,如果輸入端高電壓作用時(shí)間長,會(huì)使變頻器輸入端損壞。因此,在實(shí)際運(yùn)用中,要核實(shí)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(shí)要有穩(wěn)壓設(shè)備,否則會(huì)造成嚴(yán)重后果。
三、
工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備
中變頻控制柜的設(shè)計(jì):
1、變頻控制柜電氣原理圖設(shè)計(jì)合理:變頻器上口不加漏電保護(hù)器、下口不加接觸器(無變頻工頻轉(zhuǎn)換)、電容、變頻柜有散熱風(fēng)扇、變頻器不用上口接觸器控制啟停。
2、變頻柜內(nèi)元器件的布局:變頻柜內(nèi)器件的合理布局和有效距離,要有足夠的散熱空間,走線合理
3、變頻器參數(shù)的合理設(shè)置:變頻器的啟動(dòng)停止要合理不要用上口接觸器控制啟停、根據(jù)需要設(shè)置自由停車或減速停車。變頻器的加速減速時(shí)間、變頻器內(nèi)電機(jī)參數(shù)
四、
工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備
中變頻器的保養(yǎng):
變頻器要適時(shí)清灰保養(yǎng)。保養(yǎng)要清除變頻器內(nèi)部和風(fēng)路內(nèi)的積灰,臟物,;在保養(yǎng)的同時(shí)要仔細(xì)檢查
變頻器
,察看變頻器內(nèi)有無發(fā)熱變色部位,水泥電阻有無開裂現(xiàn)象,電解電容有無膨脹漏液防爆孔突出等現(xiàn)象,PCB 板有否異常,有沒有發(fā)熱燒黃部位。保養(yǎng)結(jié)束后,要恢復(fù)變頻器的參數(shù)和接線,送電,帶電機(jī)工作在3Hz 的低頻運(yùn)行,以確保變頻器工作正常。
五、結(jié)語:
從
工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備
中變頻器實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題出發(fā),從外界因素的干擾、使用環(huán)境、電網(wǎng)質(zhì)量等方面,有針對(duì)性地提出了在實(shí)際應(yīng)用中由于不良因素對(duì)變頻器的影響,然后就此問題總結(jié)出一些解決問題的方法及改進(jìn)的建議,對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備中變頻器延長使用壽命能起到很好的效果,在實(shí)際工程中應(yīng)用有一定的參考價(jià)值。
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