تأمینکنندگان دستگاههای بازخورد انرژی برای مبدلهای فرکانس به شما یادآوری میکنند که در وضعیت فعلی توسعه صنعتی در چین، مبدلهای فرکانس، به عنوان بخشی از تجهیزات برق و الکتریکی، به طور فزایندهای در تولید صنعتی دخیل هستند. با این حال، اکثر کاربران با محیط نصب و ایمنی مبدلهای فرکانس آشنا نیستند که منجر به هزینهها و ایمنی ناپایدار میشود. درک نصب و انتخاب مبدلهای فرکانس میتواند به کاربران در صرفهجویی در هزینهها، کاهش زمان از کارافتادگی و بهبود ایمنی سیستمهای کنترل حرکت کمک کند.
هزینه اغلب عامل تعیینکننده در انتخاب مکان و روش نصب اینورترهای ولتاژ پایین است. با این حال، اولویت دادن به هزینه بر تصمیمات کلیدی در مورد نصب مبدلهای فرکانس ممکن است منجر به هزینههای مالکیت بالاتر شود. همچنین احتمال خاموشیهای غیرمنتظره و ایجاد مشکلات ایمنی بالقوه را افزایش میدهد.
صرف نظر از اینکه کاربر قصد نصب مبدل فرکانس را در یک مرکز جدید یا موجود دارد، ابتدا باید مسائل زیستمحیطی و ایمنی زیر در نظر گرفته شود. تنها زمانی که کاربران خطرات و مزایای ذاتی گزینههای نصب را درک کنند، میتوانند عملکرد مبدل فرکانس را بهینه کنند.
1، مسائل زیستمحیطی مبدلهای فرکانس
دمای بالا بزرگترین دشمن قابلیت اطمینان مبدلهای فرکانس است. اگر مدیریت ناکارآمد باشد، گرما میتواند در محل اتصال ترانزیستور قدرت در سیستم انتقال قدرت جمع شود. این ممکن است منجر به ذوب شدن یا از بین رفتن طبقات اجتماعی شود. گرمای بیش از حد همچنین میتواند به ماژول قدرت هوشمند مبدل فرکانس آسیب برساند. این امر بر صدها قطعه و مجموعه کوچک و مجزا که در داخل مبدل فرکانس با هم کار میکنند، تأثیر خواهد گذاشت.
از دیدگاه زیستمحیطی، نصب مبدل فرکانس در مرکز کنترل موتور (MCC) یک انتخاب ایدهآل است. UL-845: الزامات و مراحل آزمایش برای مرکز کنترل موتور جهت رسیدگی به مسائل مدیریت گرمای بیش از حد در کل چیدمان MCC. این بدان معناست که تولیدکنندگان MCC باید ثابت کنند که مبدل فرکانس نصب شده در MCC آسیب نخواهد دید، یا گرمای تولید شده توسط مبدل فرکانس به سایر تجهیزات داخل MCC آسیب نمیرساند.
با این حال، مهم است به یاد داشته باشید که تجهیزات مدیریت حرارتی و مونتاژ مناسب در لیست UL-845 فقط توسط تولیدکنندگان MCC قابل تکمیل هستند. حتی تولیدکنندگان کابینت دارای گواهینامه UL-508a نمیتوانند مبدل فرکانس را به MCC اضافه کنند و نمیتوانند موجودی UL-845 خود را حفظ کنند. اگر واحدی در MCC در لیست UL-845 نباشد، کل لیست مرتب شده MCC نامعتبر است.
اگر مجموعهای از مبدلهای فرکانس به جای یک MCC درون یک کابینت کنترل صنعتی (ICP) نصب شود، مدیریت حرارتی را بر دوش کاربر نهایی خواهد گذاشت. اگر ICP باید آببندی شود، معمولاً مجموعهای از تجهیزات تهویه مطبوع برای حفظ دمای داخلی در محدوده طراحی مبدل فرکانس (یا محدوده سایر اجزای ICP) مورد نیاز است. یک قاعده کلی این است که یک مبدل فرکانس تقریباً 3٪ از کل توان عبوری از خود را به صورت تابش گرما به محیط اطراف خود آزاد میکند.
