Khi lắp đặt động cơ tần số biến động, các kỹ sư thường chú ý đến công suất, điện áp, dòng điện và loại tải của động cơ.khoảng cách giữa VFD và động cơ đôi khi được coi là một chi tiết thứ cấp.
Trong thực tế, chiều dài cáp động cơ có thể ảnh hưởng đáng kể đến hành vi điện của hệ thống VFD. Khi cáp trở nên dài, các đầu cuối động cơ có thể trải qua căng thẳng điện áp cao hơn,sự can thiệp điện từ gia tăng, dòng chảy rò rỉ, và các vấn đề khác không rõ ràng từ biển hiệu động cơ.
Hiểu được những hiệu ứng này có thể giúp các kỹ sư chọn các dây cáp phù hợp, lập kế hoạch lắp đặt đúng cách và xác định xem có cần một lò phản ứng đầu ra, bộ lọc dV/dt hay bộ lọc sóng sinus hay không.
Tại sao đầu ra VFD khác với nguồn điện thông thường?
Một VFD không tạo ra một điện áp sinusoidal hoàn toàn trơn tru trực tiếp. Các chất bán dẫn điện của nó chuyển điện áp bus DC nhanh chóng để tạo ra một đầu ra được điều chỉnh chiều rộng xung, thường được gọi là PWM.
Dòng điện của động cơ có thể vẫn tương đối mượt mà bởi vì các vòng cuộn động cơ có độ thấm.hình dạng sóng điện áp đi qua cáp bao gồm xung chuyển đổi nhanh với các cạnh điện áp dốc.
Khi VFD được lắp đặt gần động cơ, các xung này thường đến động cơ với sự biến dạng liên quan đến cáp hạn chế.đặc điểm điện của nó trở nên quan trọng hơnCáp bắt đầu cư xử như một đường truyền thay vì một dây dẫn đơn giản.
Điện áp phản xạ xảy ra như thế nào?
Cáp VFD và động cơ không phải lúc nào cũng có cùng một trở kháng điện.trong khi một phần khác có thể được phản chiếu về phía ổ đĩa.
Các xung phản xạ có thể kết hợp với xung đến và tạm thời tăng điện áp tại các đầu cuối động cơ.
Lượng căng thẳng điện áp phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm chiều dài cáp, loại cáp, trở kháng động cơ, điện áp hệ thống, thời gian tăng PWM, tần số mang, nối đất và thiết kế cách nhiệt động cơ.Do đó, không có một chiều dài cáp duy nhất được coi là "dài" cho mỗi thiết bị VFD.
Các đỉnh điện áp lặp đi lặp lại có thể dần dần làm suy yếu cách điện cuộn động cơ.đặc biệt là trong các hệ thống điện áp cao hơn.
Các dây cáp máy dài có thể gây ra những vấn đề nào khác?
Điện áp phản xạ không phải là mối quan tâm duy nhất. Một dây cáp dài cũng giới thiệu dung lượng bổ sung giữa các pha và giữa các dây dẫn và mặt đất.
Mỗi khi đầu ra VFD chuyển đổi, dung lượng này phải được sạc và xả. dòng điện tần số cao có thể làm tăng căng thẳng trên đầu ra ổ đĩa, góp phần vào dòng rò rỉ,và tạo ra nhiễu điện từ.
Các triệu chứng có thể bao gồm:
· Các chuyến bay không lường trước được với dòng chảy quá cao hoặc đứt gãy mặt đất
· Tăng tiếng động cơ hoặc rung động
· Sự can thiệp với các cảm biến, cáp truyền thông hoặc thiết bị gần đó
· Điện thông thường cao hơn
· Điện động cơ
· Nhiệt độ động cơ tăng
· Không ổn định trong khi vận hành ở các tần số nhất định
Những triệu chứng này không tự động chứng minh rằng chiều dài cáp là nguyên nhân duy nhất.và chất lượng lắp đặt cũng nên được kiểm tra.
Máy cáp nên được lắp đặt như thế nào?
Chọn và lắp đặt cáp là tuyến đầu tiên của bảo vệ.đặc biệt là khi cáp động cơ dài hoặc môi trường xung quanh nhạy cảm với nhiễu điện.
Bộ chắn cáp nên được kết thúc đúng cách theo thiết kế hệ thống. Các kết nối mặt đất nên ngắn, an toàn và được thiết kế để cung cấp một đường cản thấp cho dòng tần số cao.
