El proveedor del dispositivo de retroalimentación de energía le recuerda que el convertidor de frecuencia aún presenta un rendimiento insatisfactorio durante el funcionamiento, lo que se traduce en una vida útil más corta y mayores costos de mantenimiento de sus componentes.
Al analizar el entorno de aplicación, la calidad de la red eléctrica, la interferencia electromagnética y otros aspectos de los convertidores de frecuencia, se consideran algunos problemas que se deben tener en cuenta y se cree que las sugerencias de mejora serán útiles para todos.
entorno laboral
En la práctica, los convertidores de frecuencia se instalan directamente en plantas industriales para reducir costos. Generalmente, existen problemas con el alto nivel de polvo, temperatura y humedad en el lugar de trabajo. En algunas aplicaciones industriales, también existen problemas con polvo metálico, gases corrosivos, etc. Se deben tomar las medidas correspondientes según la situación in situ.
1) El convertidor de frecuencia debe instalarse dentro del armario de control.
2) Es mejor instalar el convertidor de frecuencia en el medio del gabinete de control; el convertidor de frecuencia debe instalarse verticalmente y se debe evitar instalar componentes grandes que puedan bloquear el escape y la entrada directamente encima o debajo.
3) La distancia mínima entre los bordes superior e inferior del convertidor de frecuencia y la parte superior, inferior, partición o componentes grandes necesarios del gabinete de control debe ser mayor a 300 mm.
4) Si los usuarios especiales necesitan quitar el teclado durante el uso, el orificio del teclado en el panel inversor debe sellarse estrictamente con cinta o reemplazarse con un panel falso para evitar que una gran cantidad de polvo ingrese al interior del inversor.
5) La mayoría de las placas de circuito impreso y los componentes estructurales metálicos de los convertidores de frecuencia no han recibido un tratamiento especial para prevenir la humedad, el moho y los hongos. Si se exponen a entornos de trabajo hostiles durante un tiempo prolongado, los componentes estructurales metálicos son propensos a oxidarse. En condiciones de funcionamiento a altas temperaturas, las barras conductoras de cobre sufrirán una corrosión más severa, lo que dañará los pequeños cables de cobre de la placa de control del microordenador y la placa de alimentación del variador. Por lo tanto, para aplicaciones en entornos húmedos y con gases corrosivos, se deben cumplir requisitos básicos para el diseño interno del convertidor de frecuencia.
6) Cuando se utiliza un convertidor de frecuencia en áreas polvorientas, especialmente en áreas con polvo multimetálico y sustancias floculantes, generalmente se requiere que el gabinete de control esté sellado como un todo y especialmente diseñado con entrada y salida de aire para ventilación; La parte superior del gabinete de control debe tener una red protectora y una cubierta protectora de salida de aire; La parte inferior del gabinete de control debe tener una placa base, entrada de aire y orificios de entrada de cables, y estar equipada con una red a prueba de polvo.
interferencia electromagnética
En los sistemas de control industrial modernos, se utiliza frecuentemente tecnología de control por microcomputadora o PLC. Durante el diseño o la modificación del sistema, es importante prestar atención a las interferencias de los convertidores de frecuencia en la placa de control por microcomputadora. Debido a que algunas placas de control por microcomputadora diseñadas para convertidores de frecuencia no cumplen con las normas internacionales de compatibilidad electromagnética (CEM), pueden producirse interferencias conducidas y radiadas tras el uso del convertidor, lo que a menudo provoca un funcionamiento anormal del sistema de control. Los siguientes métodos se proporcionan como referencia.
1) La instalación de un filtro EMI en la entrada del convertidor de frecuencia puede suprimir eficazmente la interferencia conducida del convertidor en la red eléctrica. La instalación de reactancias de entrada de CA y CC puede mejorar el factor de potencia, reducir la contaminación armónica y lograr buenos resultados integrales. En algunos casos, cuando la distancia entre el motor y el convertidor de frecuencia supera los 100 m, bpqjs.com necesita instalar una reactancia de salida de CA en el lado del convertidor para solucionar la protección contra la corriente de fuga causada por los parámetros de distribución del cable de salida a tierra y reducir la interferencia de radiación externa.
