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變頻器參數(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的調(diào)試

發(fā)布時間:2009-09-15 來源:機(jī)電商情網(wǎng)

中心議題:
  • 變頻器的十大參數(shù)
  • 變頻器調(diào)試應(yīng)注意的問題
解決方案:
  • 加減速時間可根據(jù)負(fù)載計(jì)算出來
  • 根據(jù)負(fù)載的起動特性,通過試驗(yàn)可選出較佳曲線

一加減速時間

加速時間就是輸出頻率從0上升到最大頻率所需時間,減速時間是指從最大頻率下降到0所需時間。通常用頻率設(shè)定信號上升、下降來確定加減速時間。在電動機(jī)加速時須限制頻率設(shè)定的上升率以防止過電流,減速時則限制下降率以防止過電壓。

加速時間設(shè)定要求:將加速電流限制在變頻器過電流容量以下,不使過流失速而引起變頻器跳閘;減速時間設(shè)定要點(diǎn)是:防止平滑電路電壓過大,不使再生過壓失速而使變頻器跳閘。加減速時間可根據(jù)負(fù)載計(jì)算出來,但在調(diào)試中常采取按負(fù)載和經(jīng)驗(yàn)先設(shè)定較長加減速時間,通過起、停電動機(jī)觀察有無過電流、過電壓報警;然后將加減速設(shè)定時間逐漸縮短,以運(yùn)轉(zhuǎn)中不發(fā)生報警為原則,重復(fù)操作幾次,便可確定出最佳加減速時間。

二轉(zhuǎn)矩提升

又叫轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償,是為補(bǔ)償因電動機(jī)定子繞組電阻所引起的低速時轉(zhuǎn)矩降低,而把低頻率范圍f/V增大的方法。設(shè)定為自動時,可使加速時的電壓自動提升以補(bǔ)償起動轉(zhuǎn)矩,使電動機(jī)加速順利進(jìn)行。如采用手動補(bǔ)償時,根據(jù)負(fù)載特性,尤其是負(fù)載的起動特性,通過試驗(yàn)可選出較佳曲線。對于變轉(zhuǎn)矩負(fù)載,如選擇不當(dāng)會出現(xiàn)低速時的輸出電壓過高,而浪費(fèi)電能的現(xiàn)象,甚至還會出現(xiàn)電動機(jī)帶負(fù)載起動時電流大,而轉(zhuǎn)速上不去的現(xiàn)象。

三電子熱過載保護(hù)

本功能為保護(hù)電動機(jī)過熱而設(shè)置,它是變頻器內(nèi)CPU根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)電流值和頻率計(jì)算出電動機(jī)的溫升,從而進(jìn)行過熱保護(hù)。本功能只適用于“一拖一”場合,而在“一拖多”時,則應(yīng)在各臺電動機(jī)上加裝熱繼電器。

電子熱保護(hù)設(shè)定值(%)=[電動機(jī)額定電流(A)/變頻器額定輸出電流(A)>×100%。

四頻率限制

即變頻器輸出頻率的上、下限幅值。頻率限制是為防止誤操作或外接頻率設(shè)定信號源出故障,而引起輸出頻率的過高或過低,以防損壞設(shè)備的一種保護(hù)功能。在應(yīng)用中按實(shí)際情況設(shè)定即可。此功能還可作限速使用,如有的皮帶輸送機(jī),由于輸送物料不太多,為減少機(jī)械和皮帶的磨損,可采用變頻器驅(qū)動,并將變頻器上限頻率設(shè)定為某一頻率值,這樣就可使皮帶輸送機(jī)運(yùn)行在一個固定、較低的工作速度上。

五偏置頻率

有的又叫偏差頻率或頻率偏差設(shè)定。其用途是當(dāng)頻率由外部模擬信號(電壓或電流)進(jìn)行設(shè)定時,可用此功能調(diào)整頻率設(shè)定信號最低時輸出頻率的高低,如圖1。有的變頻器當(dāng)頻率設(shè)定信號為0%時,偏差值可作用在0~fmax范圍內(nèi),有的變頻器(如明電舍、三墾)還可對偏置極性進(jìn)行設(shè)定。如在調(diào)試中當(dāng)頻率設(shè)定信號為0%時,變頻器輸出頻率不為0Hz,而為xHz,則此時將偏置頻率設(shè)定為負(fù)的xHz即可使變頻器輸出頻率為0Hz。
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六頻率設(shè)定信號增益

此功能僅在用外部模擬信號設(shè)定頻率時才有效。它是用來彌補(bǔ)外部設(shè)定信號電壓與變頻器內(nèi)電壓(+10v)的不一致問題;同時方便模擬設(shè)定信號電壓的選擇,設(shè)定時,當(dāng)模擬輸入信號為最大時(如10v、5v或20mA),求出可輸出f/V圖形的頻率百分?jǐn)?shù)并以此為參數(shù)進(jìn)行設(shè)定即可;如外部設(shè)定信號為0~5v時,若變頻器輸出頻率為0~50Hz,則將增益信號設(shè)定為200%即可。

七轉(zhuǎn)矩限制

可分為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限制和制動轉(zhuǎn)矩限制兩種。它是根據(jù)變頻器輸出電壓和電流值,經(jīng)CPU進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算,其可對加減速和恒速運(yùn)行時的沖擊負(fù)載恢復(fù)特性有顯著改善。轉(zhuǎn)矩限制功能可實(shí)現(xiàn)自動加速和減速控制。假設(shè)加減速時間小于負(fù)載慣量時間時,也能保證電動機(jī)按照轉(zhuǎn)矩設(shè)定值自動加速和減速。

