Монтаж частотных преобразователей

Установка, настройка и обслуживание частотного преобразователя должна производиться только квалифицированным техническим персоналом. Небрежное обращение может привести к повреждению преобразователя. Запрещается бросать преобразователь, подвергать его ударам и тряске при переноске.

Указания по технике безопасности при монтаже преобразователя частоты (использована инструкция на преобразователь частоты DANFOSS):

1. Прикосновение к токоведущим частям может привести к смертельному исходу, даже если оборудование отключено от сети. При работе с токоведущими частями убедитесь, что отключены входы напряжения: как сетевого питания, так и любые другие (подключение промежуточной цепи постоянного тока), отсоединен кабель электродвигателя (если двигатель вращается).

Имейте в виду, что высокое напряжения в цепи постоянного тока может сохраняться, даже если светодиоды погасли. Прежде чем прикасаться к потенциально опасным токоведущим частям приводов мощностью до 7,5 кВт включительно, подождите не менее 4 минут. Подождите не менее 15 минут, прежде чем начать работу с приводами мощностью свыше 7,5 кВт.

2. Преобразователь частоты должен быть заземлен надлежащим образом. Ток утечки на землю превышает 3,5 мА. Запрещается использовать нулевой провод в качестве заземления.

3. Кнопка [OFF] на пульте оператора не выполняет функции защитного выключателя. Она не отключает преобразователь частоты от сети и не гарантирует пропадание напряжения между преобразователем и двигателем.

Проверка соответствия компонентов перед началом монтажа.

1. Сверьте кодовый номер преобразователя с тем, что было заказано.

2. Убедитесь, что входное напряжение, указанное на преобразователе частоты, совпадает с напряжением питающей сети, к которой планируется подключение. В случае, если напряжение питающей сети ниже входного напряжения преобразователя частоты, то устройство будет работать с пониженными характеристиками, или будет работать с ошибкой. Подключение устройства к питающей сети с напряжением, превышающим входное напряжение преобразователя, указанное на информационной табличке, не допускается!

3. Проверьте, что номинальное напряжение электродвигателя не превышает значения выходного напряжения преобразователя частоты. Номинальное напряжение электродвигателя в большинстве случаев определяется схемой соединения, поэтому убедитесь, подключен ли двигатель «звездой» или «треугольником», и какие значения напряжения соответствуют данной схеме подключения (указано на табличке двигателя).

4. Номинальный ток двигателя в большинстве случаев не должен превышать номинальный выходной ток преобразователя частоты, в противном случае привод не сможет развить номинальный момент.

Проверка условий установки преобразователя частоты.

1. Внешние условия должны соответствовать степени защиты корпуса – стандартное исполнение преобразователя – IP20 не защищает от попадания пыли или капель жидкости внутрь устройства. Исполнение корпуса IP54 защищает от пыли и влаги при соблюдении требований монтажа (использовании сальников, кабель-вводов и т.д. Убедитесь, что возле вентиляторов чисто, нет пыли и грязи.

2. Место установки должно быть сухим (максимальная относительная влажность воздуха 95%, при отсутствии конденсации).

3. Рабочая температура окружающей среды 0–40 °С. При температуре от -10 до 0 °С и свыше +40 °С работа будет происходить с пониженными характеристиками. Не рекомендуется эксплуатировать преобразователь частоты при температурах ниже -10 и свыше +50 °С, так как это может привести к сокращению срока службы изделия.

4. Максимальная высота установки устройства над уровнем моря для работы без снижения характеристик 1000 м.

5. Проверьте наличие возможности осуществлять вентиляцию преобразователя частоты. Допускается монтаж преобразователей «стенка к стенке» (корпусы IP 20 и 54), однако обязательно должно быть предусмотрено воздушное пространство 100 мм сверху/снизу устройства для преобразователя частоты мощностью до 30 кВт, 200мм для преобразователя частоты мощностью от 30 до 90 кВт и 225 мм для мощности 90 кВт.

При работе преобразователь нагревается, поэтому свободное пространство вокруг преобразователя должно составлять не менее 10 см и гарантировать циркуляцию воздуха и охлаждение. Поверхность, на которую устанавливается преобразователь, должна быть из невоспламеняющегося материала и иметь достаточную механическую прочность, чтобы выдержать вес преобразователя.

При установке преобразователя в шкафу необходимо обратить внимание на эффективность охлаждения. Необходимо следить, чтобы поток воздуха от вентилятора шкафа проходил как можно ближе к преобразователю. Пример расположения преобразователя в шкафу приведен на рисунке 3.1.