Un método consiste en roscar tubos de acero o cables blindados y conectar de forma fiable la cubierta de acero o la capa de blindaje del cable a tierra. Sin añadir una reactancia de salida de CA, el uso de roscar tubos de acero o cables blindados aumentará la capacitancia distribuida de la salida a tierra, que es propensa a sobrecorrientes.
2) Blindaje y aislamiento eléctrico de las entradas de detección de sensores analógicos y las señales de control analógicas. En el diseño de sistemas de control compuestos por convertidores de frecuencia, se recomienda evitar el uso de control analógico en la medida de lo posible, especialmente cuando la distancia de control es superior a 1 m y se instalan entre armarios de control. Dado que los convertidores de frecuencia suelen tener múltiples ajustes de velocidad y conmutan la entrada y la salida de frecuencia, cumplen con los requisitos. Si se requiere control analógico, se recomienda utilizar cables blindados y establecer una conexión a tierra remota en el lado del sensor o del convertidor de frecuencia. Si la interferencia persiste, se deben implementar medidas de aislamiento CC/CC. Se pueden utilizar módulos CC/CC estándar o bien, aislar ópticamente la conversión V/F y utilizar la entrada de frecuencia.
3) La instalación de filtros EMI, inductores de modo común, anillos magnéticos de alta frecuencia, etc., en la fuente de alimentación de entrada de la placa de control del microordenador puede suprimir eficazmente las interferencias conducidas. Además, en situaciones donde la interferencia de radiación es grave, como cuando hay estaciones base GSM o buscapersonas cerca, se puede añadir una malla metálica a la placa de control del microordenador para su blindaje.
4) Buena conexión a tierra. El cable de tierra de los sistemas de control de alta corriente, como los motores, debe estar conectado a tierra de forma fiable mediante una barra colectora de tierra, y la tierra de blindaje de la placa de control del microordenador debe estar conectada a tierra por separado. En ciertas situaciones con interferencias graves, se recomienda conectar la capa de blindaje del sensor y la interfaz de E/S a la tierra de control de la placa de control.
Calidad de la red eléctrica
El parpadeo de tensión se produce con frecuencia en cargas de impacto como máquinas de soldar, hornos de arco eléctrico, acerías, etc. En un taller, cuando se utilizan múltiples convertidores de frecuencia variable y otras cargas rectificadoras capacitivas, los armónicos que generan contaminan gravemente la calidad de la red eléctrica y tienen un efecto destructivo considerable en el propio equipo, que puede ir desde la imposibilidad de operar de forma continua y normal hasta dañar el circuito de entrada del equipo. Se pueden adoptar los siguientes métodos para solucionar el problema.
1) Se recomienda que los usuarios agreguen dispositivos de compensación estática de potencia reactiva para mejorar el factor de potencia y la calidad de la red eléctrica cuando se trabaja con cargas de impacto como máquinas de soldar, hornos de arco eléctrico y acerías.
2) En talleres con gran concentración de convertidores de frecuencia, se recomienda utilizar rectificación centralizada y alimentación de bus común de CC. Se recomienda a los usuarios adoptar el modo de rectificación de 12 pulsos. Las ventajas son la reducción de armónicos y el ahorro de energía, especialmente adecuado para arranques y frenadas frecuentes, donde el motor eléctrico funciona tanto en entornos eléctricos como de generación de energía.
3) La instalación de un filtro LC pasivo en el lado de entrada del convertidor de frecuencia reduce los armónicos de entrada, mejora el factor de potencia, tiene alta confiabilidad y logra buenos resultados.
4) La instalación de un dispositivo PFC activo en el lado de entrada del convertidor de frecuencia produce los mejores resultados, pero el costo es relativamente alto.
Partiendo de los problemas que surgen en la aplicación práctica de los convertidores de frecuencia, este artículo propone soluciones específicas y sugerencias de mejora para el impacto de factores adversos en los convertidores de frecuencia en aplicaciones prácticas, como las interferencias externas, el entorno de uso y la calidad de la red eléctrica. Estas soluciones pueden prolongar eficazmente la vida útil de los convertidores de frecuencia y tienen un valor de referencia en aplicaciones prácticas de ingeniería.
Por supuesto, generalmente se adoptan uno o varios métodos.