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        常見變頻器原理及調試步驟
        發布時間:2018-07-16  |   瀏覽:1093次  【關閉此頁

        第一部分:變頻器主要由以下幾部分組成:整流電路、起動保護、濾波電路、逆變電路 、指示電路 、制動單元 、輸入端子、 輸出端子、控制面板。如下圖所示:


        一、模擬量輸入端子:

        模擬電壓控制端子:0—10V,0—5V,

        模擬電流控制端子:0—20mA,4—20mA

        主要功能:給定變頻器輸出頻率,PID控制目標信號給定;輔助功能:疊加到主給定信號的附加信號,PID反饋信號。

        開關量輸入控制端子:接受外部輸入的各種開關信號。

        基本輸入端子:正轉(FWD),反轉(REV),點動(JOG),復位(RST)等

        可編程多功能端子:端子功能通過預置來決定,如多段速控制、多段速升降速時間控制、可編程序控制等。

        報警輸出(30A、30B、30):當變頻器因故障而跳閘時,報警輸出端動作,發出報警信號。

        測量信號輸出:向外接儀表輸出運行模擬或數字信號。

        狀態信號輸出:輸出變頻器各種運行狀態信號。如“頻率到達”

        “頻率檢測”、“運行中”等。

        二、 隔離電路

        ⑴ 歐美變頻器在設計上采用了高頻隔離變壓器加入了驅動電路中(如丹佛斯VLT系列變頻器)。應該說通過一些高頻的變壓器對驅動電路的電源及信號的隔離,增強了驅動電路的可靠性,同時也有效地防止了強電部分的電路出現故障時對弱電電路的損壞。在實際的維修中我們也感覺到這種驅動電路故障率很低,大功率模塊也極少出現問題。

        ⑵光耦驅動電路     光耦驅動電路是現代變頻器設計時被廣泛采用的一種驅動電路,由于線路簡單,可靠性高,開關性能好,被歐美及日本的多家變頻器廠商采用。 

        三、接地問題

        1)外殼接地端:G、PE,     該端子必須接到大地。

        2)輸入接點控制端子接地端:CM、COM

        3)輸入模擬控制端子接地端:GND 。

        4)接地端子的應用符號各廠家應用不一,在同一變頻器上不同接地符號不能連載一起。

        特別指出:變頻器的連接端子一定要弄清楚是什么才作連接,如:變頻器的“N-”端子有人以為是三相交流電的公共端“N”,并進行了連接,結果燒掉了變頻器。

        7.RS485通信接口

        用于多個變頻器之間,或變頻器與計算機之間進行聯網控制。 

        第二部分:常用變頻器調試步驟:

        1.將變頻器的接地端子接地。

        2.將變頻器的電源輸入端子經過漏電保護開關接到電源上。

        3.檢查變頻器顯示窗的出廠顯示是否正常,如果不正確,應復位,否則要求退換。

        4.熟悉變頻器的操作鍵。

        一般的變頻器均有運行(RUN)、停止(STOP)、編程(PROG)、數據/確認(DATA/ENTER)、增加(UP、▲)、減少(DOWN、▼)等6個鍵,不同變頻器操作鍵的定義基本相同。此外有的變頻器還有監視(MONTTOR/DISPLAY)、復位(RESET)、寸動(JOG)、移位(SHIFT)等功能鍵。


        二、變頻器帶電機空載運行


        1.設置電機的功率、極數,要綜合考慮變頻器的工作電流。

        2.設定變頻器的最大輸出頻率、基頻、設置轉矩特性。V/f類型的選擇包括最高頻率、基本頻率和轉矩類型等項目。最高頻率是變頻器—電動機系統可以運行的最高頻率,由于變頻器自身的最高頻率可能較高,當電動機容許的最高頻率低于變頻器的最高頻率時,應按電動機及其負載的要求進行設定?;绢l率是變頻器對電動機進行恒功率控制和恒轉矩控制的分界線,應按電動機的額定電壓進行設定。轉矩類型指的是負載是恒轉矩負載還是變轉矩負載。用戶根據變頻器使用說明書中的V/f類型圖和負載特點,選擇其中的一種類型。通用變頻器均備有多條V/f曲線供用戶選擇,用戶在使用時應根據負載的性質選擇合適的V/f曲線。如果是風機和泵類負載,要將變頻器的轉矩運行代碼設置成變轉矩和降轉矩運行特性。為了改善變頻器啟動時的低速性能,使電機輸出的轉矩能滿足生產負載啟動的要求,要調整啟動轉矩。在異步電機變頻調速系統中,轉矩的控制較復雜。在低頻段,由于電阻、漏電抗的影響不容忽略,若仍保持V/f為常數,則磁通將減小,進而減小了電機的輸出轉矩。為此,在低頻段要對電壓進行適當補償以提升轉矩。一般變頻器均由用戶進行人工設定補償。日立J300變頻器則為用戶提供兩種選擇:自行設定和自動轉矩提升。

