大家來交流變頻器的維修和應用

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為頻率可調的三相交流供給鼠籠電機實現變頻調速。
    　　
    　　　　二、實際運用分析
    　　
    　　　　1.變頻調速實行工藝過程控制，由于生產流程和工藝條件的復雜性；不通過實踐有些問題不被人們認識，只有通過實踐才能找出解決這此問題方法和途徑。
    　　
    　　　　在閉環控制回路中，變頻器作用類似風開式調節閥，對于實用風關式調節閥控制回路需在變頻器上設定最低下降頻率，當儀表裝置故障時變頻器輸出最低頻率，保證電機運轉，維持工藝流程最低安全量，不至于生產中斷。變頻器下限頻率設定必須通過實際測試，不能隨意變動。就拿 P6101A脫丙烷塔進料泵來說，當時調試時當儀表信號4AM時，變頻器輸出頻率10Hz，此時根本達不到工藝需要流量，通過儀表、電氣專業人員多測試設定4MA信號輸出23Hz能達到最低安全量，故23Hz便沒定為法定下限參數，這樣既可保證工藝安全運行又有27Hz的頻率調節范圍。完全達到變頻調節目的。
    　　
    　　　　2.機泵有多條支路情況是變頻調速閉環控制難點。這里考慮因素很多，情況也千差萬別，選定控制方案要進行縝密分析和細致比較，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節參數，控制變頻器，其它支路采用調節閥，當量上的支路控制參數發生變化或擾動所需調節量很小，不致于對量的支路造成影響，而量大的支路，控制參數變化所需的調節量，能滿足小支路的調節，最終達到平衡。
    　　
    　　　　3.所有變頻器均安裝在配電柜機，安全起見，均加有旁路接觸器，當變頻調速裝置出現故障時，電機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節手段。    
    二. 變頻器基本參數的調試
   