هنگام تهویه ICP، حجم کل تبادل هوا در بالاترین دمای بیرون باید برای حفظ دمای داخلی در محدوده مجاز طراحی مبدل فرکانس کافی باشد. علاوه بر این، اگر هوای خارجی در گردش حاوی گرد و غبار یا رطوبت باشد، باید از فیلترها برای از بین بردن آلودگی استفاده شود. عیبیابی مداوم و تعویض منظم فیلترها میتواند باعث گرم شدن بیش از حد قطعات شود.
برای مبدل فرکانس نصب شده در ICP، یکی دیگر از مسائل کلیدی مربوط به گرما، ایجاد فضای کافی در اطراف مبدل فرکانس برای دستیابی به جریان هوای عادی است. هر طراحی مبدل فرکانس دارای حداقل فضای لازم برای فاصلهگذاری است، از جمله بالا، پایین و طرفین، که برای خنک کردن بردها و اجزای داخلی بسیار مهم هستند. اغلب دیده میشود که برخی از تولیدکنندگان بیتجربه کابینت به اشتباه فرض میکنند که لولههای کابل شیاردار مانعی ایجاد نمیکنند و بنابراین آنها را خیلی نزدیک به مبدل فرکانس قرار میدهند. با این حال، این لولهها مانعی برای جریان هوای عادی میشوند و نمیتوانند فضای کافی ایجاد کنند، که اغلب منجر به خرابی زودرس مبدل فرکانس میشود.
اینورترهای دیواری معمولاً مجهز به فنهایی هستند که هوا را از طریق محفظه اینورتر به گردش در میآورند تا خنک شوند. همچنین سایر موادی که ممکن است در هوای اطراف وجود داشته باشند، از جمله بخار آب، روغن موتور، گرد و غبار، مواد شیمیایی و گاز را در نظر بگیرید. این مواد ممکن است وارد مبدل فرکانس شوند و باعث آسیب شوند یا باعث تجمع باقیمانده شوند و در نتیجه راندمان خنککنندگی را کاهش دهند. جلوگیری از موانعی که مانع جریان هوا میشوند برای اینورترهای دیواری نیز به همان اندازه مهم است. باید از گازهای خاصی مانند سولفید هیدروژن اجتناب شود زیرا میتوانند باعث خوردگی بردهای مدار چاپی و اجزای اتصال شوند. علاوه بر این، هنگام استفاده از فرستندههای خاص، لازم است رطوبت نسبی بالاتر از حداقل مقدار حفظ شود، زیرا اگر خیلی کم باشد، الکتریسیته ساکن هنگام عبور هوا از اجزا مشکلساز میشود.
این امر به ویژه برای اینورترهای ولتاژ پایین که از پوششهای تطبیقی روی بردهای مدار خود استفاده نمیکنند، بسیار مهم است. برای مبدلهای فرکانس با مدلهای موتور بالای ۴۰۰ اسب بخار، آنها در حال حاضر برای نصب روی دیوارها بسیار بزرگ هستند و فقط میتوانند در سازههای مستقلی که میتوانند روی زمین ثابت شوند، نصب شوند. این اینورترهای نصب شده روی کابینت به یک کانال هوای جداگانه برای خنک کردن هیت سینک نیاز دارند.
کاربران باید خطرات و مزایای ذاتی گزینههای مختلف نصب را درک کنند تا عملکرد مبدل فرکانس را بهینه کنند.
2، ایمنی مبدل فرکانس مناسب
هنگام تصمیمگیری در مورد نحوه و محل نصب مبدل فرکانس، ایمنی قوس الکتریکی نیاز به توجه ویژه دارد. قانعکنندهترین دلیل برای نصب مبدل فرکانس در MCC این است که ایمنی آن با طراحی کلی MCC سازگار است. هنگام نصب مبدلهای فرکانس در MCC، تمام مسائل ایمنی پرسنل به کل فرآیند تصمیمگیری MCC مربوط میشود. اگر قرار است MCC عملکرد مقاومت در برابر قوس الکتریکی داشته باشد، کابینت مبدل فرکانس نیز باید بتواند در برابر قوس الکتریکی مقاومت کند.
