隨著通用變頻器市場的日益繁榮,不包括OEM進口變頻器,中國通用變頻器年用量超過25億元人民幣,變頻器及其附屬設備的安裝、調試、日常維護及維修工作量劇增,給用戶造成重大直接和間接損失。
工作環境問題
在變頻器實際應用中,由於國內客戶除少數有專用機房外,大多為了降低成本,將變頻器直接安裝於工業現場。工作現場一般是灰塵大、溫度高,在南方還有濕度大的問題。對於線纜行業還有金屬粉塵,在陶瓷、印染等行業還有腐蝕性氣體和粉塵,在煤礦等場合,還有防爆的要求等等。因此必須根據現場情況做出相應的對策。
1. 變頻器的安裝設計基本要求
(1) 變頻器應該安裝在控製櫃內部。
(2) 變頻器最好安裝在控製櫃內的中部;變頻器要垂直安裝,正上方和正下方要避免安裝可能阻擋排風、進風的大元件。
(3) 變頻器上、下部邊緣距離控製櫃頂部、底部、或者隔板、或者必須安裝的大元件等的最小間距,應該大於300mm。
櫃內安裝變頻器的基本要求
(4) ruguoteshuyonghuzaishiyongzhongxuyaoqudiaojianpan,zebianpinqimianbandejianpankong,yidingyaoyongjiaodaiyangemifenghuozhecaiyongjiamianbantihuan,fangzhifenchendaliangjinrubianpinqineibu。
(5) 對變頻器要進行定期維護,及時清理內部的粉塵等。
(6) 其它的基本安裝、使用要求必須遵守用戶手冊上的有關說明;如有疑問請及時聯係相應廠家技術支持人員。
2 .防塵控製櫃的設計要求
在多粉塵場所,特別是多金屬粉塵、絮狀物的場所使用變頻器時,采取正確、合(he)理(li)的(de)防(fang)護(hu)措(cuo)施(shi)是(shi)十(shi)分(fen)必(bi)要(yao)的(de),防(fang)塵(chen)措(cuo)施(shi)得(de)當(dang)對(dui)保(bao)證(zheng)變(bian)頻(pin)器(qi)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)。總(zong)體(ti)要(yao)求(qiu)控(kong)製(zhi)櫃(gui)整(zheng)體(ti)應(ying)該(gai)密(mi)封(feng),應(ying)該(gai)通(tong)過(guo)專(zhuan)門(men)設(she)計(ji)的(de)進(jin)風(feng)口(kou)、出風口進行通風;控製櫃頂部應該有防護網和防護頂蓋出風口;控製櫃底部應該有底板和進風口、進線孔,並且安裝防塵網。
(1) 控製櫃的風道要設計合理,排風通暢,避免在櫃內形成渦流,在固定的位置形成灰塵堆積。
(2) 控製櫃頂部出風口上麵要安裝防護頂蓋,防止雜物直接落入;防護頂蓋高度要合理,不影響排風。防護頂蓋的側麵出風口要安裝防護網,防止絮狀雜物直接落入。
(3) 如果采用控製櫃頂部側麵排風方式,出風口必須安裝防護網。
(4) 一yi定ding要yao確que保bao控kong製zhi櫃gui頂ding部bu的de軸zhou流liu風feng機ji旋xuan轉zhuan方fang向xiang正zheng確que,向xiang外wai抽chou風feng。如ru果guo風feng機ji安an裝zhuang在zai控kong製zhi櫃gui頂ding部bu的de外wai部bu,必bi須xu確que保bao防fang護hu頂ding蓋gai與yu風feng機ji之zhi間jian有you足zu夠gou的de高gao度du;ruguofengjianzhuangzaikongzhiguidingbudeneibu,anzhuangsuoxuluodingbixucaiyongzhinidanjian,fangzhifengjituoluozaochengguineiyuanjianheshebeidesunhuai。jianyizaifengjiheguitizhijianjiazhuangsuliaohuozhexiangjiaojianzhendianquan,keyidadajianxiaofengjizhendongzaochengdezaoyin。
(5) 控製櫃的前、後門和其他接縫處,要采用密封墊片或者密封膠進行一定的密封處理,防止粉塵進入。
