Para pemasok perangkat umpan balik energi untuk konverter frekuensi mengingatkan Anda bahwa dalam perkembangan industri di Tiongkok saat ini, konverter frekuensi, sebagai bagian dari peralatan listrik dan daya, semakin banyak digunakan dalam produksi industri. Namun, sebagian besar pengguna belum memahami lingkungan instalasi dan keamanan konverter frekuensi, yang menyebabkan biaya dan keamanan yang tidak stabil. Memahami instalasi dan pemilihan konverter frekuensi dapat membantu pengguna menghemat biaya, mengurangi waktu henti, dan meningkatkan keamanan sistem kendali gerak.
Biaya seringkali menjadi faktor penentu dalam memilih lokasi dan metode pemasangan inverter tegangan rendah. Namun, memprioritaskan biaya daripada keputusan penting terkait pemasangan konverter frekuensi dapat mengakibatkan biaya kepemilikan yang lebih tinggi. Hal ini juga akan meningkatkan kemungkinan pemadaman listrik tak terduga dan menimbulkan potensi masalah keselamatan.
Terlepas dari apakah pengguna berencana memasang konverter frekuensi di fasilitas baru atau yang sudah ada, isu-isu lingkungan dan keselamatan berikut harus dipertimbangkan terlebih dahulu. Pengguna hanya dapat mengoptimalkan kinerja konverter frekuensi jika memahami risiko dan manfaat yang melekat pada opsi pemasangan.
1、 Masalah lingkungan dari konverter frekuensi
Suhu tinggi merupakan musuh terbesar bagi keandalan konverter frekuensi. Jika manajemennya tidak efektif, panas dapat terakumulasi pada sambungan transistor daya dalam transmisi. Hal ini dapat menyebabkan pelelehan atau pelelehan kelas sosial. Panas berlebih juga dapat merusak modul daya cerdas pada konverter frekuensi. Hal ini akan berdampak pada ratusan komponen dan rakitan diskrit kecil yang bekerja bersama di dalam konverter frekuensi.
Dari perspektif lingkungan, memasang konverter frekuensi di pusat kendali motor (MCC) merupakan pilihan ideal. UL-845: Persyaratan dan langkah-langkah pengujian untuk pusat kendali motor guna mengatasi masalah manajemen panas berlebih di seluruh pengaturan MCC. Ini berarti produsen MCC perlu membuktikan bahwa konverter frekuensi yang terpasang di MCC tidak akan rusak, atau bahwa panas yang dihasilkan oleh konverter frekuensi tidak akan merusak peralatan lain di dalam MCC.
Namun, penting untuk diingat bahwa manajemen termal dan peralatan perakitan yang tepat pada daftar UL-845 hanya dapat dilengkapi oleh produsen MCC. Bahkan produsen kabinet yang tersertifikasi UL-508a pun tidak dapat menambahkan konverter frekuensi ke MCC dan tidak dapat memelihara inventaris UL-845 mereka. Jika suatu unit dalam MCC tidak ada dalam daftar UL-845, seluruh daftar yang disusun MCC menjadi tidak valid.
Jika satu set konverter frekuensi dipasang di dalam kabinet kontrol industri (ICP), alih-alih di dalam MCC, hal ini akan membebani pengguna akhir dengan manajemen termal. Jika ICP harus disegel, satu set peralatan pendingin udara biasanya diperlukan untuk menjaga suhu internal dalam batas desain konverter frekuensi (atau batas komponen ICP lainnya). Aturan umumnya adalah bahwa konverter frekuensi akan melepaskan sekitar 3% dari total daya yang mengalir melaluinya sebagai radiasi panas ke lingkungan sekitarnya.
Saat melakukan ventilasi ICP, total volume pertukaran udara pada suhu luar ruangan tertinggi harus cukup untuk menjaga suhu internal dalam rentang batas desain konverter frekuensi. Selain itu, jika udara luar yang bersirkulasi mengandung debu atau kelembapan, filter harus digunakan untuk menghilangkan polusi. Memperbaiki kerusakan dan mengganti filter secara berkala dapat menyebabkan komponen menjadi terlalu panas.
Untuk konverter frekuensi yang terpasang di ICP, masalah utama lainnya terkait panas adalah menyediakan ruang yang cukup di sekitar konverter frekuensi untuk mencapai aliran udara normal. Setiap desain konverter frekuensi memiliki persyaratan ruang minimum, termasuk bagian atas, bawah, dan samping, yang krusial untuk pendinginan papan dan komponen internal. Sering terlihat bahwa beberapa produsen kabinet yang kurang berpengalaman keliru berasumsi bahwa saluran kabel berlubang tidak akan menjadi penghalang, sehingga menempatkannya terlalu dekat dengan konverter frekuensi. Namun, hal ini justru menjadi penghalang aliran udara normal dan tidak menyediakan ruang yang cukup, yang seringkali menyebabkan kegagalan dini pada konverter frekuensi.
Inverter yang dipasang di dinding biasanya dilengkapi kipas yang menggerakkan udara melalui penutup inverter untuk mencapai pendinginan. Pertimbangkan juga zat-zat lain yang mungkin ada di udara sekitar, termasuk uap air, oli mesin, debu, bahan kimia, dan gas. Zat-zat ini dapat masuk ke dalam konverter frekuensi dan menyebabkan kerusakan, atau menyebabkan penumpukan residu, sehingga mengurangi efisiensi pendinginan. Mencegah adanya hambatan yang menghalangi aliran udara juga sama pentingnya untuk inverter yang dipasang di dinding. Gas-gas tertentu, seperti hidrogen sulfida, harus dihindari karena dapat merusak papan sirkuit cetak dan komponen penghubung. Selain itu, saat menggunakan transmisi tertentu, penting untuk menjaga kelembapan relatif di atas nilai minimum, karena jika terlalu rendah, listrik statis akan menjadi masalah saat udara mengalir melalui komponen.
