Как поставщик трехфазных переменных частотных дисков (VFD), я столкнулся с многочисленными запросами относительно того, как эти сложные устройства работают в коррозионных средах. Эта тема имеет первостепенное значение, так как многие промышленные применения, такие как заводы по химической переработке, средства для очистки сточных вод и оффшорные нефтяные вышки, подвергают оборудование на высоко коррозионные вещества. Понимание эксплуатационных механизмов и проблем трехфазных VFD в таких суровых условиях имеет решающее значение для обеспечения надежной производительности и долговечности.
Основные принципы трехфазной операции VFD
Прежде чем углубляться в специфику работы в коррозионных средах, важно понять фундаментальные принципыТри фазы VFDПолем Трехфазный VFD-это электронное устройство, которое контролирует скорость трехфазного двигателя переменного тока, варьируя частоту и напряжение, поставляемое на двигатель. Он состоит из трех основных разделов: выпрямитель, шина постоянного тока и инвертор.
Секция выпрямителя преобразует входящую трехфазную мощность переменного тока в мощность постоянного тока. Обычно это достигается с использованием набора диодов или тиристоров, расположенных в конфигурации моста. Мощность постоянного тока затем хранится в шине постоянного тока, которая состоит из конденсаторов, которые помогают сгладить напряжение постоянного тока и обеспечить стабильный источник питания для инвертора.
Секция инвертора отвечает за преобразование питания DC обратно в трехфазное мощность переменного тока с переменной частотой и напряжением. Это достигается с использованием мощных полупроводниковых устройств, таких как биполярные транзисторы (IGBT) с изолированным затвором (IGBT) или металлические оксид-полупроводниковые транзисторы (MOSFET). Управляя переключением этих устройств, инвертор может генерировать выходное напряжение и частоту, которые соответствуют требованиям двигателя.
Проблемы в коррозийной среде
Коррозионные среды создают несколько проблем для работы трехфазных VFD. Основной проблемой является деградация электронных компонентов из -за присутствия коррозионных веществ, таких как кислоты, щелочки, соли и влажность. Эти вещества могут вызвать коррозию печатных плат (ПХБ), разъемов и других металлических компонентов, что приводит к сбою электрических точек, короткие цепь и снижение производительности.
Еще одна проблема - накопление пыли, грязи и других загрязняющих веществ на поверхности VFD и внутри его корпуса. В коррозионных средах эти загрязняющие вещества могут реагировать с коррозионными веществами с образованием проводящих путей, что может вызвать электрические помехи и повреждение электронных компонентов. Кроме того, наличие влаги может способствовать росту плесени и бактерий, что может дополнительно ухудшить производительность VFD.
Защитные меры
Чтобы обеспечить надежную работу трехфазных VFD в коррозийных средах, можно внедрить несколько защитных мер. Эти меры могут быть в целом классифицированы на два типа: физическая защита и электрическая защита.
Физическая защита
- Корпус дизайн: VFD должен быть размещен в подходящем корпусе, которое обеспечивает защиту от входа коррозионных веществ, пыли и влаги. Приложение должно быть изготовлено из коррозионного материала, такого как нержавеющая сталь или стекловолокно, и должен иметь высокую степень защиты от входа (IP). Например, корпус с рейтингом IP66 обеспечивает полную защиту от входа в пыль и защиты от мощных водных струй.
- Покрытие и покрытие: ПХБ и другие металлические компоненты VFD могут быть покрыты или покрыты коррозионным материалом, таким как конформное покрытие или покрытие никеля. Конформное покрытие - это тонкий слой защитного материала, который применяется к печатной плате, чтобы предотвратить вход влаги, пыли и коррозионных веществ. Никелевое покрытие - это процесс отложения слоя никеля на поверхность металлического компонента, чтобы обеспечить барьер против коррозии.
- Фильтрация и вентиляция: Корпус VFD должен быть оснащен фильтрами и системами вентиляции, чтобы предотвратить накопление пыли, грязи и других загрязняющих веществ. Фильтры должны быть разработаны для удаления частиц и коррозийных газов из воздуха, попадающего в корпус. Система вентиляции должна быть разработана для поддержания положительного давления внутри корпуса, чтобы предотвратить вход коррозионных веществ.