(6) 控製櫃底部、側板的所有進風口、進線孔,一定要安裝防塵網。阻隔絮狀雜物進入。防塵網應該設計為可拆卸式,以方便清理、維護。防塵網的網格要小,能夠有效阻擋細小絮狀物(與一般家用防蚊蠅紗窗的網格相仿);或者根據具體情況確定合適的網格尺寸。防塵網四周與控製櫃的結合處要處理嚴密。
(7) 對控製櫃一定要進行定期維護,及時清理內部、外部的粉塵、絮毛等雜物。維護周期可根據具體情況而定,但應該小於2~3個月;對於粉塵嚴重的場所,建議維護周期在1個月左右。
3. 防潮濕黴變的控製櫃的設計要求
多數變頻器廠家內部的印製板、金(jin)屬(shu)結(jie)構(gou)件(jian)均(jun)未(wei)進(jin)行(xing)防(fang)潮(chao)濕(shi)黴(mei)變(bian)的(de)特(te)殊(shu)處(chu)理(li),如(ru)果(guo)變(bian)頻(pin)器(qi)長(chang)期(qi)處(chu)於(yu)這(zhe)種(zhong)狀(zhuang)態(tai),金(jin)屬(shu)結(jie)構(gou)件(jian)容(rong)易(yi)產(chan)生(sheng)鏽(xiu)蝕(shi),對(dui)於(yu)導(dao)電(dian)銅(tong)排(pai)在(zai)高(gao)溫(wen)運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang)下(xia),更(geng)加(jia)劇(ju)了(le)鏽(xiu)蝕(shi)的(de)過(guo)程(cheng)。對(dui)於(yu)微(wei)機(ji)控(kong)製(zhi)板(ban)和(he)驅(qu)動(dong)電(dian)源(yuan)板(ban)上(shang)的(de)細(xi)小(xiao)銅(tong)質(zhi)導(dao)線(xian),由(you)於(yu)鏽(xiu)蝕(shi)將(jiang)造(zao)成(cheng)損(sun)壞(huai),因(yin)此(ci),對(dui)於(yu)應(ying)用(yong)於(yu)潮(chao)濕(shi)和(he)和(he)含(han)有(you)腐(fu)蝕(shi)性(xing)氣(qi)體(ti)的(de)場(chang)合(he),必(bi)須(xu)對(dui)於(yu)使(shi)用(yong)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)內(nei)部(bu)設(she)計(ji)有(you)基(ji)本(ben)要(yao)求(qiu),例(li)如(ru)印(yin)刷(shua)電(dian)路(lu)板(ban)必(bi)須(xu)采(cai)用(yong)三(san)防(fang)漆(qi)噴(pen)塗(tu)處(chu)理(li),對(dui)於(yu)結(jie)構(gou)件(jian)必(bi)須(xu)采(cai)用(yong)鍍(du)鎳(nie)鉻(ge)等(deng)處(chu)理(li)工(gong)藝(yi)。除(chu)此(ci)之(zhi)外(wai),還(hai)需(xu)要(yao)采(cai)取(qu)其(qi)它(ta)積(ji)極(ji)、有效、合理的防潮濕、防腐蝕氣體的措施。
(1) 控製櫃可以安裝在單獨的、密(mi)閉(bi)的(de)采(cai)用(yong)空(kong)調(tiao)的(de)機(ji)房(fang),此(ci)方(fang)法(fa)適(shi)用(yong)控(kong)製(zhi)設(she)備(bei)較(jiao)多(duo),建(jian)立(li)機(ji)房(fang)的(de)成(cheng)本(ben)低(di)於(yu)櫃(gui)體(ti)單(dan)獨(du)密(mi)閉(bi)處(chu)理(li)的(de)場(chang)合(he),此(ci)時(shi)控(kong)製(zhi)櫃(gui)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)如(ru)上(shang)防(fang)塵(chen)或(huo)者(zhe)一(yi)般(ban)環(huan)境(jing)設(she)計(ji)即(ji)可(ke)。
