(一) 环境温湿度
变频器一般适于在-10℃～40℃、湿变低于90%的环境中工作。环境温度若>40℃,每升高1℃,变频器应降额5%使用。
(二) 安装现场
变频器除有特殊要求外,一般来讲要求安装现场应满足以下条件:
(1) 无腐蚀、无易燃易爆气体、液体。
(2) 无灰尘、漂浮性的纤维及金属颗粒。
(3) 所安装场所的基础、墙壁应坚固无损伤、无振动。
(4) 要避免阳光直射。
(5) 无电磁干扰。
(三) 安装空间及通风
主频器内部装有冷却风扇以强制风冷,为了使冷却循环效果良好,所以必须将变频器垂直安装,其上下左右与相邻的物品和档板 (墙壁) 必须保持足够的空间,如图1-4-1所示。
左右方向的空间
上下方向的空间
图1-4-1 变频器安装周边最小尺寸图
将多台变频器安装在同一装置或控制箱里时,为减少相互热影响,建议横向并列安装。必须上下安装时,为了使下部的热量不至于影响上部的变频器,请设置隔板等物。箱 (柜)体顶部装有引风机的,其引风机的风量必须大于箱 (柜) 内各变频器出风量的总和。没有安装引风机的,其箱 (柜) 体顶部应尽量开启,无法开启时,箱 (柜) 体底部和顶部保留的进、出风口面积必须大于箱 (柜) 体各变频器端面面积的总和。且进出风口的风阻应尽量小。若将变频器安装于控制室墙上,则应保持控制室通风良好,不得封闭。
图1-4-2列出几种正确与错误的安装方式,以供读者鉴别和参考。
图1-4-2 (a)、(b) 为正确安装方向; 图1-4-2 (c) ～图1-4-2 (e) 均属错误安装方向。
由于冷却风扇是易损品,所以变频器多采用温度开关控制,当变频器内的温度大于设定的温度时,冷却风扇运行; 一旦变频器内温度小于温度开关设定的温度,冷却风扇即停止运行。
变频器安装场地的出风口面积必须大于各变频器箱 (柜) 体端面面积的总和,且要求进出风口的风阻应尽可能小。一般来说,单台变频器出风量和出风口的面积如表1-4-1所示。
表1-4-1 单台变频器出风量和出风口面积
| 规 格 | 风量 (m3/min) | 出风口面积 (m2) |
| 0.75～4kW | 1.5 | 0.023 |
| 5.5～7.5kW | 3 | 0.033 |
| 11～15kW | 4 | 0.051 |
(四) 变频器盖板的拆卸
在安装中,需要对变频器进行测试、检查、接线等,这就需要对其盖板进行拆卸。
变频器的种类型号规格不同,其外形也不太一致,因而拆卸方法也有所不同。这里以森兰SB60系列变频器为例,介绍拆卸方法,如图1-4-3所示。
图1-4-2 变频器的几种正确与错误安装方法
(a) 正确接线方法 (一); (b) 正确接线方法 (二); (c) 错误接线方法 (一);(d) 错误接线方法 (二); (e) 错误接线方法 (三)
(五) 变频器风机的拆卸
风机是变频器的易损部件之一,在安装中也需要进行测试,图1-4-4所示为变频器风机的拆卸方法。
(六) 变频器的接线
变频器品种繁多,功率大小不一,因此,各种变频器的主接线端子、控制接线端子的排列方式也不尽相同,所采用的电线线径也略有区别。
变频器的接线端通常采用的是十字螺钉 (又叫梅花螺钉) 或一字螺钉。安装电线时方法如图1-4-5所示,用细一字螺丝刀 (拧十字螺丝时则用十字螺丝刀) 旋松端子螺母,将电线从端子排的下端孔眼中插入,再用螺丝刀拧紧螺母即妥。为防止拧而不紧,最好用手指拨一下电线,试看是否有松脱现象。
图1-4-3 SB60系列变频器盖板的拆卸
