變頻器在工業(yè)自動化控制應用和注意事項

史今

摘 要：本文從實際出發(fā)，對變頻器在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)當中的應用以及需要注意的事項進行了簡要的分析和介紹，從而使得變頻器的應用功能能夠更加高效的運行，并在實際的現(xiàn)場生產(chǎn)過程當中減少不必要的經(jīng)濟損失。

關鍵詞：變頻器；工業(yè)自動化控制；注意事項；基本選型

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

現(xiàn)如今，隨著時代的進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，而科學技術的進步也使得變頻器技術得到了快速的發(fā)展，除此之外，變頻器價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展，在工業(yè)控制系統(tǒng)當中得到了十分廣泛的應用。大量的對變頻器進行推廣使用，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)自動化控制的現(xiàn)場設備當中，還存在著很多的問題，對其原因進行研究我們能夠發(fā)現(xiàn)，大部分問題的產(chǎn)生都是由于對變頻器的設計考慮不周，或者是在實際使用時沒有妥善的進行選擇，這些問題的產(chǎn)生，一方面會使得經(jīng)濟造成一定的損失，更會使得配電系統(tǒng)解列。在本文的研究過程當中，與實際的工程設計進行結(jié)合，對工業(yè)自動化控制系統(tǒng)當中變頻器應用的一些注意事項進行了分析，從而使得變頻器能夠更加節(jié)能高效的運行。

1 工業(yè)自動化控制系統(tǒng)當中變頻器的應用注意事項

1.1 變頻器的散熱

對于散熱， 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逐漸升高，而隨著溫度的上升，變頻器的自身壽命也會有所下降。一般來講，變頻器通常會在內(nèi)部對冷卻風扇進行安裝，并利用垂直安裝的方法來對冷卻循環(huán)效果進行確保，保證空氣能夠從下向上進行流通。如果需要在同一控制箱當中對多臺變頻器進行安裝，并使得不同變頻器之間的相互熱反應能夠減少，則應該對多臺變頻器進行橫向并列安裝。而在實際的使用過程當中，工作人員還應當對變頻器的冷卻風扇進行定期的檢查，并保證其具有一定的溫度控制，如果沒有溫度控制系統(tǒng)，則應該使得冷卻風扇能夠與變頻器進行工作聯(lián)動。

1.2 變頻器的諧波干擾

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

1.3 變頻器至電機超長距離的補償措施

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

2 變頻器在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)應用中的選型

2.1 變頻器防護等級

變頻器的實際使用環(huán)境與變頻器的防護等級是相互對應的，也就是說，我們需要對溫度、酸堿度、粉塵等多種因素進行考慮，而這些因素也與變頻器能夠長其可靠的運行有著十分密切的關系。目前，大部分的變頻器廠商都提供了一些常用的防護等級，例如：敞開型，本身無機箱，能夠在電氣室內(nèi)的盤、架子上進行加裝，如果需要集中的對多臺變頻器進行使用，這樣的形式是較好的選擇，但是，這種防護等級對于環(huán)境條件有著較高的要求；封閉型，對于一般的用途較為適用，使用場合當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)場環(huán)境當中適用；密閉型，有水、腐蝕氣體等環(huán)境條件差的場合當中適用。

2.2 變頻器功率

在對變頻器的功率進行選擇時，從效率的角度出發(fā)，本文認為應該對以下幾點進行注意：第一，變頻器的功率應與電動機功率相當，從而使得變頻器能夠高頻運轉(zhuǎn)；第二，如果電動機的功率與變頻器的功率不相同，則應該使得變頻器與電動機的功率盡量接近，并保證變頻器的功率能夠大于電動機的功率；第三，如果電動機頻繁啟動或者是重載啟動比較頻繁，則應該對大一級的變頻器進行選擇，從而保證變頻器的安全運行；第四，在經(jīng)過實際的測試之后，如果電動機仍有富裕的功率，則可以對小于電動機功率的變頻器進行選擇；第五，在高溫、高海拔等特殊場合當中，應放大一級對變頻器的選擇。

3 結(jié)束語

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

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