(2) caiyongdulijinfengkou。dandudejinfengkoukeyishezaikongzhiguidedibu,tongguodulimibidigouyuwaibuganjinghuanjinglianjie,cifangfaxuyaozaijinfengkouchuanzhuangyigefangchenwang,ruguodigouchaoguo5m以上時,可以考慮加裝鼓風機。
(3) 密閉控製櫃內可以加裝吸濕的幹燥劑或者吸附毒性氣體的活性材料,並近期更換。
4.幹擾問題
4.1 變頻器對微機控製板的幹擾
在注塑機、電梯等的控製係統中,多采用微機或者PLC進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi),在(zai)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)或(huo)者(zhe)改(gai)造(zao)過(guo)程(cheng)中(zhong),一(yi)定(ding)要(yao)注(zhu)意(yi)變(bian)頻(pin)器(qi)對(dui)微(wei)機(ji)控(kong)製(zhi)板(ban)的(de)幹(gan)擾(rao)問(wen)題(ti)。由(you)於(yu)用(yong)戶(hu)自(zi)己(ji)設(she)計(ji)的(de)微(wei)機(ji)控(kong)製(zhi)板(ban)一(yi)般(ban)工(gong)藝(yi)水(shui)平(ping)差(cha),不(bu)符(fu)合(he)EMC國際標準,在采用變頻器後,產生的傳導和輻射幹擾,往往導致控製係統工作異常,因此需要采取必要措施。
(1) 良liang好hao的de接jie地di。電dian機ji等deng強qiang電dian控kong製zhi係xi統tong的de接jie地di線xian必bi須xu通tong過guo接jie地di彙hui流liu排pai可ke靠kao接jie地di,微wei機ji控kong製zhi板ban的de屏ping蔽bi地di,最zui好hao單dan獨du接jie地di。對dui於yu某mou些xie幹gan擾rao嚴yan重zhong的de場chang合he,建jian議yi將jiang傳chuan感gan器qi、I/O接口屏蔽層與控製板的控製地相連[3]。
(2) 給微機控製板輸入電源加裝EMI濾波器、共模電感、高頻磁環等,成本低。可以有效抑製傳導幹擾。另外在輻射幹擾嚴重的場合,如周圍存在GSM、或者小靈通機站時,可以對微機控製板添加金屬網狀屏蔽罩進行屏蔽處理。
(3) 給變頻器輸入加裝EMI濾波器,可以有效抑製變頻器對電網的傳導幹擾,加裝輸入交流和直流電抗器L1、L2,可以提高功率因數,減小諧波汙染,綜合效果好。在某些電機與變頻器之間距離超過100m的場合,需要在變頻器側添加交流輸出電抗器L3,解(jie)決(jue)因(yin)為(wei)輸(shu)出(chu)導(dao)線(xian)對(dui)地(di)分(fen)布(bu)參(can)數(shu)造(zao)成(cheng)的(de)漏(lou)電(dian)流(liu)保(bao)護(hu)和(he)減(jian)少(shao)對(dui)外(wai)部(bu)的(de)輻(fu)射(she)幹(gan)擾(rao)。一(yi)個(ge)行(xing)之(zhi)有(you)效(xiao)的(de)方(fang)法(fa)就(jiu)是(shi)采(cai)用(yong)鋼(gang)管(guan)穿(chuan)線(xian)或(huo)者(zhe)屏(ping)蔽(bi)電(dian)纜(lan)的(de)方(fang)法(fa),並(bing)將(jiang)鋼(gang)管(guan)外(wai)殼(ke)或(huo)者(zhe)電(dian)纜(lan)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)與(yu)大(da)地(di)可(ke)靠(kao)連(lian)接(jie)。