Электрическая защита
- Защита от скачки: Коррозионная среда часто подвержена электрическим скачкам из -за ударов молнии, нарушений силовой сетки и других факторов. VFD должен быть оснащен устройствами для защиты от перемещения, такими как варисторы оксида металла (MOV) или газовые пробирки (GDT), чтобы защитить электронные компоненты от повреждений, вызванных электрическими скачками.
- Заземление и связь: Надлежащее заземление и связь необходимы для обеспечения безопасности и надежности VFD в коррозийных средах. VFD должен быть заземлен к низкоиммпедансной наземной системе, чтобы предотвратить накопление статического электричества и обеспечить путь для электрических разломов. Корпус и другие металлические компоненты VFD должны быть связаны вместе, чтобы обеспечить непрерывность электричества и предотвратить образование различий в электрических потенциалах.
- Системы мониторинга и диагностики: VFD должен быть оснащен системами мониторинга и диагностики для обнаружения и диагностики любых потенциальных проблем, прежде чем они нанесут значительный ущерб. Эти системы могут отслеживать параметры, такие как температура, напряжение, ток и частота, и могут предоставлять оповещения и предупреждения, когда обнаруживаются аномальные условия.
Тематические исследования
Чтобы проиллюстрировать важность защитных мер в коррозийных средах, давайте рассмотрим несколько тематических исследований.
Химическая обработка
Химическая обработка сталкивалась с частыми сбоями своих трехфазных VFD из -за коррозийного характера химических веществ, используемых в процессе производства. VFD были размещены в стандартных корпусах, которые обеспечивали ограниченную защиту от входа коррозионных веществ. В результате были коррозированы ПХД и другие металлические компоненты VFD, что привело к электрическим сбоям и снижению производительности.
Чтобы решить эту проблему, завод заменил стандартные корпусы на корпуса из нержавеющей стали с рейтингом IP66 и покрыли ПХБ конформным покрытием. Кроме того, завод установил систему фильтрации и вентиляции для предотвращения накопления пыли и загрязнений внутри корпусов. Эти измерения значительно улучшили надежность VFD и снизили частоту сбоев.
Очистка сточных вод
Очистка сточных вод использовали три фазы VFD для контроля скорости насосов и воздуходувок в процессе очистки. VFD были расположены во влажной и влажной среде, которая способствовала росту плесени и бактерий. Присутствие влаги и плесени вызывало коррозию ПХБ и других металлических компонентов VFD, что приводило к электрическим сбоям и снижению производительности.
Чтобы решить эту проблему, объект установил систему осушения для снижения влажности внутри корпусов VFD. Кроме того, объект покрыл печатные платы с помощью фунгицидного конформного покрытия, чтобы предотвратить рост плесени и бактерий. Эти меры эффективно устраняли проблемы с коррозией и улучшили надежность VFD.
Заключение
В заключение, эксплуатация трехфазного VFD в коррозийной среде требует тщательного рассмотрения проблем и реализации соответствующих защитных мер. Понимая основные принципы работы VFD, определяя потенциальные проблемы в коррозийных средах и реализацию мер по физической и электрической защите, можно обеспечить надежную производительность и долговечность VFD.
Если вы ищете надежныйЧастотный привод для трехфазного двигателяЭто может работать в коррозийных средах, мы здесь, чтобы помочь. НашТри фазы VFDразработаны и изготовлены для соответствия самым высоким стандартам качества и надежности. Мы также предлагаем рядОднофазные диски инверторовДля приложений, где доступна однофазная мощность. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить ваши конкретные требования и узнать больше о наших продуктах и услугах.
Ссылки
- Dorf, RC, & Bishop, RH (2016). Современные системы управления. Пирсон.
- Мохан, Н., Undeland, TM, & Robbins, WP (2012). Силовая электроника: преобразователи, приложения и дизайн. Уайли.
- Sen, PC (2010). Принципы электрических машин и электроники. Уайли.