21 ประเด็นที่ต้องใส่ใจเมื่อใช้ตัวแปลงความถี่

ผู้จำหน่ายอุปกรณ์สนับสนุนตัวแปลงความถี่ขอเตือนว่าการใช้งานตัวแปลงความถี่อย่างไม่ถูกต้องไม่เพียงแต่จะทำให้ประสิทธิภาพการทำงานไม่เต็มประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังอาจทำให้ตัวแปลงความถี่และอุปกรณ์เสียหาย หรือเกิดสัญญาณรบกวนได้ ดังนั้น ควรใช้ความระมัดระวังในการใช้งานดังต่อไปนี้:

1. ต้องเลือกตัวแปลงความถี่ให้ถูกต้อง

2. อ่านคู่มือผลิตภัณฑ์อย่างละเอียดและปฏิบัติตามคำแนะนำในการเดินสาย การติดตั้ง และการใช้งาน

3. อุปกรณ์แปลงความถี่ควรต่อลงดินอย่างน่าเชื่อถือเพื่อป้องกันการรบกวนความถี่วิทยุและป้องกันไฟฟ้าช็อตที่เกิดจากการรั่วไหลของตัวแปลงความถี่

4. เมื่อใช้ตัวแปลงความถี่เพื่อควบคุมความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้า อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและเสียงรบกวนของมอเตอร์จะสูงกว่าเมื่อใช้ไฟฟ้าจากกริด (ความถี่ไฟฟ้า) เมื่อทำงานที่ความเร็วต่ำ เนื่องจากความเร็วต่ำของใบพัดของมอเตอร์ ควรใส่ใจกับการระบายอากาศและการระบายความร้อน รวมถึงการลดภาระอย่างเหมาะสม เพื่อป้องกันไม่ให้อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของมอเตอร์เกินค่าที่อนุญาต

5. ความต้านทานของสายส่งไฟฟ้าต้องไม่ต่ำเกินไป เมื่อเชื่อมต่อตัวแปลงความถี่เข้ากับระบบจ่ายไฟฟ้า หากความจุของหม้อแปลงไฟฟ้าจำหน่ายสูงกว่า 500KVA หรือความจุของหม้อแปลงไฟฟ้าจำหน่ายสูงกว่า 10 เท่าของตัวแปลงความถี่ หรือหากเชื่อมต่อตัวแปลงความถี่ใกล้กับหม้อแปลงไฟฟ้าจำหน่ายมากเกินไป เนื่องจากความต้านทานของวงจรมีขนาดเล็ก จะทำให้เกิดไฟกระชากสูงที่ตัวแปลงความถี่ในขณะที่ป้อนเข้า ซึ่งจะทำให้ส่วนประกอบของเครื่องแปลงความถี่ของตัวแปลงความถี่เสียหาย หากความต้านทานของสายส่งไฟฟ้าต่ำเกินไป ควรติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC Reactor) ระหว่างระบบจ่ายไฟฟ้าและตัวแปลงความถี่

6. เมื่ออัตราความไม่สมดุลของแรงดันไฟฟ้าสามเฟสของระบบไฟฟ้ากำลังสูงกว่า 3% ค่าสูงสุดของกระแสอินพุตของตัวแปลงความถี่จะสูงมาก ซึ่งอาจทำให้ตัวแปลงความถี่และจุดเชื่อมต่อเกิดความร้อนสูงเกินไป หรือทำให้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เสียหายได้ ในกรณีนี้จำเป็นต้องติดตั้งรีแอคเตอร์ AC ด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเชื่อมต่อหม้อแปลงเป็นรูปตัว V ซึ่งถือเป็นเรื่องร้ายแรง นอกจากการติดตั้งรีแอคเตอร์ที่ด้าน AC แล้ว ยังจำเป็นต้องติดตั้งรีแอคเตอร์ DC ที่ด้าน DC ด้วย

7. ไม่ควรติดตั้งตัวเก็บประจุมากเกินไปที่ด้านขาเข้าเพื่อปรับปรุงค่ากำลังไฟฟ้า และไม่ควรติดตั้งตัวเก็บประจุระหว่างมอเตอร์และตัวแปลงความถี่ มิฉะนั้น จะทำให้ค่าอิมพีแดนซ์ของสายลดลง ส่งผลให้เกิดกระแสเกินและความเสียหายต่อตัวแปลงความถี่

