Integrace a Pohon s proměnnou frekvencí (VFD) s nevýbušným motorem přináší významnou transformaci provozní účinnosti a řízení v nebezpečných prostředích. Primární výhoda spočívá v přesné regulaci rychlosti, kterou nabízí, což umožňuje motorům běžet přesně na požadovanou rychlost pro konkrétní proces, nikoli nepřetržitě na plný výkon. Tento cílený provoz vede k podstatným úsporám energie, protože spotřeba energie motoru je přímo úměrná třetí mocnině jeho otáček. Kromě toho VFD poskytují možnost pozvolného rozběhu a postupně rozběhnou motor na jeho provozní rychlost. To eliminuje vysoký zapínací proud spojený s přímým spouštěním, což snižuje mechanické namáhání hřídele motoru, ložisek a připojeného zařízení. Minimalizací elektrického a mechanického namáhání VFD přímo přispívá k prodloužení provozní životnosti nevýbušného motoru, snižuje prostoje a náklady na údržbu v kritických aplikacích, kde se o spolehlivosti nedá vyjednávat.
Výběr vhodného VFD pro motor odolný proti výbuchu vyžaduje pečlivý přístup, který jde nad rámec pouhého přizpůsobení jmenovitého výkonu. Elektrické charakteristiky motoru musí být důkladně vyhodnoceny, včetně jeho proudu při plném zatížení, provozního faktoru a třídy izolace, aby bylo zajištěno, že VFD zvládne očekávanou zátěž bez snížení výkonu. Prostředí, kde bude samotný VFD umístěn, je stejně důležité; zatímco je motor navržen pro prostředí s nebezpečím výbuchu, musí být VFD instalován v bezpečné oblasti nebo v uzavřeném prostoru vhodném pro jeho okolí. Je bezpodmínečně nutné zvolit VFD, který je speciálně navržen nebo certifikován pro použití s motory v potenciálně výbušném prostředí, protože musí zmírňovat jevy, jako jsou ložiskové proudy a napětí na hřídeli, které mohou být zhoršeny vysokofrekvenčním spínáním měniče. Měnič by měl také obsahovat pokročilé filtrování pro vytvoření čisté, sinusové výstupní vlny, minimalizující harmonické zkreslení, které může vést k přehřátí motoru a předčasnému selhání izolace.
Spojení mezi VFD a nevýbušným motorem je zranitelnost, která vyžaduje zvláštní pozornost, přičemž výběr kabelu je prvořadým bezpečnostním faktorem. Standardní motorové kabely nejsou pro tuto aplikaci vhodné kvůli vysokonapěťovým špičkám a jevu odražených vln generovaných rychle spínanými tranzistory VFD. Je nezbytné používat symetrické stíněné kabely VFD, které jsou speciálně dimenzovány pro provoz měniče. Tyto kabely jsou konstruovány s robustním stíněním, často kombinací fólie a opletení, které účinně obsahuje elektromagnetické rušení (EMI) generované měničem a brání mu v rušení jiné citlivé elektroniky. Symetrické zemnící vodiče zajišťují, že veškeré ložiskové proudy jsou bezpečně odvedeny pryč od ložisek motoru a chrání je před poškozením elektrickým výbojem (EDM). Správné postupy uzemnění, včetně uzemnění stínění jak na VFD, tak na konci motoru, jsou nesmlouvavé pro zachování integrity a bezpečnosti systému.
Fáze instalace je tam, kde se teoretické plánování setkává s praktickou aplikací a dodržování přísných směrnic je zásadní pro bezpečný a spolehlivý systém. Základním pravidlem je nikdy neumisťovat VFD do nebezpečné oblasti; měnič musí být nainstalován na bezpečném, čistém a dobře větraném místě, aby bylo zajištěno správné fungování jeho vlastních chladicích a ochranných systémů. Svorky motoru a vstupní body kabelů musí být pečlivě utěsněny v souladu s certifikačními normami pro ochranu proti výbuchu, aby byla zachována integrita krytu motoru a zabránilo se vnikání hořlavých plynů nebo prachu. Během uvádění do provozu musí být programování parametrů v rámci VFD provedeno s přesností, zadáním přesných údajů z typového štítku motoru, aby bylo umožněno adaptivní řízení a ochranné funkce měniče. Je také důležité nastavit vhodné rampy zrychlení a zpomalení, nakonfigurovat nastavení ochrany proti přetížení, které respektuje tepelnou kapacitu motoru, a povolit jakékoli požadované brzdné funkce pro zajištění řízeného zastavení.
Proaktivní a systematický režim údržby je klíčem k maximalizaci životnosti a spolehlivosti kombinace VFD a nevýbušného motoru. Pravidelné tepelné inspekce pomocí infračervených kamer mohou identifikovat horká místa v připojovacích skříních motoru a kabelových zakončeních dříve, než vedou ke katastrofické poruše. Periodické kontroly izolačního odporu kabelu jsou nezbytné pro detekci jakékoli degradace způsobené namáháním výstupní vlny VFD. Pracovníci údržby by měli důsledně monitorovat a čistit chladicí žebra motoru, protože provoz VFD při nízkých rychlostech může snížit samoochlazovací efekt, což vede k přehřátí. Z hlediska řešení problémů nabízejí moderní VFD neocenitelné diagnostické informace prostřednictvím svých protokolů poruch a provozních dat. Běžné problémy, jako jsou poruchy nadproudu, lze často vysledovat k mechanickému vázání nebo nesprávné době zrychlení, zatímco zemní poruchy mohou naznačovat porušení izolace v kabeláži nebo vinutí motoru, což vyžaduje okamžité vyšetření.