1.对安装环境的要求
变频器属于电子器件装置,为了确保变频器安全、可靠地稳定运行,变频器的安装环境应满足以下要求:
1)环境温度
温度是影响变频器寿命及可靠性的重要因素,在保证通风情况下,变频器工作环境上限温度可提高到50 ℃。如果变频器长期不用,存放温度最好为-10~30 ℃。如果无法满足这些要求,应安装空调。
2)环境湿度
变频器的安装环境相对湿度不超过90% (无结露现象),对于新建厂房和在阴雨季节,每次开机前,应检查变频器是否有结露现象,以免变频器发生短路故障。
3)安装场所
变频器在海拔高度1 000 m 以下使用,如果海拔高度超过1 000 m,则变频器的散热能力下降,变频器最大允许输出电流和电压都要降低使用,降低的百分率与变频器的具体型号有关。例如某变频器在海拔高度1 000 m 以下,最大允许输出电流和电压分别为500 A 和400 V,如果将此变频器安装在海拔高度为3 000 m 的场所,此变频器的生产厂家规定最大允许输出电流和电压分别为465 A 和360 V。
变频器应在室内使用,安装位置要求无直射阳光、无腐蚀性气体及易燃气体、尘埃少的环境。潮湿、腐蚀性气体及尘埃是造成变频器内部电子器件生锈、接触不良、绝缘性能降低的重要因素。对于有导电性尘埃的场所(如碳纤维生产厂),要采用封闭式结构。对有可能产生腐蚀性气体的场所,应对控制板进行防腐处理。
4)其他条件
如果变频器长期不用,变频器内的电解电容会发生劣化现象,当实际运行时会出现由于电解电容的耐压降低和漏电增加而引发故障。因此,最好每隔半年通电一次,通电时间保持30~60 min,使电解电容自我修复以改善劣化特性。在振动场所应用变频器时,应采用防振措施,并进行定期的检查、维护和加固工作。
2.变频器的发热与散热要求
1)变频器的发热
和其他设备一样,发热总是由内部的损耗功率产生的。在变频器中,各部分损耗的比例大致为: 逆变电路约占50%; 整流及直流电路约占40%; 控制及保护电路占5%~15%。粗略地说,每1 kV·A 的变频器容量,其损耗功率为40~50 W。
2)变频器的散热
变频器的散热很重要,温度过高对任何设备都具有破坏作用,但对于多数设备而言,其破坏作用常常是比较缓慢的,受破坏时的温度通常是不很准确的,而唯独在SPWM 逆变电路中,温度一超过某一限值,会立即导致逆变管的损坏,并且该温度限值往往十分准确。
在SPWM 逆变桥中,每一桥臂的上、下两管总是处于不断地交替导通的状态,或由上管导通、下管截止转换为上管截止、下管导通。在交替过程中,一旦出现一管尚未完全截止,而另一管已经开始导通的状况,将立即引起直流高压经上管和下管“直通”(相当于短路),于是上、下两管必将立即损坏。
为了避免上述现象的出现,在交替的控制电路中,必须留出一个“等待时间”。等待时间的长短,一方面必须足够长,以保证工作的可靠性; 另一方面,必须尽量短,否则将引起调制过程的非线性,从而影响逆变后输出电压的波形和数值大小,所以其余量是很小的。(www.xing528.com)
温度升高时,由于半导体对温度的敏感性,上、下两管的开通时间和关断时间,以及由延迟电路产生的等待时间都将发生变化,并且具有比较准确的变化规律。当温度一旦超出某一限值时,将导致“等待时间”的不足,使逆变电路的输出波形出现“毛刺”,最终逆变管因直通而损坏。因此,变频器在安装时的散热问题是至关重要的,为了阻止变频器内部的温度升高,变频器必须把所产生的热量充分地散发出去。通常采用的方法是通过冷却风扇把热量带走,所以首要的问题便是如何保证散热的途径畅通,不易被阻塞。
3.安装变频器的具体方法和要求
1)墙挂式安装
由于变频器本身具有较好的外壳,一般情况下,允许直接靠墙安装,称为墙挂式,如图6.1 所示。
图6.1 墙挂式安装
为了保持良好的通风,变频器与周围阻挡物之间的距离应符合以下要求:
两侧大于或等于100 mm; 下方大于或等于150 mm。
为了改善冷却效果,所有变频器都应垂直安装。此外,为了防止异物掉在变频器的出风口而阻塞风道,最好在变频器出风口的上方加装保护网罩。
2)柜式安装
当周围的尘埃较多或与变频器配用的其他控制电器较多而需要和变频器安装在一起时,可采用柜式安装。具体的安装方法如下: 在比较洁净、尘埃很少时,尽量采用柜外冷却方式,如图6.2 (a)所示。
如果采用柜内冷却时,应在柜顶加装抽风式冷却风扇,冷却风扇的位置应尽量在变频器的正上方,如图6.2 (b)所示。
当一台电气控制柜内装有两台或两台以上变频器时,应尽量并排安装(横向排列),如图6.3 (a)所示,如必须采用纵向排列时,则应在两台变频器间加一块隔板,以避免下面变频器出来的热风直接进入到上面的变频器内,如图6.3 (b)所示。
图6.2 单台变频器的柜式安装
(a)柜外冷却方式; (b)柜内冷却方式
图6.3 两台变频器在电气柜中的安装方法
(a)横向排列; (b)纵向排列
变频器在控制柜内请勿上下颠倒或平放安装,变频控制柜在室内的空间位置,要便于变频器的定期维护。
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