Nhà cung cấp thiết bị phản hồi năng lượng nhắc nhở bạn rằng bộ biến tần vẫn có một số hiệu suất không đạt yêu cầu trong quá trình vận hành, dẫn đến tuổi thọ sử dụng bị rút ngắn và chi phí bảo trì các bộ phận của nó tăng lên.
Khi phân tích môi trường ứng dụng, chất lượng lưới điện, nhiễu điện từ và các khía cạnh khác của bộ biến tần, một số vấn đề cần lưu ý và các đề xuất cải tiến được cho là hữu ích cho mọi người.
môi trường làm việc
Trong ứng dụng thực tế của biến tần, hầu hết mọi người đều lắp đặt trực tiếp tại các khu công nghiệp để giảm chi phí. Thông thường, nơi làm việc sẽ gặp phải các vấn đề về bụi, nhiệt độ và độ ẩm cao. Trong một số ứng dụng công nghiệp, còn có các vấn đề về bụi kim loại, khí ăn mòn, v.v. Các biện pháp tương ứng phải được thực hiện dựa trên tình hình thực tế tại chỗ.
1) Bộ biến tần phải được lắp đặt bên trong tủ điều khiển.
2) Tốt nhất là lắp biến tần ở giữa tủ điều khiển; Biến tần nên được lắp theo chiều dọc, tránh lắp các linh kiện lớn có thể chặn đường xả và đường nạp ngay phía trên và phía dưới.
3) Khoảng cách tối thiểu giữa cạnh trên, cạnh dưới của biến tần và mặt trên, mặt dưới, vách ngăn hoặc các thành phần lớn cần thiết của tủ điều khiển phải lớn hơn 300mm.
4) Nếu người dùng đặc biệt cần tháo bàn phím trong quá trình sử dụng, lỗ bàn phím trên tấm biến tần phải được bịt kín bằng băng dính hoặc thay thế bằng tấm giả để tránh lượng bụi lớn lọt vào bên trong biến tần.
5) Hầu hết các bảng mạch in và linh kiện kết cấu kim loại bên trong bộ biến tần chưa được xử lý đặc biệt để chống ẩm, nấm mốc. Nếu tiếp xúc với môi trường làm việc khắc nghiệt trong thời gian dài, các linh kiện kết cấu kim loại dễ bị gỉ sét. Trong điều kiện vận hành ở nhiệt độ cao, các thanh đồng dẫn điện sẽ bị ăn mòn nghiêm trọng hơn, gây hư hỏng các dây đồng nhỏ trên bo mạch điều khiển vi xử lý và bo mạch nguồn động cơ. Do đó, đối với các ứng dụng trong môi trường ẩm ướt và có khí ăn mòn, cần phải có các yêu cầu cơ bản về thiết kế bên trong của bộ biến tần được sử dụng.
6) Khi sử dụng biến tần ở những khu vực nhiều bụi, đặc biệt là những khu vực có nhiều bụi kim loại và chất kết bông, tủ điều khiển thường phải được bịt kín hoàn toàn và được thiết kế đặc biệt với cửa vào và cửa ra để thông gió; Phía trên tủ điều khiển phải có lưới bảo vệ và cửa thoát khí có nắp bảo vệ; Phía dưới tủ điều khiển phải có tấm đế, cửa vào khí và lỗ luồn dây, đồng thời được trang bị lưới chống bụi.
nhiễu điện từ
Trong các hệ thống điều khiển công nghiệp hiện đại, công nghệ điều khiển vi máy tính hoặc PLC thường được sử dụng. Trong quá trình thiết kế hoặc cải tiến hệ thống, cần lưu ý đến nhiễu của bộ biến tần trên bo mạch điều khiển vi máy tính. Do một số bo mạch điều khiển vi máy tính được thiết kế cho bộ biến tần không tuân thủ các tiêu chuẩn EMC quốc tế, có thể xảy ra nhiễu dẫn và nhiễu bức xạ sau khi sử dụng bộ biến tần, thường dẫn đến hoạt động bất thường của hệ thống điều khiển. Các phương pháp sau đây được cung cấp để bạn tham khảo.
1) Lắp đặt bộ lọc nhiễu điện từ (EMI) ở đầu vào của biến tần có thể triệt tiêu hiệu quả nhiễu dẫn truyền của biến tần trên lưới điện. Việc lắp đặt cuộn kháng AC và DC đầu vào có thể cải thiện hệ số công suất, giảm ô nhiễm sóng hài và đạt được hiệu quả tổng hợp tốt. Trong một số trường hợp, khi khoảng cách giữa động cơ và biến tần vượt quá 100m, bpqjs.com cần lắp thêm cuộn kháng AC đầu ra ở phía biến tần để giải quyết vấn đề bảo vệ dòng rò do thông số phân phối của dây ra nối đất và giảm nhiễu bức xạ bên ngoài.
