Sagedusmuundurite energiatagasisideseadmete tarnijad tuletavad meelde, et Hiina praeguses tööstusarengu seisus on sagedusmuundurid kui osa energia- ja elektriseadmetest üha enam tööstuslikus tootmises kasutusel. Enamik kasutajaid ei ole aga sagedusmuundurite paigalduskeskkonna ja ohutusega tuttavad, mis toob kaasa ebastabiilsed kulud ja ohutuse. Sagedusmuundurite paigaldamise ja valiku mõistmine aitab kasutajatel kulusid kokku hoida, seisakuid vähendada ja liikumisjuhtimissüsteemide ohutust parandada.
Madalpinge inverterite paigaldamise asukoha ja meetodi valimisel on hind sageli määravaks teguriks. Kuid hinna eelistamine sagedusmuundurite paigaldamisega seotud olulistele otsustele võib kaasa tuua kõrgemad omamiskulud. See suurendab ka ootamatute seiskamiste võimalust ja tekitab potentsiaalseid ohutusprobleeme.
Olenemata sellest, kas kasutaja plaanib sagedusmuunduri paigaldada uude või olemasolevasse rajatisse, tuleks kõigepealt arvestada järgmiste keskkonna- ja ohutusküsimustega. Alles siis, kui kasutajad mõistavad paigaldusvõimaluste loomupäraseid riske ja eeliseid, saavad nad sagedusmuunduri jõudlust optimeerida.
1. Sagedusmuundurite keskkonnaprobleemid
Kõrge temperatuur on sagedusmuundurite töökindluse suurim vaenlane. Kui haldamine on ebaefektiivne, võib ülekande võimsustransistori üleminekule koguneda soojus. See võib viia sotsiaalsete klasside sulamiseni või lagunemiseni. Ülekuumenemine võib kahjustada ka sagedusmuunduri intelligentset võimsusmoodulit. See mõjutab sadu väikeseid diskreetseid komponente ja seadmeid, mis sagedusmuunduri sees koos töötavad.
Keskkonna seisukohast on sagedusmuunduri paigaldamine mootori juhtimiskeskusesse (MCC) ideaalne valik. UL-845: Mootori juhtimiskeskuse nõuded ja testimisetapid ülekuumenemise juhtimise probleemide lahendamiseks kogu MCC süsteemis. See tähendab, et MCC tootjad peavad tõestama, et MCC-sse paigaldatud sagedusmuundur ei saa kahjustada või et sagedusmuunduri tekitatud soojus ei kahjusta muid MCC sees olevaid seadmeid.
Siiski on oluline meeles pidada, et UL-845 nimekirjas olevaid nõuetekohaseid termohalduse ja montaažiseadmeid saavad paigaldada ainult MCC tootjad. Isegi UL-508a alusel sertifitseeritud kappide tootjad ei saa MCC-sse sagedusmuundureid lisada ega oma UL-845 inventari hallata. Kui MCC-s olev seade ei ole UL-845 nimekirjas, on kogu MCC koostatud nimekiri kehtetu.
Kui tööstusliku juhtimiskapi (ICP) sisse paigaldatakse MCC asemel sagedusmuundurite komplekt, koormab see lõppkasutajat temperatuuri haldamisega. Kui ICP peab olema suletud, on sisetemperatuuri hoidmiseks sagedusmuunduri projekteeritud piirides (või teiste ICP komponentide piirides) tavaliselt vaja kliimaseadme komplekti. Üldine rusikareegel on, et sagedusmuundur eraldab ümbritsevasse keskkonda soojuskiirgusena umbes 3% kogu sellest läbi voolavast võimsusest.
Sagedusmuunduri ventileerimisel peab õhuvahetuse kogumaht kõrgeimal välistemperatuuril olema piisav, et hoida sisetemperatuuri sagedusmuunduri projekteeritud piirvahemikus. Lisaks, kui ringlev välisõhk sisaldab tolmu või niiskust, tuleb saaste kõrvaldamiseks kasutada filtreid. Rikete hooldus ja filtrite regulaarne vahetamine võivad põhjustada komponentide ülekuumenemist.
ICP-sse paigaldatud sagedusmuunduri puhul on teine kügega seotud oluline küsimus piisava vaba ruumi jätmine sagedusmuunduri ümber normaalse õhuvoolu saavutamiseks. Igal sagedusmuunduri konstruktsioonil on minimaalsed vaba ruumi nõuded, sealhulgas ülevalt, alt ja küljelt küljele, mis on olulised sisemiste plaatide ja komponentide jahutamiseks. Tihti on näha, et mõned kogenematud kappide tootjad eeldavad ekslikult, et piludega kaablikanalid ei kujuta endast takistust, ja paigutavad need seetõttu sagedusmuundurile liiga lähedale. See aga takistab normaalset õhuvoolu ega suuda jätta piisavalt vaba ruumi, mis sageli viib sagedusmuunduri enneaegse rikkeni.
Seinale paigaldatavad inverterid on tavaliselt varustatud ventilaatoritega, mis juhivad jahutuse tagamiseks õhku läbi inverteri korpuse. Samuti tuleb arvestada ümbritsevas õhus leiduvate muude ainetega, sealhulgas veeauru, mootoriõli, tolmu, kemikaalide ja gaasiga. Need ained võivad sattuda sagedusmuundurisse ja põhjustada kahjustusi või jääkide kogunemist, vähendades seeläbi jahutuse efektiivsust. Seinale paigaldatavate inverterite puhul on sama oluline vältida õhuvoolu takistamist. Teatud gaase, näiteks vesiniksulfiidi, tuleks vältida, kuna need võivad söövitada trükkplaate ja ühenduskomponente. Lisaks on teatud ülekannete kasutamisel vaja hoida suhtelist õhuniiskust minimaalsest väärtusest kõrgemal, sest kui see on liiga madal, muutub staatiline elekter probleemiks, kui õhk läbi komponentide voolab.
