周波数変換器を使用する際に注意すべき21の点

周波数変換器関連機器の供給業者は、周波数変換器を不適切に使用すると、その優れた機能を十分に発揮できないだけでなく、周波数変換器やその周辺機器に損傷を与えたり、干渉を引き起こしたりする可能性があることを警告しています。そのため、使用時には以下の注意事項を守ってください。

1. 周波数変換器を正しく選択する必要があります。

2. 製品マニュアルをよく読み、配線、取り付け、使用の手順に従ってください。

3. 周波数変換器は、無線周波数干渉を抑制し、周波数変換器の漏電による感電を防止するために、確実に接地する必要があります。

4. 周波数変換器を使用して電動モーターの速度を制御する場合、系統電力(電源周波数)を使用する場合よりもモーターの温度上昇と騒音が高くなります。低速で運転する場合は、モーターのファンブレードの回転速度が低いため、換気と冷却に注意し、負荷を適切に減らして、モーターの温度上昇が許容値を超えないようにする必要があります。

5. 電源ラインのインピーダンスは小さすぎるといけません。周波数変換器を電圧系統に接続する際に、配電用変圧器の容量が500KVAを超える場合、配電用変圧器の容量が周波数変換器の10倍を超える場合、あるいは周波数変換器を配電用変圧器のすぐ近くに接続する場合、回路インピーダンスが小さいため、入力時に周波数変換器に大きなサージが発生し、周波数変換器の整流部品が損傷する可能性があります。ラインのインピーダンスが低すぎる場合は、電力系統と周波数変換器の間に交流リアクトルを設置する必要があります。

6. 電力網の三相電圧不平衡率が3%を超える場合、周波数変換器の入力電流のピーク値が非常に大きくなり、周波数変換器およびその接続部の過熱や電子部品の損傷を引き起こす可能性があります。この場合、交流リアクトルの設置も必要です。特に変圧器がV字型に接続されている場合は、より深刻な問題となります。交流側にリアクトルを設置するだけでなく、直流側にも直流リアクトルを設置する必要があります。

7. 力率を改善するために入力側に過剰なコンデンサを設置したり、モーターと周波数変換器の間にコンデンサを設置したりしないでください。そうしないと、ラインインピーダンスが低下し、過電流が発生して周波数変換器が損傷する可能性があります。

8. 周波数変換器の出力側に補償コンデンサを並列接続することはできません。また、周波数変換器の出力電圧の高次高調波を低減するためにコンデンサを並列接続することもできません。周波数変換器が損傷する可能性があります。高調波を低減するために、リアクトルと直列に接続することができます。

9. 周波数変換器によって制御されるモーターの始動および停止は、遮断器や接触器で直接操作するのではなく、周波数変換器の制御端子を使用して行う必要があります。そうしないと、周波数変換器が制御不能になり、深刻な結果を招く可能性があります。

10. 停電時の過電圧とインバータの損傷を防ぐため、周波数変換器とモータの間に交流接触器を設置することは一般的に推奨されません。設置が必要な場合は、周波数変換器が動作する前に出力接触器を閉じてください。

11. 周波数変換器で通常の電動モーターを駆動し、定トルク運転を行う場合、長時間の低速運転はできる限り避けるべきです。そうしないと、モーターの放熱効果が低下し、発熱が激しくなります。長時間、低速・定トルク運転が必要な場合は、可変周波数モーターを選択する必要があります。

12. 負荷が増加し、始動と停止が頻繁に発生する状況では、トルクが生成されるため、適切な制動抵抗器を選択する必要があります。そうしないと、過電流または過電圧の障害により周波数変換器が頻繁にトリップします。

13. モーターにブレーキが付いている場合、周波数変換器はフリーストップモードで動作し、周波数変換器が停止コマンドを発行した後にのみブレーキ動作信号を発行する必要があります。

14. 周波数変換器の外部制動抵抗器の遮断容量は、周波数変換器が許容する制動抵抗器の容量要件を下回ってはなりません。制動要件を満たすことを前提として、制動抵抗器はより大きくする必要があります。制動抵抗器に直接接続する端子を短絡させないでください。そうしないと、制動中にスイッチチューブを介して短絡事故が発生する可能性があります。

15. 周波数変換器がモーターに接続されている場合、モーターの絶縁抵抗を測定するためにメガオームメーターを使用しないでください。そうしないと、メガオームメーターから出力される高電圧によってインバータが損傷します。

16. 加減速の問題を適切に処理してください。周波数変換器の加減速時間が短すぎると、感電により周波数変換器が損傷する可能性があります。したがって、周波数変換器を使用する場合は、負荷設備の許容範囲内で、加減速時間を可能な限り長くする必要があります。

① 負荷が重い場合は、加減速時間を長くする必要があります。逆に、加減速時間を適切に短縮することもできます。

②負荷機器が短時間で加減速する必要がある場合には、周波数変換器の定格電流を超える過大電流を回避するために周波数変換器の容量増加を検討する必要がある。

③ 負荷機器の加減速時間が短い場合(例えば1秒以内)は、周波数変換器にブレーキシステムを設置することを検討する必要があります。一般的に、大容量の周波数変換器にはブレーキシステムが装備されています。

17. 負荷機器の機械的共振点を回避する。電動モーターは、特定の周波数範囲において機器の機械的共振点に遭遇する可能性があり、その結果、機械的共振が発生し、システムの動作に影響を与える可能性があります。そのため、周波数変換器にジャンプ周波数(または回避周波数)を設定し、この周波数を飛び越える(回避する)ことで共振点を回避する必要があります。

18. モーターを初めて使用する場合、または長期間使用する場合、あるいは周波数変換器に接続する前に、モーターの絶縁抵抗を測定する必要があります(500Vまたは1000Vの絶縁抵抗計を使用し、測定値は5MΩ以上である必要があります)。絶縁抵抗が低すぎると、周波数変換器が損傷する可能性があります。

19.周波数変換器は通気スペースを残して垂直に設置し、周囲温度が40℃を超えないように制御する必要があります。

20. 周波数変換器が干渉を受けて正常な動作に影響を与えないように、また周波数変換器によって発生する高次高調波が他の電子機器の正常な動作に干渉しないように、干渉防止対策を講じる必要があります。

21. 電動モーターの熱保護に注意してください。モーターの容量と周波数変換器の容量が適合している場合、周波数変換器内の熱保護機能がモーターを効果的に保護します。両者の容量が適合していない場合は、モーターの安全な運転を確保するために、保護値を調整するか、その他の保護対策を講じる必要があります。

周波数変換器の電子サーマル保護値(モーター過負荷検出)は、周波数変換器の定格電流の 25% ~ 105% の範囲で設定できます。