變頻器的設(shè)定參數(shù)多,每個(gè)參數(shù)均有一定的選擇范圍,使用中常常遇到因個(gè)別參數(shù)設(shè)置不當(dāng),導(dǎo)致變頻器不能正常工作的現(xiàn)象。
1、外加起停按鈕及電位器調(diào)頻無效。變頻器出廠時(shí)設(shè)定為通過鍵盤面板操作,外部控制無效,端子FWD_CM用短接片短接。選擇外部起停及調(diào)頻控制時(shí),必須將該短接片去掉。出現(xiàn)上面問題,可能是FWD,CM短接片未取掉,操作方式和調(diào)頻方式參數(shù)選擇錯(cuò)誤所致,應(yīng)重點(diǎn)對(duì)該部分進(jìn)行檢查。
2、變頻器在電機(jī)空載時(shí)工作正常,但不能帶載起動(dòng)。這種問題常常出現(xiàn)在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。山西鋁廠一臺(tái)FRNl60P7。4EX變頻器在試車時(shí)電機(jī)空試正常、但一帶負(fù)荷即跳閘,提高了加減速時(shí)間后仍無法帶載。繼續(xù)檢查轉(zhuǎn)矩提升值,將轉(zhuǎn)矩提升值由“2”改為“7”后,提高了低頻時(shí)的電壓輸出。改善了低頻時(shí)的帶載特性,電機(jī)帶載正常。遇到上述問題時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查加、減速時(shí)間設(shè)定及轉(zhuǎn)矩提升設(shè)定值。
3、變頻器投入運(yùn)行、電機(jī)還未起動(dòng)就過載跳停。山西鋁廠一臺(tái)7.5kW_6極電機(jī)采用變頻控制,變頻器在投入運(yùn)行起動(dòng)時(shí)、頻繁跳停。經(jīng)查原設(shè)定時(shí)將偏置頻率設(shè)定為2H2、變頻器在接到運(yùn)行指令但未給出調(diào)頻信號(hào)之前、受控電機(jī)將一直接收2H2的低頻運(yùn)行指令而無法起動(dòng)。經(jīng)測定該電機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流達(dá)到47A,約為電機(jī)額定電流3倍,變頻器過載保護(hù)動(dòng)作屬正常。改偏置頻率為0Hz,電機(jī)起動(dòng)正常。
4、頻率已經(jīng)達(dá)到較大值,但電機(jī)轉(zhuǎn)速仍不高。一臺(tái)新投用的變頻器頻率設(shè)置顯示已經(jīng)很大,但電機(jī)轉(zhuǎn)速明顯較同頻率下其它電機(jī)低。檢查頻率增益設(shè)定值為150%。由頻率設(shè)定信號(hào)增益定義可知:設(shè)定增益為設(shè)定模擬頻率信號(hào)對(duì)輸出頻率的比率,假設(shè)設(shè)定頻率為30Hz,實(shí)際輸出頻率僅為20H2。將設(shè)定增益改為100%后,問題得到解決。
5、頻率上升到一定數(shù)值,繼續(xù)向上調(diào)節(jié)時(shí),頻率保持在一定值不斷跳躍,轉(zhuǎn)速不能提高。變頻器工作時(shí),將自動(dòng)計(jì)算輸出轉(zhuǎn)矩,并將輸出轉(zhuǎn)矩限制在設(shè)定值內(nèi)。如果驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩設(shè)定值偏小,將可能因輸出轉(zhuǎn)矩受到限制,使變頻器輸出頻率達(dá)不到給定頻率。遇到上面的問題,應(yīng)檢查驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩設(shè)定值是否偏小,變頻器的容量是否偏小,再設(shè)法解決。
變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變 交流)、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測單元、微處理單元等組成。它是一種控制交流電機(jī)運(yùn)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(jī)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(hào),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(jī)定子電壓與電流,以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
1.頻率給定
在使用一臺(tái)變頻器的時(shí)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(hào),這個(gè)信號(hào),就稱為"頻率給定信號(hào)"。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(diǎn)信號(hào)給定,模擬信號(hào)給定,脈沖信號(hào)給定和通信方式給定等。這些頻率給定方式各有特點(diǎn),必須按照實(shí)際的需要進(jìn)行選擇設(shè)置,同時(shí)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(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí),通常要考慮的一個(gè)重要因素是保持電動(dòng)機(jī)中每極磁通量為額定值如果磁通量太小,則電動(dòng)機(jī)的出力不夠;如果過分增大磁通量,又會(huì)使鐵心飽和,過大的勵(lì)磁電流會(huì)使繞組過熱,從而損壞電動(dòng)機(jī)。V/F控制是使變頻器的輸出在改變頻率的同時(shí)也改變電壓,通常是使V/F為常數(shù),這樣可使電動(dòng)機(jī)磁通保持一定,在較寬的調(diào)速范圍內(nèi),電動(dòng)機(jī)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(shí),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(hào)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(hào)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(hào)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(hào)可以用于電機(jī)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(qiáng)和不損失測量電路能量等優(yōu)點(diǎn)。
長期運(yùn)行中,由于溫度、濕度、灰塵、振動(dòng)等使用和環(huán)境的影響,內(nèi)部零部件會(huì)發(fā)生變化或老化,為了確保變頻器的正常運(yùn)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(yùn)行或不拆卸其蓋板進(jìn)行通電和啟動(dòng)試驗(yàn),通過目測變頻器的運(yùn)行情況,確定有無異常情況。日常維護(hù)的的項(xiàng)目有以下幾項(xiàng)。
(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(dòng)、振蕩等情況。
(2)冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)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(yùn)行數(shù)據(jù)有無異常。