Преобразователь должен быть размещен так, чтобы не попадать в поток воздуха от других преобразователей и тепловыделяющих элементов другого оборудования, в том числе от тормозных резисторов. Желательно избегать размещения одного преобразователя над другим или выдерживать при этом минимальное расстояние между блоками 300 мм. Пример расположения нескольких преобразователей в шкафу показаны на рисунке 1.

Рисунок 1 – Примеры размещения в шкафу: а) один преобразователь; б) несколько преобразователей

Вентилятор принудительного охлаждения шкафа должен быть установлен так, чтобы получить максимальный обдув преобразователя. Для исключения рециркуляции нагретого воздуха снаружи и внутри шкафа рекомендуется устанавливать отражательные щитки.

1. К преобразователю частоты можно подключать кабели сети/двигателя с максимальным сечением указанным в таблице технических характеристик ПЧ.

2. Каждый привод должен быть заземлен индивидуально, длина линии заземления должна быть кратчайшей. Рекомендуемое сечение заземляющих кабелей должно быть того же сечения что и проводники питающей сети. При монтаже, прежде всего подключают провод заземления.

3. Необходимо установить входные быстродействующие предохранители (марки предохранителей уточняйте в руководствах по проектированию). Номиналы предохранителей можно уточнить в таблице технических характеристик.

4. Раздельные кабель-каналы должны использоваться для входных силовых кабелей, выходных силовых кабелей и кабелей управления.

5. Для выполнения требований по ЭМС используйте экранированные кабели. Обеспечьте защиту кабелей управления от электромагнитных помех.

6. Проверьте правильность подсоединения входных (клеммы L, N для 1 фазной сети и L1, L2, L3 для трёхфазной) и выходных силовых проводов (клеммы U, V, W).

7. Подключение к клемме PE преобразователя выполняется проводом заземления. Запрещается использовать нейтраль в качестве заземляющего провода. Объединение заземление и нейтрали может происходить только в месте физического заземления.

Проверка правильности подключения двигателя.

1. Максимальная длина без соблюдений требований по ЭМС неэкранированного моторного кабеля составляет до 50 м. Желаемые нормы ЭМС могут быть достигнуты посредством встроенных или внешних фильтров и экранированного кабеля. Максимальную длину кабеля в зависимости от категории среды уточняйте в руководствах по проектированию.

2. Согласно принятым на территории РФ нормам преобразователь частоты, как самостоятельное изделие может иметь различный класс ЭМС. Однако ГОСТ 51524-99 на электропривод (электропривод — изделие целиком — совокупность преобразователя частоты, электродвигателя и нагрузки) предписывает класс А1/B, который достигается только при использовании экранированных кабелей и улучшенного РЧ фильтра (у преобразователей Данфосс, встроенного в ПЧ)

3. В силовую цепь между приводом и двигателем не должно быть подключено конденсаторных батарей для компенсации реактивной мощности.

4. Двухскоростные двигатели, двигатели с фазным ротором и двигатели, которые раньше пускались по схеме «звезда» или «треугольник», должны быть постоянно включены по одной рабочей схеме и на одну скорость.

5. Если есть контактор или рубильник в цепи между приводом и двигателем, то на привод должен приходить согласующий сигнал о его положении. Не допускается разрывать цепь контактором при работающем от преобразователе частоты или намагниченном двигателе. В случае если двигатель оснащен тормозом, должен быть предусмотрен управляющий сигнал, согласующий его работу с преобразователем. Не допускается питать тормоз от блока питания преобразователя.

6. В случае если двигатель оснащен принудительной вентиляцией, должно быть предусмотрено её включение при работе двигателя.

7. В случае если двигатель оборудован датчиком температуры (термистором), то целесообразно завести этот сигнал на преобразователь частоты для возможности аварийного отключения электродвигателя при перегреве.

