Доставчиците на устройства за обратна връзка по енергия за честотни преобразуватели ви напомнят, че в настоящото състояние на индустриалното развитие в Китай, честотните преобразуватели, като част от силовото и електрическото оборудване, все повече се включват в промишленото производство. Повечето потребители обаче не са запознати с монтажната среда и безопасността на честотните преобразуватели, което води до нестабилни разходи и безопасност. Разбирането на монтажа и избора на честотни преобразуватели може да помогне на потребителите да спестят разходи, да намалят времето на престой и да подобрят безопасността на системите за управление на движението.
Цената често е определящ фактор при избора на място и метод за инсталиране на нисковолтови инвертори. Приоритизирането на разходите пред ключови решения относно инсталирането на честотни преобразуватели обаче може да доведе до по-високи разходи за собственост. Това също така ще увеличи възможността за неочаквани прекъсвания и ще създаде потенциални проблеми с безопасността.
Независимо дали потребителят планира да инсталира честотния преобразувател в ново или съществуващо съоръжение, първо трябва да се вземат предвид следните екологични и безопасни въпроси. Само когато потребителите разбират присъщите рискове и ползи от опциите за монтаж, те могат да оптимизират производителността на честотния преобразувател.
1. Екологични проблеми на честотните преобразуватели
Високата температура е най-големият враг на надеждността на честотните преобразуватели. Ако управлението е неефективно, топлината може да се натрупа върху прехода на силовия транзистор в трансмисията. Това може да доведе до стопяване или разтопяване на социалните класове. Прегряването може също да повреди интелигентния силов модул на честотния преобразувател. Това ще окаже влияние върху стотици малки дискретни компоненти и възли, работещи заедно вътре в честотния преобразувател.
От гледна точка на околната среда, инсталирането на честотен преобразувател в център за управление на двигателя (MCC) е идеален избор. UL-845: Изисквания и стъпки за тестване на центрове за управление на двигателя за справяне с проблеми с прегряването в цялата MCC система. Това означава, че производителите на MCC трябва да докажат, че честотният преобразувател, инсталиран в MCC, няма да бъде повреден или че топлината, генерирана от честотния преобразувател, няма да повреди друго оборудване вътре в MCC.
Важно е обаче да се помни, че правилното термично управление и оборудване за монтаж от списъка UL-845 може да бъде комплектовано само от производители на MCC. Дори производителите на шкафове, сертифицирани по UL-508a, не могат да добавят честотни преобразуватели към MCC и не могат да поддържат своя инвентар по UL-845. Ако даден уред в MCC не е в списъка UL-845, целият списък, подреден по MCC, е невалиден.
Ако комплект честотни преобразуватели е инсталиран в индустриален контролен шкаф (ICP) вместо в MCC, това ще натовари крайния потребител с управлението на температурата. Ако ICP трябва да бъде запечатан, обикновено е необходим комплект климатично оборудване, за да се поддържа вътрешната температура в рамките на проектния лимит на честотния преобразувател (или лимита на други компоненти на ICP). Общо правило е, че честотният преобразувател ще отдели приблизително 3% от общата мощност, преминаваща през него, като топлинно излъчване към околната среда.
При вентилация на ICP, общият обем на обмен на въздух при най-високата външна температура трябва да е достатъчен, за да поддържа вътрешната температура в рамките на проектния граничен диапазон на честотния преобразувател. Освен това, ако циркулиращият външен въздух съдържа прах или влага, трябва да се използват филтри за отстраняване на замърсяването. Поддържането на неизправности и редовната подмяна на филтрите може да доведе до прегряване на компонентите.
За честотния преобразувател, инсталиран в ICP, друг ключов проблем, свързан с топлината, е да се остави достатъчно пространство около него, за да се постигне нормален въздушен поток. Всеки дизайн на честотен преобразувател има минимални изисквания за пространство, включително отгоре, отдолу и отстрани, които са от решаващо значение за охлаждането на вътрешните платки и компоненти. Често се наблюдава, че някои неопитни производители на шкафове погрешно приемат, че прорезите за кабели няма да се превърнат в пречка и следователно ги разполагат твърде близо до честотния преобразувател. Това обаче се превръща в пречка за нормалния въздушен поток и не може да остави достатъчно пространство, което често води до преждевременна повреда на честотния преобразувател.
Стенните инвертори обикновено са оборудвани с вентилатори, които прокарват въздух през корпуса на инвертора, за да се постигне охлаждане. Също така, вземете предвид и други вещества, които могат да съществуват в околния въздух, включително водни пари, моторно масло, прах, химикали и газ. Тези вещества могат да попаднат в честотния преобразувател и да причинят повреда или да причинят натрупване на остатъци, като по този начин намалят ефективността на охлаждане. Предотвратяването на препятствия, които възпрепятстват въздушния поток, е също толкова важно за стенните инвертори. Някои газове, като сероводород, трябва да се избягват, тъй като те могат да корозират печатните платки и свързващите компоненти. Освен това, при използване на определени трансмисии е необходимо да се поддържа относителната влажност над минималната стойност, защото ако е твърде ниска, статичното електричество ще се превърне в проблем, когато въздухът преминава през компонентите.
