大家來交流變頻器的維修和應(yīng)用

我在飛

    　　
    　　　　一．基本原理：目前使用較多的是“交—直—交”變頻，將50Hz交流整流為直流電，再由三相逆變器將直流逆變?yōu)轭l率可調(diào)的三相交流供給鼠籠電機(jī)實現(xiàn)變頻調(diào)速。
    　　
    　　　　二、實際運用分析
    　　
    　　　　1.變頻調(diào)速實行工藝過程控制，由于生產(chǎn)流程和工藝條件的復(fù)雜性；不通過實踐有些問題不被人們認(rèn)識，只有通過實踐才能找出解決這此問題方法和途徑。
    　　
    　　　　在閉環(huán)控制回路中，變頻器作用類似風(fēng)開式調(diào)節(jié)閥，對于實用風(fēng)關(guān)式調(diào)節(jié)閥控制回路需在變頻器上設(shè)定最低下降頻率，當(dāng)儀表裝置故障時變頻器輸出最低頻率，保證電機(jī)運轉(zhuǎn)，維持工藝流程最低安全量，不至于生產(chǎn)中斷。變頻器下限頻率設(shè)定必須通過實際測試，不能隨意變動。就拿 P6101A脫丙烷塔進(jìn)料泵來說，當(dāng)時調(diào)試時當(dāng)儀表信號4AM時，變頻器輸出頻率10Hz，此時根本達(dá)不到工藝需要流量，通過儀表、電氣專業(yè)人員多測試設(shè)定4MA信號輸出23Hz能達(dá)到最低安全量，故23Hz便沒定為法定下限參數(shù)，這樣既可保證工藝安全運行又有27Hz的頻率調(diào)節(jié)范圍。完全達(dá)到變頻調(diào)節(jié)目的。
    　　
    　　　　2.機(jī)泵有多條支路情況是變頻調(diào)速閉環(huán)控制難點。這里考慮因素很多，情況也千差萬別，選定控制方案要進(jìn)行縝密分析和細(xì)致比較，否則會造成項目失敗。一般情況下多條支路流量壓力差別較大時，選擇流量大或壓力高的支路作為調(diào)節(jié)參數(shù)，控制變頻器，其它支路采用調(diào)節(jié)閥，當(dāng)量上的支路控制參數(shù)發(fā)生變化或擾動所需調(diào)節(jié)量很小，不致于對量的支路造成影響，而量大的支路，控制參數(shù)變化所需的調(diào)節(jié)量，能滿足小支路的調(diào)節(jié)，最終達(dá)到平衡。
    　　
    　　　　3.所有變頻器均安裝在配電柜機(jī)，安全起見，均加有旁路接觸器，當(dāng)變頻調(diào)速裝置出現(xiàn)故障時，電機(jī)可以自動切換到旁路正常運行，這一點是很重要的，因為變頻器的許多操作情況我們不很熟悉一旦出故障便失去調(diào)節(jié)手段。    
    二. 變頻器基本參數(shù)的調(diào)試
   