Hal ini khususnya penting untuk inverter tegangan rendah yang tidak menggunakan lapisan konformal pada papan sirkuitnya. Untuk konverter frekuensi dengan model motor di atas 400 tenaga kuda, ukurannya sudah terlalu besar untuk dipasang di dinding dan hanya dapat dipasang pada struktur independen yang dapat dipasang di lantai. Inverter yang dipasang di kabinet ini memerlukan saluran udara terpisah untuk mendinginkan unit pendingin.
Pengguna harus memahami risiko dan manfaat yang melekat pada berbagai pilihan instalasi untuk mengoptimalkan kinerja konverter frekuensi.
2、 Keamanan konverter frekuensi yang sesuai
Saat memutuskan bagaimana dan di mana memasang konverter frekuensi, keselamatan busur api perlu diperhatikan secara khusus. Alasan paling meyakinkan untuk memasang konverter frekuensi di MCC adalah karena keselamatannya konsisten dengan desain MCC secara keseluruhan. Saat memasang konverter frekuensi di MCC, semua masalah keselamatan personel berkaitan dengan keseluruhan proses pengambilan keputusan MCC. Agar MCC memiliki kinerja ketahanan busur api, kabinet konverter frekuensi juga harus mampu menahan busur api.
Selain proteksi busur api, ada pula masalah keselamatan personel lain yang terkait dengan pemasangan MCC: dalam unit MCC UL-845, konverter frekuensi harus berada dalam kombinasi seri teruji yang terdapat pada daftar (yang harus dijalankan oleh produsen MCC), dan levelnya harus memenuhi atau melampaui peringkat hubung singkat MCC.
Selama spesifikasi keseluruhan MCC memenuhi kondisi lokasi, hal ini akan memastikan bahwa setiap unit di dalam MCC dapat dibuktikan terhubung ke sistem. Antarmuka manusia-mesin (HMI) yang diperlukan pengguna untuk mengakses konverter frekuensi biasanya dipindahkan ke bagian luar pintu kabinet unit peralatan dalam bentuk MCC, kecuali ditentukan lain. Ini berarti bahwa ketika operator ingin membaca, menyesuaikan, memprogram, atau mendiagnosis kesalahan pada konverter frekuensi di layar tampilan mereka, mereka tidak perlu membuka pintu kabinet unit peralatan dan memaparkannya pada bahaya keselamatan di dalam kabinet.
Jika memasang konverter frekuensi di dalam ICP, beberapa faktor keselamatan juga perlu dipertimbangkan. Jika pengguna tidak mensyaratkan peringkat arus hubung singkat (SCCR) dalam petunjuk pengadaan, beberapa produsen ICP akan dengan senang hati menyediakan ICP dengan peringkat 5kA. Ini berarti pengguna tidak dapat menghubungkan ICP ke sistem daya dengan arus gangguan potensial (AFC) di atas 5kA. Namun, pada kenyataannya, AFC 5kA kemungkinan besar tidak dapat dicapai dalam aplikasi industri, terutama saat menggunakan catu daya 480V. Selain itu, persyaratan untuk keamanan busur api dan penguncian/penandaan biasanya mengharuskan pemutus sirkuit utama ICP harus diputuskan, dan setiap operasi atau koneksi di dalam ICP harus dikunci dan ditandai sebelum melanjutkan.
Mengelola beberapa perangkat pemutus sirkuit yang melewati pintu kabinet sangatlah sulit. Ketika suatu bagian sistem dimatikan dan seluruh sistem juga harus dimatikan, ICP lebih bijaksana daripada MCC atau konverter frekuensi terpisah. Sementara itu, SCCR juga krusial untuk konverter frekuensi yang dipasang di dinding dan kabinet. Jika memungkinkan, cobalah membeli konverter frekuensi dalam bentuk unit kombinasi, karena pemutus sirkuit utama dan perangkat proteksi arus lebih akan terintegrasi ke dalam rangkaian lengkap peralatan konverter frekuensi. Ini memecahkan masalah SCCR dan masalah keselamatan kelistrikan lainnya.
Masalah lain yang terkait dengan konverter frekuensi besar adalah bobotnya yang berat. Misalnya, teknisi pemeliharaan sering menggunakan peralatan, derek, dan bahkan forklift, yang membahayakan konverter frekuensi dan pekerja. Desain sasis yang menggunakan rakitan khusus seperti truk dapat dipadukan dengan rel internal yang terletak di bagian bawah kabinet inverter, sehingga menyediakan metode yang sederhana dan aman untuk memindahkan komponen peralatan berat. Aksesibilitas, keamanan, kemudahan perawatan, dan kesesuaian pemasangan konverter frekuensi akan berdampak jangka panjang yang tidak akan langsung terlihat selama tahap desain dan perencanaan. Dengan memahami risiko dan manfaat yang melekat pada berbagai opsi pemasangan, pengguna dapat mengoptimalkan kinerja inverter di seluruh siklus hidupnya, sekaligus berpotensi mengurangi waktu henti dan risiko keselamatan.