Furnizorii de dispozitive de feedback energetic pentru convertoare de frecvență vă reamintesc că, în stadiul actual al dezvoltării industriale din China, convertoarele de frecvență, ca parte a echipamentelor electrice și de putere, sunt din ce în ce mai implicate în producția industrială. Cu toate acestea, majoritatea utilizatorilor nu sunt familiarizați cu mediul de instalare și siguranța convertoarelor de frecvență, ceea ce duce la costuri și siguranță instabile. Înțelegerea instalării și selecției convertoarelor de frecvență poate ajuta utilizatorii să economisească costuri, să reducă timpii de nefuncționare și să îmbunătățească siguranța sistemelor de control al mișcării.
Costul este adesea factorul determinant atunci când se alege locația și metoda de instalare a invertoarelor de joasă tensiune. Cu toate acestea, prioritizarea costurilor în detrimentul deciziilor cheie privind instalarea convertoarelor de frecvență poate duce la costuri de proprietate mai mari. De asemenea, va crește posibilitatea unor opriri neașteptate și va crea potențiale probleme de siguranță.
Indiferent dacă utilizatorul intenționează să instaleze convertorul de frecvență într-o instalație nouă sau existentă, următoarele aspecte de mediu și de siguranță trebuie luate în considerare mai întâi. Numai atunci când utilizatorii înțeleg riscurile și beneficiile inerente ale opțiunilor de instalare pot optimiza performanța convertorului de frecvență.
1. Probleme de mediu ale convertoarelor de frecvență
Temperatura ridicată este cel mai mare dușman al fiabilității convertoarelor de frecvență. Dacă managementul este ineficient, căldura se poate acumula la joncțiunea tranzistorului de putere din transmisie. Acest lucru poate duce la topirea sau dizolvarea claselor sociale. Supraîncălzirea poate deteriora, de asemenea, modulul inteligent de putere al convertorului de frecvență. Acest lucru va avea un impact asupra a sute de componente și ansambluri discrete mici care lucrează împreună în interiorul convertorului de frecvență.
Din punct de vedere al mediului, instalarea unui convertor de frecvență într-un centru de control al motoarelor (MCC) este o alegere ideală. UL-845: Cerințe și etape de testare pentru centrul de control al motoarelor pentru a aborda problemele de gestionare a supraîncălzirii în întregul sistem MCC. Aceasta înseamnă că producătorii de MCC trebuie să demonstreze că convertorul de frecvență instalat în MCC nu va fi deteriorat sau că căldura generată de convertorul de frecvență nu va deteriora alte echipamente din interiorul MCC.
Totuși, este important să ne amintim că echipamentele adecvate de management termic și asamblare din lista UL-845 pot fi realizate doar de producătorii de MCC. Chiar și producătorii de dulapuri certificate conform UL-508a nu pot adăuga convertoare de frecvență la MCC și nu își pot menține inventarul UL-845. Dacă o unitate din cadrul MCC nu se află în lista UL-845, întreaga listă organizată MCC este invalidă.
Dacă un set de convertoare de frecvență este instalat în interiorul unui tablou de comandă industrial (ICP) în loc de un MCC, acesta va împovăra utilizatorul final cu gestionarea termică. Dacă ICP-ul trebuie etanșat, este de obicei necesar un set de echipamente de aer condiționat pentru a menține temperatura internă în limita de proiectare a convertorului de frecvență (sau limita altor componente ICP). O regulă generală este că un convertor de frecvență va elibera aproximativ 3% din puterea totală care trece prin el sub formă de radiație termică în mediul înconjurător.
La ventilarea ICP-ului, volumul total de schimb de aer la cea mai ridicată temperatură exterioară trebuie să fie suficient pentru a menține temperatura internă în intervalul limită de proiectare al convertorului de frecvență. În plus, dacă aerul exterior circulant conține praf sau umiditate, trebuie utilizate filtre pentru a elimina poluarea. Întreținerea defecțiunilor și înlocuirea regulată a filtrelor pot cauza supraîncălzirea componentelor.
Pentru convertorul de frecvență instalat în ICP, o altă problemă cheie legată de căldură este lăsarea unui spațiu liber suficient în jurul convertorului de frecvență pentru a realiza un flux normal de aer. Fiecare model de convertor de frecvență are cerințe minime de spațiu liber, inclusiv deasupra, dedesubt și lateral, care sunt cruciale pentru răcirea plăcilor și componentelor interne. Se observă adesea că unii producători de dulapuri fără experiență presupun în mod eronat că conductele de cablu cu fante nu vor deveni obstacole și, prin urmare, le amplasează prea aproape de convertorul de frecvență. Cu toate acestea, acestea devin un obstacol în calea fluxului normal de aer și nu pot lăsa suficient spațiu liber, ceea ce duce adesea la defectarea prematură a convertorului de frecvență.
Invertoarele montate pe perete sunt de obicei echipate cu ventilatoare care împing aerul prin carcasa invertorului pentru a realiza răcirea. De asemenea, luați în considerare alte substanțe care pot exista în aerul din jur, inclusiv vaporii de apă, uleiul de motor, praful, substanțele chimice și gazele. Aceste substanțe pot pătrunde în convertorul de frecvență și pot provoca daune sau pot cauza acumularea de reziduuri, reducând astfel eficiența răcirii. Prevenirea obstacolelor care obstrucționează fluxul de aer este la fel de importantă pentru invertoarele montate pe perete. Anumite gaze, cum ar fi hidrogenul sulfurat, trebuie evitate, deoarece pot coroda plăcile cu circuite imprimate și componentele de conectare. Mai mult, atunci când se utilizează anumite transmisii, este necesar să se mențină umiditatea relativă peste valoarea minimă, deoarece dacă este prea scăzută, electricitatea statică va deveni o problemă atunci când aerul curge prin componente.