Источник

Установка, монтаж, наладка частотных преобразователей

Подготовка к установке:

1. Контролировать совпадение заказа с номером частотника. Убедиться в том, что все комплектующие и компоненты привода (мотор, питание, частотный преобразователь) предназначены на одно и то же входное напряжение сети. Если нужно, то мультитестером измерьте выходное напряжение и сделайте сравнение с характеристиками на табличках приборов.
2. Проконтролируйте вашу подключение обмотки мотора (как расположены перемычки в сборочном корпусе электродвигателя). Нужное соединение (треугольником, звездой) обуславливает напряжение, которое требуется.
3. Контроль правильности сделанного плана подключения электродвигателя:
   — имеются в наличии контакторы байпасные с блокированием (напряжение поступает на частотник или на электромотор);
   — нет в подключении емкостей;
   — электромотор устройства с подключением к токоведущим частям треугольника или звезды имеет постоянное подключение питания обмоток;
   — установка нескольких моторов от частотника защищены двигатели каждый в отдельности;
   — электродвигатель с двумя скоростями постоянно включен на 1 скорость.
4. Проверьте, что ток выхода номинального значения частотного преобразователя не менее, чем ток максимальной нагрузки монтажа всех электромоторов, подключенных к частотнику. Параметры токов должны быть обозначены на табличке.
5. Произведите проверку окружающей среды, где по плану будет работать привод устройства.

Монтаж частотного преобразователя и его установка, проверка:

1. Обеспечьте на месте планируемого монтажа к токоведущим частям чистоту.
2. Радиатор устройства частотного преобразователя в большинстве случаев должен быть сзади закрыт металлической решеткой. Если ее нет, то установку надо проводить на плоскую поверхность с гладкой шероховатостью чтобы был нормальный обдув.
3. Наличие промежутков от корпуса внизу и вверху обязательно.

Подключение электрических цепей преобразователя частоты

Перед установкой вы должны обеспечить безопасные приемы работ. Входное напряжение питания обязательно отключить, разрядить конденсаторы, вал электромотора не двигается и поставлен на тормоз.

1. Сделать максимальное подключение устройства преобразователя частоты заземляющих проводов на сеть и на клеммы двигателя. Последовательное заземление запрещено.
2. Произвести фазовое подключение на клеммы.
3. Провода датчика монтажа мотора подключить их по схеме.
4. Если имеется резистор тормоза, то подсоедините его к частотнику, а датчик защиты резистора подключите также к частотнику.
5. Если мотор имеет тормоза внешнего типа, то подайте на них питание. К частотнику не рекомендуется подключать тормоз. Вал мотора растормозите при работе с частотником. Если нужно управлять тормозом инвертором, то для этого применяется реле согласующего типа.
6. Проверьте мультитестером напряжение питающей сети, откуда будет подаваться ток, проконтролируйте, что оно соответствующего значения, которое указано на характеристиках преобразователя.
7. Обесточьте напряжение питающей сети и соедините ее с контактами преобразователя 1-фазной сети.
8. Управляющая проводка защищается экраном и удалена от кабелей силового напряжения входа и выхода. Не делайте скрутки для соединения экранов. Для этого применяются пластины.
9. Датчики подсоединяются укороченным проводом с защищенной экраном.
10. По схеме проверьте надежно ли произведены соединения. Убедитесь, что изоляция не повреждена, хороший контакт соединения силовых кабелей.

Подача питания

1. Осмотрите все цепи соединения, их крепление.
2. Включающие команды, пуска, старта отключите.
3. Проверьте вал двигателя и редукторов, чтобы они не нанесли вред человеку. При аварии готовьтесь внезапно все отключить.
4. Подключите напряжение преобразователя частоты. Заработают вентиляторы преобразователя частоты, засветится экран, загорит индикатор OFF.

Создание программы для проверки мотора

Эти максимальные параметры в большинстве случаев не рекомендуется использовать для основной установки.

1. Восстановите настройки по умолчанию. Значение показателя 14-22 установите равным 2. Отключите напряжение и снова подайте. На экране загорится А80 – инициализация. Сбросьте сообщение.
2. Значения 1-20, мощность, из таблицы двигателя.
3. Значения 1-22, напряжение, по схеме подключения.
4. 1-23, частота – из таблицы.
5. 1-24, ток номинальный, из таблицы.
6. Значения 4-14, наибольшая скорость вращения.
7. Значения 4-18, ток наибольший. Если этого значения нет, то поставьте максимальный момент 4-16.
8. Значения параметра 3-41, разгонное время, и 3-42, время задержки, на таблице мотора.
9. Для синусного фильтра убедитесь и поставьте параметр 14-55 = Sine Wave Filter Fixed.

Ручной режим запуска

Это действие проводите так, чтобы вал двигателя и привода никому не повредил. Можно отключить мотор от привода.

