Frekvences pārveidotāju enerģijas atgriezeniskās saites ierīču piegādātāji atgādina, ka pašreizējā rūpniecības attīstības stāvoklī Ķīnā frekvences pārveidotāji kā daļa no enerģijas un elektroiekārtām arvien vairāk tiek izmantoti rūpnieciskajā ražošanā. Tomēr lielākā daļa lietotāju nav pazīstami ar frekvences pārveidotāju uzstādīšanas vidi un drošību, kas rada nestabilas izmaksas un drošību. Izpratne par frekvences pārveidotāju uzstādīšanu un izvēli var palīdzēt lietotājiem ietaupīt izmaksas, samazināt dīkstāves laiku un uzlabot kustības vadības sistēmu drošību.
Izvēloties zemsprieguma invertoru uzstādīšanas vietu un metodi, izmaksas bieži vien ir noteicošais faktors. Tomēr izmaksu prioritāte, nevis svarīgi lēmumi par frekvences pārveidotāju uzstādīšanu, var izraisīt augstākas ekspluatācijas izmaksas. Tas arī palielinās negaidītu izslēgšanās gadījumu iespējamību un radīs potenciālas drošības problēmas.
Neatkarīgi no tā, vai lietotājs plāno uzstādīt frekvences pārveidotāju jaunā vai esošā objektā, vispirms jāņem vērā šādi vides un drošības jautājumi. Tikai tad, kad lietotāji izprot uzstādīšanas iespēju raksturīgos riskus un priekšrocības, viņi var optimizēt frekvences pārveidotāja veiktspēju.
1. Frekvences pārveidotāju vides problēmas
Augsta temperatūra ir lielākais frekvences pārveidotāju uzticamības ienaidnieks. Ja vadība nav efektīva, siltums var uzkrāties jaudas tranzistora savienojumā transmisijā. Tas var izraisīt sociālo slāņu sabrukumu vai izjukšanu. Pārkaršana var arī kaitēt frekvences pārveidotāja viedajam jaudas modulim. Tas ietekmēs simtiem mazu atsevišķu komponentu un mezglu, kas darbojas kopā frekvences pārveidotāja iekšpusē.
No vides viedokļa frekvences pārveidotāja uzstādīšana motora vadības centrā (MCC) ir ideāla izvēle. UL-845: Prasības un testēšanas soļi motora vadības centram, lai risinātu pārkaršanas pārvaldības problēmas visā MCC sistēmā. Tas nozīmē, ka MCC ražotājiem ir jāpierāda, ka MCC uzstādītais frekvences pārveidotājs netiks bojāts vai ka frekvences pārveidotāja radītais siltums nebojās citas iekārtas MCC iekšpusē.
Tomēr ir svarīgi atcerēties, ka atbilstošu termiskās pārvaldības un montāžas aprīkojumu no UL-845 saraksta var komplektēt tikai MCC ražotāji. Pat skapju ražotāji, kas sertificēti saskaņā ar UL-508a, nevar pievienot frekvences pārveidotājus MCC un nevar uzturēt savu UL-845 inventāru. Ja MCC ietvertā iekārta nav iekļauta UL-845 sarakstā, viss MCC sakārtotais saraksts ir nederīgs.
Ja frekvences pārveidotāju komplekts tiek uzstādīts rūpnieciskajā vadības skapī (ICP), nevis MCC, tas apgrūtinās gala lietotājam ar termisko pārvaldību. Ja ICP ir jābūt noslēgtam, parasti ir nepieciešams gaisa kondicionēšanas iekārtu komplekts, lai uzturētu iekšējo temperatūru frekvences pārveidotāja projektētajās robežās (vai citu ICP komponentu robežās). Vispārējs noteikums ir tāds, ka frekvences pārveidotājs aptuveni 3% no kopējās caur to plūstošās jaudas izdalīs siltuma starojuma veidā apkārtējā vidē.
