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變頻器控制技術(shù)在平衡機(jī)中的應(yīng)用 變頻器技術(shù)指標(biāo)

時間:2020-07-30    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
1 前言:

近十多年來,隨著電力技術(shù),微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制技術(shù)發(fā)展,變頻器已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于交流電動機(jī)的速度控制。其中最主要的特點是,具有高效率的驅(qū)動性能和良好的控制特性。變頻器以調(diào)速精度高,響應(yīng)速度快、保護(hù)功能完善、過載能力強(qiáng)、維護(hù)方便及節(jié)能顯著等優(yōu)點,贏得廣大用戶的信賴。在機(jī)械行業(yè),變頻器應(yīng)用改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),實現(xiàn)機(jī)電一體化的重要手段。在工廠自動化技術(shù)中,交流伺服系統(tǒng)正在取代直流伺服系統(tǒng)。在電器行業(yè)中變頻器應(yīng)用技術(shù),有效地提高了經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)品質(zhì)量,同時也減少機(jī)械振動和噪聲。

平衡機(jī)在國內(nèi)從70年代開始研究開發(fā),多年來,人們一直以一些大型平衡機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的變速機(jī)構(gòu)復(fù)雜而麻腦,旋轉(zhuǎn)時啟動停車時間比較長,工作效率少,操作繁瑣,而且機(jī)器龐大。所以為了減少平衡機(jī)變速機(jī)構(gòu),進(jìn)一步提高平衡機(jī)工作效率及使用性能,采用變頻器,調(diào)速、制動剎車等功能,使機(jī)械系統(tǒng)變得更加簡單,操作方便。

2系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理:

系統(tǒng)主要由電動機(jī),機(jī)械振動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)(變頻器)、電測箱等組成。系統(tǒng)通過變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到工件所需平衡轉(zhuǎn)速,根據(jù)交流電機(jī)轉(zhuǎn)速特性, 在電機(jī)選定之后P 、S為定值,電機(jī)轉(zhuǎn)速n與電源頻率f成正比,通過變頻器改變電機(jī)驅(qū)動電源頻率,來實現(xiàn)對電機(jī)的變頻進(jìn)行無級調(diào)速。由于變頻功能齊全,停車時可通過變頻器設(shè)定停車時間,使電機(jī)立即停車。

電機(jī)旋轉(zhuǎn)時通過傳動帶帶動平衡機(jī)主軸,主軸與工件相連一起旋轉(zhuǎn),由于工件本身不平衡,旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生振動通過傳感器將機(jī)械信號轉(zhuǎn)換成電訊號,輸入電測箱,經(jīng)電測箱運算處理后,再由顯示器顯示工件不平衡量的大小和相位。

3 變頻器主要參數(shù)設(shè)置

3.1頻率上限下限設(shè)定:本文以Panasonc 變頻器為例,最高頻率為120Hz,最低0Hz。為了適用不同工件平衡轉(zhuǎn)速,只有通過調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速,達(dá)到工件要求。通常設(shè)定50-100Hz,即電機(jī)最高轉(zhuǎn)速限制在4450rpm以內(nèi),以防工件平衡時轉(zhuǎn)速太高,造成平衡機(jī)系統(tǒng)某些部件損壞等問題,甚至造成破壞事故。系統(tǒng)設(shè)定最低頻率為28Hz,即平衡機(jī)啟動時頻率可迅速上升到28Hz,電機(jī)轉(zhuǎn)速線性增加到對應(yīng)的轉(zhuǎn)速。同時避免因頻率過低,啟動時間過長,啟動轉(zhuǎn)矩不足,啟動電流過大,損壞電機(jī)。

3.2加減速時間設(shè)定:啟動變頻器后,觀察加速過程中輸出電流,若輸出電流過大,則延長加速時間,反之縮小加速時間。在停止變頻器運行后,觀察減速過程是否出現(xiàn)直流過壓,若出現(xiàn)則延長減速時間,否則可縮短減速時間,根據(jù)現(xiàn)場試驗結(jié)果,設(shè)定加速時間不超過為30秒。

3.3制動(剎車)設(shè)定:由變頻器對電機(jī)施加直流電來起制動作用。制動有兩種方式,一滑行制動,主要適用大、中型工件平衡時剎車,停車時,變頻器開始制動并將頻率降到3Hz(可調(diào))時滑行停車。二緊急停車,一般用于小、微型工件平衡時剎車,全程制動時間是滑行制動兩倍。