1. На панели приборов нажмите HAND ON. Чтобы внезапно затормозить нажмите OFF.
2. Настройте необходимую скорость вращения двигателя.
3. Убедитесь в расторможение вала мотора.
4. Контролируйте направление движения вала мотора. Если вращение двигателя обратное, то перебросьте две фазы преобразователя между собой. Перед этим отключите напряжение, выдержите несколько минут.
5. Таким же способом контролируйте вращение при байпасировании.
6. Опробуйте механизм на всех режимах, меняя скорость, чтобы не было резонанса.
7. Вручную эксплуатировать долго не рекомендуется, так как еще нет полной настройки частотного преобразователя. Прекратите работу, нажмите кнопку OFF.

Некоторые нюансы в настройке частотного преобразователя

1. Код преобразователя частоты проверьте с заказом.
2. Проверьте напряжение входа в таблице с потенциалом питания двигателя, куда будет подключение.
3. Контролируйте, чтобы напряжения электромотора и частотного преобразователя совпадали. Обеспечьте подключение мотора по нужной схеме.
4. На моторе ток не может быть выше тока преобразователя частоты. Иначе оборудование не разовьет необходимого крутящего момента.

Ревизия схемы соединения электромотора:

1. Наибольшая длина кабеля двигателя установки без экрана составляет до 50 метров. Для соблюдения норм ЭМС необходимо встраивать фильтры, применять кабель с экраном. Наибольшую длину кабеля определяйте по виду среды. Уточните ее из руководства. Частотники бывают с разными классами ЭМС. ГОСТ 51524-99 указывает класс А1/В, который получается при применении проводов с экраном.
2. В основную цепь от мотора до привода не могут включаться емкостные батареи для того, чтобы компенсировать энергию реактивную.
3. Электродвигатели, которые запускались по разным схемам, с фазным ротором, 2-скоростные моторы, необходимо включать по одной схеме.
4. При наличии оборудования контактора сигнал подается для согласования о положении. Запрещается отключать цепь с помощью контактора во время работы мотора от преобразователя частоты, когда электродвигатель намагничен. Если мотор имеет тормоза, то подается сигнал управления, который согласовывает его работу. Тормоз нельзя подключать к питанию преобразователя частоты.
5. Если с мотором применена вентиляция принудительного типа, то должен иметь место ее запуск.
6. Если мотор оснащен термистором, то лучше сигнал температуры подключить на частотник, чтобы можно было отключить двигатель аварийно в случае перегрева.

Как проверить условия установки частотного преобразователя?

1. Код частотника должен совпадать с заказанным.
2. Напряжение входа преобразователя частоты должно быть одинаковым с сетью питания, куда он подключается. Если потенциал сети меньше, то привод не выдаст при работе нужных характерстик, будет выдавать ошибки. Если потенциал сети выше, то такое соединение запрещено.
3. Напряжение оборудования двигателя не может быть выше потенциала выхода частотника. Это определено по схеме.
4. Ток номинальный мотора должен быть ниже тока частотника.

1. К частотнику допускается подключение кабелей или мотора сечением по характеристике.
2. Заземление привода должна подключаться индивидуально к каждому приводу. Расстояние заземления делается наименьшей. Толщина заземления не может быть меньше кабеля сети. Земля должна соединяется в первую очередь.
3. На вход устанавливаются вставки защиты быстрого действия. В таблице указаны их номинальные значения.
4. Использование разных кабель-каналов должно для кабелей входа, сигнального кабеля и выхода.
5. Чтобы исполнить параметры ЭМС применяйте провода с экраном. Этим вы должны добиться защиты кабеля сигналов от помех электромагнитных излучений.
6. Проконтролируйте как соединены кабели выхода и входа.
7. К клеммам PE частотника должны подключаться заземляющим кабелем. Нейтраль нельзя применять для подключения заземления. Нейтраль и заземление можно соединить в физическом заземлении.

Проблемы из-за генерации гармоник

При увеличенном размере гармонических колебаний кривая тока и потенциала искажена. Оборудование вытесняет лишнюю тепловую энергию и получаются рабочие сбои.

Электрическое оборудование должно содержать выпрямители, преобразующие постоянный и переменный ток. Из-за разницы токов между выпрямителем и источником источники заводского исполнения имеют гармоники.

Потенциал получается превращением переменного тока выпрямлением в пульсации однополярного напряжения. Они имеют составляющие гармоники.

Частотный преобразователь работает как инвертор. Любые электрические машины должны иметь на выходе напряжения гармоники из-за изменения тока переменного в постоянный.

Ток выхода частотника повышенный. Содержание гармоник на выходе тока тоже повышенное.

Все частотники, у которых мощность до 10 киловатт имеют встроенные прерыватели тормозов.

Источник