分享變頻器控制柜的作用及常見的問題
變頻器控制柜是由內裝的變頻器加外圍的控制、保護、顯示等電氣元件和柜體組成的,是對電動機(例如風機、水泵等)進行變頻調速控制的交流拖動裝置。其主要通過控制頻率來調節(jié)電動機的啟停與點塑,具有良好的啟動性能、調速性能和節(jié)能效果。
變頻器(Variable-frequency Drive,VFD)是應用變頻技術與微電子技術,通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。
變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率,根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓,進而達到節(jié)能、調速的目的,另外,變頻器還有很多的保護功能,如過流、過壓、過載保護等等。
目前市面上流通較多的為:ABB、西門子、施耐德、富士、三菱、松下、臺達、士林、匯川等廠家的變頻器,一般以這些變頻器來開發(fā)電氣控制柜,根據工況需要可在變頻柜內安裝交流輸入電抗器,輸出電抗器,直流電抗器及EMI濾波器,制動單元,制動電阻,接觸器,中間繼電器,熱繼電器,可編程控制器(PLC),可編程操作終端(GOT),電度表,散熱風扇等。
變頻控制柜功能:
1、電源切換與保護變頻柜中設有低壓塑殼斷路器與進線電源相連,除能完成接通和分斷電路外,可對電路和變頻器發(fā)生的短路,過載進行保護。并可在維護時切斷電源。
2、啟、停控制功能變頻柜面板上設置變頻啟動,變頻停止按鈕,用于變頻裝置的運行控制,便于現(xiàn)場操作。
3、頻率(速度)調整變頻柜面板上設置頻率調整電位器,可以很方便的手動調節(jié)變頻器的輸出頻率,用以控制電機轉速
4、表頭顯示變頻柜面板上設置電壓表、電流表、頻率表和各種指示燈,如電源指示,報警指示,運行指示,工頻指示,實現(xiàn)對變頻器輸入電壓、輸出電流、輸出頻率和各種工作狀態(tài)的監(jiān)測。
5、備用工頻切換用戶可選擇有備用工頻切換的變頻柜、當變頻器出現(xiàn)故障時,通過自動控制回路將電動機切換至工頻電源。
6、多種控制功能可根據系統(tǒng)工況在變頻柜面板上設置多種控制按鈕和指示燈如正轉、反轉、電機增速、電機減速、點動正轉、點動反轉、手動/自動、緊急停止、變頻/工頻、PLC控制,觸摸屏等。
7、加裝外圍設備根據工況需要可在變頻柜內安裝交流輸入電抗器,輸出電抗器,直流電抗器及EMI濾波器,制動單元,制動電阻,接觸器,中間繼電器,熱繼電器,可編程控制器(PLC),可編程操作終端(GOT),電度表,散熱風扇等。
8、安全防護將變頻器安裝在變頻柜內,可以減少環(huán)境污染,減少觸電危險,起到較好的防護作用。
9、整齊美觀將變頻器安裝在變頻柜中,并與其他低壓配電柜的尺寸相同,顏色一致,保持配電設施與控制裝置的協(xié)調,整齊,美觀。
變頻器柜存在的問題及解決方案:
1、發(fā)熱:變頻器的發(fā)熱是由內部的損耗產生的。在變頻器中各部分損耗以主電路為主,約占98%,控制電路占2%。為了保證變頻器正??煽窟\行,必須對變頻器進行散熱,通常采用風扇散熱;變頻器的內裝風扇可將變頻器的箱體內部散熱帶走,若風扇不能正常工作,應立即停止變頻器運行;大功率的變頻器還需要在控制柜上加風扇,控制柜的風道要設計合理,所有進風口要設置防塵網,排風通暢,避免在柜中形成渦流,及在固定的位置形成灰塵堆積;根據變頻器說明書的通風量來選擇匹配的風扇。
2、干擾:變頻器在工作中由于整流和變頻,周圍產生了很多的干擾電磁波,這些高頻電磁波對附近的儀表、儀器有一定的干擾,而且會產生高次諧波。這種高次諧波會通過供電回路進入整個供電網絡,從而影響其他儀表。如果變頻器的功率很大占整個系統(tǒng)25%以上,需要考慮控制電源的抗干擾措施。當系統(tǒng)中有高頻沖擊負載如電焊機、電鍍電源時,變頻器本身會因為干擾而出現(xiàn)保護,則需要考慮整個系統(tǒng)的電源質量問題。
3、防水防結露:如果變頻器放在現(xiàn)場,需要注意變頻器柜上方不能有管道法蘭或其他漏點,變頻器附近也不能有噴濺水流,總之現(xiàn)場柜體防護等級要在IP43以上。
4、防塵:所有進風口要設置防塵網阻隔絮狀雜物進入,防塵網應該設計為可拆卸式,以方便清理,維護。防塵網的網格根據現(xiàn)場的具體情況確定,防塵網四周與控制柜的結合處要處理嚴密。
隨著變頻技術的日益成熟,利用變頻器、PLC、數模轉換模塊、溫度傳感器、溫度模塊等器件的有機結合,構成溫差閉環(huán)自動控制系統(tǒng),自動調節(jié)系統(tǒng)參數。變頻器控制的應用,還可以使得整個系統(tǒng)能夠在一個相對穩(wěn)定的工作狀態(tài)下平穩(wěn)運行,且變頻器的節(jié)能效果最高可達30%以上,能帶來很好的經濟效益。
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