(a) 抽取盖板; (b) 旋松盖板螺钉; (c)去掉两个可敲落块;(d) 主电路接线; (e)控制电路接线
变频器的电线线径的选择方法是这样的: 控制回路一般≥0.5mm2,主回路电线一般同电动机主回线所用线径。表1-4-2列出0.75～15kW变频器常用的塑料绝缘电线选配表,可供读者参考。
接线完毕应进行仔细检查,检查项目如下:
(1) 接线是否有错误。
(2) 电线的线屑,尤其是金属屑、短断头及其螺杆、螺母是否掉落在变频器内部,如有,必须及时取出,以免造成短路。
(3) 螺杆是否拧紧,电线是否松动。
图1-4-4 SB60系列变频器风机的拆卸
(a) 5.5kW以上变频器; (b) 4kW以下变频器
图1-4-5 电线在端子上的紧固方法
(4) 端子接线的裸露部分是否与别的端子带电部分相碰,是否触及了变频器外壳。
以上检查项目在接线完毕后,务必仔细检查,在确认无误之后方可通电。
表1-4-2 0.75～15kW变频器常选用的塑料绝缘电线选配
| 变频器输出容量 (kVA) | 电动机容量 (kW) | 输入电源 | 输出电源 | 额定电流 (A) | 主回路配线 (mm2) | 控制回路 (mm2) |
| 0.75 | 0.75 | 三相380V 50/60Hz | 0～380V 0～400Hz | 2.5 | 2.5 | ≥0.5 |
| 1.5 | 1.5 | 3.7 | 2.5 | |||
| 2.2 | 2.2 | 5.5 | 4 | |||
| 4 | 4 | 9.7 | 4 | |||
| 5.5 | 5.5 | 13 | 6 | |||
| 7.5 | 7.5 | 18 | 6 | |||
| 11 | 11 | 24 | 8 | |||
| 15 | 15 | 30 | 8 |
(七) 控制回路接线的注意事项
(1) 控制回路与主回路的接线,以及与其他动力线、电力线应分开走线,并保持一定距离 (尽量避开平行走线)。
(2) 变频器控制回路中的继电器触点端子引线 (如MA、MZ等),与其他控制回路端子的连接线要分开走线,以免触点闭合或断开时造成干扰信号。
(3) 为了防止噪声等信号引起的干扰,使变频器产生误动作,控制回路宜采用屏蔽线。屏蔽线的加工方法如图1-4-6所示。屏蔽层用导线引出与外壳的接地端相接。对于屏蔽层裸露的屏蔽线,须用绝缘带缠好,屏蔽层要避免屏蔽层与其他控制线及设备相碰。
图1-4-6 屏蔽线的端末处理示意图
(八) 变频器特殊形式安装
图1-4-7 变频器除潮式安装
1—进气孔; 2—排气孔; 3—金属丝网; 4—排气扇; 5—变频器;6—空调器
1.变频器除尘式安装
将变频器安装在电气柜内或者安装在机械设备的内空腔内。在机体内,变频器垂直向上安装,留足散热空间。柜内下方要有进气孔,上方要有排气孔,进排气孔要装上金属丝网以避免灰尘和异物进入柜内,避免液体滴入。上方排气孔要加装排气扇,并确保排气的气压,使空气对流畅通。变频器安装在上下孔之间。金属丝网的疏密确定除尘的效果。排气扇运行,造成冷空气进入,热空气上升排出,使散热良好。
安装后,可提高防护等级到IP41。即能防止细小的物体和较大的灰尘进入柜内,防止液体垂直滴入。适用于一般纺织工业厂房和灰尘较多的产品生产车间内使用。
2.变频器除潮式安装
安装方法如图1-4-7所示。
