에너지 피드백 장치 공급업체는 주파수 변환기가 작동 중에 여전히 만족스럽지 못한 성능을 보여 서비스 수명이 단축되고 구성 요소의 유지 관리 비용이 증가한다는 점을 상기시킵니다.
주파수 변환기의 적용 환경, 전력망 품질, 전자파 간섭 및 기타 측면을 분석한 결과, 주의해야 할 몇 가지 문제점과 개선 제안은 모든 사람에게 도움이 될 것으로 생각됩니다.
작업 환경
주파수 변환기를 실제로 사용하는 경우, 대부분의 사람들은 비용 절감을 위해 산업 현장에 직접 설치합니다. 작업장에는 일반적으로 먼지, 고온 다습한 환경이 문제가 됩니다. 일부 산업 현장에서는 금속 분진, 부식성 가스 등의 문제도 발생합니다. 현장 상황에 따라 적절한 조치를 취해야 합니다.
1) 주파수 변환기는 제어 캐비닛 내부에 설치되어야 합니다.
2) 주파수 변환기는 제어 캐비닛 중앙에 설치하는 것이 가장 좋습니다. 주파수 변환기는 수직으로 설치해야 하며, 배기 및 흡입을 막을 수 있는 대형 부품은 바로 위나 아래에 설치하지 않도록 해야 합니다.
3) 주파수 변환기의 상단 및 하단 가장자리와 제어 캐비닛의 상단, 하단, 파티션 또는 필요한 대형 구성 요소 사이의 최소 거리는 300mm 이상이어야 합니다.
4) 특수 사용자가 사용 중에 키보드를 제거해야 하는 경우 인버터 패널의 키보드 구멍을 테이프로 엄격히 밀봉하거나 가짜 패널로 교체하여 많은 양의 먼지가 인버터 내부로 들어가는 것을 방지해야 합니다.
5) 주파수 변환기 내부의 대부분의 인쇄 회로 기판과 금속 구조 부품은 습기, 곰팡이 및 흰곰팡이 방지를 위한 특수 처리를 거치지 않았습니다. 이러한 부품이 장시간 열악한 작업 환경에 노출되면 금속 구조 부품이 녹슬기 쉽습니다. 고온 작동 시에는 전도성 구리 막대가 더욱 심하게 부식되어 마이크로컴퓨터 제어 보드와 구동 전원 보드의 가는 구리선이 손상될 수 있습니다. 따라서 습도가 높고 부식성이 있는 가스가 포함된 환경에서 사용하는 경우, 주파수 변환기의 내부 설계에 대한 기본적인 요구 사항이 반드시 충족되어야 합니다.
6) 먼지가 많은 지역, 특히 금속 먼지와 응집성 물질이 많은 지역에서 주파수 변환기를 사용할 경우 일반적으로 제어 캐비닛 전체를 밀폐하고 통풍을 위한 공기 흡입구와 배출구를 특별히 설계해야 합니다. 제어 캐비닛 상단에는 보호망과 보호 덮개 공기 배출구가 있어야 합니다. 제어 캐비닛 하단에는 바닥판, 공기 흡입구, 전선 유입구가 있어야 하며 방진망이 장착되어야 합니다.
전자기 간섭
현대 산업 제어 시스템에서는 마이크로컴퓨터 또는 PLC 제어 기술이 자주 사용됩니다. 시스템 설계 또는 수정 과정에서 마이크로컴퓨터 제어 보드에 설치된 주파수 변환기의 간섭에 주의해야 합니다. 주파수 변환기용으로 설계된 일부 마이크로컴퓨터 제어 보드는 EMC 국제 표준을 준수하지 않기 때문에 주파수 변환기 사용 후 전도 및 방사 간섭이 발생할 수 있으며, 이는 제어 시스템의 비정상 작동으로 이어지는 경우가 많습니다. 다음은 참고할 수 있는 방법입니다.
1) 주파수 변환기 입력단에 EMI 필터를 설치하면 전력망에서 주파수 변환기의 전도 간섭을 효과적으로 억제할 수 있습니다. 입력 AC 및 DC 리액터를 설치하면 역률을 개선하고 고조파 오염을 줄이며 종합적인 효과를 얻을 수 있습니다. 모터와 주파수 변환기 사이의 거리가 100m를 초과하는 경우, bpqjs.com은 출력선의 접지 분포 매개변수로 인한 누설 전류 보호 문제를 해결하고 외부 복사 간섭을 줄이기 위해 주파수 변환기 측에 AC 출력 리액터를 추가해야 합니다.
