I fornitori di dispositivi di feedback energetico per convertitori di frequenza ricordano che, nell'attuale stato di sviluppo industriale in Cina, i convertitori di frequenza, in quanto parte integrante delle apparecchiature elettriche e di potenza, sono sempre più utilizzati nella produzione industriale. Tuttavia, la maggior parte degli utenti non ha familiarità con l'ambiente di installazione e la sicurezza dei convertitori di frequenza, il che si traduce in costi e sicurezza instabili. Comprendere l'installazione e la selezione dei convertitori di frequenza può aiutare gli utenti a risparmiare sui costi, ridurre i tempi di fermo e migliorare la sicurezza dei sistemi di controllo del movimento.
Il costo è spesso il fattore determinante nella scelta del luogo e del metodo di installazione degli inverter a bassa tensione. Tuttavia, dare priorità al costo rispetto alle decisioni chiave relative all'installazione dei convertitori di frequenza può comportare costi di gestione più elevati. Ciò aumenterà anche la possibilità di arresti imprevisti e creerà potenziali problemi di sicurezza.
Indipendentemente dal fatto che l'utente intenda installare il convertitore di frequenza in un impianto nuovo o esistente, è necessario considerare innanzitutto i seguenti aspetti ambientali e di sicurezza. Solo quando gli utenti comprendono i rischi e i vantaggi intrinseci delle opzioni di installazione, potranno ottimizzare le prestazioni del convertitore di frequenza.
1、 Problemi ambientali dei convertitori di frequenza
Le alte temperature sono il principale nemico dell'affidabilità dei convertitori di frequenza. Se la gestione non è efficace, il calore può accumularsi sulla giunzione del transistor di potenza nella trasmissione. Ciò può portare alla fusione o alla fusione di classi sociali. Il surriscaldamento può anche danneggiare il modulo di potenza intelligente del convertitore di frequenza. Ciò avrà un impatto su centinaia di piccoli componenti e assemblaggi discreti che lavorano insieme all'interno del convertitore di frequenza.
Dal punto di vista ambientale, l'installazione di un convertitore di frequenza in un centro di controllo motore (MCC) è la scelta ideale. UL-845: Requisiti e fasi di prova per i centri di controllo motore per affrontare i problemi di gestione del surriscaldamento nell'intera configurazione MCC. Ciò significa che i produttori di MCC devono dimostrare che il convertitore di frequenza installato nell'MCC non subirà danni o che il calore generato dal convertitore di frequenza non danneggerà altre apparecchiature all'interno dell'MCC.
Tuttavia, è importante ricordare che la corretta gestione termica e le apparecchiature di assemblaggio presenti nell'elenco UL-845 possono essere completate solo dai produttori MCC. Anche i produttori di cabinet certificati UL-508a non possono aggiungere convertitori di frequenza all'MCC e non possono gestire il proprio inventario UL-845. Se un'unità presente nell'MCC non è presente nell'elenco UL-845, l'intero elenco MCC non è valido.
Se un set di convertitori di frequenza viene installato all'interno di un armadio di controllo industriale (ICP) anziché in un MCC, l'utente finale dovrà affrontare un onere di gestione termica. Se l'ICP deve essere sigillato, è solitamente necessario un set di apparecchiature di condizionamento dell'aria per mantenere la temperatura interna entro i limiti di progetto del convertitore di frequenza (o di altri componenti dell'ICP). Una regola generale è che un convertitore di frequenza rilascerà circa il 3% della potenza totale che lo attraversa sotto forma di radiazione termica nell'ambiente circostante.
Durante la ventilazione dell'ICP, il volume totale di ricambio d'aria alla massima temperatura esterna deve essere sufficiente a mantenere la temperatura interna entro l'intervallo limite di progettazione del convertitore di frequenza. Inoltre, se l'aria esterna in circolazione contiene polvere o umidità, è necessario utilizzare filtri per eliminare l'inquinamento. La manutenzione preventiva e la sostituzione regolare dei filtri possono causare il surriscaldamento dei componenti.
Per il convertitore di frequenza installato nell'ICP, un altro aspetto fondamentale legato al calore è lasciare spazio sufficiente attorno al convertitore di frequenza per garantire un normale flusso d'aria. Ogni progetto di convertitore di frequenza prevede requisiti minimi di spazio libero, tra cui superiore, inferiore e laterale, che sono cruciali per il raffreddamento di schede e componenti interni. Spesso alcuni produttori di cabinet inesperti presumono erroneamente che i condotti cavi scanalati non costituiscano un ostacolo e quindi li posizionano troppo vicino al convertitore di frequenza. Tuttavia, diventano un ostacolo al normale flusso d'aria e non lasciano spazio sufficiente, il che spesso porta a un guasto prematuro del convertitore di frequenza.
Gli inverter a parete sono solitamente dotati di ventole che convogliano l'aria attraverso l'involucro dell'inverter per ottenere il raffreddamento. È inoltre necessario considerare altre sostanze che potrebbero essere presenti nell'aria circostante, tra cui vapore acqueo, olio motore, polvere, sostanze chimiche e gas. Queste sostanze possono penetrare nel convertitore di frequenza e danneggiarlo o causare l'accumulo di residui, riducendo così l'efficienza di raffreddamento. È altrettanto importante impedire che ostacoli ostruiscano il flusso d'aria per gli inverter a parete. Alcuni gas, come l'acido solfidrico, dovrebbero essere evitati in quanto possono corrodere i circuiti stampati e i componenti di collegamento. Inoltre, quando si utilizzano determinate trasmissioni, è necessario mantenere l'umidità relativa al di sopra del valore minimo, poiché se è troppo bassa, l'elettricità statica diventerà un problema quando l'aria fluisce attraverso i componenti.
