在變頻器日常維護(hù)過(guò)程中應(yīng)出現(xiàn)的問(wèn)題及注意事項(xiàng)_第1頁(yè)
在變頻器日常維護(hù)過(guò)程中應(yīng)出現(xiàn)的問(wèn)題及注意事項(xiàng)_第2頁(yè)
在變頻器日常維護(hù)過(guò)程中應(yīng)出現(xiàn)的問(wèn)題及注意事項(xiàng)_第3頁(yè)
在變頻器日常維護(hù)過(guò)程中應(yīng)出現(xiàn)的問(wèn)題及注意事項(xiàng)_第4頁(yè)
在變頻器日常維護(hù)過(guò)程中應(yīng)出現(xiàn)的問(wèn)題及注意事項(xiàng)_第5頁(yè)
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1、在變頻器日常維護(hù)過(guò)程中,經(jīng)常遇到各種各樣的問(wèn)題,如外圍線路問(wèn)題,參數(shù)設(shè)定不良或機(jī)械故障。如果是變頻器出現(xiàn)故障,如何去判斷是哪一部分問(wèn)題,在這里略作介紹。一、靜態(tài)測(cè)試1、測(cè)試整流電路 找到變頻器內(nèi)部直流電源的P端和N端,將萬(wàn)用表調(diào)到電阻X10檔,紅表棒接到P,黑 表棒分別依到R、S、T,應(yīng)該有大約幾十歐的阻值,且基本平衡。相反將黑表棒接到P 端,紅表棒依次接到R、S、T,有一個(gè)接近于無(wú)窮大的阻值。將紅表棒接到N端,重復(fù) 以上步驟,都應(yīng)得到相同結(jié)果。如果有以下結(jié)果,可以判定電路已出現(xiàn)異常,A.阻值 三相不平衡,可以說(shuō)明整流橋故障。B.紅表棒接P端時(shí),電阻無(wú)窮大,可以斷定整流橋 故障或起動(dòng)電阻出現(xiàn)故

2、障。2、測(cè)試逆變電路 將紅表棒接到P端,黑表棒分別接U、V、W上,應(yīng)該有幾十歐的阻值,且各相阻值基 本相同,反相應(yīng)該為無(wú)窮大。將黑表棒接到N端,重復(fù)以上步驟應(yīng)得到相同結(jié)果,否則 可確定逆變模塊故障二、動(dòng)態(tài)測(cè)試 在靜態(tài)測(cè)試結(jié)果正常以后,才可進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試,即上電試機(jī)。在上電前后必須注意 以下幾點(diǎn):1、上電之前,須確認(rèn)輸入電壓是否有誤,將380V電源接入220V級(jí)變頻器之中會(huì)出現(xiàn)炸機(jī) (炸電容、壓敏電阻、模塊等)。2、檢查變頻器各接播口是否已正確連接,連接是否有松動(dòng),連接異常有時(shí)可能導(dǎo)致變頻器 出現(xiàn)故障,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)炸機(jī)等情況。3、上電后檢測(cè)故障顯示內(nèi)容,并初步斷定故障及原因。4、如未顯示故障,首先

3、檢查參數(shù)是否有異常,并將參數(shù)復(fù)歸后,進(jìn)行空載(不接電機(jī))情況下 啟動(dòng)變頻器,并測(cè)試U、V、W三相輸出電壓值。如出現(xiàn)缺相、三相不平衡等情況,則模 塊或驅(qū)動(dòng)板等有故障5、在輸出電壓正常(無(wú)缺相、三相平衡)的情況下,帶載測(cè)試。測(cè)試時(shí),最好是滿負(fù)載 測(cè)試。三、故障判斷1、整流模塊損壞 一般是由于電網(wǎng)電壓或內(nèi)部短路引起。在排除內(nèi)部短路情況下,更換整流橋。在現(xiàn) 場(chǎng)處理故障時(shí),應(yīng)重點(diǎn)檢查用戶電網(wǎng)情況,如電網(wǎng)電壓,有無(wú)電焊機(jī)等對(duì)電網(wǎng)有污染 的設(shè)備等。2、逆變模塊損壞 一般是由于電機(jī)或電纜損壞及驅(qū)動(dòng)電路故障引起。在修復(fù)驅(qū)動(dòng)電路之后,測(cè)驅(qū)動(dòng)波 形良好狀態(tài)下,更換模塊。在現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)中更換驅(qū)動(dòng)板之后,還必須注意檢查馬達(dá)