علاوه بر محافظت در برابر جرقه قوسی، مسائل ایمنی پرسنل دیگری نیز در رابطه با نصب MCC وجود دارد: در یک واحد UL-845 MCC، مبدل فرکانس باید در یک ترکیب سری آزمایش شده که در لیست قرار دارد (که باید توسط سازنده MCC اجرا شود) باشد، و سطح آن باید مطابق یا بیشتر از درجه اتصال کوتاه MCC باشد.
مادامی که مشخصات کلی MCC با شرایط سایت مطابقت داشته باشد، این امر تضمین میکند که هر واحد درون MCC به سیستم متصل باشد. رابط انسان و ماشین (HMI) مورد نیاز برای دسترسی کاربران به مبدل فرکانس معمولاً به شکل MCC به بیرون درب کابینت واحد تجهیزات منتقل میشود، مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد. این بدان معناست که وقتی اپراتورها میخواهند خطاهای مبدل فرکانس را روی صفحه نمایش خود بخوانند، تنظیم کنند، برنامهریزی کنند یا تشخیص دهند، نیازی به باز کردن درب کابینت واحد تجهیزات و قرار دادن آن در معرض خطرات ایمنی داخل کابینت ندارند.
در صورت نصب مبدل فرکانس در داخل ICP، مسائل ایمنی متعددی نیز باید در نظر گرفته شود. اگر کاربر در دستورالعملهای خرید نیازی به جریان اتصال کوتاه (SCCR) نداشته باشد، برخی از تولیدکنندگان ICP لطف میکنند ICPهایی با جریان اتصال کوتاه ۵ کیلوآمپر ارائه دهند. این بدان معناست که کاربران نمیتوانند ICP را به سیستمهای برق با جریان خطای بالقوه (AFC) بالاتر از ۵ کیلوآمپر متصل کنند. با این حال، در واقعیت، دستیابی به AFC 5 کیلوآمپر در کاربردهای صنعتی، به ویژه هنگام استفاده از منبع تغذیه ۴۸۰ ولت، بعید است. علاوه بر این، الزامات ایمنی جرقه قوس و قفل/برچسبگذاری معمولاً به این معنی است که قطعکننده مدار اصلی ICP باید قطع شود و هرگونه عملیات یا اتصال در داخل ICP باید قبل از ادامه قفل و برچسبگذاری شود.
مدیریت چندین دستگاه قطع کننده مدار که از درهای کابینت عبور میکنند، بسیار دشوار است. وقتی بخشی از سیستم خاموش میشود و کل سیستم نیز باید خاموش شود، ICP از MCC یا یک مبدل فرکانس جداگانه عاقلانهتر است. در همین حال، SCCR برای مبدلهای فرکانس دیواری و کابینتی نیز بسیار مهم است. در صورت امکان، سعی کنید مبدل فرکانس را به صورت یک واحد ترکیبی خریداری کنید، زیرا قطع کننده مدار اصلی و دستگاه حفاظت از اضافه جریان در مجموعه کامل تجهیزات مبدل فرکانس ادغام میشوند. این امر مشکل SCCR و سایر مسائل ایمنی الکتریکی را حل میکند.
یکی دیگر از مشکلات مربوط به مبدلهای فرکانس بزرگ این است که آنها معمولاً سنگین هستند. به عنوان مثال، تکنسینهای تعمیر و نگهداری اغلب از ابزارها، جرثقیلها و حتی لیفتراکها استفاده میکنند که مبدل فرکانس و کارگران را در معرض خطر قرار میدهد. طراحی شاسی که از یک مجموعه مخصوص کامیون مانند استفاده میکند، میتواند با ریلهای داخلی واقع در پایین کابینت اینورتر مطابقت داشته باشد و روشی ساده و ایمن برای جابجایی اجزای تجهیزات سنگین فراهم کند. دسترسی، ایمنی، قابلیت نگهداری و مناسب بودن نصب مبدل فرکانس تأثیرات بلندمدتی خواهد داشت که بلافاصله در مراحل طراحی و برنامهریزی آشکار نمیشوند. با درک خطرات و مزایای ذاتی گزینههای مختلف نصب، کاربران میتوانند عملکرد اینورتر را در کل چرخه عمر آن بهینه کنند، در حالی که به طور بالقوه خطرات مربوط به خرابی و ایمنی را کاهش میدهند.