Integrointi a Variable Frequency Drive (VFD) Räjähdyssuojatulla moottorilla saa aikaan merkittävän muutoksen toiminnan tehokkuudessa ja hallinnassa vaarallisissa ympäristöissä. Ensisijainen hyöty on sen tarjoamassa tarkassa nopeudensäädössä, jonka ansiosta moottorit voivat käydä täsmälleen tietylle prosessille vaaditulla nopeudella, eikä jatkuvasti täydellä teholla. Tämä kohdennettu toiminta johtaa merkittäviin energiansäästöihin, koska moottorin tehonkulutus on suoraan verrannollinen sen nopeuden kuutioon. Lisäksi VFD:t tarjoavat pehmeän käynnistyksen ominaisuuden nostaen moottoria asteittain sen käyttönopeuteen. Tämä eliminoi suorakäynnistykseen liittyvän suuren käynnistysvirran, mikä vähentää moottorin akseliin, laakereihin ja liitettyihin laitteisiin kohdistuvaa mekaanista rasitusta. Minimoimalla sähköisen ja mekaanisen rasituksen VFD myötävaikuttaa suoraan räjähdyssuojatun moottorin käyttöiän pidentämiseen, mikä vähentää seisokkeja ja ylläpitokustannuksia kriittisissä sovelluksissa, joissa luotettavuudesta ei voi neuvotella.
Sopivan VFD:n valitseminen räjähdyssuojatulle moottorille vaatii huolellista lähestymistapaa, joka menee pidemmälle kuin pelkkä hevosvoimaluokituksen sovittaminen. Moottorin sähköiset ominaisuudet, mukaan lukien sen täysi kuormitusvirta, käyttökerroin ja eristysluokka, on arvioitava perusteellisesti, jotta voidaan varmistaa, että VFD pystyy käsittelemään odotetun kuorman ilman alenemista. Ympäristö, jossa itse VFD sijoitetaan, on yhtä kriittinen; kun moottori on suunniteltu vaarallisille alueille, VFD on asennettava turvalliselle alueelle tai ympäristöönsä sopivaan koteloon. On välttämätöntä valita VFD, joka on erityisesti suunniteltu tai sertifioitu käytettäväksi moottoreiden kanssa mahdollisesti räjähdysvaarallisissa tiloissa, koska sen on vähennettävä laakerivirtojen ja akselijännitteiden kaltaisia ilmiöitä, joita taajuusmuuttajan suurtaajuuskytkentä voi pahentaa. Taajuusmuuttajassa tulee myös olla kehittynyt suodatus puhtaan sinimuotoisen lähtöaaltomuodon tuottamiseksi, mikä minimoi harmonisen vääristymän, joka voi johtaa moottorin ylikuumenemiseen ja ennenaikaiseen eristysvaurioon.
VFD:n ja räjähdyssuojatun moottorin välinen yhteys on haavoittuvuus, joka vaatii erityistä huomiota, ja kaapelin valinta on ensisijainen turvallisuustekijä. Vakiomoottorikaapelit eivät sovellu tähän sovellukseen VFD:n nopeasti vaihtavien transistoreiden synnyttämien suurjännitepiikkien ja heijastusaaltoilmiöiden vuoksi. On välttämätöntä käyttää symmetrisiä, suojattuja VFD-kaapeleita, jotka on erityisesti mitoitettu invertterikäyttöön. Nämä kaapelit on rakennettu kestävällä suojalla, usein kalvon ja punoksen yhdistelmällä, joka sisältää tehokkaasti taajuusmuuttajan synnyttämiä sähkömagneettisia häiriöitä (EMI), jotka estävät sitä häiritsemästä muuta herkkää elektroniikkaa. Symmetriset maadoitusjohtimet varmistavat, että kaikki laakerivirrat ohjataan turvallisesti pois moottorin laakereista, mikä suojaa niitä sähköpurkauskoneistuksen (EDM) vaurioilta. Asianmukaisista maadoituskäytännöistä, mukaan lukien suojan maadoitus sekä VFD:n että moottorin päässä, ei voida neuvotella järjestelmän eheyden ja turvallisuuden ylläpitämiseksi.
Asennusvaiheessa teoreettinen suunnittelu kohtaa käytännön sovelluksen, ja tiukkojen ohjeiden noudattaminen on ratkaisevan tärkeää turvallisen ja luotettavan järjestelmän kannalta. Perussääntö on, että VFD:tä ei saa koskaan sijoittaa vaara-alueelle. taajuusmuuttaja on asennettava turvalliseen, puhtaaseen ja hyvin ilmastoituun paikkaan, jotta sen omat jäähdytys- ja suojajärjestelmät toimivat oikein. Moottorin liittimet ja kaapelien läpivientikohdat on tiivistettävä huolellisesti räjähdyssuojattujen sertifiointistandardien mukaisesti, jotta moottorin kotelon eheys säilyy ja syttyvien kaasujen tai pölyn sisäänpääsy estetään. Käyttöönoton aikana VFD:n parametrien ohjelmointi on suoritettava tarkasti ja syötettävä tarkat moottorin tyyppikilven tiedot taajuusmuuttajan mukautuvan ohjauksen ja suojausominaisuuksien mahdollistamiseksi. On myös tärkeää asettaa asianmukaiset kiihdytys- ja hidastusrampit, konfiguroida ylikuormitussuoja-asetukset, jotka kunnioittavat moottorin lämpökapasiteettia, ja mahdollistaa tarvittavat jarrutustoiminnot hallitun pysähtymisen varmistamiseksi.
Ennakoiva ja järjestelmällinen huolto-ohjelma on avain VFD:n ja räjähdyssuojatun moottorin yhdistelmän käyttöiän ja luotettavuuden maksimoimiseen. Säännölliset lämpötarkastukset infrapunakameroilla voivat tunnistaa kuumat kohdat moottorin liitäntärasioista ja kaapeliliittimistä ennen kuin ne johtavat katastrofaaliseen vikaan. Kaapelin eristysvastuksen määräajoin tarkastaminen on tarpeen VFD:n lähtöaaltomuodon jännityksen aiheuttaman huonontumisen havaitsemiseksi. Huoltohenkilöstön tulee valvoa ja puhdistaa jatkuvasti moottorin jäähdytysripoja, koska VFD-käyttö alhaisilla nopeuksilla voi vähentää itsejäähdytysvaikutusta, mikä johtaa ylikuumenemiseen. Vianmäärityksen näkökulmasta nykyaikaiset VFD:t tarjoavat korvaamatonta diagnostiikkatietoa vikalokien ja toimintatietojen kautta. Yleiset ongelmat, kuten ylivirtaviat, voidaan usein jäljittää mekaaniseen sidokseen tai väärään kiihdytysaikaan, kun taas maadoitusvirheet voivat viitata eristyksen rikkoutumiseen kaapeleissa tai moottorin käämeissä, mikä vaatii välitöntä tutkimusta.