6 malentendus et solutions dans l'application VFD

Les variateurs de fréquence présentent des avantages évidents en matière de régulation de vitesse, d'économie d'énergie, de démarrage progressif, de réglage PID, etc., ils sont donc largement utilisés dans divers domaines de la commande électromécanique.Compte tenu des nombreux malentendus existant dans l'application pratique des VFD, nous analysons dans cet article plusieurs problèmes courants et proposons des contre-mesures.

Malentendu 1 : Connectez les interrupteurs électromagnétiques et les contacteurs électromagnétiques dans le circuit de sortie du VFD

Dans les applications pratiques, il est nécessaire d'utiliser un contacteur pour la commutation de l'onduleur dans certaines situations.Par exemple, lorsque le VFD tombe en panne, il passe au fonctionnement à fréquence industrielle, ou lorsque le mode un variateur-deux est utilisé, un moteur tombe en panne et le VFD tourne pour entraîner l'autre moteur.Par conséquent, de nombreux utilisateurs pensent que l'installation d'interrupteurs électromagnétiques et de contacteurs électromagnétiques dans le circuit de sortie VFD est une configuration standard, et c'est un moyen de déconnecter l'alimentation en toute sécurité.En fait, cette approche comporte de grands dangers cachés.

Désavantages:

Lorsque le VFD est en marche, si le contacteur est d'abord déconnecté et que la charge est soudainement interrompue, le courant d'appel provoquera l'action de la protection contre les surintensités, ce qui aura un certain impact sur le circuit principal du redresseur et de l'onduleur, et dans les cas graves endommagera le module de sortie IGBT de l'onduleur.Si la charge est un moteur, l'énergie du champ magnétique inductif ne peut pas être libérée rapidement et une haute tension sera générée, ce qui endommagera l'isolation du moteur et le câble de connexion.

La solution:

Le côté sortie VFD est directement connecté au câble du moteur, et le démarrage et l'arrêt normaux du moteur peuvent être réalisés en déclenchant la borne de commande VFD pour obtenir l'effet de démarrage progressif et d'arrêt progressif.Si un contacteur doit être utilisé du côté sortie du VFD, un verrouillage de commande nécessaire doit être ajouté entre la sortie de l'onduleur et l'action du contacteur pour garantir que le contacteur ne peut fonctionner que lorsque le VFD n'a pas de sortie.

Malentendu 2 : Déconnectez l'alimentation d'entrée CA du VFD lorsque l'équipement est normalement arrêté

Lorsque l'équipement est hors service, de nombreux utilisateurs ont l'habitude de déconnecter l'alimentation d'entrée CA du VFD, pensant que c'est plus sûr et peut économiser de l'énergie.

Désavantages:

Cette méthode semble protéger l'onduleur contre les pannes de courant.En fait, si le VFD n'est pas chargé pendant une longue période, couplé à l'influence de l'humidité ambiante sur site, la carte de circuit imprimé interne sera lentement oxydée et progressivement court-circuitée en raison de l'humidité.C'est la raison pour laquelle des défauts logiciels sont fréquemment signalés lorsque le VFD est remis sous tension après une période de panne de courant.

La solution:

Le VFD doit rester sous tension, sauf lorsque l'équipement est en cours de maintenance.De plus, les ventilateurs supérieur et inférieur de l'armoire de commande de l'onduleur doivent être allumés, un déshydratant doit être placé dans l'armoire ou un réchauffeur de contrôle automatique de la température et de l'humidité doit être installé pour maintenir la ventilation et l'environnement secs.

Malentendu 3：En plein air ou dans un environnement poussiéreux, l'armoire de commande VFD est scellée

L'armoire VFD installée et utilisée dans certaines usines, mines, sous-sols et en plein air résistera à des tests sévères tels que des températures élevées, de la poussière et de l'humidité.Pour cette raison, de nombreux utilisateurs choisiront une armoire de commande VFD scellée.Bien que cela puisse empêcher la pluie et la poussière dans une certaine mesure, cela pose également le problème d'une mauvaise dissipation thermique du variateur de fréquence.

