Pengkabelan eksternal dan spesifikasi aplikasi untuk inverter tujuan umum

Otomasi Industri · Pengendalian Kecepatan · Teknologi Hemat Energi

Variable Frequency Drive (VFD) adalah perangkat elektronika daya yang terutama digunakan untuk mengatur kecepatan dan torsi motor arus bolak-balik. Dengan mengubah frekuensi sumber daya yang disuplai ke motor, VFD dapat mengontrol kecepatan putaran motor secara presisi, sehingga dapat memenuhi berbagai kebutuhan proses. Fungsi utama VFD meliputi: pengendalian kecepatan, penghematan energi, peningkatan akurasi pengendalian proses, perlindungan motor dan peralatan, penyesuaian terhadap kebutuhan beban yang berbeda-beda, serta peningkatan kualitas jaringan listrik.

I. Fungsi Utama Inverter

1. Pengaturan kecepatan:Memungkinkan pengguna untuk menyesuaikan kecepatan operasi motor sesuai kebutuhan aktual, bukan hanya pada satu kecepatan tetap.

2. Penghematan energi:Dengan mengatur kecepatan, konsumsi energi dapat dikurangi pada jam-jam di luar jam sibuk. Konsumsi daya berbanding lurus dengan pangkat tiga dari kecepatan putaran.

3. Meningkatkan ketepatan pengendalian proses:Memberikan pengoperasian yang mulus saat start dan stop serta kontrol kecepatan/torsi yang presisi, sehingga meningkatkan kualitas produksi.

4. Melindungi motor dan peralatan:Fitur start-stop yang halus mengurangi guncangan, serta menyediakan berbagai perlindungan seperti perlindungan terhadap arus berlebih, tegangan berlebih, dan beban berlebih.

5. Dapat beradaptasi dengan beban yang berbeda-beda:Membuat motor beroperasi pada titik efisiensi optimal, cocok untuk beban torsi konstan maupun torsi variabel.

6. Meningkatkan kualitas jaringan listrik:Mengurangi distorsi harmonik arus masukan melalui filter atau teknologi front-end aktif.

II. Hal-hal Penting dalam Pemilihan Inverter

(1) Karakteristik beban dan parameter motor

● Jenis beban:Torsi konstan (misalnya pada derek, pilih yang memiliki kapasitas kelebihan beban tinggi); torsi variabel (misalnya pada kipas angin dan pompa air, pilih yang hemat energi).
● Parameter motor listrik:Sesuai dengan rentang daya, tegangan, arus, jumlah kutub, dan frekuensi.

(2) Parameter Kinerja Inverter

● Kapasitas daya:Tidak boleh kurang dari daya motor, dengan cadangan 20%–30% untuk beban berat.
● Metode pengendalian:Kontrol V/F (biaya rendah, pengaturan kecepatan sederhana); Kontrol vektor (kontrol torsi/kecepatan dengan presisi tinggi).
● Kapasitas kelebihan beban:Umumnya didukung pada rentang 120% hingga 150% selama 1 menit.

(3) Adaptasi terhadap Lingkungan dan Kebutuhan Fungsional

Lingkungan instalasi:Suhu (-10–40 °C), kelembapan (<90%), tingkat perlindungan (IP).
EMC:Pasang reaktor dan filter, serta hindari penggunaan sumber daya yang sama dengan PLC.
Fungsi proses:Pengaturan PID, kecepatan multi-tahap, frekuensi lompatan, fungsi pengereman (resistor pengereman).
Antarmuka dan Keamanan:Komunikasi (Modbus/Profinet), fungsi keselamatan (STO).

III. Hal-hal Penting dalam Pemeliharaan dan Perawatan

Periksa kondisi lingkungan pengoperasian (suhu dan kelembapan); jika suhu tinggi, buka penutup untuk membantu pendinginan.
Bersihkan debu, dan pastikan tidak ada bau aneh serta tidak ada gas yang mudah terbakar atau meledak di sekitarnya.
Periksa apakah unit utama mengalami getaran, suara bising, atau bau yang tidak wajar, serta pastikan terminal terpasang dengan kencang.
Periksa kelancaran kerja motor dan suhunya.
Memantau parameter tegangan masukan, arus masukan, dan arus keluaran.

IV. Pengkabelan Khas pada Inverter

Ada banyak produsen inverter konvensional (ABB, Siemens, Schneider, dll.). Bagian ini akan membahasInverter tiga fasa 400 V tipe SINAMICS V20 dari SiemensMari kita ambil contoh untuk menjelaskannya.

Petunjuk Pemasangan Kabel Standar (lihat Gambar 20-1):

Sumber daya listrik disambungkan ke terminal sumber daya melalui sekring, kontaktor, reaktor masukan, dan filter L1, L2, L3. Terminal motor U, V, W Dihubungkan ke motor melalui reaktor keluaran. Semua terminal PE pada peralatan harus diarde. Terminal rem memungkinkan pengereman dengan pembuangan energi melalui sambungan antara unit rem dan resistor rem. Pengoperasian jarak jauh dapat dilakukan melalui modul antarmuka BOP, atau dengan menghubungkan modul koneksi cerdas untuk penyetelan cepat.

19bbc670084a305b23ec6afd27d73cd2 Gambar 20-1: Pengkabelan khas inverter

520d238ef9348cac8bcc86f3293d102a Gambar 20-2 Diagram pengkabelan sirkuit utama dan sirkuit kontrol SINAMICS V20

Hal-hal yang perlu diperhatikan:
1. Batasan panjang kabel berpelindung: Dalam kondisi yang sama, panjang kabel berpelindung yang digunakan lebih pendek daripada kabel tanpa pelindung.
2. Teknologi 87 Hz: Ketika inverter 400 V dihubungkan ke motor 230 V/400 V dengan frekuensi operasi 87 Hz, motor yang harus dipilih adalahCara Menyambung Segitiga。