Ako dodávateľ trojfázových variabilných frekvenčných jednotiek (VFD) som sa stretol s mnohými otázkami o tom, ako tieto sofistikované zariadenia fungujú v korozívnych prostrediach. Táto téma má prvoradý význam, pretože mnoho priemyselných aplikácií, ako sú napríklad závody na chemické spracovanie, zariadenia na čistenie odpadových vôd a ropné súpravy na mori, vystavujú zariadenia vysoko korozívnym látkam. Pochopenie prevádzkových mechanizmov a výziev trojfázových VFD v takýchto tvrdých podmienkach je rozhodujúce pre zabezpečenie spoľahlivého výkonu a dlhovekosti.
Základné princípy trojfázovej prevádzky VFD
Predtým, ako sa ponoríte do špecifík prevádzky v korozívnych prostrediach, je nevyhnutné pochopiť základné zásady aTrojfázová VFD. Trojfázové VFD je elektronické zariadenie, ktoré riadi rýchlosť trojfázového striedavého motora zmenou frekvencie a napätia dodávaného do motora. Pozostáva z troch hlavných sekcií: usmerňovač, DC zbernica a menič.
Sektor usmerňovača prevádza prichádzajúci trojfázový striedavý výkon na DC Power. Toto sa zvyčajne dosahuje pomocou sady diód alebo tyristorov usporiadaných v konfigurácii mosta. Jednosmerný výkon sa potom uloží do zbernice DC, ktorá pozostáva z kondenzátorov, ktoré pomáhajú vyhladiť jednosmerné napätie a poskytovať stabilný zdroj energie pre menič.
Sekcia meniča je zodpovedná za premenu DC napájania späť do trojfázového striedavého výkonu s variabilnou frekvenciou a napätím. Toto sa dosahuje pomocou energetických polovodičových zariadení, ako sú bipolárne tranzistory izolovaného brány (IGBT) alebo tranzistory poľa s kovovým oxidom (MOSFET). Ovládaním prepínania týchto zariadení môže menič generovať výstupné napätie a frekvenciu, ktorá zodpovedá požiadavkám motora.
Výzvy v korozívnych prostrediach
Korozívne prostredia predstavujú niekoľko výziev pre prevádzku troch fázových VFD. Hlavným záujmom je degradácia elektronických komponentov v dôsledku prítomnosti korozívnych látok, ako sú kyseliny, alkalis, solí a vlhkosť. Tieto látky môžu spôsobiť koróziu dosiek tlačených obvodov (PCB), konektorov a ďalších kovových komponentov, čo vedie k elektrickým poruchám, skratom a zníženému výkonu.
Ďalšou výzvou je akumulácia prachu, nečistôt a ďalších kontaminantov na povrchu VFD a vo vnútri jeho krytu. V korozívnych prostrediach môžu tieto kontaminanty reagovať s korozívnymi látkami za vzniku vodivých ciest, ktoré môžu spôsobiť elektrické interferencie a poškodenie elektronických komponentov. Prítomnosť vlhkosti môže navyše podporovať rast plesní a baktérií, ktoré môžu ďalej degradovať výkon VFD.
Ochranné opatrenia
Na zabezpečenie spoľahlivej prevádzky troch fázových VFD v korozívnych prostrediach je možné implementovať niekoľko ochranných opatrení. Tieto opatrenia môžu byť široko rozdelené do dvoch typov: fyzická ochrana a elektrická ochrana.
Fyzická ochrana
- Dizajn: VFD by mala byť umiestnená vo vhodnom kryte, ktorý poskytuje ochranu pred vstupom korozívnych látok, prachu a vlhkosti. Kryt by mal byť vyrobený z materiálu odolného voči korózii, ako je z nehrdzavejúcej ocele alebo sklolaminát, a mal by mať vysoký stupeň hodnotenia ochrany pred vstupom (IP). Napríklad kryt s hodnotením IP66 poskytuje úplnú ochranu pred vstupom prachu a ochranu pred výkonnými vodnými tryskami.
- Poťahovanie a pokovovanie: PCB a ďalšie kovové komponenty VFD môžu byť potiahnuté alebo pokrčené materiálom odolným voči korózii, ako je napríklad konformný povlak alebo pokovovanie niklu. Konformný povlak je tenká vrstva ochranného materiálu, ktorá sa aplikuje na PCB, aby sa zabránilo vniknutiu vlhkosti, prachu a korozívnych látok. Námelné pokovovanie je proces ukladania vrstvy niklu na povrch kovovej zložky, aby poskytol bariéru proti korózii.
- Filtrovanie: Kryt VFD by mal byť vybavený filtrami a ventilačnými systémami, aby sa zabránilo hromadeniu prachu, nečistôt a iných kontaminantov. Filtre by mali byť navrhnuté tak, aby odstraňovali častice a korozívne plyny zo vzduchu vstupujúceho do krytu. Ventilačný systém by mal byť navrhnutý tak, aby udržal pozitívny tlak vo vnútri krytu, aby sa zabránilo vniknutiu korozívnych látok.