4 運行與操作

變頻器投入運行后,能自動穩(wěn)定工件平衡所需的轉(zhuǎn)速,操作簡便但必須遵守如下規(guī)定:(1)、啟動前,檢查工件與夾具之間的配合。安全架(安全罩)是否罩上,避免出現(xiàn)故障。
(2)、接通電源,調(diào)節(jié)變頻器控制面板“▲▼”按鈕,設(shè)定系統(tǒng)所需要的平衡轉(zhuǎn)速頻率。
(3)、啟動:將變頻器控制面板“RUN”按下,或在操作箱上按“啟動”按鈕,電機(jī)即可運轉(zhuǎn)。
(4)、停車:將變頻器控制面板“STOP”按下,或在操作箱上按“停止”按鈕,電機(jī)即可停止。
(5)、各種保護(hù)功能齊全,發(fā)生故障時,變頻器自動跳闡,且具故障自診功能,減少操作者的重復(fù)勞動力。

5 結(jié)束語:

變頻器在平衡機(jī)中應(yīng)用,完全取代長期以接觸器為主半導(dǎo)體元件組成的控制電路,且控制電路結(jié)構(gòu)簡單,穩(wěn)定可靠,調(diào)試方便,故障少優(yōu)點等。同時大大減少機(jī)械系統(tǒng)的變速機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu),使系統(tǒng)更加方便操作,設(shè)備工作效率更高。

參考文獻(xiàn)
(1) 黃立培 張學(xué)編著《變頻器應(yīng)用技術(shù)及電動機(jī)調(diào)速》 人民郵電出版社 1998年
(2) PanasonicDV70系列,操作手冊。 【導(dǎo)讀】控制回路保護(hù)電路應(yīng)按以下要點檢查:1、檢查項目:動作檢查檢查事項:(1)變頻器單獨運行時,各相輸出電壓是否平衡。(2)進(jìn)行順序保護(hù)動作實驗,顯示保護(hù)回路



    控制回路保護(hù)電路應(yīng)按以下要點檢查:

    1、檢查項目:動作檢查

    檢查事項:

    (1)變頻器單獨運行時,各相輸出電壓是否平衡。

    (2)進(jìn)行順序保護(hù)動作實驗,顯示保護(hù)回路是否異常。

    2、檢查方法:

    (1)測量變頻器輸出側(cè)端子U-V-W間的電壓。

    (2)模擬地將變頻器的保護(hù)回路輸出短路或斷開。

    3、判定標(biāo)準(zhǔn):

    (1)相間電壓平衡400v在8v以內(nèi)。

    (2)程序上應(yīng)有異常動作。

    4、使用工具:

    數(shù)字式多用儀表,整流型電壓表。






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    在實際應(yīng)用中,一些場合需要使用到接觸器進(jìn)行變頻器切換:如當(dāng)變頻故障時切換到工頻狀態(tài)運行,或是當(dāng)采用一拖二方式,一臺電動機(jī)故障,變頻器轉(zhuǎn)向拖動另一臺電動機(jī)等情況。所以許多用戶會認(rèn)為在變頻器輸出回路加裝電磁開關(guān)、電磁接觸器是標(biāo)準(zhǔn)的配置,是安全斷開電源的方式,事實上這種做法存在較大的隱患。
    存在弊端:在變頻器還在運行的時候,接觸器先行斷開,突然中斷負(fù)載,浪涌電流會使過電流保護(hù)動作,會給整流逆變主電路產(chǎn)生一定的沖擊。嚴(yán)重的,甚至?xí)棺冾l器輸出模塊IGBT造成損壞。同時,在帶感性電動機(jī)負(fù)載時,感性磁場能量無法快速釋放,將產(chǎn)生高電壓,損傷電動機(jī)和連接電纜的絕緣。
    應(yīng)對策略:將變頻器輸出側(cè)直接與電動機(jī)電纜相連,正常起停電動機(jī)可以通過觸發(fā)變頻器控制端子來實現(xiàn),達(dá)到軟起軟停的效果。若必須在變頻調(diào)速器輸出側(cè)使用接觸器,則必須在變頻調(diào)速器輸出與接觸器動作之間,加以必要的控制聯(lián)鎖,保證只有在變頻調(diào)速器無輸出時,接觸器才能動作。







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