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變頻器在使用時會被哪些因素影響

發布時間: 2019-09-28  點擊次數: 253次

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製交流電動機的電力控製設備。變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、製動單元、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。隨著工業自動化程度的不斷提高,變頻器也得到了非常廣泛的應用。變頻器節能主要表現在風機、水泵的應用上。風機、泵類負載采用變頻調速後,節電率為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、泵類采用變頻調速使其轉速降低,節能效果非常明顯。而傳統的風機、泵類采用擋板和閥門進行流量調節,電動機轉速基本不變,耗電功率變化不大。據統計,風機、泵類電動機用電量占全國用電量的31%,占工業用電量的50%。在此類負載上使用變頻調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、中央空調和液壓泵的變頻調速。
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壓調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成可逆變流器,由於其功率方向可逆,可以進行再生運轉。
平波回路
在整流器整流後的直流電壓中,含有電源6倍頻率的脈動電壓,此外逆變器產生的脈動電流也使直流電壓變動。為了抑製電壓波動,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成器件有餘量,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。變頻器內部是大功率的電子元件,極易受到工作溫度的影響,產品一般要求為0~55℃,但為了保證工作安全、可靠,使用時應考慮留有餘地,要控製在40℃以下。在控製箱中,變頻器一般應安裝在箱體上部,並嚴格遵守產品說明書中的安裝要求,不允許把發熱元件或易發熱的元件緊靠變頻器的底部安裝。
2.環境溫度。溫度太高且溫度變化較大時,變頻器內部易出現結露現象,其絕緣性能就會大大降低,甚至可能引發短路事故。必要時,必須在箱中增加幹燥劑和加熱器。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.振動和衝擊。裝有變頻器的控製櫃受到機械振動和衝擊時,會引起電氣接觸不良。淮安熱電就出現這樣的問題。這時除了提高控製櫃的機械強度、遠離振動源和衝擊源外,還應使用抗震橡皮墊固定控製櫃外和內電磁開關之類產生振動的元器件。設備運行一段時間後,應對其進行檢查和維護。
5.電磁波幹擾。變頻器在工作中由於整流和變頻,周圍產生了很多的幹擾電磁波,這些高頻電磁波對附近的儀表、儀器有一定的幹擾。因此,櫃內儀表和電子係統,應該選用金屬外殼,屏蔽變頻器對儀表的幹擾。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製電纜,且屏蔽層應接地。如果處理不好電磁幹擾,往往會使整個係統無法工作,導致控製單元失靈或損壞。
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