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1、目前,通用型變頻器絕大多數(shù)是交直交型變頻器,通常尤以電壓器變頻器為通用,其主回路圖(見圖1.1),它是變頻器的核心電路,由整流回路(交直交換),直流濾波電路(能耗電路)及逆變電路(直交變換)組成,當(dāng)然還包括有限流電路、制動(dòng)電路、控制電路等組成部分。 1)整流電路 如圖1.2所示,通用變頻器的整流電路是由三相橋式整流橋組成。它的功能是將工頻電源進(jìn)行整流,經(jīng)中間直流環(huán)節(jié)平波后為逆變電路和控制電路提供所需的直流電源。三相交流電源一般需經(jīng)過吸收電容和壓敏電阻網(wǎng)絡(luò)引入整流橋的輸入端。網(wǎng)絡(luò)的作用,是吸收交流電網(wǎng)的高頻諧波信號(hào)和浪涌過電壓,從而避免由此而損壞變頻器。當(dāng)電源電壓為三相380V時(shí),整流器件的最大

2、反向電壓一般為12001600V,最大整流電流為變頻器額定電流的兩倍。 2)濾波電路 逆變器的負(fù)載屬感性負(fù)載的異步電動(dòng)機(jī),無(wú)論異步電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)或發(fā)電狀態(tài),在直流濾波電路和異步電動(dòng)機(jī)之間,總會(huì)有無(wú)功功率的交換,這種無(wú)功能量要靠直流中間電路的儲(chǔ)能元件來(lái)緩沖。同時(shí),三相整流橋輸出的電壓和電流屬直流脈沖電壓和電流。為了減小直流電壓和電流的波動(dòng),直流濾波電路起到對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行濾波的作用。 通用變頻器直流濾波電路的大容量鋁電解電容,通常是由若干個(gè)電容器串聯(lián)和并聯(lián)構(gòu)成電容器組,以得到所需的耐壓值和容量。另外,因?yàn)殡娊怆娙萜魅萘坑休^大的離散性,這將使它們隨的電壓不相等。因此,電容器要各并聯(lián)一個(gè)阻值等相

3、的勻壓電阻,消除離散性的影響,因而電容的壽命則會(huì)嚴(yán)重制約變頻器的壽命。 3)逆變電路 逆變電路的作用是在控制電路的作用下,將直流電路輸出的直流電源轉(zhuǎn)換成頻率和電壓都可以任意調(diào)節(jié)的交流電源。逆變電路的輸出就是變頻器的輸出,所以逆變電路是變頻器的核心電路之一,起著非常重要的作用。 最常見的逆變電路結(jié)構(gòu)形式是利用六個(gè)功率開關(guān)器件(GTR、IGBT、GTO等)組成的三相橋式逆變電路,有規(guī)律的控制逆變器中功率開關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷,可以得到任意頻率的三相交流輸出。 通常的中小容量的變頻器主回路器件一般采用集成模塊或智能模塊。智能模塊的內(nèi)部高度集成了整流模塊、逆變模塊、各種傳感器、保護(hù)電路及驅(qū)動(dòng)電路。如三菱

4、公司生產(chǎn)的IPMPM50RSA120,富士公司生產(chǎn)的7MBP50RA060,西門子公司生產(chǎn)的BSM50GD120等,內(nèi)部集成了整流模塊、功率因數(shù)校正電路、IGBT逆變模塊及各種檢測(cè)保護(hù)功能。模塊的典型開關(guān)頻率為20KHz,保護(hù)功能為欠電壓、過電壓和過熱故障時(shí)輸出故障信號(hào)燈。逆變電路中都設(shè)置有續(xù)流電路。續(xù)流電路的功能是當(dāng)頻率下降時(shí),異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速也隨之下降。為異步電動(dòng)機(jī)的再生電能反饋至直流電路提供通道。在逆變過程中,寄生電感釋放能量提供通道。另外,當(dāng)位于同一橋臂上的兩個(gè)開關(guān),同時(shí)處于開通狀態(tài)時(shí)將會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象,并燒毀換流器件。所以在實(shí)際的通用變頻器中還設(shè)有緩沖電路等各種相應(yīng)的輔助電路,以保

5、證電路的正常工作和在發(fā)生意外情況時(shí),對(duì)換流器件進(jìn)行保護(hù)。1、基本概念(1) VVVF 改變電壓、改變頻率(Variable Voltage and Variable Frequency)的縮寫。 (2) CVCF 恒電壓、恒頻率(Constant Voltage and Constant Frequency)的縮寫。 各國(guó)使用的交流供電電源,無(wú)論是用于家庭還是用于工廠,其電壓和頻率均200V/60Hz(50Hz)或100V/60Hz(50Hz)。通常,把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率,該設(shè)備首先要把三相或單相交流電變換為直流

6、電(DC)。然后再把直流電(DC)變換為三相或單相交流電(AC),我們把實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的裝置稱為“變頻器”(inverter)。 變頻器也可用于家電產(chǎn)品。使用變頻器的家電產(chǎn)品中不僅有電機(jī)(例如空調(diào)等),還有熒光燈等產(chǎn)品。用于電機(jī)控制的變頻器,既可以改變電壓,又可以改變頻率。但用于熒光燈的變頻器主要用于調(diào)節(jié)電源供電的頻率。汽車上使用的由電池(直流電)產(chǎn)生交流電的設(shè)備也以“inverter”的名稱進(jìn)行出售。變頻器的工作原理被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。例如計(jì)算機(jī)電源的供電,在該項(xiàng)應(yīng)用中,變頻器用于抑制反向電壓、頻率的波動(dòng)及電源的瞬間斷電。 2. 電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為什么能夠自由地改變? (1) r/min電機(jī)旋

7、轉(zhuǎn)速度單位:每分鐘旋轉(zhuǎn)次數(shù),也可表示為rpm。例如:4極電機(jī) 60Hz 1,800 r/min,4極電機(jī) 50Hz 1,500 r/min,電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度同頻率成比例。 本文中所指的電機(jī)為感應(yīng)式交流電機(jī),在工業(yè)領(lǐng)域所使用的大部分電機(jī)均為此類型電機(jī)。感應(yīng)式交流電機(jī)(以后簡(jiǎn)稱為電機(jī))的旋轉(zhuǎn)速度近似地取決于電機(jī)的極數(shù)和頻率。電機(jī)的極數(shù)是固定不變的。由于極數(shù)值不是一個(gè)連續(xù)的數(shù)值(為2的倍數(shù),例如極數(shù)為2,4,6),所以不適合改變極對(duì)數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的速度。另外,頻率是電機(jī)供電電源的電信號(hào),所以該值能夠在電機(jī)的外面調(diào)節(jié)后再供給電機(jī),這樣電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度就可以被自由的控制。因此,以控制頻率為目的的變頻器,是做為