    　　
    變頻器功能參數(shù)很多，一般都有數(shù)十甚至上百個參數(shù)供用戶選擇。實際應(yīng)用中，沒必要對每一參數(shù)都進(jìn)行設(shè)置和調(diào)試，多數(shù)只要采用出廠設(shè)定值即可。
    　　　　
    　　　　一 加減速時間
    　　　　
    　　　　　　加速時間就是輸出頻率從0上升到最大頻率所需時間，減速時間是指從最大頻率下降到0所需時間。通常用頻率設(shè)定信號上升、下降來確定加減速時間。在電動機(jī)加速時須限制頻率設(shè)定的上升率以防止過電流，減速時則限制下降率以防止過電壓。
    　　　　　　加速時間設(shè)定要求：將加速電流限制在變頻器過電流容量以下，不使過流失速而引起變頻器跳閘；減速時間設(shè)定要點是：防止平滑電路電壓過大，不使再生過壓失速而使變頻器跳閘。加減速時間可根據(jù)負(fù)載計算出來，但在調(diào)試中常采取按負(fù)載和經(jīng)驗先設(shè)定較長加減速時間，通過起、停電動機(jī)觀察有無過電流、過電壓報警；然后將加減速設(shè)定時間逐漸縮短，以運轉(zhuǎn)中不發(fā)生報警為原則，重復(fù)操作幾次，便可確定出最佳加減速時間。
    　　　　
    　　　　二 轉(zhuǎn)矩提升
    　　　　
    　　　　　　又叫轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，是為補(bǔ)償因電動機(jī)定子繞組電阻所引起的低速時轉(zhuǎn)矩降低，而把低頻率范圍f/V增大的方法。設(shè)定為自動時，可使加速時的電壓自動提升以補(bǔ)償起動轉(zhuǎn)矩，使電動機(jī)加速順利進(jìn)行。如采用手動補(bǔ)償時，根據(jù)負(fù)載特性，尤其是負(fù)載的起動特性，通過試驗可選出較佳曲線。對于變轉(zhuǎn)矩負(fù)載，如選擇不當(dāng)會出現(xiàn)低速時的輸出電壓過高，而浪費電能的現(xiàn)象，甚至還會出現(xiàn)電動機(jī)帶負(fù)載起動時電流大，而轉(zhuǎn)速上不去的現(xiàn)象。
    　　　　
    　　　　三 電子熱過載保護(hù)
    　　　　
    　　　　　　本功能為保護(hù)電動機(jī)過熱而設(shè)置，它是變頻器內(nèi)CPU根據(jù)運轉(zhuǎn)電流值和頻率計算出電動機(jī)的溫升，從而進(jìn)行過熱保護(hù)。本功能只適用于“一拖一”場合，而在“一拖多”時，則應(yīng)在各臺電動機(jī)上加裝熱繼電器。
    　　　　　　電子熱保護(hù)設(shè)定值(%)=[電動機(jī)額定電流(A)/變頻器額定輸出電流(A)]×100%。
    　　　　
    　　　　四 頻率限制
    　　　　
    　　　　　　即變頻器輸出頻率的上、下限幅值。頻率限制是為防止誤操作或外接頻率設(shè)定信號源出故障，而引起輸出頻率的過高或過低，以防損壞設(shè)備的一種保護(hù)功能。在應(yīng)用中按實際情況設(shè)定即可。此功能還可作限速使用，如有的皮帶輸送機(jī)，由于輸送物料不太多，為減少機(jī)械和皮帶的磨損，可采用變頻器驅(qū)動，并將變頻器上限頻率設(shè)定為某一頻率值，這樣就可使皮帶輸送機(jī)運行在一個固定、較低的工作速度上。
    　　　　
    　　　　五 偏置頻率
    　　　　
    　　　　　　有的又叫偏差頻率或頻率偏差設(shè)定。其用途是當(dāng)頻率由外部模擬信號(電壓或電流)進(jìn)行設(shè)定時，可用此功能調(diào)整頻率設(shè)定信號最低時輸出頻率的高低。有的變頻器當(dāng)頻率設(shè)定信號為0%時，偏差值可作用在0～fmax范圍內(nèi)，有的變頻器(如明電舍、三墾)還可對偏置極性進(jìn)行設(shè)定。如在調(diào)試中當(dāng)頻率設(shè)定信號為0%時，變頻器輸出頻率不為0Hz，而為xHz，則此時將偏置頻率設(shè)定為負(fù)的xHz即可使變頻器輸出頻率為0Hz。
    　　　　
    　　　　六 頻率設(shè)定信號增益
    　　　　
    　　　　　　此功能僅在用外部模擬信號設(shè)定頻率時才有效。它是用來彌補(bǔ)外部設(shè)定信號電壓與變頻器內(nèi)電壓(+10v)的不一致問題；同時方便模擬設(shè)定信號電壓的選擇，設(shè)定時，當(dāng)模擬輸入信號為最大時(如10v、5v或20mA)，求出可輸出f/V圖形的頻率百分?jǐn)?shù)并以此為參數(shù)進(jìn)行設(shè)定即可；如外部設(shè)定信號為0～5v時，若變頻器輸出頻率為0～50Hz，則將增益信號設(shè)定為200%即可。
    　　　　
    　　　　七 轉(zhuǎn)矩限制
    　　　　
    　　　　　　可分為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限制和制動轉(zhuǎn)矩限制兩種。它是根據(jù)變頻器輸出電壓和電流值，經(jīng)CPU進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計算，其可對加減速和恒速運行時的沖擊負(fù)載恢復(fù)特性有顯著改善。轉(zhuǎn)矩限制功能可實現(xiàn)自動加速和減速控制。假設(shè)加減速時間小于負(fù)載慣量時間時，也能保證電動機(jī)按照轉(zhuǎn)矩設(shè)定值自動加速和減速。