Désavantages:

L'armoire de commande scellée entraînera une surchauffe des composants internes du VFD en raison d'une ventilation et d'une capacité de dissipation thermique insuffisantes, et la protection de l'élément thermique agira, entraînant un déclenchement sur défaut et l'arrêt forcé de l'équipement.

La solution:

Installez une housse de pluie ventilée avec un filtre anti-poussière sur la partie supérieure de l'armoire de commande VFD, qui sert également d'orifice d'échappement.La partie inférieure est fendue pour installer un ventilateur avec un filtre, qui agit comme une entrée d'air.De cette façon, l'air peut être circulé et la poussière dans l'environnement peut être filtrée.Sens du flux d'air de refroidissement : de bas en haut.La distance d'installation latérale entre les VFD ne doit pas être inférieure à 5 mm et la température de l'air de refroidissement entrant dans l'onduleur ne doit pas dépasser + 40 ℃.Si la température ambiante est supérieure à +40°C pendant une longue période, envisagez d'installer le VFD dans un espace climatisé.

Dans l'armoire de commande VFD, le variateur de fréquence doit généralement être installé sur la partie supérieure de l'armoire, et il est absolument interdit d'installer des éléments chauffants ou des composants faciles à chauffer près du bas de l'onduleur.

Malentendu 4 : connectez les condensateurs de compensation du facteur de puissance en parallèle à la sortie VFD pour améliorer la qualité de la tension

Certaines entreprises sont limitées par la consommation d'énergie et la qualité de la tension est instable.Surtout lorsque l'équipement électrique à grande échelle est mis en service, la tension du jeu de barres dans l'usine chute considérablement et le facteur de puissance de charge diminue en conséquence.Pour cette raison, les utilisateurs connectent généralement un condensateur de compensation du facteur de puissance en parallèle à la sortie VFD pour améliorer le facteur de puissance du moteur.

Désavantages:

La connexion du condensateur de compensation du facteur de puissance et de l'absorbeur de surtension sur le câble du moteur (entre l'unité d'entraînement et le moteur) réduira non seulement la précision de contrôle du moteur, mais formera également des tensions transitoires du côté de la sortie de l'unité d'entraînement, provoquant le l'unité d'entraînement pour endommager de façon permanente.

Si un condensateur de compensation du facteur de puissance est connecté en parallèle sur la ligne d'entrée triphasée du VFD, il faut s'assurer que le condensateur et le VFD ne sont pas chargés en même temps pour éviter d'endommager l'onduleur en raison d'une surtension.

Le courant du VFD circule dans le condensateur pour améliorer le facteur de puissance, qui ne peut pas démarrer en raison de la surintensité (OCT) de l'onduleur causée par son courant de charge.

La solution:

Retirez le condensateur.En ce qui concerne l'amélioration du facteur de puissance, une bobine de réactance CA peut être connectée du côté entrée du VFD.

Malentendu 5 : Le disjoncteur est sélectionné comme protection contre les surcharges thermiques et les courts-circuits VFD

Les disjoncteurs ont des fonctions de protection relativement complètes et ont été largement utilisés dans les équipements de distribution d'énergie, et ont tendance à remplacer les fusibles traditionnels.À l'heure actuelle, les ensembles complets d'équipements de régulation de vitesse de conversion de fréquence produits par de nombreux fabricants sont essentiellement équipés de disjoncteurs (commutateurs pneumatiques).En fait, il existe des risques cachés pour la sécurité.

Désavantages:

Lorsqu'un défaut de court-circuit se produit dans le câble d'alimentation, le disjoncteur génère un retard d'action de protection en raison de son propre temps d'action inhérent.Pendant cette période, le courant de court-circuit sera introduit dans le variateur de fréquence, causant des dommages aux composants.