4、及連 接電纜。在確定無(wú)任何故障下,運(yùn)行變頻器。3、上電無(wú)顯示 一般是由于開關(guān)電源損壞或軟充電電路損壞使直流電路無(wú)直流電引起,如啟動(dòng)電阻 損壞,也有可能是面板損壞。4、上電后顯示過(guò)電壓或欠電壓 一般由于輸入缺相,電路老化及電路板受潮引起。找出其電壓檢測(cè)電路及檢測(cè)點(diǎn), 更換損壞的器件。5、上電后顯示過(guò)電流或接地短路 一般是由于電流檢測(cè)電路損壞。如霍爾元件、運(yùn)放等。6、啟動(dòng)顯示過(guò)電流 一般是由于驅(qū)動(dòng)電路或逆變模塊損壞引起。7、空載輸出電壓正常,帶載后顯示過(guò)載或過(guò)電流 該種情況一般是由于參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或驅(qū)動(dòng)電路老化,模塊損傷引起 變頻器工作原理變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、再次整流(直流變交流)

5、、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成的。 注:再次整流(直流變交流)-更貼切的叫法是 逆變!在這里感謝蔡工給我們編輯們提的意見(jiàn)!也歡迎大家多給我們編輯組提出更多寶貴的意見(jiàn)和建議! 1. 電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為什么能夠自由地改變? *1: r/min 電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度單位:每分鐘旋轉(zhuǎn)次數(shù),也可表示為rpm. 例如:2極電機(jī) 50Hz 3000 r/min 4極電機(jī) 50Hz 1500 r/min $電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度同頻率成比例 本文中所指的電機(jī)為感應(yīng)式交流電機(jī),在工業(yè)中所使用的大部分電機(jī)均為此類型電機(jī)。 感應(yīng)式交流電機(jī)(以后簡(jiǎn)稱為電機(jī))的旋轉(zhuǎn)速度近似地確決于電機(jī)的極數(shù)和頻率。 由電機(jī)的工作原理決定

6、電機(jī)的極數(shù)是固定不變的。由于該極數(shù)值不是一個(gè)連續(xù)的數(shù)值(為2的倍數(shù),例如極數(shù)為2,4,6),所以一般不適和通過(guò)改變?cè)撝祦?lái)調(diào)整電機(jī)的速度。 另外,頻率能夠在電機(jī)的外面調(diào)節(jié)后再供給電機(jī),這樣電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度就可以被自由的控制。 因此,以控制頻率為目的的變頻器,是做為電機(jī)調(diào)速設(shè)備的優(yōu)選設(shè)備。 n = 60f/p n: 同步速度 f: 電源頻率 p: 電機(jī)極對(duì)數(shù) $ 改變頻率和電壓是最優(yōu)的電機(jī)控制方法 如果僅改變頻率而不改變電壓,頻率降低時(shí)會(huì)使電機(jī)出于過(guò)電壓(過(guò)勵(lì)磁),導(dǎo)致電機(jī)可能被燒壞。因此變頻器在改變頻率的同時(shí)必須要同時(shí)改變電壓。 輸出頻率在額定頻率以上時(shí),電壓卻不可以繼續(xù)增加,最高只能是等于電機(jī)的

7、額定電壓。 例如:為了使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減半,把變頻器的輸出頻率從50Hz改變到25Hz,這時(shí)變頻器的輸出電壓就需要從400V改變到約200V 2. 當(dāng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度(頻率)改變時(shí),其輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)怎樣? *1: 工頻電源 由電網(wǎng)提供的動(dòng)力電源(商用電源) *2: 起動(dòng)電流 當(dāng)電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),變頻器的輸出電流 -變頻器驅(qū)動(dòng)時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩要小于直接用工頻電源驅(qū)動(dòng)- 電機(jī)在工頻電源供電時(shí)起動(dòng)和加速?zèng)_擊很大,而當(dāng)使用變頻器供電時(shí),這些沖擊就要弱一些。工頻直接起動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的起動(dòng)電流。而當(dāng)使用變頻器時(shí),變頻器的輸出電壓和頻率是逐漸加到電機(jī)上的,所以電機(jī)起動(dòng)電流和沖擊要小些。 通常,電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要

8、隨頻率的減?。ㄋ俣冉档停┒鴾p小。減小的實(shí)際數(shù)據(jù)在有的變頻器手冊(cè)中會(huì)給出說(shuō)明。 通過(guò)使用磁通矢量控制的變頻器,將改善電機(jī)低速時(shí)轉(zhuǎn)矩的不足,甚至在低速區(qū)電機(jī)也可輸出足夠的轉(zhuǎn)矩。 3. -當(dāng)變頻器調(diào)速到大于50Hz頻率時(shí),電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩將降低- 通常的電機(jī)是按50Hz電壓設(shè)計(jì)制造的,其額定轉(zhuǎn)矩也是在這個(gè)電壓范圍內(nèi)給出的。因此在額定頻率之下的調(diào)速稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速. (T=Te, P60Hz時(shí), X會(huì)相應(yīng)減小 對(duì)于電機(jī)來(lái)說(shuō), T=K*I*X, (K:常數(shù), I:電流, X:磁通), 因此轉(zhuǎn)矩T會(huì)跟著磁通X減小而減小. 同時(shí), 小于50Hz時(shí), 由于I*R很小, 所以U/f=E/f不變時(shí), 磁通(X)為常數(shù)

