【防爆變頻】柜在節能、功率因數補償、軟啟動(dòng)、PID調節等方面具有十分明顯的優(yōu)勢,因而被廣泛應用在機電控制的各個(gè)領(lǐng)域。節能、高效、環(huán)保、經(jīng)濟、實(shí)用的防爆變頻柜等產(chǎn)品廣泛應用于電力、石油、化工、冶金、礦山、紡織、建材、印染、交通、造紙等工業(yè)領(lǐng)域和高科技領(lǐng)域。
防爆變頻柜應用誤區及應對策略如下:
誤區一:在防爆變頻柜輸出回路連接電磁開(kāi)關(guān)、電磁接觸器。
在實(shí)際應用中,一些場(chǎng)合需要使用到接觸器進(jìn)行防爆變頻柜切換:如當變頻故障時(shí)切換到工頻狀態(tài)運行或是當采用一拖二方式,一臺電動(dòng)機故障,防爆變頻柜轉向拖動(dòng)另一臺電動(dòng)機等情況。所以許多用戶(hù)會(huì )認為在防爆變頻柜輸出回路加裝電磁開(kāi)關(guān)、電磁接觸器是標準的配置,是安全斷開(kāi)電源的方式,事實(shí)上這種做法存在較大的隱患。
弊端:在防爆變頻柜還在運行的時(shí)候,接觸器先行斷開(kāi),突然中斷負載,浪涌電流會(huì )使過(guò)電流保護動(dòng)作,會(huì )給整流逆變主電路產(chǎn)生一定的沖擊。嚴重的,甚至會(huì )使防爆變頻柜輸出模塊IGBT造成損壞。同時(shí),在帶感性電動(dòng)機負載時(shí),感性磁場(chǎng)能量無(wú)法快速釋放,將產(chǎn)生高電壓,損傷電動(dòng)機和連接電纜的絕緣。
應對策略:將防爆變頻柜輸出側直接與電動(dòng)機電纜相連,正常起停電動(dòng)機可以通過(guò)觸發(fā)防爆變頻柜控制端子來(lái)實(shí)現,達到軟起軟停的效果。若必須在變頻調速器輸出側使用接觸器,則必須在變頻調速器輸出與接觸器動(dòng)作之間,加以必要的控制聯(lián)鎖,保證只有在變頻調速器無(wú)輸出時(shí),接觸器才能動(dòng)作。
誤區二:設備正常停運時(shí),斷開(kāi)防爆變頻柜交流輸入電源。
在設備正常停運時(shí),很多用戶(hù)習慣于斷開(kāi)防爆變頻柜交流輸入電源開(kāi)關(guān),認為那樣更安全、也可以節能。
弊端:此種做法,表面上似乎可以起到保護防爆變頻柜不受電源故障沖擊的作用。實(shí)際上,防爆變頻柜長(cháng)時(shí)間不帶電,加上現場(chǎng)環(huán)境濕度影響,會(huì )造成內部電路板受潮而發(fā)生緩慢氧化、逐漸出現短路現象。這就是在防爆變頻柜斷電停運一段時(shí)間后,再次送電時(shí)會(huì )頻繁報軟故障的原因。
應對策略:除設備檢修外,應使防爆變頻柜長(cháng)時(shí)間處于帶電狀態(tài)。除此之外,還應開(kāi)啟變頻控制柜的上下風(fēng)扇、在柜內放置干燥劑或安裝自動(dòng)溫濕度控制加熱器,保持通風(fēng)和環(huán)境干燥。
誤區三:露天或粉塵環(huán)境下安裝的防爆變頻柜控制柜采用密封型式。
在部分廠(chǎng)礦、地下室、露天安裝使用的防爆變頻柜控制柜,會(huì )經(jīng)受著(zhù)如高溫、粉塵、潮濕等惡劣環(huán)境的嚴酷考驗。為此,很多用戶(hù)會(huì )選用密封型式的變頻柜。這樣雖然在一定程度上可以起到防雨、防塵的效果,但同時(shí)也帶來(lái)了防爆變頻柜散熱不良的問(wèn)題。
弊端:控制柜密封嚴實(shí)會(huì )使得防爆變頻柜因通風(fēng)散熱能力不足而引起內部元器件過(guò)熱,熱敏元件保護動(dòng)作,造成故障跳閘,設備被迫停運。
應對策略:在防爆變頻柜控制柜上部加裝透氣的防雨罩,且帶有防塵濾網(wǎng),同時(shí)作為排氣口。下部也同樣開(kāi)槽安裝帶濾網(wǎng)的風(fēng)扇,作為進(jìn)氣口??梢孕纬煽諝饬魍?,同時(shí)過(guò)濾環(huán)境里的粉塵。冷卻空氣流通方向:從底部流向頂部。防爆變頻柜之間的橫向安裝距離應不小于5mm,進(jìn)入防爆變頻柜的冷卻空氣溫度不能超過(guò)+40℃。如果環(huán)境溫度長(cháng)時(shí)間在+40℃以上,則需考慮將防爆變頻柜安裝在帶空調的小室內。
在控制箱中,防爆變頻柜一般應安裝在箱體上部,絕對不允許把發(fā)熱元件或易發(fā)熱的元件緊靠防爆變頻柜的底部安裝。
誤區四:為提高電壓品質(zhì),在防爆變頻柜輸出端并聯(lián)功率因數補償電容器。
