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变频器使用的注意事项

来源:网络  点击:次  时间:2012/9/2 13:20:36
    1 常规注意事项
使用变频器前,应仔细阅读使用说明书,然后依次进行安装、接线、设置参数、试车和正式使用。
下面将变频器使用的一些注意事项列出,以供读者借鉴。
1.1 物理环境注意事项
产品工作温度一般要求为0耀55益,但为保证工作安全可靠,使用时应考虑留有裕度,最好控制在40益以下。在控制箱中,变频器一般应安装在箱体上部,绝对不允许把发热元件或易发热元件紧靠变频器的底部安装。
1.2 电气环境注意事项
1.2.1 防止电磁波干扰
变频器在工作中,由于整流和变频,周围会产生很多的干扰电磁波。这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰。如果处理不好,往往会使整个系统无法工作,导致控制单元失灵或损坏。
1.2.2 防止输入端过电压
变频器电源输入端往往有过电压保护。但是,如果输入端高电压作用时间过长,会使变频器输入损坏。因此,在实际使用中,要核实变频器的输入电压以及变频器使用的额定电压。特别是电源电压极不稳定时,要设置稳压设备,否则会造成严重后果。
1.3 参数设置中的注意事项
使用变频器之前,将变频器输出电压设为380 V,基底频率设为50 Hz;对驱动泵类和风机负载最高频率和上限频率设为50 Hz,下限频率应设在15~20 Hz;加减速时间应根据电动机的容量及负载转动惯量确定。11 kW变频器可设置得小一
点(10 s之内);11 kW以上的变频器可设置得长一点(15~60 s)。对电源电压偏低的地方,可根据具体情况考虑是否将欠电压停机保护功能取消。
参数设置完毕,应设置禁止改写参数,以防止无关人员随意乱改。
1.4 接线过程中的注意事项
在安装、测试、维修过程中,常需要进行端子接线。切记不要将电源线接到变频器的输出端子上;也不要将变频器输出端子排上的“N”端子误认为电源中性线端子。控制回路接线应尽量远离主回路接线。
1.5 变频器的接地
变 频器正确接地是提高控制系统灵敏度、抑制噪声能力的重要手段,变频器接地端子E(G)接地电阻越小越好,接地导线截面积应不小于2 mm2,长度应控制在20 m以内。变频器的接地必须与动力设备接地点分开,不能共同接地。信号输入线的屏蔽层应接至E(G)上,其另一端绝不能接于地端,否则会引起信号变化波动, 使系统振荡不止。
变频器与控制柜之间应电气连通,如果实际安装有困难,可利用铜芯导线跨接。
1.6 变频器的防雷
在变频器中,一 般都设有雷电吸收网络,主要防止瞬间的雷电侵入,使变频器损坏。但在实际工作中,特别是电源线架空引入的情况下,单靠变频器的吸收网络是不能满足要求的。 在雷电活跃地区,这一问题尤为重要。如果电源是架空进线,应在进线处装设变频专用避雷器(选件),或按规范要求在离变频器20 m远处预埋钢管作专用接地保护。如果电源是电缆引入的,则应做好控制室的防雷系统,以防雷电窜入破坏设备。实践表明,这一方法基本上能够有效解决雷击问 题。
1.7 变频器运行中的注意事项
试运转时,最好选不带负载运行一次,然后带轻载运行,最后再带满载运行。
变频器的运行与停止操作不要采用通断变频器电源的方式,而应使用变频器控制端子排上的运行与停止端子,或使用操作键盘上的运行与停止按钮。
1.8 变频器的使用寿命、功率因数及谐波干扰
虽然用户购买和使用变频器首先是要满足使用目的的要求,但是除此之外,用户也关心其他一些问题,如寿命、谐波、效率及功率因数等。
1.8.1 变频器的寿命
对一台变频器来说,影响其寿命的元件大致有三种:自身的冷却风扇、将无电时的限流电阻短路的接触器、中间环节的大容量电解电容器。
前 两个元件是有机械磨损的元件,一般寿命为5年。但是5年后并不一定就要更换,只是需要清洗检查一下,如果能用还可继续使用。最后一个元件的寿命也是规定为 5 年,5 年后,测量一下电容值,如果小于额定值的80%就应更换。实际经验证明,如果变频器一直是连续使用,则电容器一般可使用10耀20年。如果长期不使用,则 电解电容器很易干枯。所以,如果变频器存放半年以上时间再使用时,就应当对变频器的大电容进行复能处理。