請(qing)注(zhu)意(yi),在(zai)不(bu)添(tian)加(jia)交(jiao)流(liu)輸(shu)出(chu)電(dian)抗(kang)器(qi)L3時(shi),如(ru)果(guo)采(cai)用(yong)鋼(gang)管(guan)穿(chuan)線(xian)或(huo)者(zhe)屏(ping)蔽(bi)電(dian)纜(lan)的(de)方(fang)法(fa),增(zeng)大(da)了(le)輸(shu)出(chu)對(dui)地(di)的(de)分(fen)布(bu)電(dian)容(rong),容(rong)易(yi)出(chu)現(xian)過(guo)流(liu)。當(dang)然(ran)在(zai)實(shi)際(ji)中(zhong)一(yi)般(ban)隻(zhi)采(cai)取(qu)其(qi)中(zhong)的(de)一(yi)種(zhong)或(huo)者(zhe)幾(ji)種(zhong)方(fang)法(fa)。
(4) duimonichuanganqijianceshuruhemonikongzhixinhaojinxingdianqipingbihegeli。zaibianpinqizuchengdekongzhixitongshejiguochengzhong,jianyijinliangbuyaocaiyongmonikongzhi,tebieshikongzhijulidayu1M,跨控製櫃安裝的情況下。因為變頻器一般都有多段速設定、kaiguanpinlvliangshurushuchu,keyimanzuyaoqiu。ruguofeiyaoyongmoniliangkongzhishi,jianyiyidingcaiyongpingbidianlan,bingzaichuanganqicehuozhebianpinqiceshixianyuanduanyidianjiedi。ruguoganraorengjiuyanzhong,xuyaoshixianDC/DC隔離措施。可以采用標準的DC/DC模塊,或者采用V/F轉換,光藕隔離再采用頻率設定輸入的方法。
4.2 變頻器本身抗幹擾問題
當變頻器的供電係統附近,存在高頻衝擊負載如電焊機、電鍍電源、電解電源或者采用滑環供電的場合,變頻器本身容易因為幹擾而出現保護。建議用戶采用如下措施:
(1) 在變頻器輸入側添加電感和電容,構成LC濾波網絡。
(2) 變頻器的電源線直接從變壓器側供電。
(3) 在條件許可的情況下,可以采用單獨的變壓器。
(4) 在zai采cai用yong外wai部bu開kai關guan量liang控kong製zhi端duan子zi控kong製zhi時shi,連lian接jie線xian路lu較jiao長chang時shi,建jian議yi采cai用yong屏ping蔽bi電dian纜lan。當dang控kong製zhi線xian路lu與yu主zhu回hui路lu電dian源yuan均jun在zai地di溝gou中zhong埋mai設she時shi,除chu控kong製zhi線xian必bi須xu采cai用yong屏ping蔽bi電dian纜lan外wai,主zhu電dian路lu線xian路lu必bi須xu采cai用yong鋼gang管guan屏ping蔽bi穿chuan線xian,減jian小xiao彼bi此ci幹gan擾rao,防fang止zhi變bian頻pin器qi的de誤wu動dong作zuo。
(5) 在采用外部模擬量控製端子控製時,如果連接線路在1M以內,采用屏蔽電纜連接,並實施變頻器側一點接地即可;如果線路較長,現場幹擾嚴重的場合,建議在變頻器側加裝DC/DC隔離模塊或者采用經過V/F轉換,采用頻率指令給定模式進行控製。
(6) 在采用外部通信控製端子控製時,建議采用屏蔽雙絞線,並將變頻器側的屏蔽層接地(PE),如果幹擾非常嚴重,建議將屏蔽層接控製電源地(GND)。對於RS232通信方式,注意控製線路盡量不要超過15m,如果要加長,必須隨之降低通信波特率,在100m左右時,能夠正常通信的波特率小於600bps。對於RS485tongxin,haibixukaolvzhongduanpipeidianzudeng。duiyucaiyongxianchangzongxiandegaosukongzhixitong,tongxindianlanbixucaiyongzhuanyongdianlan,bingcaiyongduodianjiedidefangshi,cainenggoutigaokekaoxing。
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