    　　　　　　驅(qū)動轉(zhuǎn)矩功能提供了強(qiáng)大的起動轉(zhuǎn)矩，在穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)矩功能將控制電動機(jī)轉(zhuǎn)差，而將電動機(jī)轉(zhuǎn)矩限制在最大設(shè)定值內(nèi)，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩突然增大時，甚至在加速時間設(shè)定過短時，也不會引起變頻器跳閘。在加速時間設(shè)定過短時，電動機(jī)轉(zhuǎn)矩也不會超過最大設(shè)定值。驅(qū)動轉(zhuǎn)矩大對起動有利，以設(shè)置為80～100%較妥。
    　　　　　　制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定數(shù)值越小，其制動力越大，適合急加減速的場合，如制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定數(shù)值設(shè)置過大會出現(xiàn)過壓報警現(xiàn)象。如制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定為0%，可使加到主電容器的再生總量接近于0，從而使電動機(jī)在減速時，不使用制動電阻也能減速至停轉(zhuǎn)而不會跳閘。但在有的負(fù)載上，如制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定為0%時，減速時會出現(xiàn)短暫空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，造成變頻器反復(fù)起動，電流大幅度波動，嚴(yán)重時會使變頻器跳閘，應(yīng)引起注意。
    　　　　
    　　　　八 加減速模式選擇
    　　　　
    　　　　　　又叫加減速曲線選擇。一般變頻器有線性、非線性和S三種曲線，通常大多選擇線性曲線；非線性曲線適用于變轉(zhuǎn)矩負(fù)載，如風(fēng)機(jī)等；S曲線適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其加減速變化較為緩慢。設(shè)定時可根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性，選擇相應(yīng)曲線，但也有例外，筆者在調(diào)試一臺鍋爐引風(fēng)機(jī)的變頻器時，先將加減速曲線選擇非線性曲線，一起動運轉(zhuǎn)變頻器就跳閘，調(diào)整改變許多參數(shù)無效果，后改為S曲線后就正常了。究其原因是：起動前引風(fēng)機(jī)由于煙道煙氣流動而自行轉(zhuǎn)動，且反轉(zhuǎn)而成為負(fù)向負(fù)載，這樣選取了S曲線，使剛起動時的頻率上升速度較慢，從而避免了變頻器跳閘的發(fā)生，當(dāng)然這是針對沒有起動直流制動功能的變頻器所采用的方法。
    　　　　
    　　　　九 轉(zhuǎn)矩矢量控制
    　　　　
    　　　　　　矢量控制是基于理論上認(rèn)為：異步電動機(jī)與直流電動機(jī)具有相同的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生機(jī)理。矢量控制方式就是將定子電流分解成規(guī)定的磁場電流和轉(zhuǎn)矩電流，分別進(jìn)行控制，同時將兩者合成后的定子電流輸出給電動機(jī)。因此，從原理上可得到與直流電動機(jī)相同的控制性能。采用轉(zhuǎn)矩矢量控制功能，電動機(jī)在各種運行條件下都能輸出最大轉(zhuǎn)矩，尤其是電動機(jī)在低速運行區(qū)域。
    　　　　　　現(xiàn)在的變頻器幾乎都采用無反饋矢量控制，由于變頻器能根據(jù)負(fù)載電流大小和相位進(jìn)行轉(zhuǎn)差補(bǔ)償，使電動機(jī)具有很硬的力學(xué)特性，對于多數(shù)場合已能滿足要求，不需在變頻器的外部設(shè)置速度反饋電路。這一功能的設(shè)定，可根據(jù)實際情況在有效和無效中選擇一項即可。
    　　　　　　與之有關(guān)的功能是轉(zhuǎn)差補(bǔ)償控制，其作用是為補(bǔ)償由負(fù)載波動而引起的速度偏差，可加上對應(yīng)于負(fù)載電流的轉(zhuǎn)差頻率。這一功能主要用于定位控制。
    　　　　
    　　　　十 節(jié)能控制
    　　　　
    　　　　　　風(fēng)機(jī)、水泵都屬于減轉(zhuǎn)矩負(fù)載，即隨著轉(zhuǎn)速的下降，負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成比例減小，而具有節(jié)能控制功能的變頻器設(shè)計有專用V/f模式，這種模式可改善電動機(jī)和變頻器的效率，其可根據(jù)負(fù)載電流自動降低變頻器輸出電壓，從而達(dá)到節(jié)能目的，可根據(jù)具體情況設(shè)置為有效或無效。
    　　　　　　要說明的是，九、十這兩個參數(shù)是很先進(jìn)的，但有一些用戶在設(shè)備改造中，根本無法啟用這兩個參數(shù)，即啟用后變頻器跳閘頻繁，停用后一切正常。究其原因有：(1)原用電動機(jī)參數(shù)與變頻器要求配用的電動機(jī)參數(shù)相差太大。(2)對設(shè)定參數(shù)功能了解不夠，如節(jié)能控制功能只能用于V/f控制方式中，不能用于矢量控制方式中。(3)啟用了矢量控制方式，但沒有進(jìn)行電動機(jī)參數(shù)的手動設(shè)定和自動讀取工作，或讀取方法不當(dāng)。

