În sistemele moderne de automatizare și control industrial, cablurile VSD (unitate de viteză variabilă) joacă un rol vital ca o componentă importantă care conectează convertorul de frecvență (VFD) și motorul. Odată cu cerințele din ce în ce mai mari ale echipamentelor industriale pentru economisirea de energie, eficiență ridicată și informații, cablurile VSD au devenit treptat una dintre componentele de bază ale sistemelor moderne de inginerie electrică și automatizare, datorită performanței lor unice și a câmpurilor de aplicare largă.
Ca legătură cheie pentru convertoarele de frecvență la motoarele de control, principalele caracteristici ale cablurilor VSD sunt că acestea pot rezista la interferențe electrice frecvente, tensiune și temperatură înaltă și să aibă capacități de interferență anti-electromagnetică bune. Întrucât cablurile VSD au fost utilizate pe scară largă în echipamente industriale, construcții, transport, energie și alte câmpuri, înțelegerea conceptelor de bază, caracteristicilor structurale, standardelor de selecție, scenariilor de aplicare și problemelor comune ale cablurilor VSD are o semnificație deosebită pentru îmbunătățirea performanței echipamentelor și asigurarea funcționării în siguranță.
1. Definiția și funcțiaCablu VSD
1.1 Definiția cablului VSD
Cablul VSD, sau cablul de acționare cu viteză variabilă, este un tip de cablu proiectat pentru un sistem de acționare cu viteză variabilă. Sistemul de acționare cu viteză variabilă este un dispozitiv utilizat pentru a regla viteza și puterea motorului și controlează viteza motorului modificând frecvența și tensiunea sursei de alimentare a motorului. Cablul VSD este responsabil de transmiterea ieșirii semnalului de către invertor la motor și de alimentat starea de încărcare a motorului către invertor.
În comparație cu cablurile de alimentare obișnuite, mediul de lucru al cablului VSD este mai solicitant. Trebuie să poată rezista la curentul de comutare de înaltă frecvență, tensiune înaltă și interferențe electromagnetice puternice generate de invertor. Prin urmare, proiectarea cablului VSD trebuie să țină seama de aceste condiții speciale de muncă, inclusiv rezistență la temperatură ridicată, rezistență la interferență electromagnetică (EMI) și rezistență la defecțiuni electrice.
1.2 Funcția cablului VSD
Principala funcție a cablului VSD este conectarea invertorului și a motorului, transmiterea semnalului de control și a semnalului de putere generat de invertor și de a se asigura că motorul funcționează stabil și eficient în diferite condiții de funcționare. Rolul său poate fi explicat în mod specific din următoarele aspecte:
1. Transmisia puterii: Funcția de bază a cablului VSD este de a transmite puterea de ieșire a invertorului la motor. Deoarece invertorul ajustează frecvența de funcționare a motorului, cablul VSD trebuie să poată susține modificările în tensiune și curent și să reziste la fluctuații electrice frecvente.
2. Protecția interferenței electromagnetice (EMI): Deoarece invertorul folosește o tehnologie de comutare de înaltă frecvență, în timpul funcționării sale vor fi generate interferențe electromagnetice puternice, ceea ce poate afecta funcționarea normală a altor echipamente electrice. Cablurile VSD au de obicei un strat de ecranare, care poate reduce eficient interferența electromagnetică și poate asigura stabilitatea electrică a cablurilor și a altor echipamente.
3. Transmisia semnalului: cablurile VSD trebuie să transmită nu numai semnale de alimentare, ci și semnale de feedback de la motoare, cum ar fi viteza, temperatura, vibrațiile, etc. Proiectarea cablului trebuie să țină cont de integritatea acestor semnale pentru a evita pierderea sau distorsiunea semnalului.
4. Rezistența la defecțiuni electrice: în condiții de comutare de înaltă frecvență, cablurile VSD trebuie să aibă o rezistență puternică de defecțiuni electrice, mai ales atunci când semnalul de ieșire al invertorului fluctuează foarte mult. Cablul trebuie să poată funcționa stabil fără eșec.
2. Structura și caracteristicile cablului VSD
2.1 Structura cablului VSD
Structura cablului VSD este diferită de cea a cablului de alimentare obișnuit, care se reflectă în principal în următoarele aspecte:
1. Conductor: Conductorul cablului VSD este, în general, din cupru sau aluminiu. Conductivitatea conductorului de cupru este mai mare și este potrivită pentru aplicații cu cerințe mari de curent. Pentru a asigura stabilitatea și conductivitatea cablului, conductorul cablului VSD adoptă de obicei o structură împletită fină.
2. Strat de izolație: stratul de izolare a cablului VSD adoptă de obicei clorură de polivinil de înaltă calitate (PVC), polietilenă reticulată (XLPE) sau fluoroplastic (FEP) și alte materiale rezistente la coroziune chimică rezistentă la temperatură, rezistente la coroziune chimică și electromagnetică rezistentă la interferență. Principala funcție a stratului de izolare este izolarea conductorului de mediul extern pentru a preveni scurgerea curentă sau scurtcircuitul.
3. Strat de ecranare: Pentru a preveni interferența electromagnetică generată de invertor, cablul VSD adaugă de obicei un strat de ecranare. Stratul de ecranare poate fi confecționat din folie metalică, sârmă de cupru împletită sau folie de aluminiu, care are o performanță puternică de interferență anti-electromagnetică (EMI). Acest strat suprimă eficient radiația undelor electromagnetice și împiedică influența interferenței asupra sistemului.