9、. 轉(zhuǎn)矩T和電流成正比. 這也就是為什么通常用變頻器的過(guò)流能力來(lái)描述其過(guò)載(轉(zhuǎn)矩)能力. 并稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速(額定電流不變-最大轉(zhuǎn)矩不變) 結(jié)論: 當(dāng)變頻器輸出頻率從50Hz以上增加時(shí), 電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)減小. 5. 其他和輸出轉(zhuǎn)矩有關(guān)的因素 發(fā)熱和散熱能力決定變頻器的輸出電流能力,從而影響變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩能力。 載波頻率: 一般變頻器所標(biāo)的額定電流都是以最高載波頻率, 最高環(huán)境溫度下能保證持續(xù)輸出的數(shù)值. 降低載波頻率, 電機(jī)的電流不會(huì)受到影響。但元器件的發(fā)熱會(huì)減小。 環(huán)境溫度:就象不會(huì)因?yàn)闄z測(cè)到周圍溫度比較低時(shí)就增大變頻器保護(hù)電流值. 海拔高度: 海拔高度增加, 對(duì)散熱和絕緣性能都有影響.一

10、般1000m以下可以不考慮. 以上每1000米降容5%就可以了. 6. 矢量控制是怎樣改善電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩能力的? *1: 轉(zhuǎn)矩提升 此功能增加變頻器的輸出電壓(主要是低頻時(shí)),以補(bǔ)償定子電阻上電壓降引起的輸出轉(zhuǎn)矩?fù)p失,從而改善電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。 $ 改善電機(jī)低速輸出轉(zhuǎn)矩不足的技術(shù) 使用矢量控制,可以使電機(jī)在低速,如(無(wú)速度傳感器時(shí))1Hz(對(duì)4極電機(jī),其轉(zhuǎn)速大約為30r/min)時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩可以達(dá)到電機(jī)在50Hz供電輸出的轉(zhuǎn)矩(最大約為額定轉(zhuǎn)矩的150)。 對(duì)于常規(guī)的V/F控制,電機(jī)的電壓降隨著電機(jī)速度的降低而相對(duì)增加,這就導(dǎo)致由于勵(lì)磁不足,而使電機(jī)不能獲得足夠的旋轉(zhuǎn)力。為了補(bǔ)償這個(gè)不足,變頻器

11、中需要通過(guò)提高電壓,來(lái)補(bǔ)償電機(jī)速度降低而引起的電壓降。變頻器的這個(gè)功能叫做轉(zhuǎn)矩提升(*1)。 轉(zhuǎn)矩提升功能是提高變頻器的輸出電壓。然而即使提高很多輸出電壓,電機(jī)轉(zhuǎn)矩并不能和其電流相對(duì)應(yīng)的提高。 因?yàn)殡姍C(jī)電流包含電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩分量和其它分量(如勵(lì)磁分量)。 矢量控制把電機(jī)的電流值進(jìn)行分配,從而確定產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電機(jī)電流分量和其它電流分量(如勵(lì)磁分量)的數(shù)值。 矢量控制可以通過(guò)對(duì)電機(jī)端的電壓降的響應(yīng),進(jìn)行優(yōu)化補(bǔ)償,在不增加電流的情況下,允許電機(jī)產(chǎn)出大的轉(zhuǎn)矩。此功能對(duì)改善電機(jī)低速時(shí)溫升也有效。 變頻器基礎(chǔ)原理知識(shí) 1.變頻器基礎(chǔ) 1: VVVF 是 Variable Voltage and Variab

12、le Frequency 的縮寫,意為改變電壓和改變頻率,也就是人們所說(shuō)的變壓變頻。 2: CVCF 是 Constant Voltage and Constant Frequency 的縮寫,意為恒電壓、恒頻率,也就是人們所說(shuō)的恒壓恒頻。 我們使用的電源分為交流電源和直流電源,一般的直流電源大多是由交流電源通過(guò)變壓器變壓,整流濾波后得到的。交流電源在人們使用電源中占總使用電源的95左右。 無(wú)論是用于家庭還是用于工廠,單相交流電源和三相交流電源,其電壓和頻率均按各國(guó)的規(guī)定有一定的標(biāo)準(zhǔn),如我國(guó)大陸規(guī)定,直接用戶單相交流電為220V,三相交流電線電壓為380V,頻率為50Hz,其它國(guó)家的電源電壓和

