變頻器在工業(yè)自動(dòng)化控制應(yīng)用和注意事項(xiàng)

史今

摘 要：本文從實(shí)際出發(fā)，對(duì)變頻器在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用以及需要注意的事項(xiàng)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析和介紹，從而使得變頻器的應(yīng)用功能能夠更加高效的運(yùn)行，并在實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過程當(dāng)中減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

關(guān)鍵詞：變頻器；工業(yè)自動(dòng)化控制；注意事項(xiàng)；基本選型

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.025

現(xiàn)如今，隨著時(shí)代的進(jìn)步以及科技的不斷發(fā)展，人們的生活水平正在不斷的提高，而科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步也使得變頻器技術(shù)得到了快速的發(fā)展，除此之外，變頻器價(jià)格的下降以及自身壽命的延長，使得變頻器的功能得到了不斷的擴(kuò)展，在工業(yè)控制系統(tǒng)當(dāng)中得到了十分廣泛的應(yīng)用。大量的對(duì)變頻器進(jìn)行推廣使用，能夠有效的提高生產(chǎn)的效率以及產(chǎn)品的質(zhì)量。但是，作為一種近年來新出現(xiàn)的電力電子產(chǎn)品，變頻器在工業(yè)自動(dòng)化控制的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備當(dāng)中，還存在著很多的問題，對(duì)其原因進(jìn)行研究我們能夠發(fā)現(xiàn)，大部分問題的產(chǎn)生都是由于對(duì)變頻器的設(shè)計(jì)考慮不周，或者是在實(shí)際使用時(shí)沒有妥善的進(jìn)行選擇，這些問題的產(chǎn)生，一方面會(huì)使得經(jīng)濟(jì)造成一定的損失，更會(huì)使得配電系統(tǒng)解列。在本文的研究過程當(dāng)中，與實(shí)際的工程設(shè)計(jì)進(jìn)行結(jié)合，對(duì)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中變頻器應(yīng)用的一些注意事項(xiàng)進(jìn)行了分析，從而使得變頻器能夠更加節(jié)能高效的運(yùn)行。

1 工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中變頻器的應(yīng)用注意事項(xiàng)

1.1 變頻器的散熱

對(duì)于散熱， 變頻器有著較高的要求，隨著溫度的不斷上升，變頻器的故障率也會(huì)逐漸升高，而隨著溫度的上升，變頻器的自身壽命也會(huì)有所下降。一般來講，變頻器通常會(huì)在內(nèi)部對(duì)冷卻風(fēng)扇進(jìn)行安裝，并利用垂直安裝的方法來對(duì)冷卻循環(huán)效果進(jìn)行確保，保證空氣能夠從下向上進(jìn)行流通。如果需要在同一控制箱當(dāng)中對(duì)多臺(tái)變頻器進(jìn)行安裝，并使得不同變頻器之間的相互熱反應(yīng)能夠減少，則應(yīng)該對(duì)多臺(tái)變頻器進(jìn)行橫向并列安裝。而在實(shí)際的使用過程當(dāng)中，工作人員還應(yīng)當(dāng)對(duì)變頻器的冷卻風(fēng)扇進(jìn)行定期的檢查，并保證其具有一定的溫度控制，如果沒有溫度控制系統(tǒng)，則應(yīng)該使得冷卻風(fēng)扇能夠與變頻器進(jìn)行工作聯(lián)動(dòng)。

1.2 變頻器的諧波干擾

采用脈寬調(diào)制的控制方式，能夠使得在運(yùn)行的過程當(dāng)中變頻器在電源側(cè)產(chǎn)生諧波電流，諧波電流的產(chǎn)生基友可能會(huì)對(duì)電能的質(zhì)量問題進(jìn)行引發(fā)，并使得其他電子設(shè)備的正常運(yùn)行受到嚴(yán)重的干擾。對(duì)于這樣的情況，一般應(yīng)在變頻器的輸入側(cè)對(duì)濾波電抗器進(jìn)行加裝，從而使得諧波的分量能夠得到有效的降低，此外，在專用的接地點(diǎn)對(duì)變頻器進(jìn)行正確接地，也能夠使得控制系統(tǒng)的靈敏度得到有效的提升。

