Leverantörer av energiåterkopplingsenheter för frekvensomvandlare påminner om att i det nuvarande industriella utvecklingsläget i Kina är frekvensomvandlare, som en del av kraft- och elektrisk utrustning, alltmer involverade i industriell produktion. De flesta användare är dock inte bekanta med installationsmiljön och säkerheten för frekvensomvandlare, vilket leder till instabila kostnader och säkerhet. Att förstå installation och val av frekvensomvandlare kan hjälpa användare att spara kostnader, minska driftstopp och förbättra säkerheten för rörelsestyrningssystem.
Kostnaden är ofta den avgörande faktorn när man väljer plats och metod för installation av lågspänningsomriktare. Att prioritera kostnad framför viktiga beslut gällande installation av frekvensomriktare kan dock resultera i högre ägandekostnader. Det ökar också risken för oväntade driftstopp och skapar potentiella säkerhetsproblem.
Oavsett om användaren planerar att installera frekvensomformaren i en ny eller befintlig anläggning bör följande miljö- och säkerhetsfrågor beaktas först. Först när användarna förstår de inneboende riskerna och fördelarna med installationsalternativen kan de optimera frekvensomformarens prestanda.
1. Miljöproblem med frekvensomvandlare
Hög temperatur är den största fienden för frekvensomvandlares tillförlitlighet. Om styrningen är ineffektiv kan värme ackumuleras vid övergången mellan effekttransistorn i överföringen. Detta kan leda till att sociala klasser smälter eller bryts ner. Överhettning kan också skada frekvensomvandlarens intelligenta effektmodul. Det kommer att påverka hundratals små diskreta komponenter och enheter som arbetar tillsammans inuti frekvensomvandlaren.
Ur ett miljöperspektiv är det ett idealiskt val att installera en frekvensomvandlare i en motorstyrcentral (MCC). UL-845: Krav och teststeg för motorstyrcentraler för att hantera problem med överhettningshantering i hela MCC-arrangemanget. Detta innebär att MCC-tillverkare måste bevisa att frekvensomvandlaren som är installerad i MCC:n inte kommer att skadas, eller att värmen som genereras av frekvensomvandlaren inte kommer att skada annan utrustning inuti MCC:n.
Det är dock viktigt att komma ihåg att korrekt värmehanterings- och monteringsutrustning på UL-845-listan endast kan utföras av MCC-tillverkare. Även skåptillverkare som är certifierade enligt UL-508a kan inte lägga till frekvensomvandlare i MCC och kan inte underhålla sitt UL-845-lager. Om en enhet inom MCC inte finns med i UL-845-listan är hela den MCC-ordnade listan ogiltig.
Om en uppsättning frekvensomvandlare installeras inuti ett industriellt styrskåp (ICP) istället för en MCC, kommer det att belasta slutanvändaren med temperaturreglering. Om ICP måste tätas krävs vanligtvis en uppsättning luftkonditioneringsutrustning för att hålla den inre temperaturen inom frekvensomvandlarens konstruktionsgräns (eller gränsen för andra ICP-komponenter). En allmän tumregel är att en frekvensomvandlare avger cirka 3 % av den totala effekten som flödar genom den som värmestrålning till sin omgivande miljö.
Vid ventilation av ICP:n måste den totala luftväxlingsvolymen vid den högsta utomhustemperaturen vara tillräcklig för att hålla den inre temperaturen inom frekvensomformarens konstruktionsgränsområde. Om den cirkulerande uteluften innehåller damm eller fukt måste dessutom filter användas för att eliminera föroreningar. Underhållsfel och regelbundet filterbyte kan orsaka överhettning av komponenter.
För frekvensomvandlaren installerad i ICP är en annan viktig fråga relaterad till värme att lämna tillräckligt med utrymme runt frekvensomvandlaren för att uppnå normalt luftflöde. Varje frekvensomvandlarkonstruktion har minimikrav på utrymme, inklusive topp, botten och från sida till sida, vilket är avgörande för kylning av interna kort och komponenter. Det ses ofta att vissa oerfarna skåptillverkare felaktigt antar att slitsade kabelrör inte kommer att bli hinder, och därför placerar dem för nära frekvensomvandlaren. Det blir dock ett hinder för normalt luftflöde och kan inte lämna tillräckligt med utrymme, vilket ofta leder till för tidigt fel på frekvensomvandlaren.
Väggmonterade växelriktare är vanligtvis utrustade med fläktar som driver luft genom växelriktarens hölje för att uppnå kylning. Tänk även på andra ämnen som kan finnas i den omgivande luften, inklusive vattenånga, motorolja, damm, kemikalier och gas. Dessa ämnen kan komma in i frekvensomvandlaren och orsaka skador, eller orsaka ansamling av rester, vilket minskar kyleffektiviteten. Att förhindra att hinder blockerar luftflödet är lika viktigt för väggmonterade växelriktare. Vissa gaser, såsom vätesulfid, bör undvikas eftersom de kan korrodera kretskort och anslutna komponenter. Dessutom, vid användning av vissa transmissioner, är det nödvändigt att hålla den relativa fuktigheten över minimivärdet, eftersom om den är för låg kommer statisk elektricitet att bli ett problem när luft strömmar genom komponenterna.
