ซัพพลายเออร์อุปกรณ์ป้อนกลับพลังงานขอเตือนคุณว่าตัวแปลงความถี่ยังคงมีประสิทธิภาพที่ไม่น่าพอใจในระหว่างการทำงาน ส่งผลให้มีอายุการใช้งานสั้นลงและมีค่าใช้จ่ายการบำรุงรักษาส่วนประกอบเพิ่มขึ้น
การวิเคราะห์สภาพแวดล้อมการใช้งาน คุณภาพของโครงข่ายไฟฟ้า สัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า และด้านอื่นๆ ของตัวแปลงความถี่ ปัญหาบางประการที่ควรทราบ และข้อเสนอแนะในการปรับปรุงเชื่อว่าจะเป็นประโยชน์ต่อทุกคน
สภาพแวดล้อมการทำงาน
ในการใช้งานจริงของตัวแปลงความถี่ คนส่วนใหญ่มักติดตั้งโดยตรงในสถานที่อุตสาหกรรมเพื่อลดต้นทุน โดยทั่วไปมักมีปัญหาเรื่องฝุ่นละอองสูง อุณหภูมิสูง และความชื้นสูงในสถานที่ทำงาน ในบางอุตสาหกรรมก็อาจมีปัญหาเรื่องฝุ่นโลหะ ก๊าซกัดกร่อน และอื่นๆ จำเป็นต้องมีมาตรการที่เหมาะสมตามสถานการณ์ ณ สถานที่ทำงาน
1) ควรติดตั้งตัวแปลงความถี่ภายในตู้ควบคุม
2) ควรติดตั้งตัวแปลงความถี่ไว้ตรงกลางตู้ควบคุม ควรติดตั้งตัวแปลงความถี่ในแนวตั้ง และควรหลีกเลี่ยงการติดตั้งชิ้นส่วนขนาดใหญ่ที่อาจปิดกั้นช่องระบายอากาศและช่องรับอากาศโดยตรงด้านบนและด้านล่าง
3) ระยะห่างขั้นต่ำระหว่างขอบบนและขอบล่างของตัวแปลงความถี่กับด้านบน ด้านล่าง แผงกั้น หรือส่วนประกอบขนาดใหญ่ที่จำเป็นของตู้ควบคุม ควรมากกว่า 300 มม.
4) หากผู้ใช้พิเศษจำเป็นต้องถอดแป้นพิมพ์ออกในระหว่างใช้งาน จะต้องปิดผนึกรูแป้นพิมพ์บนแผงอินเวอร์เตอร์อย่างเข้มงวดด้วยเทปหรือเปลี่ยนด้วยแผงปลอมเพื่อป้องกันไม่ให้ฝุ่นจำนวนมากเข้าไปในส่วนภายในอินเวอร์เตอร์
5) แผงวงจรพิมพ์และส่วนประกอบโครงสร้างโลหะภายในตัวแปลงความถี่ส่วนใหญ่ไม่ได้รับการดูแลเป็นพิเศษเพื่อป้องกันความชื้น เชื้อรา และราดำ หากสัมผัสกับสภาพแวดล้อมการทำงานที่รุนแรงเป็นเวลานาน ส่วนประกอบโครงสร้างโลหะมีแนวโน้มที่จะเกิดสนิม ภายใต้การทำงานที่อุณหภูมิสูง แท่งทองแดงนำไฟฟ้าจะเกิดการกัดกร่อนอย่างรุนแรงมากขึ้น ซึ่งจะทำให้สายทองแดงขนาดเล็กบนแผงควบคุมไมโครคอมพิวเตอร์และแผงจ่ายไฟของไดรฟ์เสียหาย ดังนั้น สำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นและก๊าซกัดกร่อน จำเป็นต้องมีข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับการออกแบบภายในของตัวแปลงความถี่ที่ใช้
6) เมื่อใช้ตัวแปลงความถี่ในพื้นที่ที่มีฝุ่นละออง โดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีฝุ่นโลหะหลายชนิดและสารตกตะกอน โดยทั่วไปแล้วจำเป็นต้องปิดผนึกตู้ควบคุมทั้งหมดและออกแบบเป็นพิเศษให้มีช่องรับและช่องระบายอากาศเพื่อระบายอากาศ ด้านบนของตู้ควบคุมควรมีตาข่ายป้องกันและช่องระบายอากาศที่มีฝาปิดป้องกัน ด้านล่างของตู้ควบคุมควรมีแผ่นฐาน ช่องรับอากาศ และรูทางเข้าสายไฟ และติดตั้งตาข่ายป้องกันฝุ่น
การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
ในระบบควบคุมอุตสาหกรรมสมัยใหม่ มักมีการใช้เทคโนโลยีควบคุมไมโครคอมพิวเตอร์หรือ PLC ในกระบวนการออกแบบหรือดัดแปลงระบบ จำเป็นต้องคำนึงถึงสัญญาณรบกวนจากตัวแปลงความถี่บนแผงควบคุมไมโครคอมพิวเตอร์ เนื่องจากแผงควบคุมไมโครคอมพิวเตอร์บางรุ่นที่ออกแบบมาสำหรับตัวแปลงความถี่ไม่เป็นไปตามมาตรฐานสากล EMC จึงอาจเกิดสัญญาณรบกวนและแผ่ออกมาหลังจากใช้งานตัวแปลงความถี่ ซึ่งมักนำไปสู่การทำงานที่ผิดปกติของระบบควบคุม วิธีการต่อไปนี้เป็นเพียงข้อมูลอ้างอิงเท่านั้น
1) การติดตั้งตัวกรอง EMI ที่ด้านอินพุตของตัวแปลงความถี่สามารถยับยั้งสัญญาณรบกวนจากตัวแปลงความถี่บนโครงข่ายไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ การติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์ AC และ DC ขาเข้าสามารถปรับปรุงค่าตัวประกอบกำลัง ลดมลภาวะฮาร์มอนิก และให้ผลลัพธ์ที่ครอบคลุม ในบางกรณีที่ระยะห่างระหว่างมอเตอร์และตัวแปลงความถี่เกิน 100 เมตร bpqjs.com จำเป็นต้องเพิ่มเครื่องปฏิกรณ์ AC ขาออกที่ด้านตัวแปลงความถี่ เพื่อแก้ปัญหาการป้องกันกระแสไฟฟ้ารั่วที่เกิดจากพารามิเตอร์การกระจายของสายขาออกลงกราวด์ และลดการรบกวนจากรังสีภายนอก
วิธีหนึ่งคือการร้อยท่อเหล็กหรือสายเคเบิลหุ้มฉนวน และเชื่อมต่อเปลือกท่อเหล็กหรือชั้นหุ้มฉนวนสายเคเบิลเข้ากับพื้นดินอย่างแน่นหนา หากไม่มีการเพิ่มรีแอคเตอร์เอาต์พุตกระแสสลับ การใช้เกลียวท่อเหล็กหรือสายเคเบิลหุ้มฉนวนจะเพิ่มความจุกระจายของเอาต์พุตลงดิน ซึ่งเสี่ยงต่อการเกิดกระแสเกิน
2) การป้องกันทางไฟฟ้าและการแยกสัญญาณอินพุตตรวจจับเซ็นเซอร์อนาล็อกและสัญญาณควบคุมอนาล็อก ในกระบวนการออกแบบระบบควบคุมที่ประกอบด้วยตัวแปลงความถี่ ขอแนะนำไม่ให้ใช้การควบคุมแบบอนาล็อกมากที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อระยะควบคุมมากกว่า 1 เมตร และติดตั้งข้ามตู้ควบคุม เนื่องจากตัวแปลงความถี่โดยทั่วไปมีการตั้งค่าความเร็วหลายระดับและความถี่อินพุตและเอาต์พุตของสวิตช์ จึงสามารถตอบสนองความต้องการได้ หากจำเป็นต้องควบคุมแบบอนาล็อก ขอแนะนำให้ใช้สายเคเบิลที่มีฉนวนหุ้มและต่อสายดินระยะไกลที่ด้านเซ็นเซอร์หรือตัวแปลงความถี่ หากสัญญาณรบกวนยังคงรุนแรง จำเป็นต้องมีมาตรการแยก DC/DC สามารถใช้โมดูล DC/DC มาตรฐาน หรือสามารถแปลง V/F แบบแยกแสงและใช้อินพุตความถี่ได้
3) การติดตั้งตัวกรอง EMI ตัวเหนี่ยวนำโหมดทั่วไป วงแหวนแม่เหล็กความถี่สูง ฯลฯ เข้ากับแหล่งจ่ายไฟขาเข้าของแผงควบคุมไมโครคอมพิวเตอร์ สามารถยับยั้งสัญญาณรบกวนที่นำมาได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ในกรณีที่มีสัญญาณรบกวนจากรังสีรุนแรง เช่น เมื่อมีสถานีฐาน GSM หรือเพจเจอร์อยู่บริเวณใกล้เคียง สามารถเพิ่มฝาครอบป้องกันตาข่ายโลหะเข้ากับแผงควบคุมไมโครคอมพิวเตอร์เพื่อป้องกันสัญญาณรบกวนได้