        3.將變頻器設置為自帶的鍵盤操作模式,按運行鍵、停止鍵,觀察電機是否能正常地啟動、停止。

        4.熟悉變頻器運行發生故障時的保護代碼,觀察熱保護繼電器的出廠值,觀察過載保護的設定值,需要時可以修改。變頻器的使用人員可以按變頻器的使用說明書對變頻器的電子熱繼電器功能進行設定。電子熱繼電器的門限值定義為電動機和變頻器兩者的額定電流的比值,通常用百分數表示。當變頻器的輸出電流超過其容許電流時,變頻器的過電流保護將切斷變頻器的輸出。因此,變頻器電子熱繼電器的門限最大值不超過變頻器的最大容許輸出電流。


        三、帶載試運行


        1.手動操作變頻器面板的運行停止鍵,觀察電機運行停止過程及變頻器的顯示窗,看是否有異?,F象。

        2.如果啟動.停止電機過程中變頻器出現過流保護動作,應重新設定加速、減速時間。電機在加、減速時的加速度取決于加速轉矩,而變頻器在啟、制動過程中的頻率變化率是用戶設定的。若電機轉動慣量或電機負載變化,按預先設定的頻率變化率升速或減速時,有可能出現加速轉矩不夠,從而造成電機失速,即電機轉速與變頻器輸出頻率不協調,從而造成過電流或過電壓。因此,需要根據電機轉動慣量和負載合理設定加、減速時間,使變頻器的頻率變化率能與電機轉速變化率相協調。檢查此項設定是否合理的方法是先按經驗選定加、減速時間進行設定,若在啟動過程中出現過流,則可適當延長加速時間;若在制動過程中出現過流,則適當延長減速時間。另一方面,加、減速時間不宜設定太長,時間太長將影響生產效率,特別是頻繁啟、制動時。

        3.如果變頻器在限定的時間內仍然保護,應改變啟動/停止的運行曲線,從直線改為S形、U形線或反S形、反U形線。電機負載慣性較大時,應該采用更長的啟動停止時間,并且根據其負載特性設置運行曲線類型。

        4.如果變頻器仍然存在運行故障,應嘗試增加最大電流的保護值,但是不能取消保護,應留有至少10%-20%的保護余量。

        5.如果變頻器運行故障還是發生,應更換更大一級功率的變頻器。

        6.如果變頻器帶動電機在啟動過程中達不到預設速度,可能有兩種情況:

        (1)系統發生機電共振,可以從電機運轉的聲音進行判斷。采用設置頻率跳躍值的方法,可以避開共振點。一般變頻器能設定三級跳躍點。V/f控制的變頻器驅動異步電機時,在某些頻率段,電機的電流、轉速會發生振蕩,嚴重時系統無法運行,甚至在加速過程中出現過電流保護使得電機不能正常啟動,在電機輕載或轉動慣量較小時更為嚴重。普通變頻器均備有頻率跨跳功能,用戶可以根據系統出現振蕩的頻率點,在V/f曲線上設置跨跳點及跨跳寬度。當電機加速時可以自動跳過這些頻率段,保證系統能夠正常運行。

        (2)電機的轉矩輸出能力不夠,不同品牌的變頻器出廠參數設置不同,在相同的條件下,帶載能力不同,也可能因變頻器控制方法不同,造成電機的帶載能力不同;或因系統的輸出效率不同,造成帶載能力會有所差異。對于這種情況,可以增加轉矩提升量的值。如果達不到,可用手動轉矩提升功能,不要設定過大,電機這時的溫升會增加。如果仍然不行,應改用新的控制方法,比如日立變頻器采用V/f比值恒定的方法,啟動達不到要求時,改用無速度傳感器空間矢量控制方法,它具有更大的轉矩輸出能力。對于風機和泵類負載,應減少降轉矩的曲線值。


        四、變頻器與上位機相連進行系統調試


        在手動的基本設定完成后,如果系統中有上位機,將變頻器的控制線直接與上位機控制線相連,并將變頻器的操作模式改為端子控制。根據上位機系統的需要,調定變頻器接收頻率信號端子的量程0-5V或0-10V,以及變頻器對模擬頻率信號采樣的響應速度。如果需要另外的監視表頭,應選擇模擬輸出的監視量,并調整變頻器輸出監視量端子的量程。

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