Това е особено важно за нисковолтови инвертори, които не използват конформни покрития върху своите печатни платки. Честотните преобразуватели с модели двигатели над 400 конски сили вече са твърде големи, за да бъдат монтирани на стени и могат да бъдат инсталирани само в независими конструкции, които могат да бъдат фиксирани на пода. Тези инвертори, монтирани в шкаф, изискват отделен въздушен канал за охлаждане на радиатора.
Потребителите трябва да разбират присъщите рискове и предимства на различните опции за монтаж, за да оптимизират производителността на честотния преобразувател.
2. Подходяща безопасност на честотния преобразувател
Когато се решава как и къде да се инсталира честотен преобразувател, безопасността на дъгата изисква специално внимание. Най-убедителната причина за инсталиране на честотен преобразувател в MCC е, че неговата безопасност е в съответствие с цялостния дизайн на MCC. При инсталиране на честотни преобразуватели в MCC, всички въпроси, свързани с безопасността на персонала, са свързани с целия процес на вземане на решения в MCC. Ако MCC трябва да има характеристики на устойчивост на дъга, корпусът на честотния преобразувател също трябва да може да издържа на дъги.
В допълнение към защитата от дъгова светкавица, има и други проблеми, свързани с безопасността на персонала, свързани с инсталирането на MCC: в UL-845 MCC устройство, честотният преобразувател трябва да бъде в тествана последователна комбинация, разположена в списъка (което трябва да бъде изпълнено от производителя на MCC), и нивото му трябва да отговаря или да надвишава номиналната стойност на късо съединение на MCC.
Стига общите спецификации на MCC да отговарят на условията на обекта, това ще гарантира, че всяко устройство в MCC може да бъде доказано свързано към системата. Интерфейсът човек-машина (HMI), необходим за достъп на потребителите до честотния преобразувател, обикновено се премества от външната страна на вратата на шкафа на оборудването под формата на MCC, освен ако не е посочено друго. Това означава, че когато операторите искат да четат, регулират, програмират или диагностицират неизправности в честотния преобразувател на екрана си, не е необходимо да отварят вратата на шкафа на оборудването и да го излагат на опасности за безопасността вътре в шкафа.
Ако инсталирате честотен преобразувател вътре в ICP, трябва да се вземат предвид и множество проблеми с безопасността. Ако потребителят не изисква номинален ток на късо съединение (SCCR) в инструкциите за поръчка, някои производители на ICP любезно ще предоставят ICP с номинален ток 5kA. Това означава, че потребителите не могат да свързват ICP към захранващи системи с потенциален ток на повреда (AFC) над 5kA. В действителност обаче е малко вероятно да се постигне AFC от 5kA в промишлени приложения, особено при използване на захранване 480V. Освен това, изискванията за защита от дъгова светкавица и блокиране/маркиране обикновено означават, че главният прекъсвач на ICP трябва да бъде изключен и всяка операция или връзка в ICP трябва да бъде заключена и маркирана, преди да се продължи.
Изключително трудно е да се управляват множество прекъсвачи, които преминават през вратите на шкафовете. Когато част от системата е изключена и цялата система също трябва да бъде изключена, ICP е по-интелигентен от MCC или отделен честотен преобразувател. В същото време, SCCR е от решаващо значение и за честотни преобразуватели, монтирани на стена и шкаф. Ако е възможно, опитайте се да закупите честотен преобразувател под формата на комбиниран модул, тъй като главният прекъсвач и устройството за защита от свръхток ще бъдат интегрирани в пълния комплект оборудване на честотния преобразувател. Това решава проблема със SCCR и други проблеми с електрическата безопасност.
Друг проблем, свързан с големите честотни преобразуватели, е, че те обикновено са тежки. Например, техниците по поддръжката често използват инструменти, кранове и дори мотокари, което излага на риск честотния преобразувател и работниците. Дизайн на шаси, който използва специален монтаж, подобен на камион, може да бъде съчетан с вътрешни релси, разположени в долната част на шкафа на инвертора, осигурявайки лесен и безопасен метод за преместване на тежки компоненти на оборудването. Достъпността, безопасността, поддръжката и пригодността на монтажа на честотния преобразувател ще имат дългосрочни последици, които няма да станат очевидни веднага по време на етапите на проектиране и планиране. Чрез разбирането на присъщите рискове и ползи от различните опции за монтаж, потребителите могат да оптимизират производителността на инвертора през целия му жизнен цикъл, като същевременно потенциално намаляват времето на престой и рисковете за безопасността.