Acest lucru este deosebit de important pentru invertoarele de joasă tensiune care nu utilizează acoperiri conforme pe plăcile de circuit. Convertoarele de frecvență cu modele de motor de peste 400 de cai putere sunt deja prea mari pentru a fi instalate pe pereți și pot fi instalate doar în structuri independente care pot fi fixate pe podea. Aceste invertoare montate în dulap necesită un canal de aer separat pentru răcirea radiatorului.
Utilizatorii ar trebui să înțeleagă riscurile și beneficiile inerente ale diferitelor opțiuni de instalare pentru a optimiza performanța convertorului de frecvență.
2. Siguranța corespunzătoare a convertorului de frecvență
Atunci când se decide cum și unde se instalează un convertor de frecvență, siguranța arcului electric necesită o atenție deosebită. Cel mai convingător motiv pentru instalarea unui convertor de frecvență într-un MCC este că siguranța sa este în concordanță cu designul general al MCC. La instalarea convertoarelor de frecvență într-un MCC, toate problemele de siguranță a personalului sunt legate de întregul proces decizional al MCC. Dacă MCC-ul urmează să aibă performanțe de rezistență la arc, și carcasa convertorului de frecvență trebuie să fie capabilă să reziste arcurilor electrice.
Pe lângă protecția la arc electric, există și alte probleme de siguranță a personalului legate de instalarea MCC: într-o unitate MCC UL-845, convertorul de frecvență trebuie să fie într-o combinație de serie testată, situată pe listă (care trebuie executată de producătorul MCC), iar nivelul său trebuie să corespundă sau să depășească valoarea nominală de scurtcircuit MCC.
Atâta timp cât specificațiile generale ale MCC îndeplinesc condițiile de la fața locului, acest lucru va asigura că fiecare unitate din cadrul MCC poate fi dovedită a fi conectată la sistem. Interfața om-mașină (HMI) necesară pentru ca utilizatorii să acceseze convertorul de frecvență este de obicei mutată în exteriorul ușii dulapului unității echipamentului sub forma unui MCC, cu excepția cazului în care se specifică altfel. Aceasta înseamnă că atunci când operatorii doresc să citească, să ajusteze, să programeze sau să diagnosticheze defecțiuni ale convertorului de frecvență pe ecranul lor, nu este nevoie să deschidă ușa dulapului unității echipamentului și să îl expună la pericole de siguranță în interiorul dulapului.
În cazul instalării unui convertor de frecvență în interiorul ICP-ului, trebuie luate în considerare și mai multe aspecte de siguranță. Dacă utilizatorul nu solicită o valoare nominală a curentului de scurtcircuit (SCCR) în instrucțiunile de achiziție, unii producători de ICP vor furniza ICP-uri cu o valoare nominală de 5kA. Aceasta înseamnă că utilizatorii nu pot conecta ICP-ul la sisteme de alimentare cu un curent de defect potențial (AFC) mai mare de 5kA. Cu toate acestea, în realitate, este puțin probabil să se obțină un AFC de 5kA în aplicații industriale, în special atunci când se utilizează o sursă de alimentare de 480V. Mai mult, cerințele privind siguranța la arc electric și blocarea/etichetarea înseamnă de obicei că întrerupătorul principal al ICP-ului trebuie deconectat, iar orice operațiune sau conexiune din cadrul ICP-ului trebuie blocată și etichetată înainte de a continua.
Este extrem de dificil să gestionezi mai multe dispozitive de întrerupere a circuitului care trec prin ușile dulapului. Atunci când o parte a sistemului este oprită și întregul sistem trebuie, de asemenea, oprit, ICP este mai înțelept decât MCC sau un convertor de frecvență separat. Între timp, SCCR este, de asemenea, crucial pentru convertoarele de frecvență montate pe perete și în dulap. Dacă este posibil, încercați să achiziționați convertorul de frecvență sub forma unei unități combinate, deoarece întrerupătorul principal și dispozitivul de protecție la supracurent vor fi integrate în setul complet de echipamente ale convertorului de frecvență. Acest lucru rezolvă problema SCCR și alte probleme de siguranță electrică.
O altă problemă legată de convertoarele de frecvență mari este că acestea sunt de obicei grele. De exemplu, tehnicienii de întreținere folosesc adesea unelte, macarale și chiar stivuitoare, ceea ce pune în pericol convertorul de frecvență și lucrătorii. Un design al șasiului care utilizează un ansamblu special asemănător unui camion poate fi combinat cu șine interne situate în partea de jos a dulapului invertorului, oferind o metodă simplă și sigură pentru mutarea componentelor echipamentelor grele. Accesibilitatea, siguranța, mentenabilitatea și adecvarea instalării convertorului de frecvență vor avea impacturi pe termen lung care nu vor deveni imediat evidente în timpul etapelor de proiectare și planificare. Prin înțelegerea riscurilor și beneficiilor inerente ale diferitelor opțiuni de instalare, utilizatorii pot optimiza performanța invertorului pe întregul său ciclu de viață, reducând în același timp potențial timpii de nefuncționare și riscurile de siguranță.