See on eriti oluline madalpinge inverterite puhul, mille trükkplaatidel ei kasutata konformseid katteid. Üle 400 hobujõuliste mootorimudelitega sagedusmuundurid on seintele paigaldamiseks juba liiga suured ja neid saab paigaldada ainult iseseisvatesse konstruktsioonidesse, mida saab põrandale kinnitada. Need kapis olevad inverterid vajavad jahutusradiaatori jahutamiseks eraldi õhukanalit.
Kasutajad peaksid sagedusmuunduri jõudluse optimeerimiseks mõistma erinevate paigaldusvõimaluste loomupäraseid riske ja eeliseid.
2. Sobiv sagedusmuunduri ohutus
Sagedusmuunduri paigaldamise viisi ja koha otsustamisel tuleb erilist tähelepanu pöörata kaare ohutusele. Kõige veenvam põhjus sagedusmuunduri paigaldamiseks MCC-sse on see, et selle ohutus on kooskõlas MCC üldise konstruktsiooniga. Sagedusmuundurite paigaldamisel MCC-sse on kõik personali ohutusküsimused seotud kogu MCC otsustusprotsessiga. Selleks, et MCC-l oleks kaarekindlus, peab ka sagedusmuunduri korpus olema võimeline vastu pidama kaarele.
Lisaks kaarleegikaitsele on MCC paigaldamisega seotud ka muud personali ohutusega seotud küsimused: UL-845 MCC seadmes peab sagedusmuundur olema testitud jadakombinatsioonis, mis asub nimekirjas (mille peaks täitma MCC tootja) ja selle tase peab vastama MCC lühise nimiväärtusele või ületama seda.
Seni kuni MCC üldised spetsifikatsioonid vastavad kohapealsetele tingimustele, tagab see, et iga MCC-s olev seade on süsteemiga ühendatud. Inimene-masin liides (HMI), mis on vajalik kasutajate juurdepääsuks sagedusmuundurile, paigutatakse tavaliselt seadmekapi ukse välisküljele MCC kujul, kui pole teisiti täpsustatud. See tähendab, et kui operaatorid soovivad sagedusmuunduri rikkeid oma ekraanil lugeda, reguleerida, programmeerida või diagnoosida, ei pea nad seadmekapi ust avama ja seda kapis olevate ohtudega kokku puutuma.
Sagedusmuunduri paigaldamisel ICP sisse tuleb arvestada ka mitmete ohutusküsimustega. Kui kasutaja ei nõua hankejuhistes lühisvoolu nimiväärtust, pakuvad mõned ICP tootjad ICP-sid lahkelt 5 kA nimiväärtusega. See tähendab, et kasutajad ei saa ICP-d ühendada elektrisüsteemidega, mille potentsiaalne rikkevool on üle 5 kA. Tegelikkuses on aga 5 kA AFC saavutamine tööstuslikes rakendustes ebatõenäoline, eriti 480 V toiteallika kasutamisel. Lisaks tähendavad kaarleegi ohutuse ja lukustuse/märgistamise nõuded tavaliselt seda, et ICP peakaitselüliti tuleb lahti ühendada ning kõik ICP-s olevad toimingud või ühendused tuleb enne jätkamist lukustada ja märgistada.
Mitme kappide uste kaudu kulgeva kaitselüliti haldamine on äärmiselt keeruline. Kui osa süsteemist on välja lülitatud ja kogu süsteem tuleb samuti välja lülitada, on ICP targem kui MCC või eraldi sagedusmuundur. Samal ajal on SCCR ülioluline nii seinale kui ka kappide külge kinnitatavate sagedusmuundurite puhul. Võimalusel proovige osta sagedusmuundur kombineeritud seadmena, kuna peakaitselüliti ja ülekoormuskaitse on integreeritud sagedusmuunduri terviklikku komplekti. See lahendab SCCR-i probleemi ja muud elektriohutusprobleemid.
Teine suurte sagedusmuunduritega seotud probleem on see, et need on tavaliselt rasked. Näiteks kasutavad hooldustehnikud sageli tööriistu, kraanasid ja isegi kahveltõstukeid, mis seab ohtu nii sagedusmuunduri kui ka töötajad. Šassiikonstruktsiooni, mis kasutab spetsiaalset veoautotaolist konstruktsiooni, saab sobitada inverteri kapi allosas asuvate sisemiste rööbastega, pakkudes lihtsat ja ohutut meetodit raskete seadmete komponentide teisaldamiseks. Sagedusmuunduri paigaldamise ligipääsetavuse, ohutuse, hooldatavuse ja sobivuse osas on pikaajaline mõju, mis ei ilmne kohe projekteerimis- ja planeerimisfaasis. Mõistes erinevate paigaldusvõimaluste loomupäraseid riske ja eeliseid, saavad kasutajad optimeerida inverteri jõudlust kogu selle elutsükli jooksul, vähendades samal ajal potentsiaalselt seisakuid ja ohutusriske.