Elektrická ochrana
- Ochrana proti prepätiu: Korozívne prostredia sú často náchylné na elektrické prepätia v dôsledku úderov bleskov, poruchy energetickej mriežky a ďalších faktorov. VFD by mala byť vybavená ochrannými zariadeniami na prepätie, ako sú varistory oxidu kovu (MOV) alebo vypúšťacie skúmavky plynu (GDT) na ochranu elektronických komponentov pred poškodením spôsobenými elektrickými prepätiami.
- Uzemnenie: Správne uzemnenie a spojenie sú nevyhnutné na zabezpečenie bezpečnosti a spoľahlivosti VFD v korozívnych prostrediach. VFD by mal byť uzemnený na zemský systém s nízkym impedanciou, aby sa zabránilo hromadeniu statickej elektriny a aby sa zabezpečila cesta pre elektrické poruchy. Kryt a ďalšie kovové komponenty VFD by sa mali spojiť, aby sa zabezpečila elektrická kontinuita a aby sa zabránilo tvorbe rozdielov elektrického potenciálu.
- Monitorovacie a diagnostické systémy: VFD by mala byť vybavená monitorovacími a diagnostickými systémami na detekciu a diagnostikovanie akýchkoľvek potenciálnych problémov skôr, ako spôsobia značné škody. Tieto systémy môžu monitorovať parametre, ako je teplota, napätie, prúd a frekvencia, a pri zisťovaní abnormálnych podmienok môžu poskytovať výstrahy a varovania.
Prípadové štúdie
Na ilustráciu dôležitosti ochranných opatrení v korozívnych prostrediach zvážme niekoľko prípadových štúdií.
Chemický
Závod chemického spracovania zaznamenal časté zlyhania svojich trojfázových VFD v dôsledku korozívnej povahy chemikálií používaných vo výrobnom procese. VFD boli umiestnené v štandardných krytoch, ktoré poskytovali obmedzenú ochranu pred vstupom korozívnych látok. Výsledkom bolo, že PCB a ďalšie kovové zložky VFD boli korodované, čo viedlo k elektrickým zlyhaniam a zníženiu výkonu.
Na vyriešenie tohto problému rastlina nahradila štandardné kryty za kryty z nehrdzavejúcej ocele s hodnotením IP66 a potiahla PCB konformným povlakom. Okrem toho závod nainštaloval filtrovací a ventilačný systém, aby sa zabránilo hromadeniu prachu a kontaminantov vo vnútri krytov. Tieto opatrenia významne zlepšili spoľahlivosť VFD a znížili frekvenciu zlyhaní.
Čistenie odpadových vôd
Zariadenie na čistenie odpadových vôd používalo trojfázové VFD na reguláciu rýchlosti čerpadiel a dúchadiel v procese spracovania. VFD boli umiestnené vo vlhkom a vlhkom prostredí, ktoré vedie k rastu plesní a baktérií. Prítomnosť vlhkosti a plesne spôsobila koróziu PCB a ďalšie kovové komponenty VFD, čo viedlo k elektrickým zlyhaniam a zníženiu výkonu.
Na vyriešenie tohto problému zariadenie nainštalovalo systém odvlhčovania, aby sa znížila vlhkosť vo vnútri krytov VFD. Okrem toho zariadenie potiahlo PCB fungicídnym konformným povlakom, aby sa zabránilo rastu plesní a baktérií. Tieto opatrenia účinne eliminovali problémy s koróziou a zlepšili spoľahlivosť VFD.
Záver
Záverom možno povedať, že prevádzka trojfázovej VFD v korozívnom prostredí si vyžaduje starostlivé zváženie problémov a vykonávanie vhodných ochranných opatrení. Pochopením základných princípov prevádzky VFD, identifikáciou potenciálnych výziev v korozívnych prostrediach a implementácii opatrení na fyzickú a elektrickú ochranu je možné zabezpečiť spoľahlivý výkon a dlhovekosť VFD.
Ak hľadáte spoľahlivéFrekvenčná jednotka pre trojfázový motorktoré môžu fungovať v korozívnych prostrediach, sme tu, aby sme pomohli. NášTri fázové VFDsú navrhnuté a vyrobené tak, aby spĺňali najvyššie normy kvality a spoľahlivosti. Ponúkame tiež celý radJednofázové jednotkypre aplikácie, kde je k dispozícii jednofázový výkon. Kontaktujte nás ešte dnes a prediskutujte svoje konkrétne požiadavky a dozviete sa viac o našich produktoch a službách.
Odkazy
- Dorf, RC a Bishop, RH (2016). Moderné riadiace systémy. Pearson.
- Mohan, N., Undeland, TM, & Robbins, WP (2012). Elektronika: Prevodníci, aplikácie a dizajn. Wiley.
- Sen, PC (2010). Princípy elektrických strojov a energetickej elektroniky. Wiley.