隨著現(xiàn)代科技日異月新的發(fā)展,如今的變頻器也在不斷的更新?lián)Q代,已經(jīng)發(fā)展演化出了各類不同類型的變頻器,例如根據(jù)各類機(jī)械需求專門(mén)設(shè)計(jì)的各類專業(yè)用途的變頻器。因此各種行業(yè)對(duì)變頻器的應(yīng)用也越發(fā)的廣泛。工控人員對(duì)于變頻器的使用首先需要的是,掌握和熟悉變頻器的正確現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整方法和相關(guān)技術(shù)要領(lǐng),這對(duì)于保持變頻器的正常運(yùn)行、降低故障率、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命很關(guān)鍵。 以下內(nèi)容是杭州三科變頻器,根據(jù)14年專業(yè)從事生產(chǎn)研發(fā)應(yīng)用維修變頻器等環(huán)節(jié)中總結(jié)出的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),希望能夠?yàn)閺V大用戶帶來(lái)幫助。
變頻器應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的五大主要步驟:
一、檢查并了解變頻器相關(guān)系統(tǒng)功能:
在調(diào)試變頻器前,你必須要認(rèn)真的閱讀所需調(diào)試變頻器的相關(guān)指令手冊(cè)和相關(guān)信息,同時(shí)也要了解該變頻器的運(yùn)行環(huán)境以及各類注意的事項(xiàng)。
二、無(wú)機(jī)空載運(yùn)行調(diào)試變頻器
下列步驟是變頻器無(wú)機(jī)(即未連接到電機(jī))空載(即電機(jī)空載)運(yùn)行最基本、最重要的調(diào)試操作:
(1) 查看變頻器的顯示窗的出廠顯示是否存在異常,在出現(xiàn)異常的情況下需要立即復(fù)位。 否則,委托供應(yīng)商退貨。
(2) 熟悉變頻器的操作,正確理解每個(gè)操作按鍵的作用功能。
(3) 將變頻器的接地端子接地,并通過(guò)漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)將其電源輸入端子連接到電源;
變頻器通常都會(huì)有,運(yùn)行(run)、 停止(stop)、編程 (prog)、 數(shù)據(jù)/確認(rèn)(data/enter)、增加(up▲)、減少(down▼)等6個(gè)鍵,其它的不同型號(hào)的變頻器操作鍵的基本的定義相同。另外變頻器還有功能鍵、復(fù)位(reset)、寸動(dòng)(jog)、監(jiān)視(monitor/display)、移位(shift)等,這些按鍵都需要進(jìn)行調(diào)試操作。
三、帶機(jī)空載運(yùn)行調(diào)試變頻器
以下四個(gè)步驟對(duì)變頻器帶機(jī)(即連接電機(jī))無(wú)負(fù)載(即無(wú)負(fù)載電機(jī))的調(diào)試至關(guān)重要。
(1) 設(shè)定電機(jī)的功率、極對(duì)數(shù)、變頻器的動(dòng)作電流。
(2)設(shè)定變頻器的最大輸出頻率和基頻,設(shè)定電機(jī)的力矩特性。
所謂最高頻率,是變頻器的電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)能運(yùn)轉(zhuǎn)的最高頻率,變頻器自身的極限工作頻率有可能很高,因此在電動(dòng)機(jī)容許的最高動(dòng)作頻率比變頻器的最高動(dòng)作頻率低的情況下,設(shè)定電動(dòng)機(jī)及其負(fù)載的要求而動(dòng)作的頻率。
變頻器的基本工作頻率是作為一條電動(dòng)機(jī)進(jìn)行恒功率控制和恒轉(zhuǎn)矩控制的分界線,應(yīng)依據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定電壓開(kāi)展設(shè)定。
扭矩類型是指負(fù)載是恒定扭矩負(fù)載還是可變扭矩負(fù)載。用戶根據(jù)v/f工作模式圖和變頻器操作說(shuō)明中的負(fù)載特性選擇其中一種工作模式。通用變頻器均備有多條v/f曲線供用戶選擇,使用時(shí)應(yīng)根據(jù)負(fù)載性質(zhì)選擇合適的v/f曲線。如果是風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載,要將變頻器的轉(zhuǎn)矩運(yùn)行代碼設(shè)定成變轉(zhuǎn)矩和降轉(zhuǎn)矩運(yùn)行特性。為了提高變頻器的低速性能,電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩能夠滿足生產(chǎn)負(fù)載的啟動(dòng)要求。
在三相異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)中,轉(zhuǎn)矩控制非常復(fù)雜。在低頻段,由于電阻和漏電抗的影響不容忽略,若仍保持v/f為常數(shù),則磁通將減小,從而減小了電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。因此,為了提高扭矩,必須在低頻下對(duì)電壓進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)償。一般變頻器均由用戶進(jìn)行人工設(shè)定補(bǔ)償。
(3) 將變頻器設(shè)置為自帶鍵盤(pán)操作模式,分別按運(yùn)行鍵、停止鍵,觀察電動(dòng)機(jī)能否正常啟、停。
(4) 按照變頻器使用說(shuō)明書(shū)對(duì)其電子熱繼電器功能進(jìn)行設(shè)定。
電子熱繼電器的門(mén)限值定義為電動(dòng)機(jī)和變頻器兩者額定電流的比值,常用百分?jǐn)?shù)表示。當(dāng)變頻器輸出電流超過(guò)其容許電流時(shí),過(guò)流保護(hù)設(shè)施將切斷變頻器的輸出。因而,變頻器電子器件熱繼器的閥值最高值不超過(guò)變頻器的極限容許輸出電流量。變頻器過(guò)載保護(hù)設(shè)置值可以修改。
