【防爆變頻】柜在節(jié)能、功率因數(shù)補償、軟啟動、PID調(diào)節(jié)等方面具有十分明顯的優(yōu)勢,因而被廣泛應(yīng)用在機電控制的各個領(lǐng)域。節(jié)能、高效、環(huán)保、經(jīng)濟、實用的防爆變頻柜等產(chǎn)品廣泛應(yīng)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(yīng)用誤區(qū)及應(yīng)對策略如下:
誤區(qū)一:在防爆變頻柜輸出回路連接電磁開關(guān)、電磁接觸器。
在實際應(yīng)用中,一些場合需要使用到接觸器進行防爆變頻柜切換:如當變頻故障時切換到工頻狀態(tài)運行或是當采用一拖二方式,一臺電動機故障,防爆變頻柜轉(zhuǎn)向拖動另一臺電動機等情況。所以許多用戶會認為在防爆變頻柜輸出回路加裝電磁開關(guān)、電磁接觸器是標準的配置,是安全斷開電源的方式,事實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候,接觸器先行斷開,突然中斷負載,浪涌電流會使過電流保護動作,會給整流逆變主電路產(chǎn)生一定的沖擊。嚴重的,甚至?xí)狗辣冾l柜輸出模塊IGBT造成損壞。同時,在帶感性電動機負載時,感性磁場能量無法快速釋放,將產(chǎn)生高電壓,損傷電動機和連接電纜的絕緣。
應(yīng)對策略:將防爆變頻柜輸出側(cè)直接與電動機電纜相連,正常起停電動機可以通過觸發(fā)防爆變頻柜控制端子來實現(xiàn),達到軟起軟停的效果。若必須在變頻調(diào)速器輸出側(cè)使用接觸器,則必須在變頻調(diào)速器輸出與接觸器動作之間,加以必要的控制聯(lián)鎖,保證只有在變頻調(diào)速器無輸出時,接觸器才能動作。
誤區(qū)二:設(shè)備正常停運時,斷開防爆變頻柜交流輸入電源。
在設(shè)備正常停運時,很多用戶習(xí)慣于斷開防爆變頻柜交流輸入電源開關(guān),認為那樣更安全、也可以節(jié)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。實際上,防爆變頻柜長時間不帶電,加上現(xiàn)場環(huán)境濕度影響,會造成內(nèi)部電路板受潮而發(fā)生緩慢氧化、逐漸出現(xiàn)短路現(xiàn)象。這就是在防爆變頻柜斷電停運一段時間后,再次送電時會頻繁報軟故障的原因。
應(yīng)對策略:除設(shè)備檢修外,應(yīng)使防爆變頻柜長時間處于帶電狀態(tài)。除此之外,還應(yīng)開啟變頻控制柜的上下風(fēng)扇、在柜內(nèi)放置干燥劑或安裝自動溫濕度控制加熱器,保持通風(fēng)和環(huán)境干燥。
誤區(qū)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。
在部分廠礦、地下室、露天安裝使用的防爆變頻柜控制柜,會經(jīng)受著如高溫、粉塵、潮濕等惡劣環(huán)境的嚴酷考驗。為此,很多用戶會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,但同時也帶來了防爆變頻柜散熱不良的問題。
弊端:控制柜密封嚴實會使得防爆變頻柜因通風(fēng)散熱能力不足而引起內(nèi)部元器件過熱,熱敏元件保護動作,造成故障跳閘,設(shè)備被迫停運。
應(yīng)對策略:在防爆變頻柜控制柜上部加裝透氣的防雨罩,且?guī)в蟹缐m濾網(wǎng),同時作為排氣口。下部也同樣開槽安裝帶濾網(wǎng)的風(fēng)扇,作為進氣口??梢孕纬煽諝饬魍?,同時過濾環(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(yīng)不小于5mm,進入防爆變頻柜的冷卻空氣溫度不能超過+40℃。如果環(huán)境溫度長時間在+40℃以上,則需考慮將防爆變頻柜安裝在帶空調(diào)的小室內(nèi)。
在控制箱中,防爆變頻柜一般應(yīng)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(qū)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(shù)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(shè)備投用時,會造成廠站內(nèi)母線電壓降低,負載功率因數(shù)明顯隨著下降。為提高電壓品質(zhì),用戶通常在防爆變頻柜輸出端并聯(lián)功率因數(shù)補償電容器,希望可以改善電動機功率因數(shù)。
