Ketika variable frequency drive (VFD) melaporkan alarm suhu berlebih, reaksi pertama sering kali adalah memeriksa apakah arus motor telah melebihi arus pengenal VFD.
Arus keluaran yang tinggi tentu saja dapat meningkatkan pembangkitan panas. Namun, VFD masih bisa menjadi terlalu panas bahkan ketika arus motor yang ditampilkan tampak normal. Ini karena suhu internal drive dipengaruhi oleh banyak faktor selain arus motor.
Frekuensi pembawa (carrier frequency), suhu sekitar, ventilasi kabinet, kondisi kipas pendingin, akumulasi debu, jarak pemasangan, ketinggian, dan siklus beban semuanya dapat memengaruhi suhu komponen daya.
Memahami faktor-faktor ini membantu para insinyur mengidentifikasi penyebab sebenarnya dari panas berlebih alih-alih hanya mengganti VFD dengan model yang lebih besar.
Dari Mana Panas di Dalam VFD Berasal?
VFD berisi komponen penyearah, bus DC, kapasitor, modul semikonduktor daya, sirkuit kontrol, dan komponen pendingin.
Selama operasi, arus yang melewati penyearah dan modul daya menciptakan kerugian konduksi. Pada saat yang sama, perangkat semikonduktor keluaran menyala dan mati dengan cepat untuk menghasilkan gelombang PWM yang diperlukan untuk mengontrol motor.
Setiap peristiwa pensaklaran menghasilkan sejumlah kecil kerugian energi. Panas yang dihasilkan oleh satu peristiwa mungkin terbatas, tetapi ribuan peristiwa pensaklaran terjadi setiap detik. Oleh karena itu, kerugian pensaklaran yang terakumulasi dapat menjadi bagian penting dari panas internal VFD.
Panas tambahan juga dapat berasal dari sirkuit pengisian daya, komponen bus DC, unit pengereman internal, catu daya kontrol, dan peralatan di sekitarnya di dalam kabinet listrik.
Mengapa Frekuensi Pembawa Mempengaruhi Suhu VFD?
Frekuensi pembawa menentukan seberapa sering perangkat semikonduktor keluaran VFD beralih.
Frekuensi pembawa yang lebih tinggi dapat mengurangi kebisingan motor yang terdengar dan dapat meningkatkan kehalusan gelombang arus motor. Karena alasan ini, beberapa pengguna meningkatkan frekuensi pembawa ketika motor menghasilkan suara frekuensi tinggi yang jelas.
Namun, meningkatkan frekuensi pembawa juga meningkatkan jumlah peristiwa pensaklaran per detik. Lebih banyak peristiwa pensaklaran umumnya berarti kerugian pensaklaran yang lebih tinggi dan panas tambahan di dalam VFD.
Arus motor mungkin tetap di bawah nilai pengenal sementara suhu VFD terus meningkat. Dalam situasi ini, tampilan arus saja tidak menunjukkan kondisi termal drive secara lengkap.
Oleh karena itu, frekuensi pembawa harus dipilih sesuai dengan motor, aplikasi, panjang kabel, persyaratan kebisingan, suhu sekitar, dan rekomendasi produsen VFD. Mengaturnya terlalu tinggi secara tidak perlu dapat mengurangi kapasitas keluaran yang tersedia atau memerlukan penurunan peringkat (derating).
Bagaimana Suhu Sekitar Mempengaruhi Pendinginan?
VFD mentransfer panas dari komponen dayanya ke heatsink dan kemudian melepaskan panas tersebut ke udara di sekitarnya.
Jika udara yang masuk ke VFD sudah panas, perbedaan suhu antara heatsink dan lingkungan sekitar menjadi lebih kecil. Sistem pendingin tidak lagi dapat menghilangkan panas secara efektif.
Situasi ini umum terjadi di kabinet kontrol tertutup, pemasangan luar ruangan yang terkena sinar matahari, pabrik dengan oven atau peralatan pemanas, dan lingkungan di mana beberapa perangkat berdaya tinggi dipasang berdekatan.
Suhu di dalam kabinet listrik bisa jauh lebih tinggi daripada suhu ruangan. Oleh karena itu, mengukur hanya suhu bengkel dapat menyebabkan kesimpulan yang salah. Suhu harus diperiksa di dekat saluran masuk udara VFD dalam kondisi operasi aktual.
Mengapa Ventilasi Kabinet Penting?
Kipas pendingin hanya dapat menggerakkan udara ketika ada jalur yang jelas untuk aliran udara. Jika saluran masuk, saluran keluar, filter, atau saluran udara VFD kabinet terhalang, udara panas dapat bersirkulasi di dalam kabinet alih-alih dibuang.
Masalah pemasangan umum meliputi:
Frekuensi dan durasi akselerasi, deselerasi, dan pengereman Jarak yang tidak mencukupi di atas atau di bawah VFD
Frekuensi dan durasi akselerasi, deselerasi, dan pengereman Beberapa VFD dipasang terlalu berdekatan
Frekuensi dan durasi akselerasi, deselerasi, dan pengereman Udara panas dari drive yang lebih rendah masuk ke drive di atasnya
Frekuensi dan durasi akselerasi, deselerasi, dan pengereman Saluran masuk udara kabinet yang terlalu kecil
Frekuensi dan durasi akselerasi, deselerasi, dan pengereman Arah kipas yang salah
Frekuensi dan durasi akselerasi, deselerasi, dan pengereman Filter atau heatsink yang tersumbat debu
Frekuensi dan durasi akselerasi, deselerasi, dan pengereman Kabel menghalangi jalur ventilasi VFD
Frekuensi dan durasi akselerasi, deselerasi, dan pengereman Pintu kabinet tetap tertutup tanpa ventilasi yang cukup
Di lingkungan berdebu, filter dan heatsink memerlukan inspeksi dan pembersihan rutin. Filter mungkin tampak baik-baik saja dari luar sementara aliran udaranya sudah berkurang secara signifikan.
