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怎樣提高變頻調速系統的可靠性
變頻器如何根據用戶高可靠性的要求制造出性能穩定,運行可靠,價格合理的產品滿足市場需求也是這個產品或這個產業能否持續發展的關鍵。
提高變頻調速系統的可靠性措施:
一、變頻器的電路結構應力求簡單可靠
a.首選采用真正的高一高(交-直-交)直接變頻主電路。
b.功率單元愈少愈好,盡量避免功率單元和電力電子器件的串聯。因為串聯系統的可靠度減小(N次冪)、而串聯系統的失效率增大(N倍)。雖然并聯系統有利于可靠性的提高,減少失效率,增長裝置的平均壽命,但是目前電力電子器件的電流可達3KA--4KA水平,所以不并聯也可以使用了,目前主要問題是電力電子器件的耐壓水平進一步提高后,電力電子器件就可以不串不并,便會大大提高變頻器的可靠性。
二、變頻器中電力電子模塊的選用--耐壓和電流額定值必須具有充分的裕度。外國某變頻器制造商曾說:“功率模塊充分降額使用可以換來裝置的可靠性”。反之,所選功率模塊參數接近計算值,沒有一定的余量,存在僥幸心理,結果會造成變頻器功率模塊燒毀。
究其原因不外兩方面:
(1)功率模塊所選耐壓和電流額定太小。
(2)所購進的功率模塊是否正品?是否名牌廠商產品?目前國內IGBT功率模塊還無法滿足高壓變頻器的要求,但從國外購進IGBT,其質量又不盡如人意。其一,根本不可能購到軍需品(軍品)和一等品(正品),大多屬于有某1-2個指標不合格而被篩選下來的產品。其二,國內一般不具備嚴格的動態測試設備。那些未經挑選的功率模塊,沒有通過電熱老化處理。不合格的功率模塊裝到整機上,發生故障甚至燒毀也在情理之中。
三、變頻器中電力電子模塊應有充分的通風量和冷卻措施。保證在允許結溫下運行,離允許結溫愈低,變流裝置的可靠性愈高。
功率模塊冷卻方式可以風冷,水冷以及先進的熱管技術。不論何種方式,需將整流變壓器和變流裝置損耗產生的熱量帶走,保持允許的結溫。
根據裝置的容量,損耗大小,制造商提出必須的通風量。
[注]
1)、新鮮冷空氣,從變頻器柜底部送入,由箱體頂部排出。空氣逆方向流過(自上而下)是不允許的。
2)、變頻器柜下部進風處應設置過濾網,防灰塵和油霧等雜質進入柜內。
保證變頻器必需的通風量(米3/分或CFM)目的是為了散熱冷卻,使功率模塊正常工作,不致于超過允許結溫。另外有些工礦地處沿海、江和湖泊或是鹽霧,潮濕和腐蝕氣體環境,還應有防潮,防腐措施,例如,為了防止停役幾天或幾周后,變頻器柜內受潮,絕緣下降,影響順利開車,變頻器柜內設有低壓電加熱器(電熱絲加熱,紅外線電加熱或遠紅外線電加熱裝置)。當變頻器停役時,自動地將電加熱器投入工作,確保箱內去濕和干燥。
四、 變頻器必須制作精良,連接牢靠。
具體要求:
a.連接件要少,盡量避免插件方式(易松動,不牢靠),以焊接代替接線端子,盡量少用電位器。
b.采用大面積整塊印刷電路板。
c.采用無接線獨特結構的電力電子功率模塊,提高產品的可靠性。
d.合理布局。例如:整流變壓器與變流裝置之間的隔熱以及防電磁干擾措施;高壓與低壓之間的led/'' target=''_blank''>光電隔離和采用光纜傳輸。
五、變頻器出廠前應進行嚴格地帶載試驗和48-72小時性能考核。一臺變頻器由大量電氣元器件組裝而成。除了選用名牌和正品的符合技術要求的器件,并經過測試篩選,清除不可靠的元器件外,出廠前必須使變頻器帶電運行考驗。一般要進行48-72小時連續運行考驗,要求特別可靠的場合進行7晝夜(24*7=168 小時)考驗,其考核條件為:
采用交流變頻調速的目的:一是生產上要求,提高產量和質量;另一是風機水泵調速節能。提高變頻調速系統的可靠性非常重要,一方面從提高變頻器本身的產品質量,把好設計、選元器件,制作、安裝,試驗等環節的質量關,另一方面如何匹配變頻器以及做好日常維護保養工作也不容忽視。