Khi biến tần báo cáo cảnh báo quá nhiệt, phản ứng đầu tiên thường là kiểm tra xem dòng điện động cơ có vượt quá dòng định mức của VFD hay không.

Dòng điện đầu ra cao chắc chắn có thể làm tăng sinh nhiệt. Tuy nhiên, VFD vẫn có thể quá nóng ngay cả khi dòng điện động cơ hiển thị bình thường. Điều này là do nhiệt độ bên trong ổ đĩa bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác ngoài dòng điện động cơ.

Tần số sóng mang, nhiệt độ môi trường, thông gió trong tủ, tình trạng quạt làm mát, tích tụ bụi, khoảng cách lắp đặt, độ cao và chu kỳ tải đều có thể ảnh hưởng đến nhiệt độ của các bộ phận nguồn.

Hiểu được những yếu tố này giúp các kỹ sư xác định nguyên nhân thực sự gây ra hiện tượng quá nhiệt thay vì chỉ thay thế VFD bằng model lớn hơn.

Nhiệt bên trong VFD đến từ đâu?

VFD chứa các bộ phận chỉnh lưu, bus DC, tụ điện, mô-đun bán dẫn công suất, mạch điều khiển và các bộ phận làm mát.

Trong quá trình vận hành, dòng điện đi qua bộ chỉnh lưu và mô-đun nguồn sẽ tạo ra tổn thất dẫn điện. Đồng thời, các thiết bị bán dẫn đầu ra bật và tắt nhanh chóng để tạo ra dạng sóng cần thiết để điều khiển động cơ.

Mỗi sự kiện chuyển mạch đều tạo ra một lượng tổn thất năng lượng nhỏ. Nhiệt lượng được tạo ra bởi một sự kiện đơn lẻ có thể bị hạn chế, nhưng có hàng nghìn sự kiện chuyển mạch xảy ra mỗi giây. Do đó, tổn thất chuyển mạch tích lũy có thể trở thành một phần quan trọng của nhiệt bên trong VFD.

Nhiệt bổ sung cũng có thể đến từ mạch sạc, các bộ phận bus DC, bộ hãm bên trong, nguồn điện điều khiển và các thiết bị xung quanh bên trong tủ điện.

Tại sao tần số sóng mang ảnh hưởng đến nhiệt độ VFD?

Tần số sóng mang xác định tần suất chuyển đổi thiết bị bán dẫn đầu ra của VFD.

Tần số sóng mang cao hơn có thể làm giảm tiếng ồn động cơ có thể nghe được và có thể cải thiện độ mượt của dạng sóng dòng điện động cơ. Vì lý do này, một số người dùng tăng tần số sóng mang khi động cơ tạo ra âm thanh tần số cao rõ ràng.

Tuy nhiên, việc tăng tần số sóng mang cũng làm tăng số lượng sự kiện chuyển mạch mỗi giây. Nhiều sự kiện chuyển mạch hơn thường có nghĩa là tổn thất chuyển mạch cao hơn và nhiệt bổ sung bên trong VFD.

Dòng điện động cơ có thể vẫn ở dưới giá trị định mức trong khi nhiệt độ VFD tiếp tục tăng. Trong tình huống này, chỉ màn hình hiện tại không hiển thị đầy đủ tình trạng nhiệt của ổ đĩa.

Do đó, tần số sóng mang phải được chọn theo động cơ, ứng dụng, chiều dài cáp, yêu cầu về tiếng ồn, nhiệt độ môi trường và khuyến nghị của nhà sản xuất VFD. Đặt nó ở mức cao không cần thiết có thể làm giảm công suất đầu ra khả dụng hoặc yêu cầu giảm công suất.

Nhiệt độ môi trường ảnh hưởng đến việc làm mát như thế nào?

VFD truyền nhiệt từ các bộ phận nguồn của nó sang bộ tản nhiệt và sau đó thải nhiệt đó vào không khí xung quanh.

Nếu không khí đi vào VFD vốn đã nóng, chênh lệch nhiệt độ giữa tản nhiệt và môi trường xung quanh sẽ nhỏ hơn. Hệ thống làm mát không còn có thể loại bỏ nhiệt hiệu quả nữa.

Tình trạng này thường xảy ra trong các tủ điều khiển kín, lắp đặt ngoài trời tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, các nhà máy có lò nướng hoặc thiết bị sưởi ấm và các môi trường nơi nhiều thiết bị công suất cao được lắp đặt gần nhau.

Nhiệt độ bên trong tủ điện có thể cao hơn đáng kể so với nhiệt độ phòng. Do đó, chỉ đo nhiệt độ xưởng có thể dẫn đến kết luận không chính xác. Cần kiểm tra nhiệt độ gần cửa hút gió của VFD trong điều kiện vận hành thực tế.

Tại sao hệ thống thông gió của tủ lại quan trọng?

Quạt làm mát chỉ có thể di chuyển không khí khi có đường đi thông thoáng cho luồng không khí. Nếu đầu vào, đầu ra, bộ lọc hoặc ống dẫn khí VFD của tủ bị chặn, khí nóng có thể lưu thông bên trong tủ thay vì thoát ra ngoài.

Các vấn đề cài đặt thường gặp bao gồm:

· Khoảng trống không đủ ở trên hoặc dưới VFD

· Một số VFD được cài đặt quá gần nhau

· Không khí nóng từ ổ đĩa thấp hơn đi vào ổ đĩa phía trên nó

· Cửa hút gió của tủ quá nhỏ

· Hướng quạt sai

· Bộ lọc hoặc tản nhiệt bị tắc do bụi

· Cáp chặn đường thông gió VFD

· Cửa tủ đóng kín không đủ thông gió

Trong môi trường bụi bặm, bộ lọc và tản nhiệt cần được kiểm tra và vệ sinh thường xuyên. Một bộ lọc có thể trông có vẻ chấp nhận được từ bên ngoài trong khi luồng không khí bên trong của nó đã giảm đáng kể.