13、頻率可能于我國(guó)的電壓和頻率不同,如有單相100V/60Hz,三相200V/60Hz等等,標(biāo)準(zhǔn)的電壓和頻率的交流供電電源叫工頻交流電。 通常,把電壓和頻率固定不變的工頻交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。 為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率,該設(shè)備首先要把電源的交流電變換為直流電(DC),這個(gè)過(guò)程叫整流。 把直流電(DC)變換為交流電(AC)的裝置,其科學(xué)術(shù)語(yǔ)為“inverter”(逆變器)。 一般逆變器是把直流電源逆變?yōu)橐欢ǖ墓潭l率和一定電壓的逆變電源。對(duì)于逆變?yōu)轭l率可調(diào)、電壓可調(diào)的逆變器我們稱為變頻器。 變頻器輸出的波形是模擬正弦波,主要是用在三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速用,又叫變頻調(diào)速器

14、。 對(duì)于主要用在儀器儀表的檢測(cè)設(shè)備中的波形要求較高的可變頻率逆變器,要對(duì)波形進(jìn)行整理,可以輸出標(biāo)準(zhǔn)的正弦波,叫變頻電源。一般變頻電源是變頻器價(jià)格的1520倍。 由于變頻器設(shè)備中產(chǎn)生變化的電壓或頻率的主要裝置叫“inverter”,故該產(chǎn)品本身就被命名為“inverter”,即:變頻器。 變頻器也可用于家電產(chǎn)品。使用變頻器的家電產(chǎn)品中,不僅有電機(jī)(例如空調(diào)等),還有熒光燈等產(chǎn)品。 用于電機(jī)控制的變頻器,既可以改變電壓,又可以改變頻率。但用于熒光燈的變頻器主要用于調(diào)節(jié)電源供電的頻率。 汽車上使用的由電池(直流電)產(chǎn)生交流電的設(shè)備也以“inverter”的名稱進(jìn)行出售。 變頻器的工作原理被廣泛應(yīng)用于

15、各個(gè)領(lǐng)域。例如計(jì)算機(jī)電源的供電,在該項(xiàng)應(yīng)用中,變頻器用于抑制反向電壓、頻率的波動(dòng)及電源的瞬間斷電。 2. 電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為什么能夠自由地改變? n = 60f/p(1-s) n: 電機(jī)的轉(zhuǎn)速 f: 電源頻率 p: 電機(jī)磁極對(duì)數(shù) s:電機(jī)的轉(zhuǎn)差率 電機(jī)的轉(zhuǎn)速 = 60(秒)頻率(Hz)/電機(jī)的磁極對(duì)數(shù) - 電機(jī)的轉(zhuǎn)差率 電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度單位:每分鐘旋轉(zhuǎn)次數(shù),rpm/min也可表示為rpm 電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度同頻率成比例 同步電機(jī)的轉(zhuǎn)差矩為0,同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速 = 60(秒)*頻率(Hz)電機(jī)的磁極對(duì)數(shù) 異步的轉(zhuǎn)速比同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速低。 例如:4極三相步電機(jī) 60Hz時(shí) 低于 1,800 r/min 4極三相

16、異步電機(jī) 50Hz時(shí)低于 1,500 r/min 本文中所指的電機(jī)為感應(yīng)式交流電機(jī),在工業(yè)領(lǐng)域所使用的大部分電機(jī)均為此類型電機(jī)。 感應(yīng)式交流電機(jī)(以后簡(jiǎn)稱為電機(jī))的旋轉(zhuǎn)速度近似地確決于電機(jī)的極對(duì)數(shù)和頻率。 由電機(jī)的工作原理決定電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)是固定不變的。由于電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)1個(gè)磁極對(duì)數(shù)等于2極,電機(jī)的極數(shù)不是一個(gè)連續(xù)的數(shù)值(為2的倍數(shù),例如極數(shù)為2,4,6),所以不適和改變?cè)撝祦?lái)調(diào)整電機(jī)的速度。 另外,頻率是電機(jī)供電電源的電信號(hào),所以該值能夠在電機(jī)的外面調(diào)節(jié)后再供給電機(jī),這樣電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度就可以被自由的控制。 因此,以控制頻率為目的的變頻器,是做為電機(jī)調(diào)速設(shè)備的優(yōu)選設(shè)備。 改變頻率和電壓是最優(yōu)的

17、電機(jī)控制方法 如果僅改變頻率,電機(jī)將被燒壞。特別是當(dāng)頻率降低時(shí),該問(wèn)題就非常突出。為了防止電機(jī)燒毀事故的發(fā)生,變頻器在改變頻率的同時(shí)必須要同時(shí)改變電壓。 例如:為了使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減半,變頻器的輸出頻率必須從60Hz改變到30Hz,這時(shí)變頻器的輸出電壓就必須從400V改變到約200V。 如果要正確的使用變頻器, 必須認(rèn)真地考慮散熱的問(wèn)題。 變頻器的故障率隨溫度升高而成指數(shù)的上升。使用壽命隨溫度升高而成指數(shù)的下降。環(huán)境溫度升高10度,變頻器使用壽命減半。 因此,我們要重視散熱問(wèn)題??! 在變頻器工作時(shí),流過(guò)變頻器的電流是很大的, 變頻器產(chǎn)生的熱量也是非常大的,不能忽視其發(fā)熱所產(chǎn)生的影響 通常,變頻