8、電機(jī)調(diào)速設(shè)備的優(yōu)選設(shè)備。 n = 60f/p,n: 同步速度,f: 電源頻率 ,p: 電機(jī)極數(shù),改變頻率和電壓是最優(yōu)的電機(jī)控制方法 。如果僅改變頻率,電機(jī)將被燒壞。特別是當(dāng)頻率降低時(shí),該問題就非常突出。為了防止電機(jī)燒毀事故的發(fā)生,變頻器在改變頻率的同時(shí)必須要同時(shí)改變電壓,例如:為了使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減半,變頻器的輸出頻率必須從60Hz改變到30Hz,這時(shí)變頻器的輸出電壓就必須從200V改變到約100V。例如:為了使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減半,變頻器的輸出頻率必須從60Hz改變到30Hz,這時(shí)變頻器的輸出電壓就必須從200V改變到約100V。 3、關(guān)于散熱的問題 如果要正確的使用變頻器, 必須認(rèn)真地考慮散

9、熱的問題。變頻器的故障率隨溫度升高而成指數(shù)的上升。使用壽命隨溫度升高而成指數(shù)的下降。環(huán)境溫度升高10度,變頻器使用壽命減半。因此,我們要重視散熱問題?。≡谧冾l器工作時(shí),流過變頻器的電流是很大的, 變頻器產(chǎn)生的熱量也是非常大的,不能忽視其發(fā)熱所產(chǎn)生的影響。 通常,變頻器安裝在控制柜中。我們要了解一臺(tái)變頻器的發(fā)熱量大概是多少,可以用以下公式估算: 發(fā)熱量的近似值 變頻器容量(KW)55 W在這里, 如果變頻器容量是以恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載為準(zhǔn)的(過流能力150% * 60s) 如果變頻器帶有直流電抗器或交流電抗器, 并且也在柜子里面, 這時(shí)發(fā)熱量會(huì)更大一些。 電抗器安裝在變頻器側(cè)面或測(cè)上方比較好。這時(shí)可以用估

10、算: 變頻器容量(KW)60 W因?yàn)楦髯冾l器廠家的硬件都差不多, 所以上式可以針對(duì)各品牌的產(chǎn)品. 注意: 如果有制動(dòng)電阻的話,因?yàn)橹苿?dòng)電阻的散熱量很大, 因此最好安裝位置最好和變頻器隔離開, 如裝在柜子上面或旁邊等。那么, 怎樣采能降低控制柜內(nèi)的發(fā)熱量呢? 當(dāng)變頻器安裝在控制機(jī)柜中時(shí),要考慮變頻器發(fā)熱值的問題。根據(jù)機(jī)柜內(nèi)產(chǎn)生熱量值的增加,要適當(dāng)?shù)卦黾訖C(jī)柜的尺寸。因此,要使控制機(jī)柜的尺寸盡量減小,就必須要使機(jī)柜中產(chǎn)生的熱量值盡可能地減少。如果在變頻器安裝時(shí),把變頻器的散熱器部分放到控制機(jī)柜的外面,將會(huì)使變頻器有70的發(fā)熱量釋放到控制機(jī)柜的外面。由于大容量變頻器有很大的發(fā)熱量,所以對(duì)大容量變頻器更

11、加有效。還可以用隔離板把本體和散熱器隔開, 使散熱器的散熱不影響到變頻器本體。這樣效果也很好。變頻器散熱設(shè)計(jì)中都是以垂直安裝為基礎(chǔ)的,橫著放散熱會(huì)變差的! 關(guān)于冷卻風(fēng)扇一般功率稍微大一點(diǎn)的變頻器, 都帶有冷卻風(fēng)扇。同時(shí),也建議在控制柜上出風(fēng)口安裝冷卻風(fēng)扇。進(jìn)風(fēng)口要加濾網(wǎng)以防止灰塵進(jìn)入控制柜。 注意控制柜和變頻器上的風(fēng)扇都是要的,不能誰(shuí)替代誰(shuí)。另外,散熱問題還要注意以下兩個(gè)問題:(1)在海拔高于1000m的地方,因?yàn)榭諝饷芏冉档?,因此?yīng)加大柜子的冷卻風(fēng)量以改善冷卻效果。理論上變頻器也應(yīng)考慮降容,1000m每-5%。但由于實(shí)際上因?yàn)樵O(shè)計(jì)上變頻器的負(fù)載能力和散熱能力一般比實(shí)際使用的要大, 所以也要看

12、具體應(yīng)用。 比方說在1500m的地方,但是周期性負(fù)載,如電梯,就不必要降容。 (2)開關(guān)頻率:變頻器的發(fā)熱主要來(lái)自于IGBT,IGBT的發(fā)熱有集中在開和關(guān)的瞬間。 因此開關(guān)頻率高時(shí)自然變頻器的發(fā)熱量就變大了。有的廠家宣稱降低開關(guān)頻率可以擴(kuò)容, 就是這個(gè)道理。 4、矢量控制是怎樣使電機(jī)具有大的轉(zhuǎn)矩的? (1) 轉(zhuǎn)矩提升:此功能增加變頻器的輸出電壓,以使電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和電壓的平方成正比的關(guān)系增加,從而改善電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。改善電機(jī)低速輸出轉(zhuǎn)矩不足的技術(shù),使用矢量控制,可以使電機(jī)在低速,如(無(wú)速度傳感器時(shí))1Hz(對(duì)4極電機(jī),其轉(zhuǎn)速大約為30r/min)時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩可以達(dá)到電機(jī)在50Hz供電輸出的轉(zhuǎn)矩

