Использование частотных преобразователей как известно повышает энергоэффективность систем, в которых они используются. После покупки частотного преобразователя, вам остается лишь правильно его установить, подключить и настроить. Необходимо тщательно ознакомиться с инструкцией от производителя и соблюдать рекомендуемые правила.
Обычно руководства на преобразователи частоты содержат рекомендации для стандартных условий эксплуатации. Что делать, если условия на вашем производстве существенно отличаются не в пользу рекомендаций руководства?
1. Пример: питающая сеть преобразователя имеет потребителей, в разы превосходящих его по мощности.
В такой ситуации питающая электрическая сеть будет наполнена огромным количеством помех, перепадов и перекосов, критичных для преобразователя. То, что является некритичным для более мощных потребителей, может вывести из строя наше устройство.
Решение: установка сетевого дросселя; переключение ПЧ на другую линию; выбор преобразователя на номинал выше.
2. Пример: нагрузка электродвигателя нестабильна (токарный станок, обработка детали – тяжелый режим, резец убрали – нагрузки нет).
Данный режим можно сравнить с перетягиванием каната: в определенный момент канат рвется, а затем через доли секунды резко восстанавливается. В таком режиме можно наблюдать скачкообразные изменения тока, которые перегружают силовые цепи.
Решение: установка моторного дросселя; выбор преобразователя на номинал выше.
3. Пример: по проекту слишком длинный кабель от преобразователя до двигателя (более 50м).
Существенное увеличение длины кабеля однозначно приведет к увеличению его общей емкости. Так как преобразователь использует для работы широтно-импульсную модуляцию (высокую частоту), с увеличением длины кабеля, утечки через его емкость будут только увеличиваться. В результате частотный преобразователь может выйти на ошибку – короткое замыкание на землю или замыкание между фазами.
Простое решение: установка моторного дросселя.
Более дорогое решение: установка фильтра электромагнитной совместимости (ЭМС-фильтр).
4. Пример: после включения частотного преобразователя, окружающие его электронные устройства частично или полностью теряют свою работоспособность.
На выходе работающего преобразователя частоты всегда присутствуют высокочастотные гармонические составляющие выходного напряжения (помехи), обусловленные принципом его работы. Данные помехи могут пагубно влиять на работоспособность окружающих электронных устройств. Выходной кабель работающего преобразователя является своеобразной передающей антенной, которая излучает эти помехи в пространство. Чем больше длина кабеля и больше мощность преобразователя, тем больше влияние помех. Помехи также могут быть распространены преобразователем не только через радио эфир, но и через питающую сеть.
Простое решение: укладка силового кабеля в надежно заземленный металлорукав; переключение ЧРП на отдельную питающую электрическую линию.
Более дорогое решение: использование экранированного кабеля, установка входного/выходного фильтра электромагнитной совместимости.
5. Пример: заказали частотный преобразователь с удлиняющим кабелем 10м для выноса клавиатуры, подключили, а клавиатура не работает или выдает сигнал неисправности.
Необходимо помнить, что штатные клавиатуры преобразователей обычно рассчитаны для работы непосредственно на самом преобразователе. Если их и выносят, то не более чем на 10-15 метров, 30м – это редкость, 50м – обычно вообще не работает. Необходимо понимать, что питание клавиатуры 5В, на расстоянии 10 метров из-за погонного сопротивления провода от пяти вольт может вообще ничего не остаться. Даже при падении напряжения в 1В мы сталкиваемся с «просадом» в 20%. Вопрос, какое еще устройство будет работать в таком режиме? Ответ – никакое! Также растет вероятность получения ошибочного сигнала преобразователем от клавиатуры, а это уже чревато серьезными последствиями.
Простое решение: использовать удлиняющий кабель большего сечения; использовать отдельное дополнительное питание; задействовать для дистанционного управления преобразователем внешние клеммы.
Более дорогое решение: использовать удаленное управление через RS-485.
6. Пример: активировали внешние клеммы, но в процессе работы возникают проблемы с управлением.
Похожая ситуация может возникнуть в двух случаях: слишком большая длина управляющих кабелей или непосредственно рядом с устройством присутствуют электромагнитные помехи.
Решение: используйте управляющий кабель большего сечения; уменьшите длину кабеля; используйте экранированный кабель; заземлите экран кабеля со стороны преобразователя; подключите керамический конденсатор (~ 1nF) между проблемным сигнальным выводом и общей клеммой.
7. Пример: по требованию технического задания степень климатической защиты преобразователя должна быть не менее IP54.
Стандартные частотные преобразователи имеют степень защиты IP21, что явно не удовлетворяет требованиям технического задания. Вопрос – как повысить степень защиты?
Решение: использовать защитную оболочку с требуемой степенью защиты. Как правило, это металлический ящик, в состав которого входят внутренняя монтажная панель и открывающаяся передняя дверь с замком. Помещаем преобразователь внутрь, закрываем дверь, вводим силовые кабели.
– И все, готово?
– Нет, не готово! Включите преобразователь, он сразу перегреется.
– Решение?
– Необходимо обеспечить вентиляцию.
– Какую?
В ТЗ сказано, IP54, не ниже! Т.е. вентиляция должна быть специальная, с защитой от влаги и пыли, с принудительной подачей воздуха, т.к. воздух самостоятельно через фильтр не пройдет, а по-другому, никак.
Усложним ситуацию. В помещении жарко, окружающая температура превышает допустимые условия эксплуатации преобразователя. Тип вентиляции, рассмотренный ранее, не поможет.
Менее дорогое решение: принудительно подавать воздух в шкаф из помещения с нормальной температурой воздуха по специальному воздуховоду.
Дорогое решение: использовать кондиционер.
Соблюдение всех основных правил по эксплуатации является главным ключом к надежной и долговечной работе частотного преобразователя.
Знание особенностей установки и подключения преобразователя частоты в тех или иных условиях существенно влияет на качество его использования.