弊端:將功率因數(shù)補償電容器與浪涌吸收器連接在電機電纜上,它們的影響不僅會降低電機的控制精度,還會在防爆變頻柜輸出側(cè)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上并聯(lián)功率因數(shù)補償電容器,必須確保該電容器和防爆變頻柜不會同時充電,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(shù)用的電容器,由于其充電電流造成防爆變頻柜過電流(OCT),所以不能起動。
應(yīng)對策略:將電容器拆除后運轉(zhuǎn),至于改善功率因數(shù),在防爆變頻柜的輸入側(cè)接入AC電抗器是有效的。
誤區(qū)五:選用斷路器作為防爆變頻柜熱過載和短路保護,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(yīng)用在配電設(shè)備中,大有取代傳統(tǒng)熔斷器的趨勢。現(xiàn)在許多廠商生產(chǎn)的成套變頻調(diào)速設(shè)備,也基本上都配置斷路器(空氣開關(guān)),其實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,斷路器保護動作跳閘由于斷路器本身的固有動作時間而產(chǎn)生延時,此期間會將短路電流引入防爆變頻柜內(nèi)部,造成元件損壞。
應(yīng)對策略:只要電纜是根據(jù)額定電流選型的,防爆變頻柜傳動單元就能保護自身、輸入端和電機電纜,以防止熱過載,并不需要附加額外的熱過載保護設(shè)備。配置熔斷器將可在短路情況下保護輸入電纜,在傳動裝置內(nèi)部短路時減少裝置損壞和防止相連設(shè)備的損壞。
檢查配置的熔斷器動作時間應(yīng)低于0.5s,動作時間取決于熔斷器類型(gG或aR)、供電網(wǎng)路阻抗、電源電纜的橫截面積、材料和長度。當使用gG熔斷器超出0.5s動作時間時,快熔(aR)在多數(shù)情況下可將動作時間減少到一個可接受水平,熔斷器必須為無延時類型。
斷路器對傳動設(shè)備不能提供足夠快的保護,因為它們的反應(yīng)速度比熔斷器慢。因此需要快速保護時,應(yīng)使用熔斷器而不是斷路器。
誤區(qū)六:防爆變頻柜選型只需考慮負載功率。
許多用戶在采購防爆變頻柜時,通常只根據(jù)驅(qū)動電動機的功率來匹配防爆變頻柜容量。其實,電動機所帶動的負載不一樣,對變頻器的要求也不一樣。
弊端:由于電動機所帶的負載特性存在差異,如果不充分考慮綜合因素,可能會造成防爆變頻柜使用不當而損壞,同時由于未配備必要的制動單元和濾波器,可能會引起安全風(fēng)險。
應(yīng)對策略:針對負載的特性和類型,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單,只要防爆變頻柜容量等于電動機容量即可(空壓機、深水泵、泥沙泵、快速變化的音樂噴泉需加大容量)。
?、谄鹬貦C類負載:這類負載的特點是啟動時沖擊很大,因此要求防爆變頻柜有一定余量。同時,在重物下放肘,會有能量回饋,因此要使用制動單元或采用共用母線方式。
?、鄄痪胸撦d:有的負載有時輕,有時重,此時應(yīng)按照重負載的情況來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、水泥廠的旋轉(zhuǎn)窯,此類負載慣性很大,因此啟動時可能會振蕩,電動機減速時有能量回饋。應(yīng)該用容量稍大的防爆變頻柜來加快啟動,避免振蕩。配合制動單元消除回饋電能。
防爆變頻柜在于其他智能設(shè)備(PLC、DCS系統(tǒng))配合后,可實現(xiàn)多重控制策略和閉環(huán)調(diào)節(jié),其本身也具備較為完善的保護功能。但在實際應(yīng)用和安裝環(huán)境中,卻存在許多誤區(qū)。正視矛盾的所在,規(guī)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。