18、器安裝在控制柜中。我們要了解一臺(tái)變頻器的發(fā)熱量大概是多少. 可以用以下公式估算: 發(fā)熱量的近似值 變頻器容量(KW)55 W 在這里, 如果變頻器容量是以恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載為準(zhǔn)的 (過(guò)流能力150% * 60s) 如果變頻器帶有直流電抗器或交流電抗器, 并且也在柜子里面, 這時(shí)發(fā)熱量會(huì)更大一些。 電抗器安裝在變頻器側(cè)面或測(cè)上方比較好。 這時(shí)可以用估算: 變頻器容量(KW)60 W 因?yàn)楦髯冾l器廠家的硬件都差不多, 所以上式可以針對(duì)各品牌的產(chǎn)品. 注意: 如果有制動(dòng)電阻的話,因?yàn)橹苿?dòng)電阻的散熱量很大, 因此最好安裝位置最好和變頻器隔離開, 如裝在柜子上面或旁邊等。 那么, 怎樣采能降低控制柜內(nèi)的發(fā)熱量呢

19、? 當(dāng)變頻器安裝在控制機(jī)柜中時(shí),要考慮變頻器發(fā)熱值的問(wèn)題。 根據(jù)機(jī)柜內(nèi)產(chǎn)生熱量值的增加,要適當(dāng)?shù)卦黾訖C(jī)柜的尺寸。因此,要使控制機(jī)柜的尺寸盡量減小,就必須要使機(jī)柜中產(chǎn)生的熱量值盡可能地減少。 如果在變頻器安裝時(shí),把變頻器的散熱器部分放到控制機(jī)柜的外面,將會(huì)使變頻器有70的發(fā)熱量釋放到控制機(jī)柜的外面。由于大容量變頻器有很大的發(fā)熱量,所以對(duì)大容量變頻器更加有效。 還可以用隔離板把本體和散熱器隔開, 使散熱器的散熱不影響到變頻器本體。這樣效果也很好。 變頻器散熱設(shè)計(jì)中都是以垂直安裝為基礎(chǔ)的,橫著放散熱會(huì)變差的! 關(guān)于冷卻風(fēng)扇 一般功率稍微大一點(diǎn)的變頻器, 都帶有冷卻風(fēng)扇。同時(shí),也建議在控制柜上出風(fēng)口安

20、裝冷卻風(fēng)扇。進(jìn)風(fēng)口要加濾網(wǎng)以防止灰塵進(jìn)入控制柜。 注意控制柜和變頻器上的風(fēng)扇都是要的,不能誰(shuí)替代誰(shuí)。其他關(guān)于散熱的問(wèn)題 1、在海拔高于1000m的地方,因?yàn)榭諝饷芏冉档停虼藨?yīng)加大柜子的冷卻風(fēng)量以改善冷卻效果。理論上變頻器也應(yīng)考慮降容,1000m每-5%。但由于實(shí)際上因?yàn)樵O(shè)計(jì)上變頻器的負(fù)載能力和散熱能力一般比實(shí)際使用的要大, 所以也要看具體應(yīng)用。 比方說(shuō)在1500m的地方,但是周期性負(fù)載,如電梯,就不必要降容。 2、 開關(guān)頻率:變頻器的發(fā)熱主要來(lái)自于IGBT, IGBT的發(fā)熱有集中在開和關(guān)的瞬間。 因此開關(guān)頻率高時(shí)自然變頻器的發(fā)熱量就變大了。 有的廠家宣稱降低開關(guān)頻率可以擴(kuò)容, 就是這個(gè)道理。

21、 矢量控制是怎樣使電機(jī)具有大的轉(zhuǎn)矩的? 1: 轉(zhuǎn)矩提升 此功能增加變頻器的輸出電壓,以使電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和電壓的平方成正比的關(guān)系增加,從而改善電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。 改善電機(jī)低速輸出轉(zhuǎn)矩不足的技術(shù) 使用矢量控制,可以使電機(jī)在低速,如(無(wú)速度傳感器時(shí))1Hz(對(duì)4極電機(jī),其轉(zhuǎn)速大約為30r/min)時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩可以達(dá)到電機(jī)在50Hz供電輸出的轉(zhuǎn)矩(最大約為額定轉(zhuǎn)矩的150)。 對(duì)于常規(guī)的V/F控制,電機(jī)的電壓降隨著電機(jī)速度的降低而相對(duì)增加,這就導(dǎo)致由于勵(lì)磁不足,而使電機(jī)不能獲得足夠的旋轉(zhuǎn)力。為了補(bǔ)償這個(gè)不足,變頻器中需要通過(guò)提高電壓,來(lái)補(bǔ)償電機(jī)速度降低而引起的電壓降。變頻器的這個(gè)功能叫做“轉(zhuǎn)矩提升”。