13、(最大約為額定轉(zhuǎn)矩的150)。對(duì)于常規(guī)的V/F控制,電機(jī)的電壓降隨著電機(jī)速度的降低而相對(duì)增加,這就導(dǎo)致由于勵(lì)磁不足,而使電機(jī)不能獲得足夠的旋轉(zhuǎn)力。為了補(bǔ)償這個(gè)不足,變頻器中需要通過提高電壓,來(lái)補(bǔ)償電機(jī)速度降低而引起的電壓降。變頻器的這個(gè)功能叫做轉(zhuǎn)矩提升(*1)。轉(zhuǎn)矩提升功能是提高變頻器的輸出電壓。然而即使提高很多輸出電壓,電機(jī)轉(zhuǎn)矩并不能和其電流相對(duì)應(yīng)的提高。 因?yàn)殡姍C(jī)電流包含電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩分量和其它分量(如勵(lì)磁分量)。矢量控制把電機(jī)的電流值進(jìn)行分配,從而確定產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電機(jī)電流分量和其它電流分量(如勵(lì)磁分量)的數(shù)值。矢量控制可以通過對(duì)電機(jī)端的電壓降的響應(yīng),進(jìn)行優(yōu)化補(bǔ)償,在不增加電流的情況下,允許

14、電機(jī)產(chǎn)出大的轉(zhuǎn)矩。此功能對(duì)改善電機(jī)低速時(shí)溫升也有效。 5、變頻器制動(dòng)的有關(guān)問題 (1) 制動(dòng)的概念:指電能從電機(jī)側(cè)流到變頻器側(cè)(或供電電源側(cè)),這時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速.負(fù)載的能量分為動(dòng)能和勢(shì)能. 動(dòng)能(由速度和重量確定其大?。╇S著物體的運(yùn)動(dòng)而累積。當(dāng)動(dòng)能減為零時(shí),該事物就處在停止?fàn)顟B(tài)。機(jī)械抱閘裝置的方法是用制動(dòng)裝置把物體動(dòng)能轉(zhuǎn)換為摩擦和能消耗掉。對(duì)于變頻器,如果輸出頻率降低,電機(jī)轉(zhuǎn)速將跟隨頻率同樣降低。這時(shí)會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)過程. 由制動(dòng)產(chǎn)生的功率將返回到變頻器側(cè)。這些功率可以用電阻發(fā)熱消耗。在用于提升類負(fù)載,在下降時(shí), 能量(勢(shì)能)也要返回到變頻器(或電源)側(cè),進(jìn)行制動(dòng).這種操作方法被稱作再生制

15、動(dòng),而該方法可應(yīng)用于變頻器制動(dòng)。在減速期間,產(chǎn)生的功率如果不通過熱消耗的方法消耗掉,而是把能量返回送到變頻器電源側(cè)的方法叫做功率返回再生方法。在實(shí)際中,這種應(yīng)用需要能量回饋單元選件。 (2)怎樣提高制動(dòng)能力? 為了用散熱來(lái)消耗再生功率,需要在變頻器側(cè)安裝制動(dòng)電阻。為了改善制動(dòng)能力,不能期望靠增加變頻器的容量來(lái)解決問題。請(qǐng)選用制動(dòng)電阻、制動(dòng)單元或功率再生變換器等選件來(lái)改善變頻器的制動(dòng)容量 6、當(dāng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度改變時(shí),其輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)怎樣? (1): 工頻電源由電網(wǎng)提供的動(dòng)力電源(商用電源) (2): 起動(dòng)電流當(dāng)電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),變頻器的輸出電流變頻器驅(qū)動(dòng)時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩要小于直接用工頻電源驅(qū)動(dòng)。

16、 我們經(jīng)常聽到下面的說法:電機(jī)在工頻電源供電時(shí)(*1)時(shí),電機(jī)的起動(dòng)和加速?zèng)_擊很大,而當(dāng)使用變頻器供電時(shí),這些沖擊就要弱一些。如果用大的電壓和頻率起動(dòng)電機(jī),例如使用工頻電網(wǎng)直接供電,就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的起動(dòng)沖擊(大的起動(dòng)電流 (*2) )。而當(dāng)使用變頻器時(shí),變頻器的輸出電壓和頻率是逐漸加到電機(jī)上的,所以電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要小于工頻電網(wǎng)供電的轉(zhuǎn)矩值。所以變頻器驅(qū)動(dòng)的電機(jī)起動(dòng)電流要小些。通常,電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要隨頻率的減?。ㄋ俣冉档停┒鴾p些減小的實(shí)際數(shù)據(jù)在有的變頻器手冊(cè)中會(huì)給出說明。通過使用磁通矢量控制的變頻器,將改善電機(jī)低速時(shí)轉(zhuǎn)矩的不足,甚至在低速區(qū)電機(jī)也可輸出足夠的轉(zhuǎn)矩。當(dāng)變頻器調(diào)速到大于60Hz頻率時(shí)

17、,電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩將降低。通常的電機(jī)是按50Hz(60Hz)電壓設(shè)計(jì)制造的,其額定轉(zhuǎn)矩也是在這個(gè)電壓范圍內(nèi)給出的。因此在額定頻率之下的調(diào)速稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速. (T=Te,P=Pe) 變頻器輸出頻率大于50Hz頻率時(shí),電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要以和頻率成反比的線性關(guān)系下降。當(dāng)電機(jī)以大于60Hz頻率速度運(yùn)行時(shí),電機(jī)負(fù)載的大小必須要給予考慮,以防止電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的不足。舉例,電機(jī)在100Hz時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大約要降低到50Hz時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的1/2。因此在額定頻率之上的調(diào)速稱為恒功率調(diào)速(P=Ue*Ie)。變頻器控制電路原理圖2010-03-19 15:13:10 作者:佚名 來(lái)源: 瀏覽次數(shù):260變頻器的組成由主電路和

18、控制電路組成主電路 由整流器 中間直流環(huán)節(jié) 逆變器 組成先看主電路原理圖 三相工頻交流電 經(jīng)過VD1 VD6 整流后, 正極送入到緩沖電阻RL中,RL的作用是防止電流忽然變大。經(jīng)過一段時(shí)間變頻器的組成 由主電路和控制電路組成主電路 由整流器 中間直流環(huán)節(jié) 逆變器 組成先看主電路原理圖三相工頻交流電 經(jīng)過VD1 VD6 整流后, 正極送入到緩沖電阻RL中,RL的作用是防止電流忽然變大。經(jīng)過一段時(shí)間電流趨于穩(wěn)定后,晶閘管或繼電器的觸點(diǎn)會(huì)導(dǎo)通短路掉緩沖電阻RL ,這時(shí)的直流電壓加在了濾波電容CF1、CF2 上,這兩個(gè)電容可以把脈動(dòng)的直流電波形變得平滑一些。由于一個(gè)電容的耐壓有限,所以把兩個(gè)電容串起來(lái)

