În calitate de furnizor de unități de frecvență variabilă trifazată (VFD), am întâlnit numeroase întrebări cu privire la modul în care aceste dispozitive sofisticate funcționează în medii corozive. Acest subiect are o importanță esențială ca multe aplicații industriale, cum ar fi instalațiile de procesare chimică, instalațiile de tratare a apelor uzate și platformele petroliere în larg, expun echipamentele la substanțe extrem de corozive. Înțelegerea mecanismelor și provocărilor operaționale ale VFD -urilor în trei faze în condiții atât de dure este crucială pentru asigurarea performanței și longevității fiabile.
Principiile de bază ale funcționării VFD trifazate
Înainte de a se aprofunda în specificul funcționării în medii corozive, este esențial să înțelegem principiile fundamentale ale unuiVFD trifazat. Un VFD trifazat este un dispozitiv electronic care controlează viteza unui motor de curent alternativ trifazat prin variația frecvenței și a tensiunii furnizate motorului. Este format din trei secțiuni principale: redresorul, autobuzul DC și invertorul.
Secțiunea de redresare transformă puterea de curent alternativ trifazată care intră în curent continuu. Acest lucru este de obicei obținut folosind un set de diode sau tiristori aranjați într -o configurație a podului. Puterea DC este apoi stocată în autobuzul DC, care constă din condensatoare care ajută la netezirea tensiunii DC și la furnizarea unei surse de alimentare stabile pentru invertor.
Secțiunea invertor este responsabilă de transformarea puterii DC în putere AC în trifazare cu o frecvență și o tensiune variabilă. Acest lucru se realizează folosind dispozitive cu semiconductor de putere, cum ar fi tranzistoarele bipolare cu porți izolate (IGBT) sau tranzistorii cu efect de câmp de câmp-oxid-oxid-semiconductor (MOSFET). Prin controlul comutării acestor dispozitive, invertorul poate genera o tensiune de ieșire și o frecvență care se potrivește cu cerințele motorului.
Provocări în medii corozive
Mediile corozive reprezintă mai multe provocări pentru funcționarea VFD -urilor trifazate. Preocuparea principală este degradarea componentelor electronice datorită prezenței substanțelor corozive precum acizi, alcaline, săruri și umiditate. Aceste substanțe pot provoca coroziunea plăcilor de circuite imprimate (PCB), conectori și alte componente metalice, ceea ce duce la defecțiuni electrice, scurtcircuite și performanțe reduse.
O altă provocare este acumularea de praf, murdărie și alți contaminanți pe suprafața VFD și în interiorul incintei sale. În mediile corozive, acești contaminanți pot reacționa cu substanțele corozive pentru a forma căi conductoare, care pot provoca interferențe electrice și deteriorare componentelor electronice. În plus, prezența umidității poate promova creșterea mucegaiului și a bacteriilor, ceea ce poate degrada și mai mult performanța VFD.
Măsuri de protecție
Pentru a asigura funcționarea fiabilă a VFD -urilor trifazate în medii corozive, pot fi implementate mai multe măsuri de protecție. Aceste măsuri pot fi clasificate pe larg în două tipuri: protecție fizică și protecție electrică.
Protecția fizică
- Design de incintă: VFD ar trebui să fie adăpostit într -o incintă adecvată care asigură protecție împotriva intrării substanțelor corozive, prafului și umidității. Incinta trebuie să fie confecționată dintr-un material rezistent la coroziune, cum ar fi oțelul inoxidabil sau fibra de sticlă și ar trebui să aibă un grad ridicat de rating de protecție împotriva intrării (IP). De exemplu, o incintă evaluată IP66 oferă o protecție completă împotriva intrării și protecției împotriva prafului împotriva jeturilor puternice de apă.
- Acoperire și placare: PCB-urile și alte componente metalice ale VFD pot fi acoperite sau placate cu un material rezistent la coroziune, cum ar fi acoperirea conformală sau placarea cu nichel. Acoperirea conformală este un strat subțire de material protector care este aplicat pe PCB pentru a preveni intrarea de umiditate, praf și substanțe corozive. Placarea cu nichel este un proces de depunere a unui strat de nichel pe suprafața componentei metalice pentru a oferi o barieră împotriva coroziunii.
- Filtrare și ventilație: Încântarea VFD trebuie să fie echipată cu filtre și sisteme de ventilație pentru a preveni acumularea de praf, murdărie și alți contaminanți. Filtrele ar trebui să fie proiectate pentru a îndepărta particulele și gazele corozive din aerul care intră în incintă. Sistemul de ventilație ar trebui să fie proiectat pentru a menține o presiune pozitivă în interiorul incintei pentru a preveni intrarea substanțelor corozive.
