3 단계 가변 주파수 드라이브 (VFD)의 공급 업체로서, 이러한 정교한 장치가 부식성 환경에서 어떻게 작동하는지에 대한 수많은 문의를 받았습니다. 이 주제는 화학 가공 공장, 폐수 처리 시설 및 해양 석유 굴착 장치와 같은 많은 산업 응용 분야가 장비를 부식성 물질에 노출시키기 때문에 가장 중요합니다. 이러한 가혹한 조건에서 3 단계 VFD의 운영 메커니즘과 과제를 이해하는 것은 신뢰할 수있는 성능과 수명을 보장하는 데 중요합니다.
3 단계 VFD 작동의 기본 원리
부식성 환경에서 작동의 세부 사항을 탐구하기 전에3 상 VFD. 3 상 VFD는 모터에 공급되는 주파수 및 전압을 변경하여 3 상 AC 모터의 속도를 제어하는 전자 장치입니다. 정류기, DC 버스 및 인버터의 세 가지 주요 섹션으로 구성됩니다.
정류기 섹션은 들어오는 3 상 AC 전력을 DC 전력으로 변환합니다. 이것은 일반적으로 브리지 구성에 배열 된 다이오드 또는 갑상선 세트를 사용하여 달성됩니다. 그런 다음 DC 전력은 DC 버스에 저장되며 DC 전압을 부드럽게하고 인버터를위한 안정적인 전원을 제공하는 커패시터로 구성됩니다.
인버터 섹션은 가변 주파수 및 전압으로 DC 전력을 3 상 AC 전력으로 다시 변환하는 데 도움이됩니다. 이것은 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터 (IGBT) 또는 금속 산화물-세미 도자 전계 효과 트랜지스터 (MOSFET)와 같은 전력 반도체 장치를 사용하여 달성됩니다. 이러한 장치의 스위칭을 제어함으로써 인버터는 모터의 요구 사항과 일치하는 출력 전압 및 주파수를 생성 할 수 있습니다.
부식성 환경의 도전
부식성 환경은 3 단계 VFD의 작동에 몇 가지 과제를 제기합니다. 주요 관심사는 산, 알칼리, 소금 및 수분과 같은 부식성 물질의 존재로 인한 전자 성분의 분해입니다. 이 물질은 인쇄 회로 보드 (PCB), 커넥터 및 기타 금속 부품의 부식을 일으켜 전기 고장, 단락 및 성능 감소를 초래할 수 있습니다.
또 다른 도전은 VFD 표면과 인클로저 내부에 먼지, 먼지 및 기타 오염 물질의 축적이라는 것입니다. 부식성 환경에서, 이들 오염 물질은 부식성 물질과 반응하여 전도성 경로를 형성 할 수 있으며, 이는 전자적 간섭과 전자 성분의 손상을 유발할 수있다. 또한, 수분의 존재는 곰팡이와 박테리아의 성장을 촉진 할 수 있으며, 이는 VFD의 성능을 더욱 저하시킬 수 있습니다.
보호 조치
부식성 환경에서 3 단계 VFD의 신뢰할 수있는 작동을 보장하기 위해 몇 가지 보호 조치를 구현할 수 있습니다. 이러한 조치는 물리적 보호와 전기 보호의 두 가지 유형으로 광범위하게 분류 될 수 있습니다.
물리적 보호
- 인클로저 디자인: VFD는 부식성 물질, 먼지 및 수분의 유입에 대한 보호를 제공하는 적절한 인클로저에 보관해야합니다. 인클로저는 스테인레스 스틸 또는 유리 섬유와 같은 부식 방지 재료로 만들어야하며 높은 수준의 Ingress Protection (IP) 등급을 가져야합니다. 예를 들어, IP66 등급 인클로저는 먼지 유입에 대한 완벽한 보호 및 강력한 물 제트에 대한 보호를 제공합니다.
- 코팅 및 도금: VFD의 PCB 및 기타 금속 성분은 Cormal 코팅 또는 니켈 도금과 같은 부식 내성 재료로 코팅되거나 도금 될 수 있습니다. Compormal Coating은 수분, 먼지 및 부식성 물질의 유입을 방지하기 위해 PCB에 적용되는 얇은 보호 물질 층입니다. 니켈 도금은 금속 성분의 표면에 니켈 층을 증착하여 부식에 대한 장벽을 제공하는 과정입니다.