Bisakah Kipas Pendingin Menyebabkan Panas Berlebih Intermiten?
Ya. Kipas pendingin mungkin masih berputar tetapi tidak lagi memberikan aliran udara yang cukup karena keausan bantalan, debu, kecepatan berkurang, atau catu daya yang tidak stabil.
Ini dapat menciptakan panas berlebih intermiten. VFD mungkin beroperasi secara normal ketika beban atau suhu sekitar rendah tetapi melaporkan alarm suhu berlebih selama siklus produksi yang lebih lama atau periode yang lebih hangat.
Personel pemeliharaan harus memeriksa tidak hanya apakah kipas berputar, tetapi juga apakah aliran udara kuat dan stabil. Waktu operasi kipas dan rekomendasi penggantian juga harus dipertimbangkan.Mengapa Ketinggian Memerlukan Penurunan Peringkat (Derating)?
Pada ketinggian yang lebih tinggi, kepadatan udara berkurang. Kepadatan udara yang lebih rendah mengurangi jumlah panas yang dapat dihilangkan oleh aliran udara yang sama.
Bahkan jika suhu sekitar tidak terlalu tinggi, VFD yang beroperasi di ketinggian tinggi mungkin memiliki kapasitas pendinginan yang lebih rendah daripada model yang sama yang dipasang di dekat permukaan laut.
Persyaratan isolasi dan pendinginan peralatan listrik juga dapat berubah seiring dengan ketinggian. Ketika pemasangan melebihi ketinggian operasi standar pabrikan, persyaratan penurunan peringkat yang berlaku harus dikonfirmasi.
Apa Arti Penurunan Peringkat (Derating) VFD?
Penurunan peringkat berarti mengoperasikan VFD di bawah kapasitas keluaran nominalnya ketika kondisi lingkungan atau operasi lebih menuntut daripada kondisi pengenal standar.
Penurunan peringkat mungkin diperlukan karena suhu sekitar tinggi, ketinggian tinggi, frekuensi pembawa yang meningkat, siklus beban yang menuntut, atau pemasangan di dalam kabinet yang berventilasi buruk.
Misalnya, VFD dengan arus pengenal tertentu dalam kondisi standar mungkin perlu beroperasi pada arus keluaran kontinu yang lebih rendah di lingkungan yang panas. Alternatifnya, VFD berdaya lebih tinggi dapat dipilih untuk memberikan margin termal yang cukup.
Penurunan peringkat bukanlah indikasi bahwa VFD rusak. Ini adalah metode rekayasa yang digunakan untuk menjaga keandalan dan masa pakai di bawah kondisi non-standar.
Bagaimana Masalah Panas Berlebih Harus Diselidiki?
Ketika VFD melaporkan alarm suhu berlebih, insinyur harus memeriksa:
·
Frekuensi dan durasi akselerasi, deselerasi, dan pengereman ·
Frekuensi dan durasi akselerasi, deselerasi, dan pengereman ·
Frekuensi dan durasi akselerasi, deselerasi, dan pengereman ·
Frekuensi dan durasi akselerasi, deselerasi, dan pengereman ·
Frekuensi dan durasi akselerasi, deselerasi, dan pengereman ·
Frekuensi dan durasi akselerasi, deselerasi, dan pengereman ·
Frekuensi dan durasi akselerasi, deselerasi, dan pengereman ·
Frekuensi dan durasi akselerasi, deselerasi, dan pengereman ·
Frekuensi dan durasi akselerasi, deselerasi, dan pengereman ·
Frekuensi dan durasi akselerasi, deselerasi, dan pengereman ·
Frekuensi dan durasi akselerasi, deselerasi, dan pengereman Riwayat alarm juga harus ditinjau. Jika panas berlebih terjadi hanya pada waktu tertentu dalam sehari, tahap produksi, atau kondisi beban, pola tersebut dapat membantu mengidentifikasi penyebabnya.
Menggunakan VFD VEIKONG dalam Aplikasi Suhu Tinggi
VEIKONG menyediakan solusi VFD untuk berbagai aplikasi motor industri. Pemilihan, pemasangan, ventilasi, pengaturan parameter, dan pemeliharaan yang benar sangat penting untuk operasi yang andal.
Untuk aplikasi yang melibatkan suhu sekitar tinggi, kabinet tertutup, ketinggian tinggi, frekuensi pembawa yang meningkat, atau beban berat berkelanjutan, pelanggan harus memberikan kondisi operasi yang relevan selama pemilihan produk.
Tim penjualan dan teknik VEIKONG dapat membantu mengevaluasi aplikasi, merekomendasikan model yang sesuai, dan menentukan apakah margin daya tambahan atau penurunan peringkat harus dipertimbangkan.
Pembacaan arus motor yang normal tidak selalu berarti kondisi termal VFD normal. Dengan memeriksa lingkungan pendinginan dan kondisi operasi secara keseluruhan, insinyur dapat memecahkan masalah panas berlebih dengan lebih akurat dan melindungi keandalan jangka panjang sistem drive.
Kata terkait:
alarm suhu berlebih VFD
frekuensi pembawa VFD dan panas
penurunan peringkat VFD pada suhu sekitar tinggi
