Като доставчик на трифазни променливи честотни дискове (VFDS), срещнах множество запитвания относно това как тези сложни устройства работят в корозивна среда. Тази тема е от първостепенно значение, тъй като много индустриални приложения, като химически преработвателни инсталации, съоръжения за пречистване на отпадъчни води и офшорни маслени платформи, излагат оборудване на силно разяждащи вещества. Разбирането на оперативните механизми и предизвикателствата на три фазови VFD в такива тежки условия е от решаващо значение за осигуряване на надеждно представяне и дълголетие.
Основни принципи на трифазна VFD операция
Преди да се задълбочи в спецификата на работата в корозивна среда, е от съществено значение да се схване основните принципи на aТри фаза VFD. Три фазов VFD е електронно устройство, което контролира скоростта на трифазен променлив мотор, като променя честотата и напрежението, заложени към двигателя. Състои се от три основни секции: токоизправител, DC шината и инверторът.
Секцията за изправител преобразува входящата трифазна променлива мощност в постоянен ток. Това обикновено се постига с помощта на набор от диоди или тиристори, подредени в конфигурация на мост. След това DC мощността се съхранява в DC шината, която се състои от кондензатори, които помагат за изглаждане на постояннотоковото напрежение и осигуряват стабилен източник на захранване за инвертора.
Инверторът е отговорен за преобразуването на захранването на постоянен ток обратно в трифазна променлива мощност с променлива честота и напрежение. Това се осъществява с помощта на Power Semiconductor устройства като биполярни транзистори на изолирана порта (IGBTS) или металооксид-семиово-трудов полеви транзистори (MOSFET). Чрез контролиране на превключването на тези устройства, инверторът може да генерира изходно напрежение и честота, които съответстват на изискванията на двигателя.
Предизвикателства в корозивна среда
Корозивната среда представлява няколко предизвикателства пред работата на три фазови VFD. Основната грижа е разграждането на електронните компоненти поради наличието на корозивни вещества като киселини, алкали, соли и влага. Тези вещества могат да причинят корозия на печатни платки (PCBs), конектори и други метални компоненти, което води до електрически повреди, късо съединение и намалена работа.
Друго предизвикателство е натрупването на прах, мръсотия и други замърсители върху повърхността на VFD и вътре в заграждението му. В корозивна среда тези замърсители могат да реагират с корозивните вещества, за да образуват проводими пътища, които могат да причинят електрически смущения и повреда на електронните компоненти. Освен това, наличието на влага може да насърчи растежа на плесен и бактерии, което може допълнително да влоши работата на VFD.
Защитни мерки
За да се гарантира надеждната работа на три фазови VFD в корозивна среда, могат да бъдат приложени няколко защитни мерки. Тези мерки могат да бъдат широко категоризирани в два вида: физическа защита и електрическа защита.
Физическа защита
- Дизайн на заграждението: VFD трябва да се помещава в подходящ корпус, който осигурява защита срещу навлизането на корозивни вещества, прах и влага. Заграждението трябва да бъде направено от устойчив на корозия материал, като неръждаема стомана или фибростъкло и трябва да има висока степен на оценка на защитата (IP). Например, корпусът с рейтинг на IP66 осигурява пълна защита срещу навлизане на прах и защита срещу мощни водни струи.
- Покритие и покритие: ПХБ и други метални компоненти на VFD могат да бъдат покрити или покрити с устойчив на корозия материал, като конформно покритие или никелово покритие. Конформното покритие е тънък слой от защитен материал, който се прилага към PCB, за да се предотврати навлизането на влага, прах и корозивни вещества. Никеловото покритие е процес на отлагане на слой никел върху повърхността на металния компонент, за да се осигури бариера срещу корозия.
- Филтриране и вентилация: Заграждението VFD трябва да бъде оборудвано с филтри и вентилационни системи, за да се предотврати натрупването на прах, мръсотия и други замърсители. Филтрите трябва да бъдат проектирани за отстраняване на прахови частици и корозивни газове от въздуха, влизащ в корпуса. Системата за вентилация трябва да бъде проектирана така, че да поддържа положително налягане вътре в корпуса, за да се предотврати навлизането на корозивни вещества.
