變頻器在使用時會被哪些因素影響
變頻器在使用時會被哪些因素影響
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(qū)動單元,、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率,,根據(jù)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(diào)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。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高,,變頻器也得到了非常廣泛的應用,。變頻器節(jié)能主要表現(xiàn)在風機、水泵的應用上。風機,、泵類負載采用變頻調(diào)速后,,節(jié)電率為20%~60%,這是因為風機,、泵類負載的實際消耗功率基本與轉(zhuǎn)速的三次方成比例,。當用戶需要的平均流量較小時,風機,、泵類采用變頻調(diào)速使其轉(zhuǎn)速降低,,節(jié)能效果非常明顯。而傳統(tǒng)的風機,、泵類采用擋板和閥門進行流量調(diào)節(jié),,電動機轉(zhuǎn)速基本不變,耗電功率變化不大,。據(jù)統(tǒng)計,,風機、泵類電動機用電量占全國用電量的31%,,占工業(yè)用電量的50%,。在此類負載上使用變頻調(diào)速裝置具有非常重要的意義。目前,,應用較成功的有恒壓供水,、各類風機、中央空調(diào)和液壓泵的變頻調(diào)速,。
變頻器是由以下這些部位組成:
主電路
主電路是給異步電動機提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分,,變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器,直流回路的濾波是電容,。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器,,其直流回路濾波是電感。它由三部分構(gòu)成,,將工頻電源變換為直流功率的“整流器”,吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動的“平波回路”,,以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器“,。
整流器
大量使用的是二極管的變流器,它把工頻電源變換為直流電源,。也可用兩組晶體管變流器構(gòu)成可逆變流器,,由于其功率方向可逆,可以進行再生運轉(zhuǎn),。
平波回路
在整流器整流后的直流電壓中,,含有電源6倍頻率的脈動電壓,此外逆變器產(chǎn)生的脈動電流也使直流電壓變動。為了抑制電壓波動,,采用電感和電容吸收脈動電壓(電流),。裝置容量小時,如果電源和主電路構(gòu)成器件有余量,,可以省去電感采用簡單的平波回路,。
逆變器
同整流器相反,逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率,,以所確定的時間使6個開關器件導通,、關斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型pwm逆變器為例示出開關時間和電壓波形,。
因此變頻器在使用中會被以下這些因素影響到:
1.工作溫度,。變頻器內(nèi)部是大功率的電子元件,極易受到工作溫度的影響,,產(chǎn)品一般要求為0~55℃,,但為了保證工作安全、可靠,,使用時應考慮留有余地,,要控制在40℃以下。在控制箱中,,變頻器一般應安裝在箱體上部,,并嚴格遵守產(chǎn)品說明書中的安裝要求,不允許把發(fā)熱元件或易發(fā)熱的元件緊靠變頻器的底部安裝,。
2.環(huán)境溫度,。溫度太高且溫度變化較大時,變頻器內(nèi)部易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象,,其絕緣性能就會大大降低,,甚至可能引發(fā)短路事故。必要時,,必須在箱中增加干燥劑和加熱器,。在水處理間,一般水汽都比較重,,如果溫度變化大的話,,這個問題會比較突出。
3.腐蝕性氣體,。使用環(huán)境如果腐蝕性氣體濃度大,,不僅會腐蝕元器件的引線、印刷電路板等,,而且還會加速塑料器件的老化,,降低絕緣性能,。
4.振動和沖擊。裝有變頻器的控制柜受到機械振動和沖擊時,,會引起電氣接觸不良,。淮安熱電就出現(xiàn)這樣的問題,。這時除了提高控制柜的機械強度,、遠離振動源和沖擊源外,還應使用抗震橡皮墊固定控制柜外和內(nèi)電磁開關之類產(chǎn)生振動的元器件,。設備運行一段時間后,,應對其進行檢查和維護。
5.電磁波干擾,。變頻器在工作中由于整流和變頻,,周圍產(chǎn)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,。因此,柜內(nèi)儀表和電子系統(tǒng),,應該選用金屬外殼,,屏蔽變頻器對儀表的干擾。所有的元器件均應可靠接地,,除此之外,,各電氣元件、儀器及儀表之間的連線應選用屏蔽控制電纜,,且屏蔽層應接地,。如果處理不好電磁干擾,往往會使整個系統(tǒng)無法工作,,導致控制單元失靈或損壞,。
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