19、用。耐壓就提高了一倍。又因?yàn)閮蓚€(gè)電容的容量不一樣的話,分壓會(huì)不同,所以給兩個(gè)電容分別并聯(lián)了一個(gè)均壓電阻R1、R2 ,這樣,CF1 和CF2 上的電壓就一樣了。 繼續(xù)往下看,HL 是主電路的電源指示燈,串聯(lián)了一個(gè)限流電阻接在了正負(fù)電壓之間,這樣三相電源一加進(jìn)來(lái),HL就會(huì)發(fā)光,指示電源送入。接著,直流電壓加在了大功率晶體管VB的集電極與發(fā)射極之間,VB的導(dǎo)通由控制電路控制,VB上還串聯(lián)了變頻器的制動(dòng)電阻RB,組成了變頻器制動(dòng)回路。我們知道,由于電極的繞組是感性負(fù)載,在啟動(dòng)和停止的瞬間都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較大的反向電動(dòng)勢(shì),這個(gè)反向電壓的能量會(huì)通過續(xù)流二極管VD7VD12使直流母線上的電壓升高,這個(gè)電壓高到一

20、定程度會(huì)擊穿逆變管V1V6 和整流管VD1VD6。當(dāng)有反向電壓產(chǎn)生時(shí),控制回路控制VB導(dǎo)通,電壓就會(huì)通過VB在電阻RB釋放掉。當(dāng)電機(jī)較大時(shí),還可并聯(lián)外接電阻。 一般情況下“+”端和P1端是由一個(gè)短路片短接上的,如果斷開,這里可以接外加的支流電抗器,直流電抗器的作用是改善電路的功率因數(shù)。 直流母線電壓加到V1V6 六個(gè)逆變管上,這六個(gè)大功率晶體管叫IGBT ,基極由控制電路控制??刂齐娐房刂颇橙齻€(gè)管子的導(dǎo)通給電機(jī)繞組內(nèi)提供電流,產(chǎn)生磁場(chǎng)使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。例如:某一時(shí)刻,V1 V2 V6 受基極控制導(dǎo)通,電流經(jīng)U相流入電機(jī)繞組,經(jīng)V W 相流入負(fù)極。下一時(shí)刻同理,只要不斷的切換,就把直流電變成了交流電,

21、供電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 為了保護(hù)IGBT,在每一個(gè)IGBT上都并聯(lián)了一個(gè)續(xù)流二極管,還有一些阻容吸收回路。主要的功能是保護(hù)IGBT,有了續(xù)流二極管的回路,反向電壓會(huì)從該回路加到直流母線上,通過放電電阻釋放掉。 變頻器主電路引出端子控制電路原理圖上圖就是變頻器控制電路的原理示意圖。上半部為主電路,下半部為控制電路。主要由控制核心CPU 、輸入信號(hào)、輸出信號(hào)和面板操作指示信號(hào)、存儲(chǔ)器、LSI電路組成。外接電位器的模擬信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換將信號(hào)送入CPU,達(dá)到調(diào)速的目的。外接的開關(guān)量信號(hào)也經(jīng)由與非門送入控制CPU。變頻器維修與應(yīng)用實(shí)例教程2010-03-17 19:03:56 作者:佚名 來(lái)源: 瀏覽次數(shù):230很

22、多人打來(lái)電話,說到安川616G5(616P5)-22KW以上功率的變頻器,有時(shí)會(huì)跳“OH1”故障,變頻器不能運(yùn)行,按說明書檢查了風(fēng)扇及變頻器的溫度、電流都是正常的,弄不清是什么原因!其實(shí)是位于變頻器里面(模塊上頭)的很多人打來(lái)電話,說到安川616G5(616P5)-22KW以上功率的變頻器,有時(shí)會(huì)跳“OH1”故障,變頻器不能運(yùn)行,按說明書檢查了風(fēng)扇及變頻器的溫度、電流都是正常的,弄不清是什么原因!其實(shí)是位于變頻器里面(模塊上頭)的一個(gè)三線(帶有檢測(cè)線)風(fēng)扇壞了,有時(shí)這風(fēng)扇能運(yùn)轉(zhuǎn)但塵多也會(huì)使變頻器顯示這故障!由于變頻器散熱器的風(fēng)扇是正常的,一般人又不知變頻器里面還有這風(fēng)扇!造成很多人的迷惑!所以

23、請(qǐng)安川公司應(yīng)在說明書里面講清楚點(diǎn),告知客戶碰到這問題應(yīng)先檢查變頻器里面(而不是外面所看到的)的風(fēng)扇! 很多人在計(jì)算變頻器(節(jié)能用)的投資回收期時(shí),沒有把變頻器壽命成本及維修成本很好地算上去!不同品牌變頻器的使用壽命差別很大,有的使用5-6年后才第一次維修,有的剛過保修期就開始要頻繁的維修!有的性能差的變頻器一損壞就幾乎沒維修價(jià)值!變頻器有故障一般都是模塊燒壞,而這模塊價(jià)錢通常不低!維修費(fèi)會(huì)使你大吃一驚!所以在選購(gòu)變頻器時(shí)品牌及維修是要重點(diǎn)考慮的問題!松下DV-707變頻器開關(guān)電源沒安裝保險(xiǎn)管,一當(dāng)開關(guān)管損壞短路時(shí),經(jīng)常也把開關(guān)電源變壓器初級(jí)線圈燒斷,這變壓器不容易找到,價(jià)格又高!為了保護(hù)變壓器