Protecția electrică
- Protecție împotriva creșterii: Mediile corozive sunt adesea predispuse la creșteri electrice din cauza grevelor fulgerului, a tulburărilor rețelei electrice și a altor factori. VFD ar trebui să fie echipat cu dispozitive de protecție împotriva supratensiunii, cum ar fi variatoarele de oxid de metal (MOVS) sau tuburile de descărcare de gaz (GDT) pentru a proteja componentele electronice de daunele cauzate de creșterea electrică.
- Înteinează și legătura: Întemeierea și legarea corespunzătoare sunt esențiale pentru asigurarea siguranței și fiabilității VFD în medii corozive. VFD ar trebui să fie întemeiat la un sistem la sol cu impedanță scăzută pentru a preveni acumularea de energie electrică statică și pentru a oferi o cale pentru defecțiuni electrice. Incinta și alte componente metalice ale VFD trebuie legate între ele pentru a asigura continuitatea electrică și pentru a preveni formarea diferențelor de potențial electric.
- Sisteme de monitorizare și diagnosticare: VFD ar trebui să fie echipat cu sisteme de monitorizare și diagnostic pentru a detecta și diagnostica eventualele probleme potențiale înainte de a provoca daune semnificative. Aceste sisteme pot monitoriza parametri precum temperatura, tensiunea, curentul și frecvența și pot oferi alerte și avertismente atunci când sunt detectate condiții anormale.
Studii de caz
Pentru a ilustra importanța măsurilor de protecție în mediile corozive, să luăm în considerare câteva studii de caz.
Uzina de procesare chimică
O instalație de prelucrare chimică se confrunta cu eșecuri frecvente ale VFD -urilor sale din trei faze datorită naturii corozive a substanțelor chimice utilizate în procesul de producție. VFD -urile au fost adăpostite în incinte standard care asigură o protecție limitată împotriva intrării substanțelor corozive. Drept urmare, PCB -urile și alte componente metalice ale VFD -urilor au fost corodate, ceea ce a dus la defecțiuni electrice și la performanțe reduse.
Pentru a rezolva această problemă, uzina a înlocuit carcasele standard cu carcase din oțel inoxidabil clasificat IP66 și a acoperit PCB-urile cu o acoperire conformală. În plus, instalația a instalat un sistem de filtrare și ventilație pentru a preveni acumularea de praf și contaminanți în interiorul incintelor. Aceste măsuri au îmbunătățit semnificativ fiabilitatea VFD -urilor și au redus frecvența defecțiunilor.
Facilitatea de tratare a apelor uzate
O instalație de tratare a apelor uzate folosea VFD -uri trifazate pentru a controla viteza pompelor și suflantelor în procesul de tratament. VFD -urile au fost localizate într -un mediu umed și umed, care a condus la creșterea mucegaiului și a bacteriilor. Prezența umidității și a mucegaiului a provocat coroziunea PCB -urilor și a altor componente metalice ale VFD -urilor, ceea ce duce la defecțiuni electrice și la performanțe reduse.
Pentru a rezolva această problemă, instalația a instalat un sistem de dezumidificare pentru a reduce umiditatea în carcasele VFD. În plus, instalația a acoperit PCB -urile cu o acoperire conformală fungicidă pentru a preveni creșterea mucegaiului și a bacteriilor. Aceste măsuri au eliminat eficient problemele de coroziune și au îmbunătățit fiabilitatea VFD -urilor.
Concluzie
În concluzie, funcționarea unui VFD trifazat într -un mediu coroziv necesită o examinare atentă a provocărilor și implementarea unor măsuri de protecție adecvate. Înțelegerea principiilor de bază ale funcționării VFD, identificarea provocărilor potențiale în mediile corozive și implementarea măsurilor de protecție fizică și electrică, este posibil să se asigure performanța fiabilă și longevitatea VFD.
Dacă sunteți în căutarea unui fiabilUnitate de frecvență pentru motorul trifazicAcest lucru poate funcționa în medii corozive, suntem aici pentru a vă ajuta. NoastreVFD -uri trifazatesunt proiectate și fabricate pentru a îndeplini cele mai înalte standarde de calitate și fiabilitate. Oferim, de asemenea, o gamă deUnități de invertor cu o singură fazăPentru aplicații în care este disponibilă o putere monofazată. Contactați -ne astăzi pentru a discuta cerințele dvs. specifice și pentru a afla mai multe despre produsele și serviciile noastre.
Referințe
- Dorf, RC, & Bishop, RH (2016). Sisteme de control moderne. Pearson.
- Mohan, N., Unteland, TM, & Robbins, WP (2012). Electronică de putere: convertoare, aplicații și proiectare. Wiley.
- Sen, PC (2010). Principiile mașinilor electrice și electronice electrice. Wiley.