Ventilējot ICP, kopējam gaisa apmaiņas tilpumam pie augstākās āra temperatūras jābūt pietiekamam, lai uzturētu iekšējo temperatūru frekvences pārveidotāja projektētajā robežvērtību diapazonā. Turklāt, ja cirkulējošais ārējais gaiss satur putekļus vai mitrumu, piesārņojuma novēršanai jāizmanto filtri. Bojājumu novēršana un regulāra filtru nomaiņa var izraisīt komponentu pārkaršanu.
Frekvences pārveidotājam, kas uzstādīts ICP, vēl viens svarīgs ar karstumu saistīts jautājums ir pietiekamas atstarpes atstāšana ap frekvences pārveidotāju, lai nodrošinātu normālu gaisa plūsmu. Katram frekvences pārveidotāja projektam ir minimālās atstarpes prasības, tostarp augšpusē, apakšā un sānos, kas ir ļoti svarīgas iekšējo plates un komponentu dzesēšanai. Bieži vien ir redzams, ka daži nepieredzējuši skapju ražotāji kļūdaini pieņem, ka spraugas kabeļu kanāli nekļūs par šķēršļiem, un tāpēc tos izvieto pārāk tuvu frekvences pārveidotājam. Tomēr tie kļūst par šķērsli normālai gaisa plūsmai un nevar atstāt pietiekamu atstarpi, kas bieži noved pie frekvences pārveidotāja priekšlaicīgas atteices.
Sienas invertori parasti ir aprīkoti ar ventilatoriem, kas virza gaisu caur invertora korpusu, lai nodrošinātu dzesēšanu. Jāņem vērā arī citas vielas, kas var atrasties apkārtējā gaisā, tostarp ūdens tvaiki, motoreļļa, putekļi, ķīmiskas vielas un gāze. Šīs vielas var iekļūt frekvences pārveidotājā un izraisīt bojājumus vai izraisīt nogulšņu uzkrāšanos, tādējādi samazinot dzesēšanas efektivitāti. Sienas invertoriem ir tikpat svarīgi novērst šķēršļus, kas traucē gaisa plūsmu. Jāizvairās no noteiktām gāzēm, piemēram, sērūdeņraža, jo tās var korodēt iespiedshēmas plates un savienojošos komponentus. Turklāt, izmantojot noteiktus transmisijas veidus, ir jāuztur relatīvais mitrums virs minimālās vērtības, jo, ja tas ir pārāk zems, statiskā elektrība radīs problēmu, gaisam plūstot caur komponentiem.
Tas ir īpaši svarīgi zemsprieguma invertoriem, kuru shēmas platēs netiek izmantoti konformāli pārklājumi. Frekvences pārveidotāji ar motoru modeļiem, kuru jauda pārsniedz 400 zirgspēkus, jau ir pārāk lieli, lai tos varētu uzstādīt uz sienām, un tos var uzstādīt tikai neatkarīgās konstrukcijās, kuras var nostiprināt uz grīdas. Šiem skapī montētajiem invertoriem ir nepieciešams atsevišķs gaisa kanāls siltuma izkliedētāja dzesēšanai.
Lietotājiem ir jāsaprot dažādu uzstādīšanas iespēju raksturīgie riski un priekšrocības, lai optimizētu frekvences pārveidotāja veiktspēju.
2. Atbilstoša frekvences pārveidotāja drošība
Lemjot par to, kā un kur uzstādīt frekvences pārveidotāju, īpaša uzmanība jāpievērš loka drošībai. Vispārliecinošākais iemesls frekvences pārveidotāja uzstādīšanai MCC ir tas, ka tā drošība atbilst MCC kopējam dizainam. Uzstādot frekvences pārveidotājus MCC, visi personāla drošības jautājumi ir saistīti ar visu MCC lēmumu pieņemšanas procesu. Lai MCC būtu loka izturības veiktspēja, arī frekvences pārveidotāja korpusam ir jāspēj izturēt lokus.
