變頻器控制柜的設(shè)計(jì)要領(lǐng)之防護(hù)

      如果使用方法不正確或設(shè)置環(huán)境不合理，將容易造成變頻器控制柜的誤動(dòng)作及發(fā)生故障。因此，我們要注意對(duì)變頻器控制的防護(hù)問(wèn)題。變頻器控制柜在防護(hù)的作用上應(yīng)該了解的情況很多：1、防水防露。變頻器控制柜在現(xiàn)場(chǎng)的情況下，需要注意變頻柜上方有管道或其他漏點(diǎn)，且附近不能有噴濺水流?，F(xiàn)場(chǎng)柜體的防護(hù)等級(jí)要在IP43以上。2、防塵。在所有風(fēng)口設(shè)置防塵網(wǎng)阻隔絮狀雜物進(jìn)入，且應(yīng)將防塵網(wǎng)設(shè)計(jì)為可拆卸式，以方便清理、維護(hù)。當(dāng)然，防塵網(wǎng)的網(wǎng)格需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況確定，且防塵網(wǎng)的四周與控制柜的結(jié)合處要處理嚴(yán)密。3、防腐蝕性氣體。這種情況在化工行業(yè)比較多見(jiàn)，可將變頻柜放在控制室中。防護(hù)問(wèn)題解決了，我們還有兩個(gè)問(wèn)題需要解決呢。請(qǐng)見(jiàn)下篇：接線規(guī)范篇。

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變頻器的實(shí)用知識(shí)

方式二：室外冷風(fēng)—變頻器--熱風(fēng)--室內(nèi)-室外優(yōu)點(diǎn)：無(wú)額外的風(fēng)道或空調(diào)成本。適合北方冬季使用。缺點(diǎn)：散熱受外界溫度影響大，變頻器很容易因過(guò)熱而故障停機(jī)。方式三：房間密閉室內(nèi)空調(diào)制冷--室內(nèi)冷風(fēng)—變頻器--熱風(fēng)--室內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)：由于室內(nèi)外空氣沒(méi)有直接流通，容易保證室內(nèi)環(huán)境清潔，空調(diào)冗余配置。缺點(diǎn)：空調(diào)的可靠性會(huì)影響變頻器的穩(wěn)定運(yùn)行，空調(diào)費(fèi)用高，運(yùn)行費(fèi)用高。方式四：室內(nèi)冷風(fēng)-變頻器-熱風(fēng)-空水冷散熱器-冷風(fēng)-室內(nèi)1）降溫效果較好，降低設(shè)備的運(yùn)營(yíng)成本，設(shè)備使用壽命長(zhǎng)、故障率低、性能可靠。變頻器旁路方式：（1）一拖一手動(dòng)刀閘旁路方案（2）一拖一自動(dòng)接觸器旁路方案（3）一拖二手動(dòng)刀閘旁路方案（4）一拖二自動(dòng)旁路方案同步投切（電機(jī)軟啟動(dòng)）自動(dòng)與手動(dòng)旁路比較：變頻器節(jié)能原理：交流異步電機(jī)：F：電機(jī)輸入電源頻率P：為異步電機(jī)極對(duì)數(shù)N：為電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)負(fù)載的轉(zhuǎn)速S：滑差（一般為：0-0.05）對(duì)于風(fēng)機(jī)、泵類平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，電機(jī)的輸出功率與電機(jī)轉(zhuǎn)速的立方成正比。風(fēng)機(jī)水泵類負(fù)載一般稱為平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，及轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成平方關(guān)系；其功率等于轉(zhuǎn)矩乘轉(zhuǎn)速，即功率是與轉(zhuǎn)速成三次方關(guān)系，這個(gè)也就是風(fēng)機(jī)水泵類采用變頻調(diào)速以后節(jié)能的基本原理。專業(yè)術(shù)語(yǔ)：平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載：在各種風(fēng)機(jī)、水泵、油泵中，隨葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，空氣或液體在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)所產(chǎn)生的阻力大致與轉(zhuǎn)速n的2次方成正比。隨著轉(zhuǎn)速的減小，轉(zhuǎn)矩按轉(zhuǎn)速的2次方減小。這種負(fù)載所需要的功率與速度的3次方成正比。恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載：負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL與轉(zhuǎn)速n無(wú)關(guān)，任何轉(zhuǎn)速下TL總保持恒定或基本不變。例如傳送帶、攪拌機(jī)、擠壓機(jī)等摩擦類負(fù)載以及吊車、提升機(jī)等位能負(fù)載都屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。