Detta är särskilt viktigt för lågspänningsomformare som inte använder konforma beläggningar på sina kretskort. För frekvensomformare med motormodeller över 400 hästkrafter är de redan för stora för att installeras på väggar och kan endast installeras i oberoende strukturer som kan fästas på golvet. Dessa skåpmonterade omformare kräver en separat luftkanal för att kyla kylflänsen.
Användare bör förstå de inneboende riskerna och fördelarna med olika installationsalternativ för att optimera frekvensomformarens prestanda.
2、 Lämplig frekvensomvandlarsäkerhet
När man bestämmer hur och var en frekvensomvandlare ska installeras behöver ljusbågens säkerhet särskild uppmärksamhet. Den mest övertygande anledningen till att installera en frekvensomvandlare i MCC är att dess säkerhet överensstämmer med MCC:s övergripande design. Vid installation av frekvensomvandlare i MCC är alla säkerhetsfrågor för personalen relaterade till hela MCC:s beslutsprocess. Om MCC ska ha ljusbågsmotståndsprestanda måste även frekvensomvandlarens skåp kunna motstå ljusbågar.
Förutom ljusbågsskydd finns det även andra säkerhetsproblem relaterade till MCC-installation: i en UL-845 MCC-enhet måste frekvensomformaren vara i en testad seriekombination som finns på listan (som bör utföras av MCC-tillverkaren), och dess nivå måste uppfylla eller överstiga MCC:ns kortslutningsklassificering.
Så länge de övergripande specifikationerna för MCC uppfyller platsförhållandena, säkerställer detta att varje enhet inom MCC kan bevisas vara ansluten till systemet. Det människa-maskin-gränssnitt (HMI) som krävs för att användare ska kunna komma åt frekvensomvandlaren flyttas vanligtvis till utsidan av utrustningsenhetens skåpsdörr i form av MCC, om inte annat anges. Detta innebär att när operatörer vill läsa, justera, programmera eller diagnostisera fel i frekvensomvandlaren på sin bildskärm, behöver de inte öppna utrustningsenhetens skåpsdörr och utsätta den för säkerhetsrisker inuti skåpet.
Om man installerar en frekvensomvandlare inuti ICP (Internal Capture Panel) måste man också beakta flera säkerhetsfrågor. Om användaren inte kräver en kortslutningsströmsklassning (SCCR) i upphandlingsanvisningarna, kan vissa ICP-tillverkare vänligen tillhandahålla ICP:er med en klassning på 5 kA. Detta innebär att användare inte kan ansluta ICP till kraftsystem med potentiell felström (AFC) över 5 kA. I verkligheten är det dock osannolikt att en AFC på 5 kA uppnås i industriella applikationer, särskilt när man använder 480 V strömförsörjning. Dessutom innebär kraven för ljusbågssäkerhet och spärr/märkning vanligtvis att ICP:ns huvudbrytare måste kopplas bort, och all drift eller anslutning inom ICP:n måste låsas och märkas innan man fortsätter.
Det är extremt svårt att hantera flera strömbrytare som går genom skåpdörrar. När en del av systemet stängs av och hela systemet också måste stängas av, är ICP klokare än MCC eller en separat frekvensomvandlare. Samtidigt är SCCR också avgörande för väggmonterade och skåpmonterade frekvensomvandlare. Om möjligt, försök att köpa frekvensomvandlaren i form av en kombinationsenhet, eftersom huvudströmbrytaren och överströmsskyddet kommer att integreras i den kompletta uppsättningen av frekvensomvandlarutrustning. Detta löser SCCR-problemet och andra elektriska säkerhetsproblem.
Ett annat problem relaterat till stora frekvensomvandlare är att de vanligtvis är tunga. Till exempel använder underhållstekniker ofta verktyg, kranar och till och med gaffeltruckar, vilket utsätter frekvensomvandlaren och arbetarna för risker. En chassikonstruktion som använder en speciell lastbilsliknande montering kan matchas med interna skenor placerade längst ner på växelriktarskåpet, vilket ger en enkel och säker metod för att flytta tunga utrustningskomponenter. Tillgängligheten, säkerheten, underhållbarheten och lämpligheten för installationen av frekvensomvandlaren kommer att ha långsiktiga effekter som inte omedelbart blir uppenbara under design- och planeringsstadierna. Genom att förstå de inneboende riskerna och fördelarna med olika installationsalternativ kan användare optimera växelriktarens prestanda under hela dess livscykel, samtidigt som de potentiellt minskar driftstopp och säkerhetsrisker.