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怎樣提高變頻調(diào)速系統(tǒng)的可靠性
變頻器如何根據(jù)用戶高可靠性的要求制造出性能穩(wěn)定,運行可靠,價格合理的產(chǎn)品滿足市場需求也是這個產(chǎn)品或這個產(chǎn)業(yè)能否持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
提高變頻調(diào)速系統(tǒng)的可靠性措施:
一、變頻器的電路結(jié)構(gòu)應(yīng)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(lián)。因為串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度減小(N次冪)、而串聯(lián)系統(tǒng)的失效率增大(N倍)。雖然并聯(lián)系統(tǒng)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(lián)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(shù)接近計算值,沒有一定的余量,存在僥幸心理,結(jié)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(chǎn)品?目前國內(nèi)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(zhì)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(biāo)不合格而被篩選下來的產(chǎn)品。其二,國內(nèi)一般不具備嚴(yán)格的動態(tài)測試設(shè)備。那些未經(jīng)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(fā)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(yīng)有充分的通風(fēng)量和冷卻措施。保證在允許結(jié)溫下運行,離允許結(jié)溫愈低,變流裝置的可靠性愈高。
功率模塊冷卻方式可以風(fēng)冷,水冷以及先進的熱管技術(shù)。不論何種方式,需將整流變壓器和變流裝置損耗產(chǎn)生的熱量帶走,保持允許的結(jié)溫。
根據(jù)裝置的容量,損耗大小,制造商提出必須的通風(fēng)量。
[注]
1)、新鮮冷空氣,從變頻器柜底部送入,由箱體頂部排出??諝饽娣较蛄鬟^(自上而下)是不允許的。
2)、變頻器柜下部進風(fēng)處應(yīng)設(shè)置過濾網(wǎng),防灰塵和油霧等雜質(zhì)進入柜內(nèi)。
保證變頻器必需的通風(fēng)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(jié)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(huán)境,還應(yīng)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(nèi)受潮,絕緣下降,影響順利開車,變頻器柜內(nèi)設(shè)有低壓電加熱器(電熱絲加熱,紅外線電加熱或遠(yuǎn)紅外線電加熱裝置)。當(dāng)變頻器停役時,自動地將電加熱器投入工作,確保箱內(nèi)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(jié)構(gòu)的電力電子功率模塊,提高產(chǎn)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(yīng)進行嚴(yán)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(shù)要求的器件,并經(jīng)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(xù)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(diào)速的目的:一是生產(chǎn)上要求,提高產(chǎn)量和質(zhì)量;另一是風(fēng)機水泵調(diào)速節(jié)能。提高變頻調(diào)速系統(tǒng)的可靠性非常重要,一方面從提高變頻器本身的產(chǎn)品質(zhì)量,把好設(shè)計、選元器件,制作、安裝,試驗等環(huán)節(jié)的質(zhì)量關(guān),另一方面如何匹配變頻器以及做好日常維護保養(yǎng)工作也不容忽視。