變頻驅動器(VFD),亦稱頻率轉換器,是現代工業和商業應用中不可或缺的設備,能夠精確控制電機的速度和扭矩。然而,要充分發揮其效用,必須深入了解其操作細節和注意事項。本文深入探討了選擇和使用VFD的關鍵方面,以確保其最佳性能和持久性。
操作模式和控制機制
在將VFD集成到系統中時,了解其操作模式至關重要。某些VFD無法直接通過面板進行啟動/停止操作,而是需要通過控制端子以正轉或反轉方向連接。基本上,電機的方向必須通過這些端子預先確定,然后面板才能控制啟動/停止功能。這種設置確保了順暢的操作控制,并防止了任何潛在的誤操作或故障。
對于涉及變極電機的應用,建議最初按照高速連接方法連接VFD,然后根據需要調整速度。如果電機需要在較低速度下運行,也可以使用中速連接。這種靈活性使得在不同速度范圍內都能實現最佳性能。

電壓和連接考慮
對于220V三相角接的低功率電機,在使用VFD時可采用星形連接。這種設置允許380V VFD直接驅動,保持電機的輸出功率,而無需降低VFD的輸出電壓。這種方法在效率和性能方面更為優越。
在電源容量顯著超過VFD容量的情況下,輸入電流中的諧波分量可能會增加。這會導致損耗增加,并可能損壞整流二極管和電容器。為了減輕這些影響,建議安裝輸入電抗器。這些設備可以改善功率因數,減少三相電流不平衡的影響,并提供一定程度的防雷保護。

提高性能和減少干擾
安裝輸出電抗器可以進一步提高系統的性能,改善電流波形,降低電機運行噪音,并增強節能效果。在VFD產生的干擾影響現場儀器的情況下,降低載波頻率通常可以解決問題或減輕影響。對于高功率電機,特別是在啟動困難時,建議適度降低載波頻率。通過縮短啟動曲線并降低載波頻率,可以實現更平穩的啟動。
具有高操作慣性和特定停止時間要求的電機可能需要增加制動單元和制動電阻。適當調整這些參數可以確保平穩減速和停止。在驅動潛水泵電機時,建議選擇功率更高的VFD,因為它們的額定電流比普通電機更大。
關機方法和扭矩提升
在采用單個VFD的恒壓供水系統中,類似軟關機的減速關機方法可以防止水錘效應。然而,在一對多配置或工頻旁路系統中,優選自由關機方法,以避免接觸器跳閘和電機反電動勢對VFD模塊的潛在損壞。
扭矩提升參數必須仔細設置和測試。在低頻率下過度扭矩提升會導致電機繞組過激,導致磁飽和和扭矩顯著降低。這可能導致電機發出嗡嗡聲而不旋轉,同時輸出電流大幅增加,可能觸發過流(OC)故障。降低扭矩提升參數通常可以解決這個問題。

參數保護和維護
如果無法修改參數,可能表示它們受到保護或限制。在這種情況下,需要調整相關參數以禁用保護或執行參數初始化。在灰塵多的環境中,定期清潔和采取防塵措施對于保持VFD性能至關重要。
在為低于1kW的低功率VFD接線時,必須檢查銘牌上的電壓等級標簽,以確保正確連接。將220V VFD錯誤連接到三相380V電源會立即造成損壞。制造商應明確標記端子連接,以防止此類錯誤。
VFD的電源應使用空氣斷路器引入,接觸器僅用于保護,而不是用于啟動/停止控制。使用接觸器進行此操作可能會縮短VFD儲能電容器的使用壽命,并影響整流模塊。
接地、防雷和電機兼容性
信號屏蔽線應僅在一端接地,以避免產生環流和干擾。在雷電多發地區,必須在VFD進線附近安裝避雷器,并確保正確接地。
VFD是基于四極電機的額定電流設計的。當與極數更多的電機一起使用時,必須增加VFD的功率容量以適應更高的額定電流。
由于VFD輸出電路中存在高頻泄漏電流,電機和控制柜外殼都必須可靠接地。不應將帶有泄漏保護的標準斷路器用作VFD的電源開關。如果需要泄漏保護,應使用專為VFD設計的開關或隔離變壓器,以防止跳閘。
結論
總之,選擇和使用VFD需要全面了解其操作特性和注意事項。正確的連接、電壓管理、干擾減少、參數設置和維護對于確保最佳性能、持久性和安全性至關重要。通過遵循這些指南,工業界可以充分發揮VFD的潛力,在各種應用中提高電機控制、效率和可靠性。