隨風(fēng)而去

支持~~
- a; L$ j! Q3 ~8 J7 @8 E. D6 d希望多多看到高手們的發(fā)言~~~

yanqi0001

新知識，我沒學(xué)過。希望多多看到高手們的發(fā)言~~~。以后會用到的

1五湖四海1

好資料，多謝樓主分享。

舒寧

不錯的介紹，我也在學(xué)習(xí)維修中

zhao1980

好資料，多謝樓主分享，我也在學(xué)習(xí)維修中

零度開始

有一個問題斑竹幫忙解釋一下，我我一直沒有搞明白。
就是變頻器驅(qū)動點擊的時候有的資料介紹說頻率不要低于20hz。低于20 的時候到底會要啥影響？對電機(jī)有損害？
6 o9 o' _8 e4 I; X6 f先謝謝斑竹了。

eason34503

零度開始 發(fā)表于 2011-6-15 16:33
有一個問題斑竹幫忙解釋一下，我我一直沒有搞明白。
) I+ U+ m1 W( K. W2 _) F8 t就是變頻器驅(qū)動點擊的時候有的資料介紹說頻率不要低于 ...

& R3 x, E/ o- I( s* Z5 f5 X有這個要求嗎？我用的設(shè)備沒見過，用哪個行業(yè)的，我用的是數(shù)控機(jī)床。

清風(fēng)慕竹

學(xué)習(xí)了，謝謝樓主

草9852002

多謝樓主分享