4) การต่อลงดินที่ดี สายดินของระบบควบคุมกระแสสูง เช่น มอเตอร์ จะต้องต่อลงดินอย่างน่าเชื่อถือผ่านบัสบาร์กราวด์ และกราวด์ป้องกันของบอร์ดควบคุมไมโครคอมพิวเตอร์ควรต่อลงดินแยกต่างหาก ในบางกรณีที่มีการรบกวนรุนแรง ขอแนะนำให้เชื่อมต่อเซ็นเซอร์และชั้นป้องกันอินเทอร์เฟซ I/O เข้ากับกราวด์ควบคุมของบอร์ดควบคุม
คุณภาพของโครงข่ายไฟฟ้า
การกระพริบของแรงดันไฟฟ้ามักเกิดขึ้นกับโหลดกระแทก เช่น เครื่องเชื่อม เตาอาร์กไฟฟ้า โรงงานเหล็ก ฯลฯ ในโรงงาน เมื่อตัวแปลงความถี่แปรผันหลายตัวและโหลดเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าแบบคาปาซิทีฟอื่นๆ ทำงาน ฮาร์มอนิกที่เกิดขึ้นจากอุปกรณ์เหล่านี้ก่อให้เกิดมลภาวะร้ายแรงต่อคุณภาพของระบบไฟฟ้า และส่งผลกระทบร้ายแรงต่อตัวอุปกรณ์เอง ตั้งแต่ไม่สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องและปกติ ไปจนถึงทำให้วงจรอินพุตของอุปกรณ์เสียหาย วิธีแก้ปัญหานี้สามารถนำไปใช้ได้ดังต่อไปนี้
1) ขอแนะนำให้ผู้ใช้เพิ่มอุปกรณ์ชดเชยไฟฟ้าสถิตกำลังปฏิกิริยาเพื่อปรับปรุงค่าแฟกเตอร์กำลังและคุณภาพของกริดไฟฟ้าเมื่อต้องรับมือกับภาระแรงกระแทก เช่น เครื่องเชื่อม เตาเผาไฟฟ้าแบบอาร์ก และโรงงานเหล็ก
2) ในโรงงานที่มีการรวมตัวแปลงความถี่เข้าด้วยกัน ขอแนะนำให้ใช้ระบบเรียงกระแสแบบรวมศูนย์และแหล่งจ่ายไฟ DC แบบบัสร่วม ขอแนะนำให้ผู้ใช้เลือกใช้โหมดเรียงกระแส 12 พัลส์ ข้อดีคือฮาร์มอนิกต่ำและประหยัดพลังงาน เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสตาร์ทและเบรกบ่อยครั้ง ซึ่งมอเตอร์ไฟฟ้าทำงานทั้งในสถานการณ์การผลิตไฟฟ้าและการผลิตไฟฟ้า
3) การติดตั้งฟิลเตอร์ LC แบบพาสซีฟที่ด้านอินพุตของตัวแปลงความถี่จะช่วยลดฮาร์มอนิกอินพุต ปรับปรุงค่ากำลังไฟฟ้า มีความน่าเชื่อถือสูง และให้ผลลัพธ์ที่ดี
4) การติดตั้งอุปกรณ์ PFC แอคทีฟที่ด้านอินพุตของตัวแปลงความถี่จะให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด แต่มีค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูง
บทความนี้นำเสนอแนวทางแก้ไขปัญหาและข้อเสนอแนะในการปรับปรุง โดยเริ่มจากปัญหาที่เกิดขึ้นในระบบการใช้งานจริงของตัวแปลงความถี่ เพื่อเสนอแนวทางแก้ไขปัญหาเฉพาะหน้าและข้อเสนอแนะในการปรับปรุงสำหรับผลกระทบของปัจจัยลบต่อตัวแปลงความถี่ในการใช้งานจริง เช่น สัญญาณรบกวนจากภายนอก สภาพแวดล้อมการใช้งาน และคุณภาพของโครงข่ายไฟฟ้า แนวทางแก้ไขปัญหาเหล่านี้สามารถยืดอายุการใช้งานของตัวแปลงความถี่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และมีค่าอ้างอิงที่แน่นอนในการใช้งานทางวิศวกรรมจริง
แน่นอนว่าโดยทั่วไปจะมีการใช้วิธีการหนึ่งหรือหลายวิธี