Kao dobavljač trofaznih varijabilnih frekvencijskih pogona (VFDS), naišao sam na brojne upite o tome kako ti sofisticirani uređaji djeluju u korozivnim okruženjima. Ova je tema od najveće važnosti jer mnoge industrijske primjene, kao što su postrojenja za kemijsku preradu, postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda i naftna naftna uređaja, izlažu opremu visoko korozivnim tvarima. Razumijevanje operativnih mehanizama i izazova tri faze VFD -a u tako teškim uvjetima ključno je za osiguranje pouzdanih performansi i dugovječnosti.
Osnovni principi tri faze VFD operacije
Prije nego što uđete u specifičnosti rada u korozivnim okruženjima, ključno je shvatiti temeljna načela aTrofazni VFD. Trofazni VFD je elektronički uređaj koji kontrolira brzinu trofaznog izmjeničnog motora mijenjajući frekvenciju i napon koji se isporučuje na motor. Sastoji se od tri glavna odjeljka: ispravljača, DC sabirnice i pretvarača.
Odjeljak ispravljača pretvara dolaznu trofaznu izmjeničnu snagu u istosmjernu snagu. To se obično postiže korištenjem skupa dioda ili tiristora raspoređenih u konfiguraciji mosta. Snaga DC -a zatim se pohranjuje u DC sabirnicu koja se sastoji od kondenzatora koji pomažu u izglađivanju istosmjernog napona i pružaju stabilan izvor napajanja za pretvarač.
Odjeljak pretvarača odgovoran je za pretvaranje istosmjerne snage u trofaznu izmjeničnu snagu s varijabilnom frekvencijom i naponom. To se postiže korištenjem Power poluvodičkih uređaja kao što su izolirani bipolarni tranzistori (IGBT) ili metal-oksid-semiconduktorski efektivni tranzistori (MOSFET). Kontroliranjem prebacivanja ovih uređaja, pretvarač može generirati izlazni napon i frekvenciju koja odgovara zahtjevima motora.
Izazovi u korozivnim okruženjima
Korozivna okruženja predstavljaju nekoliko izazova za rad tri faze VFD -a. Primarna briga je razgradnja elektroničkih komponenti zbog prisutnosti korozivnih tvari poput kiselina, alkalija, soli i vlage. Ove tvari mogu uzrokovati koroziju ploča s tiskanim krugovima (PCB), priključaka i drugih metalnih komponenti, što dovodi do električnih kvarova, kratkih spojeva i smanjenih performansi.
Drugi je izazov nakupljanje prašine, prljavštine i drugih onečišćenja na površini VFD -a i unutar njezinog ograde. U korozivnim okruženjima ti onečišćenja mogu reagirati s korozivnim tvarima kako bi formirali vodljive staze, što može uzrokovati električne smetnje i oštećenje elektroničkih komponenti. Uz to, prisutnost vlage može promicati rast plijesni i bakterija, što može dodatno degradirati performanse VFD -a.
Zaštitne mjere
Kako bi se osigurao pouzdan rad trofaznih VFD -ova u korozivnim okruženjima, može se provesti nekoliko zaštitnih mjera. Te se mjere mogu široko kategorizirati u dvije vrste: fizička zaštita i zaštita električne energije.
Fizička zaštita
- Dizajn kućišta: VFD treba biti smješten u odgovarajućem kućištu koje pruža zaštitu od ulaska korozivnih tvari, prašine i vlage. Kućište treba biti izrađen od materijala otpornog na koroziju, poput nehrđajućeg čelika ili stakloplastike, a treba imati visok stupanj ocjene zaštite od IPress-a (IP). Na primjer, kućište s ocjenom IP66 pruža potpunu zaštitu od uranjanja prašine i zaštite od moćnih zrakoplova vode.
- Premaz i oblaganje: PCB i ostale metalne komponente VFD-a mogu se obložiti ili pozlijediti materijalom otpornim na koroziju, poput konformnog premaza ili nikla. Konformatični premaz je tanki sloj zaštitnog materijala koji se primjenjuje na PCB kako bi se spriječilo ulazak vlage, prašine i korozivnih tvari. Nikalno oblaganje je postupak odlaganja sloja nikla na površinu metalne komponente kako bi se osigurala barijera protiv korozije.
- Filtriranje i ventilacija: VFD kućište treba biti opremljeno filtrima i ventilacijskim sustavima kako bi se spriječilo nakupljanje prašine, prljavštine i drugih onečišćenja. Filteri bi trebali biti dizajnirani za uklanjanje čestica i korozivnih plinova iz zraka koji ulazi u kućište. Sustav ventilacije treba biti dizajniran za održavanje pozitivnog tlaka unutar kućišta kako bi se spriječilo ulazak korozivnih tvari.