22、轉(zhuǎn)矩提升功能是提高變頻器的輸出電壓。然而即使提高很多輸出電壓,電機(jī)轉(zhuǎn)矩并不能和其電流相對(duì)應(yīng)的提高。 因?yàn)殡姍C(jī)電流包含電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩分量和其它分量(如勵(lì)磁分量)。 “矢量控制”把電機(jī)的電流值進(jìn)行分配,從而確定產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電機(jī)電流分量和其它電流分量(如勵(lì)磁分量)的數(shù)值。 矢量控制可以通過(guò)對(duì)電機(jī)端的電壓降的響應(yīng),進(jìn)行優(yōu)化補(bǔ)償,在不增加電流的情況下,允許電機(jī)產(chǎn)出大的轉(zhuǎn)矩。此功能對(duì)改善電機(jī)低速時(shí)溫升也有效。 變頻器制動(dòng)的情況 1: 制動(dòng)的概念 指電能從電機(jī)側(cè)流到變頻器側(cè)(或供電電源側(cè)),這時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速。 負(fù)載的能量分為動(dòng)能和勢(shì)能. 動(dòng)能(由速度和重量確定其大?。╇S著物體的運(yùn)動(dòng)而累積。當(dāng)動(dòng)能減為

23、零時(shí),該事物就處在停止?fàn)顟B(tài)。 機(jī)械抱閘裝置的方法是用制動(dòng)裝置把物體動(dòng)能轉(zhuǎn)換為摩擦和能消耗掉。 對(duì)于變頻器,如果輸出頻率降低,電機(jī)轉(zhuǎn)速將跟隨頻率同樣降低。這時(shí)會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)過(guò)程. 由制動(dòng)產(chǎn)生的功率將返回到變頻器側(cè)。這些功率可以用電阻發(fā)熱消耗。 在用于提升類負(fù)載,在下降時(shí), 能量(勢(shì)能)也要返回到變頻器(或電源)側(cè),進(jìn)行制動(dòng)。 這種操作方法被稱作“再生制動(dòng)”,而該方法可應(yīng)用于變頻器制動(dòng)。 在減速期間,產(chǎn)生的功率如果不通過(guò)熱消耗的方法消耗掉,而是把能量返回送到變頻器電源側(cè)的方法叫做“功率返回再生方法”。在實(shí)際中,這種應(yīng)用需要“能量回饋單元”選件。 2:怎樣提高制動(dòng)能力? 為了用散熱來(lái)消耗再生功率,需要在

24、變頻器側(cè)安裝制動(dòng)電阻。 為了改善制動(dòng)能力,不能期望靠增加變頻器的容量來(lái)解決問(wèn)題。請(qǐng)選用“制動(dòng)電阻”、“制動(dòng)單元”或“功率再生變換器”等選件來(lái)改善變頻器的制動(dòng)容量。 3. 當(dāng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度改變時(shí),其輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)怎樣? 變頻器驅(qū)動(dòng)時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩要小于直接用工頻電源驅(qū)動(dòng)時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩。 我們經(jīng)常聽到下面的說(shuō)法:“電機(jī)在工頻電源供電時(shí),電機(jī)的起動(dòng)和加速?zèng)_擊很大,而當(dāng)使用變頻器供電時(shí),這些沖擊就要弱一些”。如果用大的電壓和頻率起動(dòng)電機(jī),例如使用工頻電網(wǎng)直接供電,就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的起動(dòng)沖擊(大的起動(dòng)電流 )。而當(dāng)使用變頻器時(shí),變頻器的輸出電壓和頻率是逐漸加到電機(jī)上的,所以電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要小于工

25、頻電網(wǎng)供電的轉(zhuǎn)矩值。所以變頻器驅(qū)動(dòng)的電機(jī)起動(dòng)電流要小些。 通常,電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要隨頻率的減?。ㄋ俣冉档停┒鴾p些 減小的實(shí)際數(shù)據(jù)在有的變頻器手冊(cè)中會(huì)給出說(shuō)明。 通過(guò)使用磁通矢量控制的變頻器,將改善電機(jī)低速時(shí)轉(zhuǎn)矩的不足,甚至在低速區(qū)電機(jī)也可輸出足夠的轉(zhuǎn)矩。 當(dāng)變頻器調(diào)速到大于額定頻率20時(shí),電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩將降低 通常的電機(jī)是按照額定頻率電壓設(shè)計(jì)制造的,其額定轉(zhuǎn)矩也是在這個(gè)電壓范圍內(nèi)給出的。因此在額定頻率之下的調(diào)速稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速. (T=Te, P2s/kW。按下起動(dòng)鍵*RUN,電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)。說(shuō)明負(fù)載轉(zhuǎn)矩過(guò)大,起動(dòng)力矩太小(設(shè)法提高)。這時(shí)要立即按STOP停車,否則時(shí)間一長(zhǎng),電動(dòng)機(jī)要燒毀的。因電機(jī)不轉(zhuǎn)