한 가지 방법은 강관이나 차폐 케이블을 연결하고 강관 외피 또는 케이블 차폐층을 접지에 안정적으로 연결하는 것입니다. AC 출력 리액터를 추가하지 않고 강관 나사산이나 차폐 케이블을 사용하면 출력과 접지 간의 분배 정전용량이 증가하여 과전류가 발생하기 쉽습니다.
2) 아날로그 센서 감지 입력 및 아날로그 제어 신호의 전기적 차폐 및 절연. 주파수 변환기로 구성된 제어 시스템 설계 과정에서는, 특히 제어 거리가 1m 이상이고 제어 캐비닛에 걸쳐 설치된 경우, 아날로그 제어를 최대한 사용하지 않는 것이 좋습니다. 주파수 변환기는 일반적으로 여러 속도 설정과 스위칭 주파수 입출력을 제공하므로 이러한 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 아날로그 제어가 필요한 경우, 차폐 케이블을 사용하고 센서 또는 주파수 변환기 측에 원격 접지점을 확보하는 것이 좋습니다. 간섭이 여전히 심각한 경우, DC/DC 절연 조치를 취해야 합니다. 표준 DC/DC 모듈을 사용하거나, V/F 변환을 광학적으로 절연하고 주파수 입력을 사용할 수 있습니다.
3) 마이크로컴퓨터 제어 보드의 입력 전원 공급 장치에 EMI 필터, 공통 모드 인덕터, 고주파 자기 링 등을 설치하면 전도성 간섭을 효과적으로 억제할 수 있습니다. 또한, 주변에 GSM 또는 페이저 기지국이 있는 경우와 같이 방사 간섭이 심한 상황에서는 마이크로컴퓨터 제어 보드에 금속 메시 차폐 커버를 추가하여 차폐 처리를 할 수 있습니다.
4) 양호한 접지. 모터와 같은 강전류 제어 시스템의 접지선은 접지 버스바를 통해 안정적으로 접지되어야 하며, 마이크로컴퓨터 제어 보드의 차폐 접지는 별도로 접지해야 합니다. 간섭이 심한 특정 상황에서는 센서 및 I/O 인터페이스 차폐층을 제어 보드의 제어 접지에 연결하는 것이 좋습니다.
전력망 품질
전압 플리커는 용접기, 전기 아크로, 제철소 등과 같은 충격 부하에서 자주 발생합니다. 작업장에서 여러 대의 가변 주파수 변환기(VFC) 및 기타 용량성 정류기 부하가 작동 중일 때, 이러한 부하에서 발생하는 고조파는 전력망의 품질을 심각하게 오염시키고 장비 자체에 상당한 파괴적 영향을 미칩니다. 장비의 연속적이고 정상적인 작동 불능에서 장비 입력 회로 손상까지 발생할 수 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 다음과 같은 방법을 적용할 수 있습니다.
1) 용접기, 전기 아크로, 제철소 등 충격 부하를 처리할 때 사용자는 역률과 전력망 품질을 개선하기 위해 무효 전력 정적 보상 장치를 추가하는 것이 좋습니다.
2) 주파수 변환기가 집중된 작업장에서는 중앙 집중식 정류 및 DC 공통 버스 전원 공급 장치를 사용하는 것이 좋습니다. 사용자는 12펄스 정류 모드를 채택하는 것이 좋습니다. 이 모드는 고조파가 적고 에너지가 절약되는 장점이 있으며, 특히 전기 모터가 전기 및 발전 모두에서 작동하는 빈번한 시동 및 제동에 적합합니다.
3) 주파수 변환기의 입력 측에 수동 LC 필터를 설치하면 입력 고조파가 감소하고 역률이 개선되며 신뢰성이 높고 좋은 결과를 얻을 수 있습니다.
4) 주파수 변환기의 입력 측에 능동 PFC 장치를 설치하면 가장 좋은 결과를 얻을 수 있지만 비용이 비교적 높습니다.
본 논문은 주파수 변환기의 실제 적용 시스템에서 발생하는 문제점들을 바탕으로, 외부 간섭, 사용 환경, 전력망 품질 등 주파수 변환기에 미치는 악영향 요인들에 대한 구체적인 해결책과 개선 방안을 제시합니다. 이러한 해결책들은 주파수 변환기의 수명을 효과적으로 연장하고 실제 엔지니어링 적용에서 일정한 기준치를 제공할 수 있습니다.
물론, 일반적으로 하나 또는 여러 가지 방법이 채택됩니다.