延長(cháng)工業(yè)門(mén)變頻器使用壽命的幾點(diǎn)建議
隨著(zhù)通用變頻器市場(chǎng)的日益繁榮，其年用量愈日劇增，但是，變頻器在不同的運行條件下還存在一些不盡人意的地方，導致其使用壽命縮短及其附屬設備的安裝、調試、日常維護及維修工作量也相應增加，從而給用戶(hù)造成了重大的直接和間接經(jīng)濟損失?，F從變頻器的應用環(huán)境、電磁干擾與抗干擾、電網(wǎng)質(zhì)量等方面進(jìn)行了分析，提出了使用變頻器時(shí)應注意的問(wèn)題及相應的改進(jìn)建議，相信這對提高變頻器使用壽命會(huì )有顯著(zhù)的效果。西朗工業(yè)門(mén)技術(shù)團隊根據長(cháng)期實(shí)踐，總結出幾點(diǎn)延長(cháng)工業(yè)門(mén)變頻器使用壽命的方法。
1 電磁干擾對變頻器的影響
在現代工業(yè)控制系統中，多采用微機或者PLC 控制技術(shù)，在系統設計或者改造過(guò)程中，一定要注意變頻器對微機控制板的干擾問(wèn)題。變頻器受外界干擾來(lái)源如圖1 所示，由于用戶(hù)自己設計的微機控制板一般工藝水平差，不符合EMC國際標準，在采用變頻器后，產(chǎn)生的傳導和輻射干擾，往往導致控制系統工作異常，因此需要采取下述必要措施。
1)良好的接地。電機等強電控制系統的接地線(xiàn)必須通過(guò)接地匯流排可靠接地，微機控制板的屏蔽地，應單獨接地。對于某些干擾嚴重的場(chǎng)合，建議將傳感器、I/0接口屏蔽層與控制板的控制地相連。
2)給微機控制板輸入電源加裝EMI濾波器、共模電感、高頻磁環(huán)等，可以有效抑制傳導干擾。另外，在輻射干擾嚴重的場(chǎng)合，如周?chē)嬖贕SM、或者小靈通基站時(shí)，可以對微機控制板添加金屬網(wǎng)狀屏蔽罩進(jìn)行屏蔽處理。
3)給變頻器輸入端加裝EMI 濾波器，可以有效抑制變頻器對電網(wǎng)的傳導干擾，加裝輸入交流和直流電抗器，可以提高功率因數，減小諧波污染，綜合效果好。在某些電機與變頻器之間距離超過(guò)100 m 的場(chǎng)合，需要在變頻器側添加交流輸出電抗器，解決因為輸出導線(xiàn)對地分布參數造成的漏電流保護和減少對外部的輻射干擾。一個(gè)行之有效的方法就是采用鋼管穿線(xiàn)或者屏蔽電纜的方法，并將鋼管外殼或者電纜屏蔽層與大地可靠連接。值得注意的是在不添加交流輸出電抗器時(shí)，如果采用鋼管穿線(xiàn)或者屏蔽電纜的方法，增大了輸出對地的分布電容，容易出現過(guò)流。當然在實(shí)際應用中一般采取其中的一種或者幾種方法。
4)對模擬傳感器檢測輸入和模擬控制信號進(jìn)行電氣屏蔽和隔離。在變頻器組成的控制系統設計過(guò)程中，建議盡量不要采用模擬控制，特別是控制距離大于1m，跨控制柜安裝的情況下。因為變頻器一般都有多段速設定、開(kāi)關(guān)頻率量輸入輸出，可以滿(mǎn)足要求。如果非要用模擬量控制時(shí)，建議一定采用屏蔽電纜，并在傳感器側或者變頻器側實(shí)現遠端一點(diǎn)接地。如果干擾仍舊嚴重，需要實(shí)現DC/DC隔離措施?？梢圆捎脴藴实腄C/DC模塊，或者采用對v/f轉換光隔離,再采用頻率設定輸入的方法。
2 工作環(huán)境的影響
在變頻器實(shí)際應用中，由于國內客戶(hù)除少數有專(zhuān)用機房外，大多為了降低成本，將變頻器直接安裝于工業(yè)現場(chǎng)。工作現場(chǎng)一般有灰塵大、溫度高、濕度大的問(wèn)題，還有如鋁行業(yè)中有金屬粉塵、腐蝕性氣體等等。因此必須根據現場(chǎng)情況做出相應的對策，如圖2 所示。
1)變頻器應該安裝在控制柜內部。
2)變頻器最好安裝在控制柜內的中部；變頻器要垂直安裝，正上方和正下方要避免安裝可能阻擋排風(fēng)、進(jìn)風(fēng)的大元件。
3)變頻器上、下部邊緣距離控制柜頂部、底部、或者隔板、或者必須安裝的大元件等的最小間距，應該大于300 mm。
4)如果特殊用戶(hù)在使用中需要取掉鍵盤(pán)，則變頻器面板的鍵盤(pán)孔，一定要用膠帶嚴格密封或者采用假面板替換，防止粉塵大量進(jìn)入變頻器內部。
5)在多粉塵場(chǎng)所，特別是多金屬粉塵、絮狀物的場(chǎng)所使用變頻器時(shí)，總體要求控制柜整體密封，專(zhuān)門(mén)設計進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口進(jìn)行通風(fēng)；控制柜頂部應該有防護網(wǎng)和防護頂蓋出風(fēng)口；控制柜底部應該有底板和進(jìn)風(fēng)口、進(jìn)線(xiàn)孔，并且安裝防塵網(wǎng)。
6)多數變頻器廠(chǎng)家內部的印制板、金屬結構件均未進(jìn)行防潮濕霉變的特殊處理，如果變頻器長(cháng)期處于惡劣工作環(huán)境下，金屬結構件容易產(chǎn)生銹蝕。導電銅排在高溫運行情況下，會(huì )更加劇銹蝕的過(guò)程,對于微機控制板和驅動(dòng)電源板上的細小銅質(zhì)導線(xiàn)，銹蝕將造成損壞。因此，對于應用于潮濕和和含有腐蝕性氣體的場(chǎng)合，必須對所使用變頻器的內部設計有基本要求，例如印刷電路板必須采用三防漆噴涂處理，對于結構件必須采用鍍鎳鉻等處理工藝。除此之外，還需要采取其它積極、有效、合理的防潮濕、防腐蝕氣體的措施。