变频器开关控制柜定制有哪些要求?
变频器开关控制柜定制有以下要求:
电气系统设计方面:
主电路设计:
变频器选型:根据负载的类型(如恒转矩负载、平方转矩负载、恒功率负载等)、电机的功率、电流、电压等参数准确选择变频器的型号和规格,确保变频器的容量能够满足负载的需求,一般建议变频器的额定容量要大于电机额定容量的 1.1 - 1.5 倍。例如,对于传送带、升降机等恒转矩负载,需选专用电机和加装冷却风扇;对于风机、水泵类平方转矩负载,可根据环境选电机防护等级和方式,大于 7.5kW 的要加装通风散热设施。
开关器件配置:低压断路器、交流接触器等开关器件的选择要与变频器的额定电流相匹配,通常按变频器的额定电流的 1.2 倍左右进行选择,以确保在正常运行和故障情况下能够可靠地通断电路。
制动电阻选配:如果负载在减速或停车过程中会产生较大的再生能量,需要配置合适的制动电阻来消耗这些能量,防止变频器过压故障。制动电阻的阻值和功率要根据变频器的规格和负载的特性进行计算和选择。
控制电路设计:
控制方式选择:明确控制柜的控制方式,如手动 / 自动、本地 / 远程等。手动控制用于设备的调试和维护,自动控制用于正常的生产运行;本地控制在控制柜现场操作,远程控制可在控制室或其他远程位置进行操作。根据不同的控制方式,设计相应的控制电路和操作界面。
信号隔离:为了防止强电回路对弱电回路的干扰,输入 / 输出的弱电信号(如 PLC、仪表、传感器等)要采取隔离措施,必要时加装滤波器、浪涌吸收器、电抗器等。模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线,并且电缆剥线要尽可能短(5 - 7mm 左右),剥线后的屏蔽层要用绝缘胶布包起来。
逻辑控制电路设计:设计合理的继电逻辑控制电路,确保各种控制信号的正确传输和处理,实现对变频器的启停、调速、正反转等操作的精确控制。对于复杂的控制系统,还需要设计 PLC 控制接口电路和通信连网系统图,以便实现与其他设备的联动和远程监控。
柜体结构设计方面:
柜体材质:柜体材质应具有良好的机械强度和防护性能,能够抵御外界的冲击、碰撞和腐蚀。常见的柜体材质有冷轧钢板、不锈钢等,根据使用环境的不同选择合适的材质。例如,在化工行业等腐蚀性环境中,应优先选择不锈钢材质的柜体。
柜体尺寸:根据安装场地的空间大小和设备的布局要求,确定柜体的尺寸。柜体的高度、宽度和深度要满足内部设备的安装和维护需求,同时要考虑到散热和通风的需要,预留足够的空间。一般来说,柜体的深度不宜过小,以便保证电缆的弯曲半径和接线的方便性。
防护等级:根据使用环境的恶劣程度,确定柜体的防护等级。防护等级一般用 IP 代码表示,例如 IP43 表示能够防止直径大于 1mm 的固体异物进入柜体,并且能够防止喷溅的水进入柜体。如果在户外或潮湿、多尘的环境中使用,防护等级应至少达到 IP54 以上。
通风散热设计:变频器在工作过程中会产生大量的热量,因此柜体必须具备良好的通风散热条件。可以在柜体的上部和下部设置通风口,安装风扇或散热片,形成合理的风道,确保热量能够及时散发出去。同时,所有进风口要设置防尘网,防止灰尘和杂物进入柜体,防尘网应设计为可拆卸式,以便于清理和维护。
内部布局:柜体内部的设备布局要合理,各设备之间要保持足够的安全距离,以便于安装、调试和维护。变频器应安装在柜体的中心位置,便于散热和接线;控制元件、继电器、接触器等应安装在易于操作和维护的位置;电缆的敷设要整齐、有序,避免交叉和缠绕。
安全保护设计方面:
接地保护:柜体必须有良好的接地措施,确保人员和设备的安全。金属构体上应有接地点,与接地点相连接的保护导线的截面应符合相关标准的规定,连接接地线的螺钉和接线点不应作其他机械固定用。变频器的金属外壳、控制设备的金属外壳以及柜体的金属部件都要可靠接地。
过流保护:在主电路和控制电路中设置过流保护装置,如熔断器、断路器等,当电路中的电流超过额定值时,能够及时切断电路,防止设备损坏和火灾事故的发生。
过压保护:对于可能出现的过压情况,如电网电压波动、雷电等,应设置过压保护装置,如压敏电阻、避雷器等,保护设备免受过压的损害。
短路保护:在电路中安装短路保护装置,如短路器、熔断器等,当电路发生短路故障时,能够迅速切断电路,避免设备损坏和事故的扩大。
标识与铭牌方面:
标识:柜体内外的设备和电缆应进行清晰的标识,包括设备的名称、型号、规格、编号等信息,以及电缆的走向、连接位置等。标识应采用不易褪色的材料制作,粘贴位置应明确、醒目,便于识别和维护。
铭牌:柜体上应安装铭牌,铭牌上应标明控制柜的型号、规格、制造厂家、生产日期、额定电压、额定电流等基本信息,以便于用户了解和使用。
测试与验收方面:
出厂测试:在控制柜出厂前,应进行严格的测试,包括电气性能测试、绝缘测试、耐压测试、功能测试等,确保控制柜的各项性能指标符合设计要求和相关标准。
现场验收:控制柜到达现场后,应进行现场验收,检查柜体的外观、尺寸、防护等级等是否符合要求,内部设备的安装是否牢固、接线是否正确,以及各项功能是否正常。同时,要进行试运行,测试控制柜在实际工作条件下的性能和可靠性。