Ciò è particolarmente importante per gli inverter a bassa tensione che non utilizzano rivestimenti conformi sulle schede elettroniche. I convertitori di frequenza con motori di potenza superiore a 400 cavalli sono già troppo grandi per essere installati a parete e possono essere installati solo in strutture indipendenti che possono essere fissate al pavimento. Questi inverter montati su armadio richiedono un canale d'aria separato per il raffreddamento del dissipatore di calore.
Per ottimizzare le prestazioni del convertitore di frequenza, gli utenti devono comprendere i rischi e i vantaggi intrinseci delle diverse opzioni di installazione.
2、 Sicurezza appropriata del convertitore di frequenza
Quando si decide come e dove installare un convertitore di frequenza, la sicurezza dell'arco elettrico richiede particolare attenzione. Il motivo più convincente per installare un convertitore di frequenza in un MCC è che la sua sicurezza è coerente con la progettazione complessiva dell'MCC. Quando si installano convertitori di frequenza in un MCC, tutte le questioni relative alla sicurezza del personale sono correlate all'intero processo decisionale dell'MCC. Affinché l'MCC abbia prestazioni di resistenza all'arco elettrico, anche l'armadio del convertitore di frequenza deve essere in grado di resistere agli archi.
Oltre alla protezione contro gli archi elettrici, l'installazione dell'MCC comporta anche altri problemi di sicurezza del personale: in un'unità MCC UL-845, il convertitore di frequenza deve essere in una combinazione di serie testata presente nell'elenco (che deve essere eseguito dal produttore dell'MCC) e il suo livello deve soddisfare o superare il valore nominale di cortocircuito dell'MCC.
Finché le specifiche generali dell'MCC soddisfano le condizioni del sito, ciò garantirà che ogni unità all'interno dell'MCC possa essere dimostrata come connessa al sistema. L'interfaccia uomo-macchina (HMI) necessaria agli utenti per accedere al convertitore di frequenza è solitamente spostata all'esterno dello sportello dell'armadio dell'unità apparecchiatura, sotto forma di MCC, salvo diversa indicazione. Ciò significa che quando gli operatori desiderano leggere, regolare, programmare o diagnosticare guasti nel convertitore di frequenza sul proprio display, non devono aprire lo sportello dell'armadio dell'unità apparecchiatura ed esporlo a rischi per la sicurezza all'interno dell'armadio.
Se si installa un convertitore di frequenza all'interno di un ICP, è necessario considerare anche diversi aspetti di sicurezza. Se l'utente non richiede una corrente nominale di cortocircuito (SCCR) nelle istruzioni di fornitura, alcuni produttori di ICP forniranno gentilmente ICP con una corrente nominale di 5 kA. Ciò significa che gli utenti non possono collegare l'ICP a sistemi di alimentazione con corrente di guasto potenziale (AFC) superiore a 5 kA. Tuttavia, in realtà, è improbabile che una AFC di 5 kA venga raggiunta nelle applicazioni industriali, soprattutto quando si utilizza un'alimentazione a 480 V. Inoltre, i requisiti di sicurezza contro l'arco elettrico e di blocco/etichettatura in genere richiedono che l'interruttore principale dell'ICP sia scollegato e che qualsiasi operazione o collegamento all'interno dell'ICP debba essere bloccato e contrassegnato prima di procedere.
È estremamente difficile gestire più dispositivi di interruttore automatico che passano attraverso le ante degli armadi. Quando una parte del sistema viene spenta e l'intero sistema deve essere spento, l'ICP è più saggio dell'MCC o di un convertitore di frequenza separato. Allo stesso tempo, l'SCCR è fondamentale anche per i convertitori di frequenza montati a parete e in armadio. Se possibile, cercate di acquistare il convertitore di frequenza sotto forma di unità combinata, poiché l'interruttore automatico principale e il dispositivo di protezione da sovracorrente saranno integrati nel set completo di apparecchiature del convertitore di frequenza. Questo risolve il problema dell'SCCR e altri problemi di sicurezza elettrica.
Un altro problema legato ai convertitori di frequenza di grandi dimensioni è il loro peso. Ad esempio, i tecnici addetti alla manutenzione utilizzano spesso utensili, gru e persino carrelli elevatori, il che mette a rischio il convertitore di frequenza e i lavoratori. Un telaio progettato con un assemblaggio speciale simile a quello di un camion può essere abbinato a guide interne situate nella parte inferiore dell'armadio dell'inverter, offrendo un metodo semplice e sicuro per spostare componenti di apparecchiature pesanti. L'accessibilità, la sicurezza, la manutenibilità e l'idoneità dell'installazione del convertitore di frequenza avranno impatti a lungo termine che non saranno immediatamente evidenti durante le fasi di progettazione e pianificazione. Comprendendo i rischi e i vantaggi intrinseci delle diverse opzioni di installazione, gli utenti possono ottimizzare le prestazioni dell'inverter durante l'intero ciclo di vita, riducendo potenzialmente i tempi di fermo e i rischi per la sicurezza.