隨著自動化領(lǐng)域的不斷發(fā)展,變頻器的應(yīng)用也深入到各行各業(yè),變頻器的發(fā)展也在不斷地推陳出新,功能越來越大,可靠性也相應(yīng)地提高。但是如果使用不當(dāng),操作有誤,維護(hù)不及時,仍會發(fā)生故障或運行狀況改變縮短設(shè)備的使用壽命。因此,日常的維護(hù)與檢修工作顯得尤為重要。
1、注意事項
操作人員必須熟悉變頻器的基本工作原理、功能特點,具有電工操作基本知識。在對變頻器檢查及保養(yǎng)之前,必須在設(shè)備總電源全部切斷;并且等變頻器Chang燈完全熄滅的情況下進(jìn)行。
2、日常檢查事項
變頻器上電之前應(yīng)先檢測周圍環(huán)境的溫度及濕度,溫度過高會導(dǎo)致變頻器過熱報警,嚴(yán)重時會直接導(dǎo)致變頻器功率器件損壞、電路短路;空氣過于潮濕會導(dǎo)致變頻器內(nèi)部直接短路。在變頻器運行時要注意其冷卻系統(tǒng)是否正產(chǎn),如:風(fēng)道排風(fēng)是否流暢,風(fēng)機是否有異常聲音。一般防護(hù)等級比較高的變頻器如:IP20以上的變頻器可直接敞開安裝,IP20以下的變頻器一般應(yīng)是柜式安裝,所以變頻柜散熱效果如何將直接影響變頻器的正常運行,變頻器的排風(fēng)系統(tǒng)如風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)是否流暢,進(jìn)風(fēng)口是否有灰塵及阻塞物都是我們?nèi)粘z查不可忽略的地方。電動機電抗器、變壓器等是否過熱,有異味;變頻器及馬達(dá)是
否有異常響聲;變頻器面板電流顯示是否偏大或電流變化幅度太大,
輸出UVW三相電壓與電流是否平衡等。
3、定期保養(yǎng)
清掃空氣過濾器冷卻風(fēng)道及內(nèi)部灰塵。檢查螺絲釘、螺栓以及即插件等是否松動,輸入輸出電抗器的對地及相間電阻是否有短路現(xiàn)象,正常應(yīng)大于幾十兆歐。導(dǎo)體及絕緣體是否有腐蝕現(xiàn)象,如有要及時用酒精擦拭干凈。在條件允許的情況下,要用示波器測量開關(guān)電源輸出各電路電壓的平穩(wěn)性,如:5V、12V、15V、24V等電壓。測量驅(qū)動器電路各路波形的方法是否有畸變。UVW相間波形是否為正弦波。接觸器的觸點是否有打火痕跡,嚴(yán)重的要更換同型號或大于原容量的新品;確認(rèn)控制電壓的正確性,進(jìn)行順序保護(hù)動作試驗;確認(rèn)保護(hù)顯示回路無異常;確認(rèn)變頻器在單獨運行時輸出電壓的平衡度。
保養(yǎng)結(jié)束后,要恢復(fù)變頻器的參數(shù)和接線,送電,帶電機工作在3Hz的低頻約1分鐘,以確保變頻器工作正常。建議定期檢查,應(yīng)一年進(jìn)行一次。
變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變 交流)、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元、微處理單元等組成。它是一種控制交流電機運轉(zhuǎn)的控制器,它把固定頻率的交流電源變成頻率電壓可調(diào)的交流電源,從而控制電機的轉(zhuǎn)速。
變頻調(diào)整系統(tǒng)的原理框圖
由處理器,按V/F恒定原則,產(chǎn)生PWM控制信號,令I(lǐng)GBT8了逆變模塊逬行功率放大后輸出,電路中還有電流檢測等單元,組成保護(hù)。在開環(huán)變頻調(diào)速系統(tǒng)中,速度指令可通過電位器,模擬電壓等形式輸入給DSP;將速度指令轉(zhuǎn)換為頻率,幅值,可變的電機定子電壓與電流,以控制電機的轉(zhuǎn)速。
1.頻率給定
在使用一臺變頻器的時候,目的是通過改變變頻器的輸出頻率。如何調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率呢?關(guān)鍵是向變頻器提供改變頻率的命令信號,這個信號,就稱為"頻率給定信號"。所謂頻率給定方式,就是調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率的具體方法,變頻器常見的頻率給定方式主要有操作器鍵盤給定,接點信號給定,模擬信號給定,脈沖信號給定和通信方式給定等。這些頻率給定方式各有特點,必須按照實際的需要進(jìn)行選擇設(shè)置,同時也可以根據(jù)功能需要選擇不同頻率給定方式之間的疊加和切換。