Електрическа защита
- Защита на пренапрежение: Корозивната среда често е предразположена към електрически скокове поради удари на мълния, смущения в електрическата мрежа и други фактори. VFD трябва да бъде оборудван с устройства за защита на пренапрежение като варистори на метален оксид (MOVs) или епруветки за изпускане на газ (GDT), за да се защитят електронните компоненти от повреди, причинени от електрически скокове.
- Заземяване и свързване: Правилното заземяване и свързване са от съществено значение за осигуряване на безопасността и надеждността на VFD в корозивна среда. VFD трябва да бъде заземен на наземна система с нисък импеданс, за да се предотврати натрупването на статично електричество и да се осигури път за електрически разломи. Заграждението и други метални компоненти на VFD трябва да се свързват заедно, за да се осигури електрическа непрекъснатост и да се предотврати образуването на разлики в електрическия потенциал.
- Мониторинг и диагностични системи: VFD трябва да бъде оборудван с мониторинг и диагностични системи за откриване и диагностициране на потенциални проблеми, преди да причинят значителни щети. Тези системи могат да наблюдават параметри като температура, напрежение, ток и честота и могат да осигурят сигнали и предупреждения, когато се открият анормални условия.
Казуси
За да илюстрираме значението на защитните мерки в корозивна среда, нека разгледаме няколко казуса.
Завод за химическа преработка
Завод за химическа преработка изпитваше чести повреди на своите трифазни VFD -та поради корозивния характер на химикалите, използвани в производствения процес. VFDS се помещават в стандартни заграждения, които осигуряват ограничена защита срещу навлизането на корозивни вещества. В резултат на това ПХБ и други метални компоненти на VFD са корозирали, което води до електрически повреди и намалена работа.
За да се справи с този проблем, централата замени стандартните заграждения с IP66-рейтинг заграждения от неръждаема стомана и покрива PCB с конформално покритие. Освен това, растението инсталира система за филтриране и вентилация, за да предотврати натрупването на прах и замърсители вътре в загражденията. Тези мерки значително подобриха надеждността на VFD и намалиха честотата на повредите.
Съоръжение за пречистване на отпадни води
Съоръжение за пречистване на отпадни води използва три фазови VFD за контрол на скоростта на помпите и вентилаторите в процеса на лечение. VFDS бяха разположени във влажна и влажна среда, която благоприятства растежа на плесен и бактерии. Наличието на влага и плесен причини корозия на ПХБ и други метални компоненти на VFD, което води до електрически повреди и намалена работа.
За да разреши този проблем, съоръжението инсталира система за обезвреждане, за да намали влажността вътре в загражденията на VFD. Освен това, съоръжението покрива PCB с фунгицидно конформално покритие, за да предотврати растежа на плесен и бактерии. Тези мерки ефективно премахват проблемите с корозията и подобриха надеждността на VFD.
Заключение
В заключение, експлоатацията на трифазен VFD в корозивна среда изисква внимателно разглеждане на предизвикателствата и прилагането на подходящи защитни мерки. Разбирайки основните принципи на работата на VFD, идентифициране на потенциалните предизвикателства в корозивната среда и прилагането на мерки за физическа и електрическа защита е възможно да се гарантира надеждната ефективност и дълголетието на VFD.
Ако търсите надежденЧестотно задвижване за трифазен двигателТова може да работи в корозивна среда, ние сме тук, за да помогнем. НашитеТри фазови VFDса проектирани и произведени, за да отговарят на най -високите стандарти за качество и надеждност. Предлагаме и гама отЕднофазни инверторни устройстваЗа приложения, при които е налична мощност от еднофазна. Свържете се с нас днес, за да обсъдите вашите специфични изисквания и да научите повече за нашите продукти и услуги.
ЛИТЕРАТУРА
- Dorf, RC, & Bishop, RH (2016). Съвременни системи за управление. Пиърсън.
- Mohan, N., Undeland, TM, & Robbins, WP (2012). Power Electronics: Преобразуватели, приложения и дизайн. Уайли.
- Sen, PC (2010). Принципи на електрическите машини и електрониката за захранване. Уайли.