Papildus loka uzliesmojuma aizsardzībai pastāv arī citi personāla drošības jautājumi, kas saistīti ar MCC uzstādīšanu: UL-845 MCC iekārtā frekvences pārveidotājam jābūt pārbaudītā virknes kombinācijā, kas atrodas sarakstā (kas jāizpilda MCC ražotājam), un tā līmenim jāatbilst vai jāpārsniedz MCC īsslēguma vērtējums.
Kamēr vien MCC vispārējās specifikācijas atbilst objekta apstākļiem, tas nodrošinās, ka var pierādīt, ka katra MCC iekārta ir pievienota sistēmai. Cilvēka un mašīnas saskarne (HMI), kas nepieciešama, lai lietotāji varētu piekļūt frekvences pārveidotājam, parasti tiek pārvietota uz iekārtu bloka skapja durvju ārpusi MCC veidā, ja vien nav norādīts citādi. Tas nozīmē, ka, kad operatori vēlas nolasīt, pielāgot, programmēt vai diagnosticēt frekvences pārveidotāja kļūmes savā displeja ekrānā, viņiem nav jāatver iekārtu bloka skapja durvis un jāpakļauj tas drošības apdraudējumiem skapja iekšpusē.
Ja frekvences pārveidotājs tiek uzstādīts ICP iekšpusē, jāņem vērā arī vairāki drošības jautājumi. Ja lietotājs iepirkuma instrukcijās neprasa norādīt īsslēguma strāvas nominālvērtību (SCCR), daži ICP ražotāji laipni norādīs ICP ar 5 kA nominālvērtību. Tas nozīmē, ka lietotāji nevar pieslēgt ICP barošanas sistēmām ar potenciālo īsslēguma strāvu (AFC) virs 5 kA. Tomēr patiesībā 5 kA AFC rūpnieciskos lietojumos, visticamāk, netiks sasniegts, īpaši, ja tiek izmantots 480 V barošanas avots. Turklāt loka uzliesmojuma drošības un bloķēšanas/marķēšanas prasības parasti nozīmē, ka ICP galvenais ķēdes pārtraucējs ir jāatvieno, un jebkura darbība vai savienojums ICP ietvaros ir jābloķē un jāmarķē pirms darba turpināšanas.
Ir ārkārtīgi grūti pārvaldīt vairākus ķēdes pārtraucējus, kas iet caur skapīšu durvīm. Ja daļa sistēmas tiek izslēgta un ir jāizslēdz arī visa sistēma, ICP ir gudrāks risinājums nekā MCC vai atsevišķs frekvences pārveidotājs. Tikmēr SCCR ir ļoti svarīgs arī sienas un skapī montējamiem frekvences pārveidotājiem. Ja iespējams, mēģiniet iegādāties frekvences pārveidotāju kombinētas ierīces veidā, jo galvenais ķēdes pārtraucējs un pārslodzes aizsardzības ierīce tiks integrēti pilnā frekvences pārveidotāja iekārtu komplektā. Tas atrisina SCCR problēmu un citus elektrodrošības jautājumus.
Vēl viena problēma, kas saistīta ar lieliem frekvences pārveidotājiem, ir to smagums. Piemēram, apkopes tehniķi bieži izmanto instrumentus, celtņus un pat iekrāvējus, kas pakļauj riskam gan frekvences pārveidotāju, gan darbiniekus. Šasijas konstrukciju, kurā tiek izmantota īpaša kravas automašīnas tipa montāža, var saskaņot ar iekšējām sliedēm, kas atrodas invertora skapja apakšā, nodrošinot vienkāršu un drošu metodi smago iekārtu komponentu pārvietošanai. Frekvences pārveidotāja uzstādīšanas pieejamībai, drošībai, apkopei un piemērotībai būs ilgtermiņa ietekme, kas projektēšanas un plānošanas posmos uzreiz nekļūs redzama. Izprotot dažādu uzstādīšanas iespēju raksturīgos riskus un priekšrocības, lietotāji var optimizēt invertora veiktspēju visā tā dzīves ciklā, vienlaikus potenciāli samazinot dīkstāves laiku un drošības riskus.