1.3 變頻器至電機(jī)超長距離的補(bǔ)償措施

變頻器輸出的電壓為矩形脈沖，有著極大的du/dt，這就使得在實(shí)際的輸出過程當(dāng)中，會(huì)使得過電壓得到產(chǎn)生。通過對(duì)變頻器輸出過電壓計(jì)算公式的分析，我們能夠了解到，越長的電纜就會(huì)造成越大的過電壓。如果采用屏蔽電纜等方式，還會(huì)造成更大的過電壓。一般來講，一旦變頻器輸出電纜超過了50米，就應(yīng)該采取相應(yīng)的補(bǔ)償措施，可以在輸出側(cè)對(duì)電抗器進(jìn)行加裝，從而對(duì)過電壓的輸出進(jìn)行有效的一直，在對(duì)電抗器進(jìn)行加裝之后，能夠?qū)⒆冾l器的輸出距離延長到300米左右，而在具體設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，則還需要對(duì)實(shí)際選用的變頻器技術(shù)資料進(jìn)行參考。

2 變頻器在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用中的選型

2.1 變頻器防護(hù)等級(jí)

變頻器的實(shí)際使用環(huán)境與變頻器的防護(hù)等級(jí)是相互對(duì)應(yīng)的，也就是說，我們需要對(duì)溫度、酸堿度、粉塵等多種因素進(jìn)行考慮，而這些因素也與變頻器能夠長其可靠的運(yùn)行有著十分密切的關(guān)系。目前，大部分的變頻器廠商都提供了一些常用的防護(hù)等級(jí)，例如：敞開型，本身無機(jī)箱，能夠在電氣室內(nèi)的盤、架子上進(jìn)行加裝，如果需要集中的對(duì)多臺(tái)變頻器進(jìn)行使用，這樣的形式是較好的選擇，但是，這種防護(hù)等級(jí)對(duì)于環(huán)境條件有著較高的要求；封閉型，對(duì)于一般的用途較為適用，使用場(chǎng)合當(dāng)中可以存在少量的灰塵或者是濕度；密封型，在條件交叉的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境當(dāng)中適用；密閉型，有水、腐蝕氣體等環(huán)境條件差的場(chǎng)合當(dāng)中適用。

2.2 變頻器功率

在對(duì)變頻器的功率進(jìn)行選擇時(shí)，從效率的角度出發(fā)，本文認(rèn)為應(yīng)該對(duì)以下幾點(diǎn)進(jìn)行注意：第一，變頻器的功率應(yīng)與電動(dòng)機(jī)功率相當(dāng)，從而使得變頻器能夠高頻運(yùn)轉(zhuǎn)；第二，如果電動(dòng)機(jī)的功率與變頻器的功率不相同，則應(yīng)該使得變頻器與電動(dòng)機(jī)的功率盡量接近，并保證變頻器的功率能夠大于電動(dòng)機(jī)的功率；第三，如果電動(dòng)機(jī)頻繁啟動(dòng)或者是重載啟動(dòng)比較頻繁，則應(yīng)該對(duì)大一級(jí)的變頻器進(jìn)行選擇，從而保證變頻器的安全運(yùn)行；第四，在經(jīng)過實(shí)際的測(cè)試之后，如果電動(dòng)機(jī)仍有富裕的功率，則可以對(duì)小于電動(dòng)機(jī)功率的變頻器進(jìn)行選擇；第五，在高溫、高海拔等特殊場(chǎng)合當(dāng)中，應(yīng)放大一級(jí)對(duì)變頻器的選擇。

3 結(jié)束語

現(xiàn)如今，變頻器的功能正在得到不斷的擴(kuò)展，在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中，我們能夠看到變頻器得到了大量的應(yīng)用，而市場(chǎng)當(dāng)中也出現(xiàn)了針對(duì)不同應(yīng)用的專用變頻器，如何才能夠更加經(jīng)濟(jì)安全的對(duì)變頻器進(jìn)行選擇就變得十分的重要。而想要更好的對(duì)變頻器進(jìn)行使用，應(yīng)根據(jù)具體的要求對(duì)變頻器的功能、型號(hào)進(jìn)行選擇。本文在實(shí)踐過程當(dāng)中，通過一些注意事項(xiàng)的介紹對(duì)變頻器的選型進(jìn)行了說明，希望能夠使得變頻器的應(yīng)用功能得到更加充分的發(fā)揮，從而使得不必要的經(jīng)濟(jì)損失能夠減少。

參考文獻(xiàn)：

[1]高福斌.淺談高壓變頻器及其在煤礦中的應(yīng)用[J].山西能源與節(jié)能，2008（04）.

[2]李建華.基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的變頻器故障診斷技術(shù)研究[J].電子世界，2016（14）.

[3]吳水章，林海.艾默生CT SP系列變頻器在礦井提升系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].變頻器世界，2010（04）.

[4]吳水章，林海.艾默生CT SP系列變頻器在礦井提升系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2010（04）.

[5] 王俊.淺談變頻器操作技巧[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012（27）.