24、,我們的做法是在電路板上切斷開關(guān)管與初級(jí)線圈的回路,在切口焊上一個(gè)保險(xiǎn)管(1A)或一個(gè)(0.6-1)0.25W的電阻,這樣如果開關(guān)管短路,變壓器也平安無(wú)事!維修變頻器的電路板時(shí),由于拆裝元件,原來(lái)電路板的絕緣漆受到破壞,很多人修好變頻器后沒有在電路板上再噴一下絕緣漆,結(jié)果當(dāng)電路板受潮或塵多,則其容易又出故障!特別是開關(guān)電源等強(qiáng)電部分!沒有絕緣漆也可用松香溶于灑精刷到電路板上,再用電吹風(fēng)吹干!最近又有很多變頻器被雷電光顧,損壞嚴(yán)重!大多主板也壞掉,會(huì)被雷光顧的變頻器多數(shù)是沒接地或接地不良!當(dāng)老板看到維修報(bào)價(jià)單才知道地線的重要性!檢查地線接地是否良好也很簡(jiǎn)單,用一個(gè)100W220V的燈泡接到相線與

25、地線試一下,看其亮度就知道!剛維修一臺(tái)電梯用的安川616G5-22KW變頻器,由于散熱風(fēng)扇短路而燒壞變壓器,這變壓器不僅難找而且要整臺(tái)機(jī)拆散才能換(裝在最底層,拆下來(lái)很麻煩),變頻器也比較急用!由于這變壓器只單獨(dú)給風(fēng)扇供220V電壓,我們干脆把這變壓器取消,直接從外面供220V的電壓給風(fēng)扇,這也是一個(gè)應(yīng)急的辦法!有的變頻器防干擾能力比較差,運(yùn)行一段時(shí)間后經(jīng)常出現(xiàn)誤報(bào)警動(dòng)作(如過流、過載,過壓等),有的則啟動(dòng)不了或無(wú)故停車,這是由于通訊程序出錯(cuò)所致!這時(shí)可把變頻器的參數(shù)恢復(fù)出廠值,“參數(shù)恢復(fù)出廠值”好象是“百靈丹”!維修變頻器經(jīng)常用到!干擾有時(shí)也可使變頻器顯示通訊故障,參數(shù)都打不開,通常是寄存器

26、壞了,如果換了寄存器還不行則可能要換主板!現(xiàn)在有很多人生產(chǎn)變頻器帶有一種“沉船意識(shí)”!想撈一把就走人!生產(chǎn)的變頻器偷工減料,能頂住一年就萬(wàn)事大吉!甚至有的用舊模塊或次品模塊裝機(jī)!變頻器有幾個(gè)元件更換時(shí)完全沒必要找原型號(hào)的,不然有時(shí)很難買到,給自己維修變頻器帶來(lái)麻煩,如整流模塊、接觸器、充電電阻、濾波電容、快熔、散熱風(fēng)扇!只要有位置安裝,參數(shù)接近都沒問題,安裝螺絲孔不同可另鉆孔,整流模塊、接觸器、充電電阻就是用國(guó)產(chǎn)的都可用(性能要求不高)!充電電阻的阻值可以選用比原來(lái)大點(diǎn)而功率小點(diǎn)(體形小點(diǎn)容易安裝)都不影響變頻器的啟動(dòng)!濾波電容、快熔、散熱風(fēng)扇則最好找名牌的,這樣不容易壞!關(guān)于用光耦PC929

27、作驅(qū)動(dòng)的變頻器啟動(dòng)顯示“SC”的處理方法: 如果換了燒壞的模塊后還有這問題,則有可能是變頻器的驅(qū)動(dòng)元件有損壞或性能不穩(wěn)定,如小電容、穩(wěn)壓管、光耦、開關(guān)電源有不正常,但由于啟動(dòng)就跳故障,沒辦法進(jìn)行信號(hào)跟蹤檢查,這時(shí)可把“SC”報(bào)警光耦的輸入端短接(如安川616G5-7.5KW的光耦PS10;15KW的光耦PS4),這樣變頻器雖然可運(yùn)行起來(lái),但其失去對(duì)模塊的保護(hù),所以一定要裝有假負(fù)載作保護(hù)!維修好以后不要忘記把“SC”報(bào)警光耦的輸入端短接去除?。◤V州通達(dá)變頻器元配件及維修中心: 020-.中文網(wǎng)址“廣州通達(dá)變頻器”) 有的人為了省錢,自己買了維修過的模塊修變

28、頻器,結(jié)果把變頻器炸到面目全非!這情況在我們這里幾乎天天碰到,現(xiàn)在好的舊模塊是比較難找到,所以就是有,其價(jià)格也不會(huì)便宜!最可恨的是那些制造假模塊的人,其賺到只是一點(diǎn)小錢,卻令別人造成重大損失!有的電工搞不清楚“線電壓”及“相電壓”,本來(lái)有一臺(tái)380V輸入的變頻器壞了,他認(rèn)為380V的相電壓是220V,所以他購(gòu)貨單上寫明“三相220V輸入的變頻器”,變頻器買回來(lái)通電后發(fā)出巨響!這情況變頻器新手最易發(fā)生,我就見過三次!西門子變頻器參數(shù)設(shè)置的探討本文從控制方式的選擇、加減速時(shí)間調(diào)整和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量設(shè)置等方面對(duì)西門子micromaster 440變頻器的參數(shù)設(shè)置進(jìn)行了簡(jiǎn)單的探討。實(shí)際上,該變頻器的設(shè)置有幾千

29、個(gè),只有系統(tǒng)地、合適地、準(zhǔn)確地設(shè)置參數(shù)才能充分利用變頻器性能。引言 近十多年來(lái),隨著大規(guī)模集成電路、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)以及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展,特別是矢量控制技術(shù)的應(yīng)用,使得交流變頻調(diào)速技術(shù)逐步具備了寬調(diào)速范圍、高穩(wěn)速精度、快動(dòng)態(tài)響應(yīng),以及在四象限作可逆運(yùn)行等良好的技術(shù)性能,調(diào)速特性可與直流電氣傳動(dòng)相媲美。在交流調(diào)速技術(shù)中,由于變頻調(diào)速的調(diào)速性能與可靠性等性能在不斷完善,價(jià)格也在不斷降低,特別是它的節(jié)電效果明顯,實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)調(diào)速極為方便,因此,在一切需要速度控制的場(chǎng)合,變頻器以其操作方便、體積小、控制性能高而獲得廣泛的應(yīng)用。變頻器在使用中出現(xiàn)的一些問題,很多情況下都是因?yàn)樽冾l器參數(shù)設(shè)置不當(dāng)引起的。西

