Правила эксплуатации частотных преобразователей

Частотный преобразователь – электротехническое оборудование, использующееся для изменения скорости вращения двигателя, частоты вращения ротора за счет изменения частоты тока и напряжения питания. ГОСТ 23414-84 указывает, что основная функция устройства с векторным управлением, обратной связью – изменение частоты переменного тока, благодаря чему достигается точное управление любых электрических моторов, синхронных или асинхронных. Чтобы эксплуатация преобразователей частоты оказалась эффективной и безопасной, необходимо соблюдать определенные правила.

Применение с электромотором общего назначения: особенности

При использовании частотного преобразователя с электрическим двигателем общего назначения нужно учитывать следующее:

• Рабочая частота. В соответствии со стандартом JIS C4004, электромотор выдержит превышение нормативной скорости на 120%, если длительность превышения – не более 120 секунд. При эксплуатации на частоте более 60 Гц требуется точно определить максимальный пусковой момент мотора, период службы подшипников, уровни шумов и вибраций.
• Крутящий момент. Преобразователь для электродвигателя несколько изменяет данную характеристику, в сравнении с прямым подключением к сети, к примеру, вероятно понижение пускового момента. Это обязательно нужно учесть.
• Уменьшение мощности, увеличение температуры. Преобразователь частоты может приводить к интенсивному нагреву мотора, работающему на малых оборотах. Получается, что при уменьшении рабочей скорости снижается и показатель момента, нужного для его стабильного функционирования. Чтобы исключить проблемы, нужно ознакомиться с эксплуатационной инструкцией на конкретное устройство.
• Шумность. Из-за применения частотного преобразователя может фиксироваться некоторое увеличение уровня шума, по сравнению с подключением к сети.
• Вибрация. Вибрация работающего мотора – достаточно опасное явление, объясняющееся, в основном, дисбалансом ротора и подключенной техники, либо резонансом, формирующимся естественным образом, вследствие вибраций механических компонентов. Нивелировать негативный эффект можно разными методами, от использования эластичных муфт и подушек до исключения из рабочего диапазона частоты, на которой фиксируется резонанс и вибрации.
• Трансмиссия. При регулярной продолжительной работе на малых скоростях масло в механизмах трансмиссии нередко лишается изначальных характеристик. Необходимо уточнить в эксплуатационной инструкции допустимые лимиты стабильных скоростей. Если рабочая частота превышает 60 Гц, нужно уточнить способность устройства выдержать возникшую центробежную силу.

Основные эксплуатационные правила

Срок эксплуатации частотного преобразователя, во многом, определяется ответственностью пользователя, точностью соблюдения рекомендаций и правил. Выглядят они следующим образом:

• Учет паспортных данных, характеристик устройства, обозначенных на корпусе.
• Подключение – ответственная операция, которую лучше доверить специалисту, что исключит некорректный монтаж, ошибки при соединениях основных узлов и механизмов.
• Учет специфики оборудования. Устройства могут быть адаптированы к определенному типу двигателей, промышленных агрегатов, насосных установок.
• Изменение нагрузки возможно только после тщательного изучения инструкции или консультации у производителя.
• Нужно обеспечить соответствующие внешние условия, установить вентилятор, если в помещении недостаточно эффективная циркуляция воздуха, исключить повышенную запыленность и влажность окружающей среды, попадание на технику прямых солнечных лучей.
• При постоянном использовании конденсатора или системы охлаждения ей требуется замена раз в 5 лет.

Порядок эксплуатации: примечания

Чтобы продлить срок службы техники, нужно обращать внимание на ряд моментов:

1. Привод асинхронного двигателя:

• Запуск/остановка устройства выполняются посредством клавиш на операторской панели, либо через замыкание контактов на контуре управления. Использование электромагнитного пускателя как активатора недопустимо.
• При аварийной остановке, переключении мотора в режим выбега следует воспользоваться механическим тормозом.
• Использование на высокой частоте. Предел частоты актуальных моделей преобразователей – 400 Гц, но некоторые двухполюсные моторы в таком случае развивают скорость до 24 тысяч оборотов в минуту, что опасно, под такими нагрузками они могут выйти из строя. При определении частоты нужно руководствоваться прочностью техники и рекомендациями производителя.

1. Условия эксплуатации преобразователей частоты. Рекомендованный температурный диапазон – от минуса 10 до плюса 50 градусов, недопустима повышенная влажность, запыленность воздуха, установка в местах с повышенной концентрацией опасных газов, высокой вероятность образования конденсата. Если негативные условия неизбежны, необходимо использовать технику в специальном исполнении, в защитном корпусе, вплоть до максимального стандарта IP68;
2. В случае питания от сети, во избежание выхода из строя, в некоторых ситуациях нужно использовать реактор переменного тока:

• Показатель сетевого дисбаланса – 3 процента и более.
• Выходная сетевая мощность, как минимум, в 10 раз больше мощности преобразователя на выходе.
• Могут быть резкие колебания сети питания.
• Несколько устройств объединены при помощи короткой шины постоянного тока. Другая ситуация – объединение частотника и тиристорного преобразователя.

Срок службы основных компонентов 

Средний срок – 20 лет. Конкретный период определяется маркой, модификацией конкретного оборудования, его качеством, внешними условиями. Производитель должен указать элементы, подверженные наибольшим нагрузкам, указать нормативные сроки их замены. Их нужно строго соблюдать, чтобы исключить поломку всего прибора.

Правила техобслуживания: продление эксплуатационного срока

Продолжительность службы, регулярность техобслуживания – все это в значительной степени определяется эксплуатационными условиями. Если техника долгое время простаивает, нужно, как минимум, раз в год запускать ее, чтобы исключить поломку электролитических конденсаторов. Ежемесячное техническое обслуживание предполагает следующие действия:

• Осмотр проводов, мест соединений, поиск дефектов, повреждений изоляционного слоя, плохих контактов.
• Чистка от пыли всего звена постоянного тока, от мотора до привода.
• Контроль работоспособности системы аварийного торможения.

Раз в год нужно проверять, насколько эффективно работают модули вентиляции, проверить показатели мощности, напряжения, тока, сравнить их с нормативными значениями, надежно ли зафиксированы механические крепежи. При необходимости, дефекты устраняются с привлечением специалистов.