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3　智能變頻技術(shù)特點(diǎn)(1)在原料和窯頭電力控制室各加裝一控制柜，控制柜包括工業(yè)PLC、變頻器、顯示屏和其他控制電路，所有設(shè)備及動(dòng)力電纜及與中控控制/反饋信號(hào)電纜都接入控制柜。(2)一鍵啟停，所有設(shè)備按工藝設(shè)計(jì)順序啟停，運(yùn)行速度和斷續(xù)啟停時(shí)間可以參數(shù)設(shè)置和軟件編程。(3)每臺(tái)設(shè)備根據(jù)實(shí)時(shí)負(fù)載自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行速度及斷續(xù)啟停，并可以根據(jù)上游設(shè)備的來(lái)料情況進(jìn)行預(yù)判，避免沖料、堵料現(xiàn)象的發(fā)生。(4)每臺(tái)電動(dòng)機(jī)可以進(jìn)行單獨(dú)溫度智能控制，避免電動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)行的情況下發(fā)生過(guò)溫現(xiàn)象。(5)系統(tǒng)具有柔性啟停的功能，啟動(dòng)爬坡時(shí)間可以參數(shù)設(shè)置，大大減少啟動(dòng)時(shí)對(duì)電動(dòng)機(jī)、鏈條及傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊，延長(zhǎng)鏈條、鏈輪/頭輪和減速機(jī)等主要零部件的使用壽命并減少設(shè)備維修工作量。(6)堵料報(bào)警及安全保護(hù)功能，設(shè)備運(yùn)行中如果出現(xiàn)異常情況，例如拉鏈機(jī)或鉸刀因出現(xiàn)異物而產(chǎn)生的堵轉(zhuǎn)或超報(bào)警轉(zhuǎn)矩，可以向中控發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并可以在轉(zhuǎn)矩超限時(shí)及時(shí)停機(jī)，防止設(shè)備損壞，或因過(guò)流燒毀電動(dòng)機(jī)。(7)現(xiàn)場(chǎng)的安裝簡(jiǎn)單方便，安放智能變頻控制柜并連接相應(yīng)的電力和信號(hào)電纜即可，一般只需要1天時(shí)間來(lái)完成相應(yīng)的安裝與調(diào)試，且綜合節(jié)電效果明顯。智能變頻控制系統(tǒng)控制畫面見(jiàn)圖3。圖3智能變頻控制系統(tǒng)控制畫面4　效果經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行論證和數(shù)據(jù)分析，拉鏈機(jī)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率降低40%時(shí)，可以觀察到拉鏈機(jī)內(nèi)的料層厚度變化不大，電動(dòng)機(jī)實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)矩也沒(méi)有明顯的增加，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)其中1臺(tái)5.5kW拉鏈機(jī)運(yùn)行在50Hz和30Hz時(shí)，其電動(dòng)機(jī)平均功耗分別為4.1kW和2.75kW，降低了33%

PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的以下幾點(diǎn)事項(xiàng)

    二、輸入、輸出回路的設(shè)計(jì)

    5. 對(duì)感性負(fù)載處理

　在輸入、輸出端接感性負(fù)載時(shí)，要在負(fù)載兩端并聯(lián)一個(gè)沖擊抑制器或二及管，二極管的陰及與電壓㈩極側(cè)連接。

     6. 外部互鎖與接地

　利用PLC控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)等正、作時(shí)，為避免PC的異常動(dòng)作引起事故及機(jī)械損壞，應(yīng)在外部組成一個(gè)連鎖回路。

　   四、PLC的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

　　當(dāng)用PLC進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，其難度比PLC單機(jī)控制大得多，先應(yīng)選用自己比較熟悉的機(jī)型，對(duì)其基本指令和功能指令有較深入的了解，并且指令的執(zhí)行速度和用戶程序存儲(chǔ)容量也應(yīng)仔細(xì)了解。否則不能適應(yīng)實(shí)時(shí)要求，造成系統(tǒng)崩潰。另外對(duì)通信接口，通信協(xié)議、數(shù)據(jù)傳送速度等也要考慮。

　　后還要向PLC的廠家尋求網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和軟件支持及詳細(xì)技術(shù)資料，至于選用幾層工作站，依照系統(tǒng)大小而定。

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