四、變頻器負(fù)載運(yùn)行調(diào)試
變頻器負(fù)載(即變頻器接上電動(dòng)機(jī)并且電動(dòng)機(jī)帶上負(fù)載)運(yùn)行調(diào)試,下列五步必須進(jìn)行。
(1) 直接在變頻器的面板上操作的停止鍵,對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行停止過(guò)程及變頻器的顯示窗進(jìn)行觀察,看是否有異?,F(xiàn)象。
(2)如果啟/停電動(dòng)機(jī)過(guò)程中變頻器出現(xiàn)過(guò)流保護(hù)動(dòng)作,則應(yīng)重新設(shè)定加速/減速時(shí)間。電動(dòng)機(jī)在加速、減速時(shí)的加速度取決于加速轉(zhuǎn)矩,而變頻器在啟/制動(dòng)過(guò)程中的頻率變化率由用戶設(shè)定。如果電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量或負(fù)載根據(jù)加減速時(shí)的預(yù)期頻率變化而變化,有可能出現(xiàn)加速轉(zhuǎn)矩不夠,從而造成電動(dòng)機(jī)失速,即電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與變頻器輸出頻率不協(xié)調(diào),從而造成過(guò)電流或過(guò)電壓。
因此,需要根據(jù)電機(jī)的慣性轉(zhuǎn)矩和負(fù)載設(shè)定加減速時(shí)間,以便使變頻器的變頻率與電機(jī)的變速率相協(xié)調(diào)。調(diào)試此項(xiàng)設(shè)定是否合理的方法是先按經(jīng)驗(yàn)選定加、減速時(shí)間進(jìn)行設(shè)定,若在啟動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)流,則可適當(dāng)延長(zhǎng)加速時(shí)間;若在制動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)流,則適當(dāng)延長(zhǎng)減速時(shí)間。
(3)如果變頻器在限定的時(shí)間內(nèi)仍然出現(xiàn)過(guò)流保護(hù)動(dòng)作,應(yīng)改變啟/停的運(yùn)行曲線,如從直線改為s形、u形線或反s形、反u形線。當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載慣性較大時(shí),則應(yīng)采用更長(zhǎng)的啟/停時(shí)間,并且根據(jù)其負(fù)載特性設(shè)定運(yùn)行曲線類型。
(4)如果變頻器還出現(xiàn)過(guò)流保護(hù)動(dòng)作,則應(yīng)嘗試增加最大電流的保護(hù)值,但是不能取消保護(hù),應(yīng)留有至少10%~20%的保護(hù)余量。如果此動(dòng)作依然發(fā)生,則應(yīng)更換較大一級(jí)功率的變頻器。
(5) 如果電動(dòng)機(jī)在通過(guò)變頻器啟動(dòng)過(guò)程中速度達(dá)不到預(yù)設(shè),可能有兩種原因:
機(jī)械系統(tǒng)產(chǎn)生機(jī)電共振,這點(diǎn)可通過(guò)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)聲來(lái)判斷。通過(guò)設(shè)置頻率跳變值可以避免諧振點(diǎn)(通用變頻器可以設(shè)置第三跳變點(diǎn))。v/f控制方式的變頻器驅(qū)動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)時(shí),在某些頻率段,電動(dòng)機(jī)的電流、轉(zhuǎn)速會(huì)發(fā)生振蕩,嚴(yán)重時(shí)系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行,即使在加速過(guò)程中,也會(huì)出現(xiàn)過(guò)流保護(hù),使電機(jī)無(wú)法正常啟動(dòng),特別是在電機(jī)負(fù)載較輕或轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小時(shí)。普通變頻器具有跳頻功能,用戶可以根據(jù)系統(tǒng)振蕩的頻率點(diǎn)在v/f曲線上設(shè)置跳點(diǎn)和跨寬。隨著電機(jī)加速,自動(dòng)跳過(guò)這些頻帶,以確保系統(tǒng)正常工作。
電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出能力不夠,不同品牌的變頻器出廠參數(shù)設(shè)定不同,在相同條件下負(fù)載能力不同,也可能因變頻器控制方式不同,造成電動(dòng)機(jī)的負(fù)載能力不同;或因系統(tǒng)的輸出效率不同;造成負(fù)載能力會(huì)有所差異。對(duì)此種情況,可以增加轉(zhuǎn)矩提升量的值。如果達(dá)不到,可用手動(dòng)轉(zhuǎn)矩提升功能,但不要設(shè)置過(guò)大,電動(dòng)機(jī)這時(shí)的溫升會(huì)增加。如果仍然不行,應(yīng)改用新的控制方式。
五、變頻器連接上位機(jī)的系統(tǒng)調(diào)試
通過(guò)手動(dòng)完成設(shè)定基本的調(diào)試后,若變頻系統(tǒng)中存在上位機(jī),則需將變頻器的控制線與上位機(jī)控制線直接相連,同時(shí)變頻器的操作模式也要更改為端子控制。變頻器需要根據(jù)上位機(jī)的系統(tǒng)需求,來(lái)調(diào)整變頻器的接收頻率信號(hào)端子的量程,通常是0~5v至0~10v,同時(shí)也需調(diào)整設(shè)置變頻器對(duì)模擬頻率信號(hào)采樣的響應(yīng)速度。