    　　
    變頻器功能參數很多，一般都有數十甚至上百個參數供用戶選擇。實際應用中，沒必要對每一參數都進行設置和調試，多數只要采用出廠設定值即可。
    　　　　
    　　　　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。通常用頻率設定信號上升、下降來確定加減速時間。在電動機加速時須限制頻率設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。加減速時間可根據負載計算出來，但在調試中常采取按負載和經驗先設定較長加減速時間，通過起、停電動機觀察有無過電流、過電壓報警；然后將加減速設定時間逐漸縮短，以運轉中不發生報警為原則，重復操作幾次，便可確定出最佳加減速時間。
    　　　　
    　　　　二 轉矩提升
    　　　　
    　　　　　　又叫轉矩補償，是為補償因電動機定子繞組電阻所引起的低速時轉矩降低，而把低頻率范圍f/V增大的方法。設定為自動時，可使加速時的電壓自動提升以補償起動轉矩，使電動機加速順利進行。如采用手動補償時，根據負載特性，尤其是負載的起動特性，通過試驗可選出較佳曲線。對于變轉矩負載，如選擇不當會出現低速時的輸出電壓過高，而浪費電能的現象，甚至還會出現電動機帶負載起動時電流大，而轉速上不去的現象。
    　　　　
    　　　　三 電子熱過載保護
    　　　　
    　　　　　　本功能為保護電動機過熱而設置，它是變頻器內CPU根據運轉電流值和頻率計算出電動機的溫升，從而進行過熱保護。本功能只適用于“一拖一”場合，而在“一拖多”時，則應在各臺電動機上加裝熱繼電器。
    　　　　　　電子熱保護設定值(%)=[電動機額定電流(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，以防損壞設備的一種保護功能。在應用中按實際情況設定即可。此功能還可作限速使用，如有的皮帶輸送機，由于輸送物料不太多，為減少機械和皮帶的磨損，可采用變頻器驅動，并將變頻器上限頻率設定為某一頻率值，這樣就可使皮帶輸送機運行在一個固定、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定。其用途是當頻率由外部模擬信號(電壓或電流)進行設定時，可用此功能調整頻率設定信號最低時輸出頻率的高低。有的變頻器當頻率設定信號為0%時，偏差值可作用在0～fmax范圍內，有的變頻器(如明電舍、三墾)還可對偏置極性進行設定。如在調試中當頻率設定信號為0%時，變頻器輸出頻率不為0Hz，而為xHz，則此時將偏置頻率設定為負的xHz即可使變頻器輸出頻率為0Hz。
    　　　　
    　　　　六 頻率設定信號增益
    　　　　
    　　　　　　此功能僅在用外部模擬信號設定頻率時才有效。它是用來彌補外部設定信號電壓與變頻器內電壓(+10v)的不一致問題；同時方便模擬設定信號電壓的選擇，設定時，當模擬輸入信號為最大時(如10v、5v或20mA)，求出可輸出f/V圖形的頻率百分數并以此為參數進行設定即可；如外部設定信號為0～5v時，若變頻器輸出頻率為0～50Hz，則將增益信號設定為200%即可。
    　　　　
    　　　　七 轉矩限制
    　　　　
    　　　　　　可分為驅動轉矩限制和制動轉矩限制兩種。它是根據變頻器輸出電壓和電流值，經CPU進行轉矩計算，其可對加減速和恒速運行時的沖擊負載恢復特性有顯著改善。轉矩限制功能可實現自動加速和減速控制。假設加減速時間小于負載慣量時間時，也能保證電動機按照轉矩設定值自動加速和減速。
    　　　　　　驅動轉矩功能提供了強大的起動轉矩，在穩態運轉時，轉矩功能將控制電動機轉差，而將電動機轉矩限制在最大設定值內，當負載轉矩突然增大時，甚至在加速時間設定過短時，也不會引起變頻器跳閘。在加速時間設定過短時，電動機轉矩也不會超過最大設定值。驅動轉矩大對起動有利，以設置為80～100%較妥。
    　　　　　　制動轉矩設定數值越小，其制動力越大，適合急加減速的場合，如制動轉矩設定數值設置過大會出現過壓報警現象。如制動轉矩設定為0%，可使加到主電容器的再生總量接近于0，從而使電動機在減速時，不使用制動電阻也能減速至停轉而不會跳閘。但在有的負載上，如制動轉矩設定為0%時，減速時會出現短暫空轉現象，造成變頻器反復起動，電流大幅度波動，嚴重時會使變頻器跳閘，應引起注意。
    　　　　
    　　　　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矩負載，如風機等；S曲線適用于恒轉矩負載，其加減速變化較為緩慢。設定時可根據負載轉矩特性，選擇相應曲線，但也有例外，筆者在調試一臺鍋爐引風機的變頻器時，先將加減速曲線選擇非線性曲線，一起動運轉變頻器就跳閘，調整改變許多參數無效果，后改為S曲線后就正常了。究其原因是：起動前引風機由于煙道煙氣流動而自行轉動，且反轉而成為負向負載，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生，當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 轉矩矢量控制
    　　　　
    　　　　　　矢量控制是基于理論上認為：異步電動機與直流電動機具有相同的轉矩產生機理。矢量控制方式就是將定子電流分解成規定的磁場電流和轉矩電流，分別進行控制，同時將兩者合成后的定子電流輸出給電動機。因此，從原理上可得到與直流電動機相同的控制性能。采用轉矩矢量控制功能，電動機在各種運行條件下都能輸出最大轉矩，尤其是電動機在低速運行區域。
    　　　　　　現在的變頻器幾乎都采用無反饋矢量控制，由于變頻器能根據負載電流大小和相位進行轉差補償，使電動機具有很硬的力學特性，對于多數場合已能滿足要求，不需在變頻器的外部設置速度反饋電路。這一功能的設定，可根據實際情況在有效和無效中選擇一項即可。
    　　　　　　與之有關的功能是轉差補償控制，其作用是為補償由負載波動而引起的速度偏差，可加上對應于負載電流的轉差頻率。這一功能主要用于定位控制。
    　　　　
    　　　　十 節能控制
    　　　　
    　　　　　　風機、水泵都屬于減轉矩負載，即隨著轉速的下降，負載轉矩與轉速的平方成比例減小，而具有節能控制功能的變頻器設計有專用V/f模式，這種模式可改善電動機和變頻器的效率，其可根據負載電流自動降低變頻器輸出電壓，從而達到節能目的，可根據具體情況設置為有效或無效。
    　　　　　　要說明的是，九、十這兩個參數是很先進的，但有一些用戶在設備改造中，根本無法啟用這兩個參數，即啟用后變頻器跳閘頻繁，停用后一切正常。究其原因有：(1)原用電動機參數與變頻器要求配用的電動機參數相差太大。(2)對設定參數功能了解不夠，如節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，但沒有進行電動機參數的手動設定和自動讀取工作，或讀取方法不當。

隨風而去

支持~~
2 Z) O2 [% U# R1 D' w希望多多看到高手們的發言~~~

yanqi0001

新知識，我沒學過。希望多多看到高手們的發言~~~。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，我也在學習維修中

zhao1980

好資料，多謝樓主分享，我也在學習維修中

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。
4 q3 M( y( N" D5 b( `- @5 G就是變頻器驅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？對電機有損害？
9 j3 c. w2 ~  i9 ~先謝謝斑竹了。

eason34503

零度開始 發表于 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。
. S2 w5 i3 }; z+ Q就是變頻器驅動點擊的時候有的資料介紹說頻率不要低于 ...

" [' [/ ]' W( K$ ^: v有這個要求嗎？我用的設備沒見過，用哪個行業的，我用的是數控機床。

清風慕竹

學習了，謝謝樓主

草9852002

多謝樓主分享