- 필터링 및 환기: VFD 인클로저에는 먼지, 먼지 및 기타 오염 물질의 축적을 방지하기 위해 필터 및 환기 시스템이 장착되어 있어야합니다. 필터는 인클로저로 들어가는 공기에서 미립자 물질과 부식성 가스를 제거하도록 설계되어야합니다. 인공 호흡 시스템은 부식성 물질의 유입을 방지하기 위해 인클로저 내부의 양압을 유지하도록 설계되어야합니다.
전기 보호
- 서지 보호: 부식성 환경은 종종 번개, 전력망 교란 및 기타 요인으로 인해 전기 서지가 발생하기 쉽습니다. VFD에는 전자 성분이 전기 서지로 인한 손상으로부터 전자 성분을 보호하기 위해 금속 산화물 바리스터 (MOV) 또는 가스 배출 튜브 (GDT)와 같은 서지 보호 장치가 장착되어 있어야합니다.
- 접지 및 유대: 부식성 환경에서 VFD의 안전성과 신뢰성을 보장하기 위해서는 적절한 접지 및 결합이 필수적입니다. VFD는 정전기의 축적을 방지하고 전기 결함을위한 경로를 제공하기 위해 저임금 접지 시스템에 접지되어야합니다. VFD의 인클로저 및 기타 금속 성분은 전기 연속성을 보장하고 전기 전위 차이의 형성을 방지하기 위해 함께 결합되어야합니다.
- 모니터링 및 진단 시스템: VFD에는 모니터링 및 진단 시스템이 장착되어있어 상당한 손상을 입기 전에 잠재적 인 문제를 감지하고 진단해야합니다. 이 시스템은 온도, 전압, 전류 및 주파수와 같은 매개 변수를 모니터링 할 수 있으며 비정상적인 조건이 감지 될 때 경고 및 경고를 제공 할 수 있습니다.
사례 연구
부식성 환경에서 보호 조치의 중요성을 설명하기 위해 몇 가지 사례 연구를 고려해 봅시다.
화학 처리 공장
화학 가공 공장은 생산 공정에 사용 된 화학 물질의 부식성으로 인해 3 상 VFD의 빈번한 실패를 경험하고있었습니다. VFD는 부식성 물질의 유입에 대한 제한된 보호를 제공하는 표준 인클로저에 수용되었다. 결과적으로 VFD의 PCB 및 기타 금속 성분이 부식되어 전기 고장과 성능이 줄어 듭니다.
이 문제를 해결하기 위해 플랜트는 표준 인클로저를 IP66 등급 스테인레스 스틸 인클로저로 교체하고 CONFormal 코팅으로 PCB를 코팅했습니다. 또한, 식물은 인클로저 내부에 먼지 및 오염 물질의 축적을 방지하기 위해 필터링 및 환기 시스템을 설치했습니다. 이러한 측정은 VFD의 신뢰성을 크게 향상시키고 고장 빈도를 줄였습니다.
폐수 처리 시설
폐수 처리 시설은 처리 과정에서 펌프 및 송풍기의 속도를 제어하기 위해 3 상 VFD를 사용하고있었습니다. VFD는 습하고 습한 환경에 위치하여 곰팡이와 박테리아의 성장에 도움이되었습니다. 수분과 곰팡이의 존재로 인해 PCB 및 VFD의 기타 금속 성분이 부식을 일으켜 전기 고장과 성능이 줄어 듭니다.
이 문제를 해결하기 위해 시설은 VFD 인클로저 내부의 습도를 줄이기 위해 제습 시스템을 설치했습니다. 또한, 시설은 곰팡이 및 박테리아의 성장을 방지하기 위해 진균 성상 코팅으로 PCB를 코팅했습니다. 이러한 조치는 부식 문제를 효과적으로 제거하고 VFD의 신뢰성을 향상시켰다.
결론
결론적으로, 부식성 환경에서 3 상 VFD를 작동하려면 적절한 보호 조치의 문제와 구현을 신중하게 고려해야합니다. VFD 운영의 기본 원칙을 이해하고 부식성 환경에서 잠재적 인 과제를 식별하고 물리적 및 전기 보호 측정을 구현함으로써 VFD의 신뢰할 수있는 성능과 장수를 보장 할 수 있습니다.
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참조
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