将变频器 “5” 安装在电气柜或者安装在机械设备的内空腔内。在腔内,变频器垂直安装,留足散热空间,柜内下方要有进气孔 “1”,上方要有排气孔 “2”。进、排气孔要装上金属丝网以避免灰尘、液体和异物进入柜腔内。上方排气孔 “2” 要加装排气扇 “4”,确保排气的气压,使空气对流畅通。柜腔内要加装除湿器或空调器“6”,以降低柜腔内的温度和湿度。变频器 “5” 安装在进、排气孔之间。金属丝网的目孔要细,以确保灰尘和较大的水珠不能吸入柜腔内。排气扇将冷风空气吸入,滤掉尘埃和水珠,并让热空气上升排出,造成良好的散热效果,在柜腔内形成低温、低潮环境,以确保变频器安全运行。
图1-4-8 变频器封闭式安装方法示意图
安装后的效果: 可提高防护等级到IP42。即能防止细小的物体和较大的灰尘进入柜内,防止机柜在15°以内滴入液体。适用于一般纺织工厂、化学工厂、皮革制造厂、水产品加工厂厂房和其他一切湿度较大和灰尘较多的场所内使用。
3.变频器封闭式安装
封闭式安装方法见图1-4-8所示,1为热气吸入,2为散热器,3为空调器,4是冷气排出,5为变频器。
将变频器安装在封闭的电气柜内,或者封闭的设备内腔内。在机内,变频器垂直向上安装,留足空间。柜内下方要有进气孔,上方要有排气孔。机柜或内腔连接一部空调器,家用窗式空调或者家用分体式空调都可以。让空调器的排气孔通过风道进入柜内的下方进气孔; 柜内的上方排气孔通过风道进入空调器的进气孔,以确保空调器运行时使冷空气进入柜内下方; 柜内上方的热空气进入空调器进行热交换,使空气变冷后,进入新循环。空调器的热交换散热器将柜内的热量排出机外空间。柜内密封,严格除尘、防潮、防滴、防水及降温,以确保变频器在良好的封闭空间中运行。变频器安装在上下孔之间。冷空气进入,热空气上升排出,造成良好的散热效果,柜内是低温和低湿度的环境,确保变频器安全运行。
安装后的效果: 可使防护等级提高到很高的水平,可使防护等级提高到IP55以上。即能达到防尘和防水甚至防爆 (空调器必须防爆) 的效果。适用于一般纺织厂、化学工厂、皮革制造厂、食品加工厂、矿山、油田和其他一切环境恶劣的场所使用。
4. 变频器分体式安装
机械设备产品中,考虑到产品的结构和装饰要求,不能将变频器直接装在设备的外部或表面,要求将变频器主体装在设备的内腔内或者装在设备的边缘空间,而将操作面板或者调速旋钮装在设备的操作面板上。根据这种要求,可以采取三种方法。
(1) 目前很多进口变频器的操作键盘和变频器主体可以组合和分离。在这种情况下,我们只需将操作键盘从变频器主体上拆下,然后采用厂家所指定的专用电缆和接插件,将操作键盘与变频器主体连接,连接线的长度由用户决定,一般在30m以内。将变频器主体装在设备内或边缘处,将操作键盘和设备操作面板装在一起,使用方便规范。
(2) 从变频器的外控制输入接口上,接入调速电位器或者调压稳压电源,同时接出运行与暂停开关或者正反转运行开关。将这些部件直接装在设备的操作面板上,将操作部件通过屏蔽导线接入变频器的外控制输入接口,将变频器装在设备内或者边缘处。这种方法既方便又实用。如图1-4-9所示。
图1-4-9 变频器分体式安装示意图
1—操作键; 2—电缆;3—变频器;4—电动机
(3) 目前,已有变频器的生产厂家,生产机械设备专用的一体化变频器。变频器主体防护等级较高,变频器主体上无任何操作部件。操作部件提供给用户,通过电缆线接入变频器。主体体积轻巧、安装方便。更引人注意的是,该产品售价低,便于用户降低成本。而变频器的外观装饰简化,外观装饰留给用户安排,既方便用户又有利于降低成本。这是一种值得推广的好方法。