30、門子micromaster 440變頻器可設(shè)置的參數(shù)有幾千個(gè),只有系統(tǒng)地、合適地、準(zhǔn)確地設(shè)置參數(shù)才能充分利用變頻器性能。 1、控制方式選擇 變頻器控制方式的選擇由負(fù)荷的力矩特性所決定,電動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性根據(jù)下列關(guān)系式?jīng)Q定: p= t n/ 9550 式中:p-電動(dòng)機(jī)功率(kw) t-轉(zhuǎn)矩(nm) n-轉(zhuǎn)速(r/ min) 轉(zhuǎn)矩t與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系根據(jù)負(fù)載種類大體可分為3種。 (1) 即使速度變化轉(zhuǎn)矩也不大變化的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,此類負(fù)載如傳送帶、起重機(jī)、擠壓機(jī)、壓縮機(jī)等。 (2) 隨著轉(zhuǎn)速的降低,轉(zhuǎn)矩按轉(zhuǎn)速的平方減小的負(fù)載。此類負(fù)載如風(fēng)機(jī)、各種液體泵等。 (3) 轉(zhuǎn)速越高,轉(zhuǎn)矩越小的恒功率負(fù)載。此

31、類負(fù)載如軋機(jī)、機(jī)床主軸、卷取機(jī)等。 變頻器提供的控制方式有v/f控制、矢量控制、力矩控制。v/f控制中有線性v/f控制、拋物線特性v/f控制。將變頻器參數(shù)p1300設(shè)為0,變頻器工作于線性 v/f控制方式,將使調(diào)速時(shí)的磁通與勵(lì)磁電流基本不變。適用于工作轉(zhuǎn)速不在低頻段的一般恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速對(duì)象。 將p1300設(shè)為2,變頻器工作于拋物線特性v/f控制方式,這種方式適用于風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載。這類負(fù)載的軸功率n近似地與轉(zhuǎn)速n的3次方成正比。其轉(zhuǎn)矩m近似地與轉(zhuǎn)速n的平方成正比。對(duì)于這種負(fù)載,如果變頻器的v/f特性是線性關(guān)系,則低速時(shí)電機(jī)的許用轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩,從而造成功率因數(shù)和效率的嚴(yán)重下降。為了適應(yīng)這種負(fù)載

32、的需要,使電壓隨著輸出頻率的減小以平方關(guān)系減小,從而減小電機(jī)的磁通和勵(lì)磁電流,使功率因數(shù)保持在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。 可以進(jìn)一步通過設(shè)置參數(shù)使v/f控制曲線適合負(fù)載特性。將p1312在0至250之間設(shè)置合適的值,具有起動(dòng)提升功能。將低頻時(shí)的輸出電壓相對(duì)于線性的v/f曲線作適當(dāng)?shù)奶岣咭匝a(bǔ)償在低頻時(shí)定子電阻引起的壓降導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)矩減小的問題。適用于大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的調(diào)速對(duì)象。 變頻器v/f控制方式驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí),在某些頻率段,電機(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,甚至在加速過程中出現(xiàn)過電流保護(hù),使得電機(jī)不能正常啟動(dòng),在電機(jī)輕載或轉(zhuǎn)矩慣量較小時(shí)更為嚴(yán)重??梢愿鶕?jù)系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩的頻率點(diǎn),在v/f曲線上設(shè)置跳轉(zhuǎn)點(diǎn)及

33、跳轉(zhuǎn)頻帶寬度,當(dāng)電機(jī)加速時(shí)可以自動(dòng)跳過這些頻率段,保證系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。從p1091至p1094可以設(shè)定4個(gè)不同的跳轉(zhuǎn)點(diǎn),設(shè)置p1101確定跳轉(zhuǎn)頻帶寬度。 有些負(fù)載在特定的頻率下需要電機(jī)提供特定的轉(zhuǎn)矩,用可編程的v/f控制對(duì)應(yīng)設(shè)置變頻器參數(shù)即可得到所需控制曲線。設(shè)置p1320、p1322、p1324確定可編程的v/f 特性頻率座標(biāo),對(duì)應(yīng)的p1321、p1323、p1325為可編程的v/f 特性電壓座標(biāo)。 參數(shù)p1300設(shè)置為20,變頻器工作于矢量控制。這種控制相對(duì)完善,調(diào)速范圍寬,低速范圍起動(dòng)力矩高,精度高達(dá)0.01%,響應(yīng)很快,高精度調(diào)速都采用svpwm矢量控制方式。 參數(shù)p1300設(shè)置為2

34、2,變頻器工作于矢量轉(zhuǎn)矩控制。這種控制方式是目前國(guó)際上最先進(jìn)的控制方式,其他方式是模擬直流電動(dòng)機(jī)的參數(shù),進(jìn)行保角變換而進(jìn)行調(diào)節(jié)控制的,矢量轉(zhuǎn)矩控制是直接取交流電動(dòng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行控制,控制簡(jiǎn)單,精確度高。 2、快速調(diào)試 在使用變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)前,必須進(jìn)行快速調(diào)試。參數(shù)p0010設(shè)為1、p3900設(shè)為1,變頻器進(jìn)行快速調(diào)試,快速調(diào)試完成后,進(jìn)行了必要的電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)的計(jì)算,并將其它所有的參數(shù)恢復(fù)到它們的缺省設(shè)置值。在矢量或轉(zhuǎn)矩控制方式下,為了正確地實(shí)現(xiàn)控制,非常重要的一點(diǎn)是,必須正確地向變頻器輸入電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù),而且,電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)的自動(dòng)檢測(cè)參數(shù)p1910必須在電動(dòng)機(jī)處于常溫時(shí)進(jìn)行。當(dāng)使能這一功能 (p1910