部分企業(yè)由于用電容量限制,電壓品質(zhì)得不到保障,特別是大型用電設備投用時(shí),會(huì )造成廠(chǎng)站內母線(xiàn)電壓降低,負載功率因數明顯隨著(zhù)下降。為提高電壓品質(zhì),用戶(hù)通常在防爆變頻柜輸出端并聯(lián)功率因數補償電容器,希望可以改善電動(dòng)機功率因數。
弊端:將功率因數補償電容器與浪涌吸收器連接在電機電纜上,它們的影響不僅會(huì )降低電機的控制精度,還會(huì )在防爆變頻柜輸出側形成瞬變電壓,引起防爆變頻柜的 性損壞。如果防爆變頻柜在的三相輸入線(xiàn)上并聯(lián)功率因數補償電容器,必須確保該電容器和防爆變頻柜不會(huì )同時(shí)充電,以避免浪涌電壓損壞防爆變頻柜。防爆變頻柜的電流流入改善功率因數用的電容器,由于其充電電流造成防爆變頻柜過(guò)電流(OCT),所以不能起動(dòng)。
應對策略:將電容器拆除后運轉,至于改善功率因數,在防爆變頻柜的輸入側接入AC電抗器是有效的。
誤區五:選用斷路器作為防爆變頻柜熱過(guò)載和短路保護,效果比熔斷器好。
斷路器具備較為完善的保護功能,已廣泛應用在配電設備中,大有取代傳統熔斷器的趨勢?,F在許多廠(chǎng)商生產(chǎn)的成套變頻調速設備,也基本上都配置斷路器(空氣開(kāi)關(guān)),其實(shí)這也存在一些安全隱患。
弊端:在電源電纜發(fā)生短路故障時(shí),斷路器保護動(dòng)作跳閘由于斷路器本身的固有動(dòng)作時(shí)間而產(chǎn)生延時(shí),此期間會(huì )將短路電流引入防爆變頻柜內部,造成元件損壞。
應對策略:只要電纜是根據額定電流選型的,防爆變頻柜傳動(dòng)單元就能保護自身、輸入端和電機電纜,以防止熱過(guò)載,并不需要附加額外的熱過(guò)載保護設備。配置熔斷器將可在短路情況下保護輸入電纜,在傳動(dòng)裝置內部短路時(shí)減少裝置損壞和防止相連設備的損壞。
檢查配置的熔斷器動(dòng)作時(shí)間應低于0.5s,動(dòng)作時(shí)間取決于熔斷器類(lèi)型(gG或aR)、供電網(wǎng)路阻抗、電源電纜的橫截面積、材料和長(cháng)度。當使用gG熔斷器超出0.5s動(dòng)作時(shí)間時(shí),快熔(aR)在多數情況下可將動(dòng)作時(shí)間減少到一個(gè)可接受水平,熔斷器必須為無(wú)延時(shí)類(lèi)型。
斷路器對傳動(dòng)設備不能提供足夠快的保護,因為它們的反應速度比熔斷器慢。因此需要快速保護時(shí),應使用熔斷器而不是斷路器。
誤區六:防爆變頻柜選型只需考慮負載功率。
許多用戶(hù)在采購防爆變頻柜時(shí),通常只根據驅動(dòng)電動(dòng)機的功率來(lái)匹配防爆變頻柜容量。其實(shí),電動(dòng)機所帶動(dòng)的負載不一樣,對變頻器的要求也不一樣。
弊端:由于電動(dòng)機所帶的負載特性存在差異,如果不充分考慮綜合因素,可能會(huì )造成防爆變頻柜使用不當而損壞,同時(shí)由于未配備必要的制動(dòng)單元和濾波器,可能會(huì )引起安全風(fēng)險。
應對策略:針對負載的特性和類(lèi)型,合理選用防爆變頻柜的容量和配置。
?、亠L(fēng)機和水泵是普通的負載:對防爆變頻柜的要求簡(jiǎn)單,只要防爆變頻柜容量等于電動(dòng)機容量即可(空壓機、深水泵、泥沙泵、快速變化的音樂(lè )噴泉需加大容量)。
?、谄鹬貦C類(lèi)負載:這類(lèi)負載的特點(diǎn)是啟動(dòng)時(shí)沖擊很大,因此要求防爆變頻柜有一定余量。同時(shí),在重物下放肘,會(huì )有能量回饋,因此要使用制動(dòng)單元或采用共用母線(xiàn)方式。
?、鄄痪胸撦d:有的負載有時(shí)輕,有時(shí)重,此時(shí)應按照重負載的情況來(lái)選擇防爆變頻柜容量,例如軋鋼機機械、粉碎機械、攪拌機等。
?、艽髴T性負載:如離心機、沖床、水泥廠(chǎng)的旋轉窯,此類(lèi)負載慣性很大,因此啟動(dòng)時(shí)可能會(huì )振蕩,電動(dòng)機減速時(shí)有能量回饋。應該用容量稍大的防爆變頻柜來(lái)加快啟動(dòng),避免振蕩。配合制動(dòng)單元消除回饋電能。
防爆變頻柜在于其他智能設備(PLC、DCS系統)配合后,可實(shí)現多重控制策略和閉環(huán)調節,其本身也具備較為完善的保護功能。但在實(shí)際應用和安裝環(huán)境中,卻存在許多誤區。正視矛盾的所在,規避風(fēng)險,合理運用,才是提高防爆變頻柜效率和使用壽命的關(guān)鍵。