Električna zaštita
- Zaštita od prenapona: Korozivna okruženja često su sklona električnim naletima zbog štrajka munje, poremećaja električne mreže i drugih čimbenika. VFD bi trebao biti opremljen uređajima za zaštitu od prenapona kao što su varistori metalnih oksida (MOV) ili cijevi za pražnjenje plina (GDT) kako bi se zaštitile elektroničke komponente od oštećenja uzrokovanih električnim udarima.
- Uzemljenje i vezanje: Pravilno uzemljenje i vezivanje ključni su za osiguranje sigurnosti i pouzdanosti VFD -a u korozivnim okruženjima. VFD bi trebao biti utemeljen na prizemnom sustavu niske impedance kako bi se spriječilo nakupljanje statičkog električnog energije i osigurao put za električne greške. Kućište i druge metalne komponente VFD -a trebaju biti spojeni zajedno kako bi se osigurao električni kontinuitet i spriječilo stvaranje razlika u električnom potencijalu.
- Nadzor i dijagnostički sustavi: VFD bi trebao biti opremljen praćenjem i dijagnostičkim sustavima kako bi se otkrili i dijagnosticirali bilo kakve potencijalne probleme prije nego što uzrokuju značajnu štetu. Ovi sustavi mogu pratiti parametre poput temperature, napona, struje i frekvencije i mogu osigurati upozorenja i upozorenja kada se otkriju nenormalni uvjeti.
Studije slučaja
Da bismo ilustrirali važnost zaštitnih mjera u korozivnim okruženjima, razmotrimo nekoliko studija slučaja.
Kemijska postrojenje
Postrojenje za kemijsku preradu doživljavalo je česte neuspjehe svojih tri faznih VFD -a zbog korozivne prirode kemikalija koje se koriste u procesu proizvodnje. VFD -ovi su bili smješteni u standardnim kućištima koje su osigurale ograničenu zaštitu od ulaska korozivnih tvari. Kao rezultat toga, korodirani su PCB i druge metalne komponente VFD -a, što je dovelo do električnih kvarova i smanjenih performansi.
Da bi se riješilo ovog problema, postrojenje je zamijenilo standardne kućice s nehrđajućim čeličnim kućištima s IP66 i PCB-om je obložilo konformnim premazom. Uz to, biljka je instalirala sustav za filtriranje i ventilaciju kako bi se spriječilo nakupljanje prašine i onečišćenja unutar kućišta. Ove su mjere značajno poboljšale pouzdanost VFD -a i smanjile učestalost kvarova.
Postrojenje za pročišćavanje otpadnih voda
Postrojenje za pročišćavanje otpadnih voda koristio je tri fazne VFD -ove za kontrolu brzine pumpi i puhala u procesu liječenja. VFD -ovi su bili smješteni u vlažnom i vlažnom okruženju, što je pogodovalo rastu plijesni i bakterija. Prisutnost vlage i plijesni uzrokovala je koroziju PCB -a i drugih metalnih komponenti VFD -a, što je dovelo do električnih kvarova i smanjenih performansi.
Da bi se riješio ovaj problem, objekt je instalirao sustav odvlačenja kako bi smanjio vlagu unutar VFD kućišta. Uz to, objekt je PCB premazao s fungicidnim konformnim premazom kako bi se spriječio rast plijesni i bakterija. Ove mjere učinkovito su eliminirale probleme s korozijom i poboljšale pouzdanost VFD -a.
Zaključak
Zaključno, upravljanje trofaznim VFD -om u korozivnom okruženju zahtijeva pažljivo razmatranje izazova i provedbe odgovarajućih zaštitnih mjera. Razumijevanjem osnovnih načela rada VFD -a, identificiranjem potencijalnih izazova u korozivnim okruženjima i primjenom mjera fizičke i električne zaštite, moguće je osigurati pouzdane performanse i dugovječnost VFD -a.
Ako tražite pouzdanoFrekvencijski pogon za trofazni motorTo može djelovati u korozivnim okruženjima, mi smo tu da pomognemo. NašeTrofazni VFD -ovidizajnirani su i proizvedeni tako da ispune najviše standarde kvalitete i pouzdanosti. Također nudimo nizJednofazni pretvarački pogoniZa aplikacije gdje je dostupna jednofazna snaga. Kontaktirajte nas danas kako biste razgovarali o svojim specifičnim zahtjevima i saznali više o našim proizvodima i uslugama.
Reference
- Dorf, RC, & Bishop, RH (2016). Moderni upravljački sustavi. Pearson.
- Mohan, N., Undeland, TM, & Robbins, WP (2012). Elektronika napajanja: pretvarači, aplikacije i dizajn. Wiley.
- Sen, PC (2010). Principi električnih strojeva i elektroničke energije. Wiley.