35、=1)時(shí),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)報(bào)警信號(hào)a0541,給予警告,在接著發(fā)出on 命令時(shí),立即開始電動(dòng)機(jī)參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)。 3、加減速時(shí)間調(diào)整 加速時(shí)間就是輸出頻率從0上升到最大頻率所需時(shí)間,減速時(shí)間是指從最大頻率下降到0所需時(shí)間。加速時(shí)間和減速時(shí)間選擇的合理與否對(duì)電機(jī)的起動(dòng)、停止運(yùn)行及調(diào)速系統(tǒng)的響應(yīng)速度都有重大的影響。加速時(shí)間設(shè)置的約束是將電流限制在過電流范圍內(nèi),不應(yīng)使過電流保護(hù)裝置動(dòng)作。電機(jī)在減速運(yùn)轉(zhuǎn)期間,變頻器將處于再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)。傳動(dòng)系統(tǒng)中所儲(chǔ)存的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能并通過逆變器將電能回饋到直流側(cè)?;仞伒碾娔軐?dǎo)致中間回路的儲(chǔ)能電容器兩端電壓上升。因此,減速時(shí)間設(shè)置的約束是防止直流回路電壓過高。加減速時(shí)間

36、計(jì)算公式為: 加速時(shí)間:ta=(jm+jl)n/9.56(tma-tl) 減速時(shí)間:tb=(jm+jl)n/9.56(tmb-tl) 式中:jm 一 電機(jī)的慣量 jl - 負(fù)載慣量 n - 額定轉(zhuǎn)速 tma- 電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩 tmb - 電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 tl - 負(fù)載轉(zhuǎn)矩 加減速時(shí)間可根據(jù)公式算出來(lái),也可用簡(jiǎn)易試驗(yàn)方法進(jìn)行設(shè)置。首先,使拖動(dòng)系統(tǒng)以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行(工頻運(yùn)行),然后切斷電源,使拖動(dòng)系統(tǒng)處于自由制動(dòng)狀態(tài),用秒表計(jì)算其轉(zhuǎn)速?gòu)念~定轉(zhuǎn)速下降到停止所需要的時(shí)間。加減速時(shí)間可首先按自由制動(dòng)時(shí)間的1/21/3進(jìn)行預(yù)置。通過起、停電動(dòng)機(jī)觀察有無(wú)過電流、過電壓報(bào)警,調(diào)整加減速時(shí)間設(shè)定值,以運(yùn)轉(zhuǎn)中不發(fā)生報(bào)警

37、為原則,重復(fù)操作幾次,便可確定出最佳加減速時(shí)間。 4、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量設(shè)置 電機(jī)與負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的設(shè)置往往被忽視,認(rèn)為加減速時(shí)間的正確設(shè)置可保證系統(tǒng)正常工作。其實(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)慣量設(shè)置不當(dāng)會(huì)使得系統(tǒng)振蕩,調(diào)速精度也會(huì)受到影響。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量公式: j=t/d/dt 電機(jī)與負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的獲得方法一樣,讓變頻器工作頻率在合適的值,510hz。分別讓電機(jī)空載和帶載運(yùn)行,讀出參數(shù)r0333額定轉(zhuǎn)矩和r0345電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)時(shí)間,再將變頻器工作頻率換算成對(duì)應(yīng)的角速度,代入公式,計(jì)算得出電機(jī)與負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。設(shè)置參數(shù)p0341(電動(dòng)機(jī)的慣量)與參數(shù)p0342(驅(qū)動(dòng)裝置總慣量 / 電動(dòng)機(jī)慣量的比值),這樣變頻器就能更好的調(diào)速。變頻器基

38、本參數(shù)調(diào)試方法變頻器功能參數(shù)很多,一般都有數(shù)十甚至上百個(gè)參數(shù)供用戶選擇。實(shí)際應(yīng)用中,沒必要對(duì)每一參數(shù)都進(jìn)行設(shè)置和調(diào)試,多數(shù)只要采用出廠設(shè)定值即可。但有些參數(shù)由于和實(shí)際使用情況有很大關(guān)系,且有的還相互關(guān)聯(lián),因此要根據(jù)實(shí)際進(jìn)行設(shè)定和調(diào)試。因各類型變頻器功能有差異,而相同功能參數(shù)的名稱也不一致,為敘述方便,本文以富士變頻器基本參數(shù)名稱為例。由于基本參數(shù)是各類型變頻器幾乎都有的,完全可以做到觸類旁通。一 、加減速時(shí)間加速時(shí)間就是輸出頻率從0上升到最大頻率所需時(shí)間,減速時(shí)間是指從最大頻率下降到0所需時(shí)間。通常用頻率設(shè)定信號(hào)上升、下降來(lái)確定加減速時(shí)間。在電動(dòng)機(jī)加速時(shí)須限制頻率設(shè)定的上升率以防止過電流,減速

39、時(shí)則限制下降率以防止過電壓。加速時(shí)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(shí)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(shí)間可根據(jù)負(fù)載計(jì)算出來(lái),但在調(diào)試中常采取按負(fù)載和經(jīng)驗(yàn)先設(shè)定較長(zhǎng)加減速時(shí)間,通過起、停電動(dòng)機(jī)觀察有無(wú)過電流、過電壓報(bào)警;然后將加減速設(shè)定時(shí)間逐漸縮短,以運(yùn)轉(zhuǎn)中不發(fā)生報(bào)警為原則,重復(fù)操作幾次,便可確定出最佳加減速時(shí)間。二 、轉(zhuǎn)矩提升又叫轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償,是為補(bǔ)償因電動(dòng)機(jī)定子繞組電阻所引起的低速時(shí)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(dòng)時(shí),可使加速時(shí)的電壓自動(dòng)提升以補(bǔ)償起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,使電動(dòng)機(jī)加速順利進(jìn)行。如采

40、用手動(dòng)補(bǔ)償時(shí),根據(jù)負(fù)載特性,尤其是負(fù)載的起動(dòng)特性,通過試驗(yàn)可選出較佳曲線。對(duì)于變轉(zhuǎn)矩負(fù)載,如選擇不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)低速時(shí)的輸出電壓過高,而浪費(fèi)電能的現(xiàn)象,甚至還會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載起動(dòng)時(shí)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(dòng)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(dòng)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(chǎng)合,而在“一拖多”時(shí),則應(yīng)在各臺(tái)電動(dòng)機(jī)上加裝熱繼電器。電子熱保護(hù)設(shè)定值(%)=電動(dòng)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(hào)源出故障,而引起輸出頻率

41、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(dòng),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(gè)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(hào)(電壓或電流)進(jìn)行設(shè)定時(shí),可用此功能調(diào)整頻率設(shè)定信號(hào)最低時(shí)輸出頻率的高低,如圖1。有的變頻器當(dāng)頻率設(shè)定信號(hào)為0%時(shí),偏差值可作用在0fmax范圍內(nèi),有的變頻器(如明電舍、三墾)還可對(duì)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(hào)為0%時(shí),變頻器輸出頻率不為0Hz,而為