Một phương pháp khác là luồn ống thép hoặc cáp bảo vệ, sau đó kết nối vỏ ống thép hoặc lớp bảo vệ cáp với đất một cách chắc chắn. Nếu không lắp thêm cuộn kháng đầu ra AC, việc luồn ống thép hoặc cáp bảo vệ sẽ làm tăng điện dung phân tán của đầu ra xuống đất, vốn dễ bị quá dòng.
2) Che chắn và cách ly điện cho đầu vào phát hiện cảm biến analog và tín hiệu điều khiển analog. Trong quá trình thiết kế hệ thống điều khiển bao gồm các bộ biến tần, khuyến nghị hạn chế tối đa việc sử dụng điều khiển analog, đặc biệt là khi khoảng cách điều khiển lớn hơn 1m và được lắp đặt trên các tủ điều khiển. Do bộ biến tần thường có nhiều cài đặt tốc độ và tần số đầu vào và đầu ra chuyển mạch, chúng có thể đáp ứng các yêu cầu. Nếu cần điều khiển analog, khuyến nghị sử dụng cáp có vỏ bọc và thiết lập điểm nối đất xa ở phía cảm biến hoặc bộ biến tần. Nếu nhiễu vẫn còn nghiêm trọng, cần triển khai các biện pháp cách ly DC/DC. Có thể sử dụng các mô-đun DC/DC tiêu chuẩn, hoặc có thể cách ly quang học bộ chuyển đổi V/F và sử dụng đầu vào tần số.
3) Lắp đặt bộ lọc EMI, cuộn cảm chế độ chung, vòng từ tính tần số cao, v.v. trên nguồn điện đầu vào của bo mạch điều khiển vi máy tính có thể ngăn chặn hiệu quả nhiễu dẫn. Ngoài ra, trong trường hợp nhiễu bức xạ nghiêm trọng, chẳng hạn như khi có trạm gốc GSM hoặc máy nhắn tin xung quanh, có thể thêm lớp che chắn bằng lưới kim loại vào bo mạch điều khiển vi máy tính để xử lý che chắn.
4) Tiếp địa tốt. Dây tiếp địa của hệ thống điều khiển dòng điện mạnh như động cơ phải được tiếp địa chắc chắn thông qua thanh cái tiếp địa, và tiếp địa che chắn của bo mạch điều khiển vi xử lý phải được tiếp địa riêng. Trong một số trường hợp nhiễu mạnh, khuyến nghị kết nối lớp che chắn cảm biến và giao diện I/O với tiếp địa điều khiển của bo mạch điều khiển.
Chất lượng lưới điện
Hiện tượng nhấp nháy điện áp thường xảy ra ở các tải va đập như máy hàn, lò hồ quang điện, nhà máy thép, v.v.; Trong nhà xưởng, khi nhiều bộ biến tần và các tải chỉnh lưu điện dung khác cùng hoạt động, sóng hài do chúng tạo ra sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng đến chất lượng lưới điện và có tác động phá hoại đáng kể đến bản thân thiết bị, từ việc không thể vận hành liên tục và bình thường đến việc gây hư hỏng mạch đầu vào của thiết bị. Có thể áp dụng các phương pháp sau để giải quyết vấn đề này.
1) Người dùng nên bổ sung các thiết bị bù tĩnh công suất phản kháng để cải thiện hệ số công suất và chất lượng của lưới điện khi xử lý các tải trọng va đập như máy hàn, lò hồ quang điện và nhà máy thép.
2) Trong các xưởng tập trung nhiều biến tần, nên sử dụng chỉnh lưu tập trung và nguồn điện DC bus chung. Khuyến nghị người dùng sử dụng chế độ chỉnh lưu 12 xung. Ưu điểm là sóng hài thấp và tiết kiệm năng lượng, đặc biệt phù hợp với việc khởi động và phanh thường xuyên, khi động cơ điện hoạt động trong cả hai trường hợp điện và phát điện.
3) Lắp bộ lọc LC thụ động ở đầu vào của bộ biến tần giúp giảm sóng hài đầu vào, cải thiện hệ số công suất, có độ tin cậy cao và đạt được kết quả tốt.
4) Lắp đặt thiết bị PFC chủ động ở đầu vào của bộ biến tần mang lại kết quả tốt nhất, nhưng chi phí tương đối cao.
Xuất phát từ những vấn đề phát sinh trong hệ thống ứng dụng thực tế của bộ biến tần, bài viết này đề xuất các giải pháp cụ thể và đề xuất cải tiến nhằm khắc phục tác động của các yếu tố bất lợi đến bộ biến tần trong ứng dụng thực tế, chẳng hạn như nhiễu bên ngoài, môi trường sử dụng và chất lượng lưới điện. Những giải pháp này có thể kéo dài hiệu quả tuổi thọ của bộ biến tần và có giá trị tham khảo nhất định trong các ứng dụng kỹ thuật thực tế.
Tất nhiên, người ta thường áp dụng một hoặc nhiều phương pháp.