26、是堵轉(zhuǎn)狀態(tài),反電熱E=0,這時(shí),交流阻抗值Z=0,只有直流電阻很小,那么,電流很大是很危險(xiǎn)的,就要跳閘OC動(dòng)作。 制動(dòng)時(shí)間設(shè)定原則是宜長(zhǎng)不宜短,易產(chǎn)生過(guò)壓跳閘OE。具體值見(jiàn)表1的減速時(shí)間。對(duì)水泵風(fēng)機(jī)以自由制動(dòng)為宜,實(shí)行快速?gòu)?qiáng)力制動(dòng)易產(chǎn)生嚴(yán)重“水錘”效應(yīng)。起動(dòng)頻率設(shè)定對(duì)加速起動(dòng)有利,尤以輕載時(shí)更適用,對(duì)重載負(fù)荷起動(dòng)頻率值大,造成起動(dòng)電流加大,在低頻段更易跳過(guò)電流OC,一般起動(dòng)頻率從0開始合適。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩設(shè)定對(duì)加速起動(dòng)有利,尤以輕載時(shí)更適用,對(duì)重載負(fù)荷起動(dòng)轉(zhuǎn)矩值大,造成起動(dòng)電流加大,在低頻段更易跳過(guò)電流OC,一般起動(dòng)轉(zhuǎn)矩從0開始合適?;最l率設(shè)定基底頻率標(biāo)準(zhǔn)是50Hz時(shí)380V,即V/F=380/5

27、0=7.6。但因重載負(fù)荷(如擠出機(jī),洗衣機(jī),甩干機(jī),混煉機(jī),攪拌機(jī),脫水機(jī)等)往往起動(dòng)不了,而調(diào)其他參數(shù)往往無(wú)濟(jì)于事,那么調(diào)基底頻率是個(gè)有效的方法。即將50Hz設(shè)定值下降,可減小到30Hz或以下。這時(shí),V/F7.6,即在同頻率下尤其低頻段時(shí)輸出電壓增高(即轉(zhuǎn)矩U2)。故一般重載負(fù)荷都能較好的起動(dòng)。制動(dòng)時(shí)過(guò)電壓處理制動(dòng)時(shí)過(guò)電壓是由于制動(dòng)時(shí)間短,制動(dòng)電阻值過(guò)小所引起的,通過(guò)適當(dāng)增長(zhǎng)時(shí)間,增加電阻值就可避免。制動(dòng)方法的選擇(1)能耗制動(dòng)。使用一般制動(dòng),能量消耗在電阻上,以發(fā)熱形式損耗。在較低頻率時(shí),制動(dòng)力矩過(guò)小,要產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。(2)直流制動(dòng)。適用精確停車或停位,無(wú)爬行現(xiàn)象,可與能耗制動(dòng)聯(lián)合使用,一

28、般20Hz時(shí)用直流制動(dòng),20Hz時(shí)用能耗制動(dòng)。(3)回饋制動(dòng)。適用100kW,調(diào)速比D10,高低速交替或正反轉(zhuǎn)交替,周期時(shí)間亦短,這種情況下,適用回饋制動(dòng),回饋能量可達(dá)20的電動(dòng)機(jī)功率。更具體詳情分析以及參數(shù)選取,請(qǐng)見(jiàn)“變頻器的三種電氣制動(dòng)”一文,已發(fā)表在電氣時(shí)代2004年第3期上??蛰d(或輕載)跳OC按理在空載(或輕載)時(shí),電流是不大的,不應(yīng)跳OC,但實(shí)際發(fā)生過(guò)這樣的現(xiàn)象,原因往往是補(bǔ)償電壓過(guò)高,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩過(guò)大,使勵(lì)磁飽和嚴(yán)重,致使勵(lì)磁電流畸變嚴(yán)重,造成尖峰電流過(guò)大而跳閘OC,適當(dāng)減小或恢復(fù)出廠值或置于0位。起動(dòng)時(shí)在低頻20Hz時(shí)跳OC原因是由于過(guò)補(bǔ)償,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,起動(dòng)時(shí)間短,保護(hù)值過(guò)小(包括