4. Teaca exterioară: stratul de teacă exterior este, în general, din PVC, cauciuc sau alte materiale extrem de rezistente la uzură pentru a proteja cablul de deteriorarea fizică, coroziunea chimică sau mediul de temperatură ridicată. Teaca exterioară are de obicei rezistență puternică la uzură, rezistență la UV și impermeabilitate pentru a se asigura că cablul poate funcționa în mod fiabil în medii dure.
2.2 Caracteristicile cablurilor VSD
1. Abilitatea puternică de interferență anti-electromagnetică (EMI): Deoarece comutarea frecventă a invertorului va genera interferențe electromagnetice, cablurile VSD au de obicei capacități de protecție electromagnetică puternică. Stratul de ecranare împiedică efectiv interferența electromagnetică să intre în cablu și asigură siguranța electrică a sistemului.
2. Adaptabilitatea puternică de înaltă frecvență: Proiectarea cablului VSD se poate adapta la fluctuațiile de curent de înaltă frecvență generate de invertor și poate rezista efectiv la impulsurile de comutare de mare viteză generate de invertor pentru a evita distorsionarea semnalului și pierderea puterii.
3. Rezistență la temperatură ridicată și la coroziune chimică: stratul de izolație și teaca exterioară a cablului VSD sunt, în general, din materiale rezistente la temperaturi ridicate și la coroziune chimică, care pot funcționa stabil în medii extreme, în special adecvate pentru utilizarea în medii de gaze cu temperaturi ridicate sau corozive.
4. Rezistență puternică a uzurii: teaca exterioară a cablului VSD are de obicei o rezistență puternică a uzurii, poate fi folosită de mult timp într -un mediu industrial și nu este ușor deteriorată fizic.
3. Câmpurile de aplicare ale cablurilor VSD
Cabluri VSDsunt utilizate pe scară largă în diverse locuri în care este necesară controlul de acționare a frecvenței variabile a motoarelor, în special în următoarele câmpuri:
3.1 Automatizare industrială
În domeniul automatizării industriale, cablurile VSD sunt adesea folosite pentru a conduce diverse motoare, cum ar fi ventilatoare, pompe, compresoare, macarale, curele transportoare și alte echipamente. Prin sistemul de acționare a frecvenței variabile, viteza și pornirea și oprirea motorului pot fi controlate cu exactitate, obținând astfel economisirea de energie, îmbunătățind eficiența și prelungând durata de viață a echipamentului. Rolul cablurilor VSD în aceste dispozitive nu poate fi ignorat. Acesta asigură stabilitatea semnalului și a transmisiei de putere între invertor și motor.
3.2 Construirea electrică
Cablurile VSD sunt utilizate din ce în ce mai mult în câmpul de construcție, în special în aer condiționat, sisteme de ventilație, ascensoare, sisteme de control constant la temperatură și umiditate. Tehnologia de conversie a frecvenței poate ajusta eficient frecvența de funcționare a acestor dispozitive, poate reduce consumul de energie și poate îmbunătăți stabilitatea sistemului.
3.3 Tratarea apei și tratarea canalizării
În instalațiile de tratare a apei și de tratare a canalizării, cablurile VSD sunt utilizate pentru a controla funcționarea echipamentelor, cum ar fi pompele de apă și ventilatoarele. Prin ajustarea vitezei de lucru a echipamentului prin intermediul invertorului, se poate obține un control precis, după cum este necesar, îmbunătățind eficiența și flexibilitatea sistemului.
3.4 Putere și energie
În industria energetică și a energiei, cablurile VSD sunt utilizate pe scară largă în transmisia și distribuția energiei electrice, generarea de energie eoliană, generarea de energie solară și alte câmpuri. Invertorul poate ajusta eficient starea de lucru a echipamentelor electrice și poate maximiza eficiența utilizării energiei.
3.5 Transport
Cablurile VSD sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă în domeniul transportului, cum ar fi puterea de tracțiune a căilor ferate, sistemele de metrou, echipamentele de ridicare, etc. Prin reglarea precisă a conversiei frecvenței, netezimea funcționării echipamentului și efectul de economisire a energiei poate fi îmbunătățită.
4. Precauții de selecție și instalare a cablurilor VSD
4.1 Selectarea cablurilor VSD
Când selectați, trebuie să fie luați în considerare următorii factori în funcție de mediul și nevoile de aplicație specifice:
1. Specificații de cablu și cerințe de încărcare: Selectați secțiunea și tipul de cablu corespunzător în funcție de puterea, încărcarea și mediul de lucru al motorului.
2. Factorii de mediu: cum ar fi temperatura, umiditatea, indiferent dacă este expus la gaze corozive chimice sau la câmpuri electrice de înaltă tensiune etc.
3. Metoda de ecranare a cablurilor: Dacă interferența electromagnetică este puternică, trebuie să fie selectat un cablu VSD cu un efect de ecranare bun.
4. Rezistența la temperatură și presiune a cablului: Asigurați -vă că cablul nu va eșua din cauza temperaturii ridicate sau a tensiunii excesive atunci când invertorul funcționează.
4.2 Precauții de instalare
1. Evitați îndoirea excesivă a cablurilor: în timpul instalării, evitați îndoirea cablului într -un unghi mic pentru a evita deteriorarea structurii interne a cablului.
2. Împrumuturi rezonabile: Asigurați -vă că stratul de ecranare al cablului este împământat în mod corespunzător pentru a împiedica interferența electromagnetică să afecteze echipamentul.
3.. Impermeabil și anti-coroziune: Într-un mediu umed sau extrem de coroziv, ar trebui selectat un cablu VSD impermeabil și anti-coroziune, iar teaca exterioară a cablului ar trebui să fie asigurată a fi intactă.