8. ห้ามต่อตัวเก็บประจุชดเชยแบบขนานที่ด้านเอาต์พุตของตัวแปลงความถี่ และห้ามต่อตัวเก็บประจุแบบขนานเพื่อลดฮาร์มอนิกลำดับสูงของแรงดันเอาต์พุตของตัวแปลงความถี่ มิฉะนั้นอาจทำให้ตัวแปลงความถี่เสียหายได้ เพื่อลดฮาร์มอนิก สามารถต่อแบบอนุกรมกับรีแอคเตอร์ได้

9. การสตาร์ทและหยุดการทำงานของมอเตอร์ที่ควบคุมโดยตัวแปลงความถี่ไม่ควรควบคุมโดยเบรกเกอร์วงจรหรือคอนแทคเตอร์โดยตรง แต่ควรทำโดยใช้ขั้วควบคุมของตัวแปลงความถี่ มิฉะนั้นอาจทำให้ตัวแปลงความถี่สูญเสียการควบคุมและอาจนำไปสู่ผลร้ายแรงได้

10. โดยทั่วไปไม่แนะนำให้ติดตั้งคอนแทคเตอร์ AC ระหว่างตัวแปลงความถี่และมอเตอร์ เพื่อป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินในช่วงที่มอเตอร์ขัดข้องและความเสียหายต่ออินเวอร์เตอร์ หากจำเป็นต้องติดตั้ง ควรปิดคอนแทคเตอร์เอาต์พุตก่อนการทำงานของตัวแปลงความถี่

11. ในกรณีที่ตัวแปลงความถี่ขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้าทั่วไปสำหรับการทำงานที่มีแรงบิดคงที่ ควรหลีกเลี่ยงการทำงานที่ความเร็วต่ำเป็นเวลานาน มิฉะนั้นประสิทธิภาพการระบายความร้อนของมอเตอร์จะลดลงและความร้อนจะรุนแรงขึ้น หากจำเป็นต้องทำงานที่ความเร็วต่ำและแรงบิดคงที่เป็นเวลานาน ควรเลือกใช้มอเตอร์แบบปรับความถี่

12. สำหรับสถานการณ์ที่โหลดเพิ่มขึ้นและมีการเริ่มและหยุดบ่อยครั้ง จะเกิดแรงบิดและจำเป็นต้องเลือกตัวต้านทานการเบรกที่เหมาะสม มิฉะนั้น ตัวแปลงความถี่จะทำงานบ่อยครั้งเนื่องจากกระแสไฟฟ้าเกินหรือแรงดันไฟฟ้าเกิน

13. เมื่อมอเตอร์มีเบรก ตัวแปลงความถี่ควรทำงานในโหมดหยุดอิสระ และควรส่งสัญญาณการเบรกหลังจากตัวแปลงความถี่ออกคำสั่งหยุดเท่านั้น

14. การบล็อกตัวต้านทานเบรกภายนอกของตัวแปลงความถี่ต้องไม่น้อยกว่าข้อกำหนดของตัวต้านทานเบรกที่ตัวแปลงความถี่อนุญาต เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการเบรก ตัวต้านทานเบรกควรมีขนาดใหญ่กว่า ห้ามลัดวงจรขั้วที่ควรจะเชื่อมต่อกับตัวต้านทานเบรกโดยตรง มิฉะนั้นอาจเกิดอุบัติเหตุไฟฟ้าลัดวงจรผ่านท่อสวิตช์ระหว่างการเบรก

15. เมื่อตัวแปลงความถี่เชื่อมต่อกับมอเตอร์ จะไม่อนุญาตให้ใช้เมกะโอห์มมิเตอร์เพื่อวัดความต้านทานฉนวนของมอเตอร์ มิฉะนั้น เอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าสูงจากเมกะโอห์มมิเตอร์จะทำให้อินเวอร์เตอร์เสียหายได้

16. จัดการปัญหาการเร่งความเร็วและการชะลอความเร็วอย่างเหมาะสม เวลาเร่งความเร็วและการชะลอความเร็วที่ตั้งไว้สำหรับตัวแปลงความถี่สั้นเกินไป ซึ่งอาจทำให้ตัวแปลงความถี่เสียหายจากไฟฟ้าช็อต ดังนั้น เมื่อใช้ตัวแปลงความถี่ หากอุปกรณ์โหลดเอื้ออำนวย ควรยืดเวลาเร่งความเร็วและการชะลอความเร็วให้นานที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