Các cáp động cơ nên được tách khỏi các cáp tín hiệu, cáp mã hóa, dây điện liên lạc và mạch điều khiển điện áp thấp.băng qua chúng ở góc 90 độ có thể giúp giảm nhiễu.
Đường dây cáp cũng nên được lên kế hoạch cẩn thận.
Khi nào lò phản ứng đầu ra được sử dụng?
Một lò phản ứng đầu ra được lắp đặt giữa VFD và động cơ. Nó thêm độ hấp dẫn vào mạch đầu ra và có thể làm giảm sóng hiện tại, hạn chế thay đổi hiện tại nhanh chóng,và giảm một số căng thẳng điện gây ra bởi cáp.
Đối với chiều dài cáp vừa phải, một lò phản ứng đầu ra có thể cung cấp sự cải thiện đầy đủ. Nó cũng có thể giúp bảo vệ ổ đĩa khi động cơ hoặc cáp tạo ra một điều kiện đầu ra đòi hỏi.
Tuy nhiên, một lò phản ứng đầu ra không tạo ra một hình sóng sinusoidal và có thể không kiểm soát hoàn toàn điện áp phản xạ trong mọi ứng dụng cáp dài.,động cơ, chiều dài cáp, mức điện áp và tần số hoạt động.
Sự khác biệt giữa bộ lọc dV/dt và bộ lọc sóng sinus là gì?
Một bộ lọc dV/dt được thiết kế để giảm tốc độ thay đổi điện áp và giới hạn đỉnh điện áp đạt đến động cơ.Nó thường được xem xét khi chiều dài cáp động cơ hoặc căng thẳng cách nhiệt động cơ vượt quá những gì có thể được xử lý bởi bảo vệ đầu ra cơ bản.
Một bộ lọc sóng sinus cung cấp một mức độ lọc cao hơn. Nó chuyển đổi đầu ra PWM thành một hình dạng sóng gần với điện áp xoắn ốc trước khi nó đạt đến động cơ.
Các bộ lọc sóng sinus có thể được sử dụng cho các dây cáp động cơ rất dài, động cơ nhạy cảm, các ứng dụng đòi hỏi tiếng ồn động cơ thấp hơn hoặc các thiết bị mà động cơ nằm cách xa thiết bị điều khiển.Chúng lớn hơn và đắt hơn các lò phản ứng đầu ra và phải được phù hợp đúng với VFD và tần số hoạt động.
Các kỹ sư nên đánh giá ứng dụng cáp dài như thế nào?
Trước khi lắp đặt, các kỹ sư nên xác nhận:
· Điện áp và công suất đầu ra VFD
· Loại động cơ và tình trạng cách nhiệt
· Khoảng cách thực tế giữa VFD và động cơ
· Loại cáp, che chắn và định tuyến
· Tần số mang
· Tần số hoạt động tối đa
· Phương pháp đặt đất
· Yêu cầu tương thích môi trường và điện từ
Các khuyến nghị về chiều dài cáp của nhà sản xuất VFD nên luôn được xem xét lại.Bảo vệ đầu ra thích hợp nên được xác nhận trước khi đưa vào sử dụng.
Áp dụng các VFD VEIKONG trong hệ thống cáp dài
VEIKONG cung cấp động cơ tần số biến cho máy bơm, quạt, máy nén, thiết bị nâng, máy móc sản xuất và các ứng dụng công nghiệp khác.
Khi áp dụng một VEIKONG VFD trong một hệ thống có cáp động cơ dài, khách hàng nên cung cấp các thông số động cơ, điện áp, chiều dài cáp, loại ứng dụng và điều kiện lắp đặt.Các nhóm bán hàng và kỹ thuật của chúng tôi có thể giúp đánh giá ứng dụng và xác định xem liệu bảo vệ đầu ra bổ sung có nên được xem xét.
Lập kế hoạch cáp đúng và bảo vệ đầu ra có thể giảm căng thẳng điện, cải thiện độ tin cậy động cơ, giảm thiểu nhiễu,và hỗ trợ hoạt động ổn định hơn trong suốt thời gian sử dụng của hệ thống.
Những từ liên quan:
Chiều dài cáp động cơ VFD
Rđiện áp uốn cong trong hệ thống VFD
Phương tiện phản ứng đầu ra VFD và bộ lọc dV/dt