29、過(guò)流值及失速過(guò)流值),減小基底頻率就可。起動(dòng)困難,起動(dòng)不了一般的設(shè)備,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量GD2過(guò)大,阻轉(zhuǎn)矩過(guò)大,又重載起動(dòng),大型風(fēng)機(jī)、水泵等常發(fā)生類似情況,解決方法:減小基底頻率;適當(dāng)提高起始頻率;適當(dāng)提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩;減小載波頻率值2.54kHz,增大有效轉(zhuǎn)矩值;減小起動(dòng)時(shí)間;提高保護(hù)值;使負(fù)載由帶載起動(dòng)轉(zhuǎn)化為空載或輕載,即對(duì)風(fēng)機(jī)可關(guān)小進(jìn)口閥門。使用變頻器后電動(dòng)機(jī)溫升提高,振動(dòng)加大,噪聲增高我公司載波頻率設(shè)定值是2.5kHz,比通常的都低,目的是從使用安全著眼,但較普遍反映存在上述三點(diǎn)問(wèn)題,通過(guò)增高載波頻率值后,問(wèn)題就解決了。見(jiàn)表2、表3、表4。 送電后按起動(dòng)鍵RUN后沒(méi)反應(yīng)(1)面板頻率沒(méi)設(shè)置;(2)電

30、動(dòng)機(jī)不動(dòng),出現(xiàn)這種情況要立即按“停止STOP”并檢查下列各條:再次確認(rèn)線路的正確性;再次確認(rèn)所確定的代碼(尤其對(duì)與起動(dòng)有關(guān)的部分);運(yùn)行方式設(shè)定對(duì)否;測(cè)量輸入電壓,R,S,T三相電壓;測(cè)量直流PN電壓值;測(cè)量開關(guān)電源各組電壓值;檢查驅(qū)動(dòng)電路插件接觸情況;檢查面板電路插件接觸情況;全面檢查后方可再次通電。EA變頻器的參數(shù)設(shè)置變頻器的參數(shù)設(shè)定在調(diào)試過(guò)程中是十分重要的。由于參數(shù)設(shè)定不當(dāng),不能滿足生產(chǎn)的需要,導(dǎo)致起動(dòng)、制動(dòng)的失敗,或工作時(shí)常跳閘,嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒毀功率模塊IGBT或整流橋等器件。變頻器的品種不同,參數(shù)量亦不同。一般單一功能控制的變頻器約5060個(gè)參數(shù)值,多功能控制的變頻器有200個(gè)以上的參數(shù)

31、。但不論參數(shù)多或少,在調(diào)試中是否要把全部的參數(shù)重新調(diào)正呢?不是的,大多數(shù)可不變動(dòng),只要按出廠值就可,只要把使用時(shí)原出廠值不合適的予以重新設(shè)定就可,例如外部端子操作、模擬量操作、基底頻率、最高頻率、上限頻率、下限頻率、啟動(dòng)時(shí)間、制動(dòng)時(shí)間(及方式)、熱電子保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、載波頻率、失速保護(hù)和過(guò)壓保護(hù)等是必須要調(diào)正的。當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)不合適時(shí),再調(diào)整其他參數(shù)。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試常見(jiàn)的幾個(gè)問(wèn)題處理起動(dòng)時(shí)間設(shè)定原則是宜短不宜長(zhǎng),具體值見(jiàn)下述。過(guò)電流整定值OC過(guò)小,適當(dāng)增大,可加至最大150。經(jīng)驗(yàn)值1.52s/kW,小功率取大些;大于30kW,取2s/kW。按下起動(dòng)鍵*RUN,電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)。說(shuō)明負(fù)載轉(zhuǎn)矩過(guò)大,起動(dòng)力矩太小(設(shè)法提高)。這時(shí)要立即按STOP停車,否則時(shí)間一長(zhǎng),電動(dòng)機(jī)要燒毀的。因電機(jī)不轉(zhuǎn)是堵轉(zhuǎn)狀態(tài),反電熱E=0,這時(shí),交流阻抗值Z=0,只有直流電阻很小,那么,電流很大是很危險(xiǎn)的,就要跳閘OC動(dòng)作。制動(dòng)時(shí)間設(shè)定原則是宜長(zhǎng)不宜短,易產(chǎn)生過(guò)壓跳閘OE。具體值見(jiàn)表1的減速時(shí)間。對(duì)水泵風(fēng)機(jī)以自由制動(dòng)為宜,實(shí)行快速?gòu)?qiáng)力制動(dòng)易產(chǎn)生嚴(yán)重“水錘”效應(yīng)。起動(dòng)頻率設(shè)定對(duì)加速起動(dòng)有利,尤以輕載時(shí)更適用,對(duì)重載負(fù)荷起動(dòng)頻率值大,造成起動(dòng)電流加大,在低頻段更易跳過(guò)電流OC,一般起動(dòng)頻率從0開始合適。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩設(shè)定對(duì)加速起動(dòng)有利,尤以輕載時(shí)更適用,對(duì)重載負(fù)荷起動(dòng)轉(zhuǎn)矩值大,造成起動(dòng)電流加大,在低頻

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