① หากมีน้ำหนักบรรทุกมาก ควรเพิ่มเวลาเร่งความเร็วและลดความเร็ว ในทางกลับกัน สามารถลดเวลาเร่งความเร็วและลดความเร็วลงได้ตามความเหมาะสม

② หากอุปกรณ์โหลดจำเป็นต้องเร่งความเร็วหรือชะลอความเร็วในช่วงเวลาสั้นๆ จำเป็นต้องพิจารณาเพิ่มความจุของตัวแปลงความถี่เพื่อหลีกเลี่ยงกระแสไฟฟ้าเกินพิกัดกระแสไฟฟ้าที่กำหนดของตัวแปลงความถี่

③ หากอุปกรณ์รับน้ำหนักต้องการเวลาเร่งความเร็วและลดความเร็วที่สั้น (เช่น ภายใน 1 วินาที) ควรพิจารณาใช้ระบบเบรกในตัวแปลงความถี่ โดยทั่วไปแล้ว ตัวแปลงความถี่ที่มีความจุสูงมักจะติดตั้งระบบเบรกไว้ด้วย

17. หลีกเลี่ยงจุดเรโซแนนซ์เชิงกลของอุปกรณ์โหลด เนื่องจากมอเตอร์ไฟฟ้าอาจพบจุดเรโซแนนซ์เชิงกลของอุปกรณ์ในช่วงความถี่ที่กำหนด ส่งผลให้เกิดการเรโซแนนซ์เชิงกลและส่งผลกระทบต่อการทำงานของระบบ ด้วยเหตุนี้ จำเป็นต้องตั้งค่าความถี่การกระโดด (หรือความถี่หลีกเลี่ยง) สำหรับตัวแปลงความถี่ และกระโดดข้าม (หลีกเลี่ยง) ความถี่นี้เพื่อหลีกเลี่ยงจุดเรโซแนนซ์

18. ก่อนใช้งานมอเตอร์เป็นครั้งแรกหรือเป็นเวลานานก่อนเชื่อมต่อกับตัวแปลงความถี่ ต้องวัดความต้านทานฉนวนของมอเตอร์ (โดยใช้เครื่องวัดเมกะโอห์มมิเตอร์ 500V หรือ 1000V ค่าที่วัดได้ไม่ควรน้อยกว่า 5M โอห์ม) หากความต้านทานฉนวนต่ำเกินไป จะทำให้ตัวแปลงความถี่เสียหายได้

19. ควรติดตั้งตัวแปลงความถี่ในแนวตั้ง โดยเว้นช่องว่างระบายอากาศ และควบคุมอุณหภูมิโดยรอบไม่ให้เกิน 40℃

20. จะต้องมีการใช้มาตรการป้องกันการรบกวนเพื่อป้องกันไม่ให้ตัวแปลงความถี่ได้รับผลกระทบจากการรบกวนและส่งผลต่อการทำงานปกติ หรือป้องกันไม่ให้ฮาร์มอนิกลำดับสูงที่สร้างขึ้นโดยตัวแปลงความถี่รบกวนการทำงานปกติของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ

21. ให้ความสำคัญกับการป้องกันความร้อนของมอเตอร์ไฟฟ้า หากความจุของมอเตอร์สอดคล้องกับตัวแปลงความถี่ การป้องกันความร้อนภายในตัวแปลงความถี่จะช่วยปกป้องมอเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ หากความจุของทั้งสองไม่ตรงกัน จำเป็นต้องปรับค่าการป้องกันหรือใช้มาตรการป้องกันอื่นๆ เพื่อให้มั่นใจว่ามอเตอร์จะทำงานได้อย่างปลอดภัย

ค่าการป้องกันความร้อนอิเล็กทรอนิกส์ของตัวแปลงความถี่ (การตรวจจับการโอเวอร์โหลดของมอเตอร์) สามารถตั้งค่าได้ภายในช่วง 25% -105% ของกระแสไฟฟ้าที่กำหนดของตัวแปลงความถี่