驅(qū)動轉(zhuǎn)矩功能提供了強(qiáng)大的起動轉(zhuǎn)矩,在穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時,轉(zhuǎn)矩功能將控制電動機(jī)轉(zhuǎn)差,而將電動機(jī)轉(zhuǎn)矩限制在最大設(shè)定值內(nèi),當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩突然增大時,甚至在加速時間設(shè)定過短時,也不會引起變頻器跳閘。在加速時間設(shè)定過短時,電動機(jī)轉(zhuǎn)矩也不會超過最大設(shè)定值。驅(qū)動轉(zhuǎn)矩大對起動有利,以設(shè)置為80~100%較妥。

制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定數(shù)值越小,其制動力越大,適合急加減速的場合,如制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定數(shù)值設(shè)置過大會出現(xiàn)過壓報警現(xiàn)象。如制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定為0%,可使加到主電容器的再生總量接近于0,從而使電動機(jī)在減速時,不使用制動電阻也能減速至停轉(zhuǎn)而不會跳閘。但在有的負(fù)載上,如制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定為0%時,減速時會出現(xiàn)短暫空轉(zhuǎn)現(xiàn)象,造成變頻器反復(fù)起動,電流大幅度波動,嚴(yán)重時會使變頻器跳閘,應(yīng)引起注意。

八加減速模式選擇

又叫加減速曲線選擇。一般變頻器有線性、非線性和S三種曲線,通常大多選擇線性曲線;非線性曲線適用于變轉(zhuǎn)矩負(fù)載,如風(fēng)機(jī)等;S曲線適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,其加減速變化較為緩慢。設(shè)定時可根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性,選擇相應(yīng)曲線,但也有例外,筆者在調(diào)試一臺鍋爐引風(fēng)機(jī)的變頻器時,先將加減速曲線選擇非線性曲線,一起動運(yùn)轉(zhuǎn)變頻器就跳閘,調(diào)整改變許多參數(shù)無效果,后改為S曲線后就正常了。

究其原因是:起動前引風(fēng)機(jī)由于煙道煙氣流動而自行轉(zhuǎn)動,且反轉(zhuǎn)而成為負(fù)向負(fù)載,這樣選取了S曲線,使剛起動時的頻率上升速度較慢,從而避免了變頻器直接跳閘的發(fā)生,當(dāng)然這也是針對沒有起動直流制動功能的變頻器所采用的方法。

九轉(zhuǎn)矩矢量控制

矢量控制是基于理論上認(rèn)為:異步電動機(jī)與直流電動機(jī)具有相同的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生機(jī)理。矢量控制方式就是將定子電流分解成規(guī)定的磁場電流和轉(zhuǎn)矩電流,分別進(jìn)行控制,同時將兩者合成后的定子電流輸出給電動機(jī)。因此,從原理上可得到與直流電動機(jī)相同的控制性能。采用轉(zhuǎn)矩矢量控制功能,電動機(jī)在各種運(yùn)行條件下都能輸出最大轉(zhuǎn)矩,尤其是電動機(jī)在低速運(yùn)行區(qū)域。

現(xiàn)在的變頻器幾乎都采用無反饋矢量控制,由于變頻器能根據(jù)負(fù)載電流大小和相位進(jìn)行轉(zhuǎn)差補(bǔ)償,使電動機(jī)具有很硬的力學(xué)特性,對于多數(shù)場合已能滿足要求,不需在變頻器的外部設(shè)置速度反饋電路。這一功能的設(shè)定,可根據(jù)實(shí)際情況在有效和無效中選擇一項(xiàng)即可。

與之有關(guān)的功能是轉(zhuǎn)差補(bǔ)償控制,其作用是為補(bǔ)償由負(fù)載波動而引起的速度偏差,可加上對應(yīng)于負(fù)載電流的轉(zhuǎn)差頻率。這一功能主要用于定位控制。

十節(jié)能控制

風(fēng)機(jī)、水泵都屬于減轉(zhuǎn)矩負(fù)載,即隨著轉(zhuǎn)速的下降,負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成比例減小,而具有節(jié)能控制功能的變頻器設(shè)計(jì)有專用V/f模式,這種模式可改善電動機(jī)和變頻器的效率,其可根據(jù)負(fù)載電流自動降低變頻器輸出電壓,從而達(dá)到節(jié)能目的,可根據(jù)具體情況設(shè)置為有效或無效。

要說明的是,九、十這兩個參數(shù)是很先進(jìn)的,但有一些用戶在設(shè)備改造中,根本無法啟用這兩個參數(shù),即啟用后變頻器跳閘頻繁,停用后一切正常。究其原因有:(1)原用電動機(jī)參數(shù)與變頻器要求配用的電動機(jī)參數(shù)相差太大。(2)對設(shè)定參數(shù)功能了解不夠,如節(jié)能控制功能只能用于V/f控制方式中,不能用于矢量控制方式中。(3)啟用了矢量控制方式,但沒有進(jìn)行電動機(jī)參數(shù)的手動設(shè)定和自動讀取工作,或讀取方法不當(dāng)。
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