La solution:

Tant que le câble est dimensionné en fonction du courant nominal, l'unité d'entraînement du variateur de fréquence peut se protéger, ainsi que l'entrée et le câble moteur, contre les surcharges thermiques sans nécessiter d'équipement de protection contre les surcharges thermiques supplémentaires.Équipé de fusibles pour protéger le câble d'entrée en cas de court-circuit, il peut également réduire les dommages à l'appareil et éviter d'endommager les équipements connectés en cas de court-circuit à l'intérieur du variateur.

Vérifiez que le temps d'action du fusible configuré doit être inférieur à 0,5 seconde.Le temps de fonctionnement dépend du type de fusible (gG ou aR), de l'impédance du réseau d'alimentation, de la section, du matériau et de la longueur du câble d'alimentation.Si le temps d'action du fusible gG dépasse 0,5 seconde, le fusible aR peut être utilisé à la place pour s'assurer que le temps d'action est acceptable dans la plupart des cas.Les fusibles doivent être de type non temporisé.

Les disjoncteurs n'offrent pas une protection assez rapide pour les équipements de transmission car ils réagissent plus lentement que les fusibles.Par conséquent, lorsqu'une protection rapide est requise, des fusibles doivent être utilisés à la place des disjoncteurs.

Malentendu 6 : Seule la puissance de charge est prise en compte lors de la sélection du VFD

Lors de l'achat de VFD, de nombreux utilisateurs ne font généralement correspondre la capacité de l'onduleur qu'en fonction de la puissance du moteur d'entraînement.En fait, la charge entraînée par le moteur est différente et les exigences imposées à l'onduleur sont également différentes.

Désavantages:

Si la différence dans les caractéristiques de charge du moteur n'est pas entièrement prise en compte, le variateur de fréquence peut être endommagé en raison d'une mauvaise utilisation, et en même temps, le manque d'unités de freinage et de filtres nécessaires peut également entraîner des risques pour la sécurité.

La solution:

Selon les caractéristiques et le type de charge, la capacité et la configuration du VFD doivent être sélectionnées raisonnablement.

un.Ventilateur et pompe à eau :

Ce type de charge a des exigences simples sur le VFD, tant que la capacité de l'onduleur est égale à la capacité du moteur (les compresseurs d'air, les pompes à eau profonde, les pompes à sédiments et les fontaines musicales à changement rapide doivent augmenter la capacité).

b.Charge de la grue :

La caractéristique de ce type de charge est que l'impact est important au démarrage, de sorte que le variateur de fréquence doit avoir une certaine marge.En même temps, lorsque les objets lourds sont déposés, il y aura un retour d'énergie, donc une unité de freinage ou un bus commun doit être utilisé.

c.Charge inégale (machines de laminoir, machines de concassage, malaxeur, etc.) :

La charge de ces machines est parfois légère et parfois lourde, et la capacité de l'onduleur doit être sélectionnée en fonction de la charge lourde.

ré.Grandes charges d'inertie (centrifugeuses, poinçons, fours rotatifs en cimenterie...) :

De telles charges ont une grande inertie et peuvent osciller au démarrage, et il y a un retour d'énergie lorsque le moteur décélère.Un convertisseur de fréquence avec une capacité légèrement supérieure doit être utilisé pour accélérer le démarrage afin d'éviter les oscillations et coopérer avec l'unité de freinage pour éliminer l'énergie de rétroaction.

Après que le VFD coopère avec d'autres équipements intelligents (PLC, système DCS), il peut réaliser plusieurs stratégies de contrôle et un réglage en boucle fermée, et il a également une fonction de protection relativement complète.Mais dans l'environnement pratique d'application et d'installation, il existe de nombreux malentendus.Faire face à la contradiction, éviter les risques et l'utiliser rationnellement sont les clés pour améliorer l'efficacité et la durée de vie de l'onduleur.