1.8.2 效率
变频器(包括电动机)的效率是指综合效率,即变频器本身的效率与电动机的效率的乘积。也就是从整体来看,电动机的输出机械功率与电网输入的有功功率之比。这里仅讨论变频器的效率。
变频器是电源变换设备,其本身要消耗一部分能量。变频器的综合效率与负载及运行频率有关,在电动机负载超过75%以上且运行频率在40 Hz 以上时,变频器本身的效率可达95%以上,综合效率也可达85%以上。对于高压大功率变频器,其系统效率可达96%以上。
1.8.3 功率因数
这 里的功率因数是指整个系统的功率因数,它不仅与电压和电流之间的相位差有关,还与电流的谐波含量有关。电动机本身的功率因数一般在0.71耀0.90 之间,小容量电动机要小一些,大容量电动机要大一些,双极电动机大一些,8 极、10极电动机小一些。整个系统的功率因数又与系统的负载情况有关,轻载时小,满载时大;低速时小,高速时大。可以说,变频调速系统(非相控整流)在
基 频和满载下运行时的功率因数一般不会小于电动机满载工频运行时的功率因数,所以一般可不予考虑。我们常提到加装改善功率因数电抗器,实际上是为了降低网侧 输入电流的畸变率,同时也在电动机轻载运行时提高了整个系统的功率因数。对于高压大功率变频器,其功率因数可达0.95以上。
1.8.4 谐波干扰
1.8.4.1 谐波产生的途径
1)整流部分变频器的整流部分接有大电容。
因而在轻载时网侧电流为双尖峰脉冲,电流畸变较大,对电网造成谐波污染,网侧功率因数较低。
2)逆变部分变频器的逆变部分输出的电压为脉宽调制波,除基波外含有大量高次谐波,其输出到电动机的电流畸变较大,含有大量高次谐波。
1.8.4.2 谐波的危害
1)对电网的危害使供电电压品质下降,影响接在同一供电变压器的其他设备、仪器及计算机的正常工作;使补偿电容漏电流增大、温度升高。
2)对电动机的危害使电动机发热(低次电流谐波使铜损增大,高次谐波使铁损增大),噪声增大,产生脉动转矩,电动机消耗的无功分量增大,中性点对地的高频漏电流增大;谐振电压影响电动机绝缘的寿命。
增加调制频率虽然可以降低电动机噪声,减少输出转矩的脉动,但却使变频器的开关损耗及射频干扰增大。前者降低了变频器的效率,后者会干扰通信设备和仪器仪表的正常工作。
1.8.4.3 谐波的消除方法
1) 主动方面使变频器本身不产生或少产生谐波。如在调制上采用较高调制频率、目标函数、多重化整流技术,在整流上采用多相(12 相或24相)整流技术、PWM 整流技术及有源功率因数校正电路(Active Power Factor Correction,APFC)。
2)被动方面采取措施,减少变频器产生的各次谐波对电网及其他设备的干扰。如加装进相和出相交流电抗器,加装射频噪声滤波器及加装浪涌吸收电路。
在变频器实际使用中,网侧电压谐波一般不会超标,但网侧电流谐波却超标很多。对于高压大功率变频器,网侧输入电流及电动机输入电流的THD(畸变率)均定小于3%。
1.9 变频器与负载的配置
不 少国家或地区都有变频器负载的标准,我国与国际电工委员会(IEC)也有相应的标准。例如,将变频器的工作制等级或运行种类分为6 级:第1级为100%额定输出电流,没有过负载的可能性。第2级允许输出基本负载电流,并在此基础上可有150%的短时过负载运行。要注意,由于有了此短 时的150%过负载,故较长时间的基本负载就只有额定输出电流的91%,150%过负载是对基本负载电流而言的,对额定电流而言则相对值=150%伊 91%越136%。
第3~6 级则过负载更大或时间更长。目前市售产品标准型或通用型一般只涉及第2 级。
变频器为什么必须有负载工作制种类和等级的国家标准,而变压器、通用电动机却没有?这是因为后者的发热时间常数大,如常用电力变压器是以小时计,短时过负载不致于使温升超过允许值,即使温升短时稍微超过,也不会使寿命立即终
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