2.V/F控制
在逬行電動機調(diào)速時,通常要考慮的一個重要因素是保持電動機中每極磁通量為額定值如果磁通量太小,則電動機的出力不夠;如果過分增大磁通量,又會使鐵心飽和,過大的勵磁電流會使繞組過熱,從而損壞電動機。V/F控制是使變頻器的輸出在改變頻率的同時也改變電壓,通常是使V/F為常數(shù),這樣可使電動機磁通保持一定,在較寬的調(diào)速范圍內(nèi),電動機的轉(zhuǎn)矩,功率,功率因數(shù)不下降。
3.PWM調(diào)制
變頻器的調(diào)制方式為PWM。
PWM調(diào)制是保持整流得到的直流,電壓幅值不變的條件下,以一定的規(guī)律,在改變輸出頻率的同時,通過改變輸出脈沖的寬度,來達(dá)到改變等效輸出電壓的一種方式。PWM是一種調(diào)制方式來控制逆變模塊的通斷。
4.功率放大
目前功率放大的開關(guān)器件主要采用大功率晶體管IGBT,功率器件從整體上可以分為不可控器件,半可控器件和全可控器件。不可控器件導(dǎo)通和關(guān)斷無法通過控制信號進(jìn)行控制,完全由其在電路中所承受的電流,電壓情況決定,屬于自然導(dǎo)通和自然關(guān)斷,包括功率二極管;半可控器件指能用控制信號控制導(dǎo)通J旦不能控制關(guān)斷,關(guān)斷只能由其在主電路中承受的電壓,電流情況決定,屬于自然關(guān)斷,包括晶閘管和由其派生出來的可控雙向晶閘管。全可控器件指能使用控制信號控制其導(dǎo)通和關(guān)斷的器件,包括功率三極管,功率場效應(yīng)管,可關(guān)斷晶閘管,絕緣柵雙極三極管,靜電感應(yīng)晶體管。靜電感應(yīng)晶閘管等等。
全可控器件從控制形式上還可以分為電流控制型和電壓控制型兩大類。屬于電流控制型的有GTR(功率三極管),SCR(可控晶閘管),TRIAC(可控雙向晶閘管),GTO(可關(guān)斷晶體管)等;屬于電壓控制型的有功率MOSFET,IGBT,MCT和SIT。
5.電流檢測
變頻器電流信號可以用于電機的轉(zhuǎn)矩和電流控制,以及過流保護(hù)。其檢測方法主要有直接串聯(lián)取樣電阻法霍爾傳感器法。直接串聯(lián)取樣電阻法,簡單可靠不失真速度快,但是有損耗,不隔離,只適用于小電流且不需要隔離的情況,多用于小容量變頻器中?;魻杺鞲衅鞣ň哂芯雀撸€性好,頻帶款,相應(yīng)快,過載能力強和不損失測量電路能量等優(yōu)點。
長期運行中,由于溫度、濕度、灰塵、振動等使用和環(huán)境的影響,內(nèi)部零部件會發(fā)生變化或老化,為了確保變頻器的正常運行,防患于未然,必須進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。變頻器的維護(hù)保養(yǎng)工作分為日常維護(hù)和定期維護(hù)兩部分。
日常維護(hù)的目的是盡早發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象,主要包括不停止變頻器運行或不拆卸其蓋板進(jìn)行通電和啟動試驗,通過目測變頻器的運行情況,確定有無異常情況。日常維護(hù)的的項目有以下幾項。
(1)鍵盤面板顯示是否正常,有無缺少字符,儀表指示是否正確,是否有振動、振蕩等情況。
(2)冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)動是否正常,是否有異常聲音等。
(3)變頻器引出線是否有過熱、變色、變形、異味等現(xiàn)象。
(4)變頻器周圍環(huán)境是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,溫度和濕度是否正常。
(5)變頻器散熱溫度是否正常,是否有過熱、異味、噪聲、振動等異常現(xiàn)象。
(6)通過變頻器操作面板檢查變頻器輸出電流、電壓、頻率、直流母線電壓等運行數(shù)據(jù)有無異常。
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