Quạt làm mát có thể gây quá nhiệt liên tục không?

Đúng. Quạt làm mát có thể vẫn quay nhưng không còn cung cấp đủ luồng không khí do vòng bi bị mòn, bụi, tốc độ giảm hoặc nguồn điện không ổn định.

Điều này có thể tạo ra hiện tượng quá nhiệt không liên tục. VFD có thể hoạt động bình thường khi tải hoặc nhiệt độ môi trường xung quanh thấp nhưng báo động cảnh báo quá nhiệt trong chu kỳ sản xuất dài hơn hoặc thời gian ấm hơn.

Nhân viên bảo trì không chỉ nên kiểm tra xem quạt có quay hay không mà còn phải kiểm tra xem luồng khí có mạnh và ổn định hay không. Thời gian vận hành quạt và khuyến nghị thay thế cũng cần được xem xétd.

Tại sao độ cao yêu cầu giảm tốc độ?

Ở độ cao cao hơn, mật độ không khí giảm. Mật độ không khí thấp hơn sẽ làm giảm lượng nhiệt có thể được loại bỏ bởi cùng một luồng không khí.

Ngay cả khi nhiệt độ môi trường không cao đặc biệt, VFD hoạt động ở độ cao lớn có thể có công suất làm mát thấp hơn so với cùng một mẫu được lắp đặt gần mực nước biển.

Yêu cầu cách nhiệt và làm mát của thiết bị điện cũng có thể thay đổi theo độ cao. Khi việc lắp đặt vượt quá độ cao vận hành tiêu chuẩn của nhà sản xuất thì yêu cầu giảm công suất áp dụng phải được xác nhận.

Giảm tải VFD có nghĩa là gì?

Giảm công suất có nghĩa là vận hành VFD dưới công suất đầu ra danh nghĩa của nó khi các điều kiện môi trường hoặc vận hành đòi hỏi khắt khe hơn các điều kiện định mức tiêu chuẩn.

Có thể cần phải giảm công suất do nhiệt độ môi trường cao, độ cao, tần số sóng mang cao, chu kỳ tải đòi hỏi khắt khe hoặc lắp đặt bên trong tủ thông gió kém.

Ví dụ, VFD có dòng điện định mức nhất định trong điều kiện tiêu chuẩn có thể cần hoạt động ở dòng điện đầu ra liên tục thấp hơn trong môi trường nóng. Ngoài ra, VFD công suất cao hơn có thể được chọn để cung cấp đủ biên nhiệt.

Giảm công suất không phải là dấu hiệu cho thấy VFD bị lỗi. Đây là một phương pháp kỹ thuật được sử dụng để duy trì độ tin cậy và tuổi thọ sử dụng trong các điều kiện không chuẩn.

Vấn đề quá nhiệt nên được điều tra như thế nào?

Khi VFD báo cáo cảnh báo quá nhiệt, các kỹ sư nên kiểm tra:

· Dòng điện đầu ra thực tế và chu kỳ tải

· Nhiệt độ môi trường xung quanh cửa nạp khí VFD

· Nhiệt độ bên trong tủ

· Cài đặt tần số sóng mang

· Hoạt động và luồng không khí của quạt làm mát

· Vệ sinh tản nhiệt và bộ lọc

· Giải phóng mặt bằng lắp đặt

· Thiết kế đầu vào và ống xả của tủ

· Độ cao

· Thiết bị sản xuất nhiệt gần đó

· Tần suất và thời gian tăng, giảm tốc và phanh

Lịch sử cảnh báo cũng cần được xem lại. Nếu hiện tượng quá nhiệt chỉ xảy ra vào một thời điểm cụ thể trong ngày, giai đoạn sản xuất hoặc tình trạng tải cụ thể thì mô hình đó có thể giúp xác định nguyên nhân.

Sử dụng VFD VEIKONG trong các ứng dụng nhiệt độ cao

VEIKONG cung cấp giải pháp VFD cho nhiều ứng dụng động cơ công nghiệp. Lựa chọn, lắp đặt, thông gió, cài đặt thông số và bảo trì chính xác là những điều cần thiết để vận hành đáng tin cậy.

Đối với các ứng dụng liên quan đến nhiệt độ môi trường cao, tủ kín, độ cao, tần số sóng mang cao hoặc tải nặng liên tục, khách hàng nên cung cấp các điều kiện vận hành liên quan trong quá trình lựa chọn sản phẩm.

Đội ngũ kỹ thuật và bán hàng của VEIKONG có thể giúp đánh giá ứng dụng, đề xuất mô hình phù hợp và xác định xem có nên xem xét bổ sung biên độ công suất hoặc giảm công suất hay không.

Việc đọc dòng điện động cơ bình thường không phải lúc nào cũng có nghĩa là tình trạng nhiệt của VFD là bình thường. Bằng cách kiểm tra toàn bộ môi trường làm mát và điều kiện vận hành, các kỹ sư có thể giải quyết các vấn đề quá nhiệt chính xác hơn và bảo vệ độ tin cậy lâu dài của hệ thống truyền động.

Các từ liên quan:

Báo động quá nhiệt VFD

Tần số sóng mang VFD và nhiệt

VFD giảm ở nhiệt độ môi trường cao