42、xHz,則此時(shí)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。 六、 頻率設(shè)定信號(hào)增益此功能僅在用外部模擬信號(hào)設(shè)定頻率時(shí)才有效。它是用來(lái)彌補(bǔ)外部設(shè)定信號(hào)電壓與變頻器內(nèi)電壓(+10v)的不一致問題;同時(shí)方便模擬設(shè)定信號(hào)電壓的選擇,設(shè)定時(shí),當(dāng)模擬輸入信號(hào)為最大時(shí)(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(hào)為05v時(shí),若變頻器輸出頻率為050Hz,則將增益信號(hào)設(shè)定為200%即可。七、 轉(zhuǎn)矩限制可分為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩限制和制動(dòng)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(duì)加減速和恒速運(yùn)行時(shí)的沖擊負(fù)載恢復(fù)特性有顯著改善

43、。轉(zhuǎn)矩限制功能可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加速和減速控制。假設(shè)加減速時(shí)間小于負(fù)載慣量時(shí)間時(shí),也能保證電動(dòng)機(jī)按照轉(zhuǎn)矩設(shè)定值自動(dòng)加速和減速。驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩功能提供了強(qiáng)大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,在穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)矩功能將控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差,而將電動(dòng)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(shí),甚至在加速時(shí)間設(shè)定過短時(shí),也不會(huì)引起變頻器跳閘。在加速時(shí)間設(shè)定過短時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩也不會(huì)超過最大設(shè)定值。驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩大對(duì)起動(dòng)有利,以設(shè)置為80100%較妥。制動(dòng)轉(zhuǎn)矩設(shè)定數(shù)值越小,其制動(dòng)力越大,適合急加減速的場(chǎng)合,如制動(dòng)轉(zhuǎn)矩設(shè)定數(shù)值設(shè)置過大會(huì)出現(xiàn)過壓報(bào)警現(xiàn)象。如制動(dòng)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(dòng)機(jī)在減速時(shí),不使用制動(dòng)電阻也能減

44、速至停轉(zhuǎn)而不會(huì)跳閘。但在有的負(fù)載上,如制動(dòng)轉(zhuǎn)矩設(shè)定為0%時(shí),減速時(shí)會(huì)出現(xiàn)短暫空轉(zhuǎn)現(xiàn)象,造成變頻器反復(fù)起動(dòng),電流大幅度波動(dòng),嚴(yán)重時(shí)會(huì)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(shí)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(tái)鍋爐引風(fēng)機(jī)的變頻器時(shí),先將加減速曲線選擇非線性曲線,一起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)變頻器就跳閘,調(diào)整改變?cè)S多參數(shù)無(wú)效果,后改為S曲線后就正常了。究其原因是:起動(dòng)前引風(fēng)機(jī)由于煙道煙氣流動(dòng)而自行轉(zhuǎn)動(dòng),且反轉(zhuǎn)而成為負(fù)向負(fù)載

45、,這樣選取了S曲線,使剛起動(dòng)時(shí)的頻率上升速度較慢,從而避免了變頻器跳閘的發(fā)生,當(dāng)然這是針對(duì)沒有起動(dòng)直流制動(dòng)功能的變頻器所采用的方要想做好變頻器維修,當(dāng)然了解變頻器基礎(chǔ)知識(shí)是相當(dāng)重要的,也是迫不及待的。下面我們就來(lái)分享一下變頻器維修基礎(chǔ)知識(shí)。大家看完后,如果有不正確地方,望您指正,如果覺得還行變頻器維修入門-電路分析圖對(duì)于變頻器修理,僅了解以上基本電路還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還須深刻了解以下主要電路。主回路主要由整流電路、限流電路、濾波電路、制動(dòng)電路、逆變電路和檢測(cè)取樣電路部分組成。圖2.1是它的結(jié)構(gòu)圖。 1)驅(qū)動(dòng)電路 驅(qū)動(dòng)電路是將主控電路中CPU產(chǎn)生的六個(gè)PWM信號(hào),經(jīng)光電隔離和放大后,作為逆變電路的換

46、流器件(逆變模塊)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。 對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的各種要求,因換流器件的不同而異。同時(shí),一些開發(fā)商開發(fā)了許多適宜各種換流器件的專用驅(qū)動(dòng)模塊。有些品牌、型號(hào)的變頻器直接采用專用驅(qū)動(dòng)模塊。但是,大部分的變頻器采用驅(qū)動(dòng)電路。從修理的角度考慮,這里介紹較典型的驅(qū)動(dòng)電路。圖2.2是較常見的驅(qū)動(dòng)電路(驅(qū)動(dòng)電路電源見圖2.3)。 驅(qū)動(dòng)電路由隔離放大電路、驅(qū)動(dòng)放大電路和驅(qū)動(dòng)電路電源組成。三個(gè)上橋臂驅(qū)動(dòng)電路是三個(gè)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電源電路,三個(gè)下橋臂驅(qū)動(dòng)電路是一個(gè)公共的驅(qū)動(dòng)電源電路。 2)保護(hù)電路 當(dāng)變頻器出現(xiàn)異常時(shí),為了使變頻器因異常造成的損失減少到最小,甚至減少到零。每個(gè)品牌的變頻器都很重視保護(hù)功能,都設(shè)法增加保護(hù)功能,

47、提高保護(hù)功能的有效性。 在變頻器保護(hù)功能的領(lǐng)域,廠商可謂使盡解數(shù),作好文章。這樣,也就形成了變頻器保護(hù)電路的多樣性和復(fù)雜性。有常規(guī)的檢測(cè)保護(hù)電路,軟件綜合保護(hù)功能。有些變頻器的驅(qū)動(dòng)電路模塊、智能功率模塊、整流逆變組合模塊等,內(nèi)部都具有保護(hù)功能。 圖2.4所示的電路是較典型的過流檢測(cè)保護(hù)電路。由電流取樣、信號(hào)隔離放大、信號(hào)放大輸出三部分組成。3)開關(guān)電源電路 開關(guān)電源電路向操作面板、主控板、驅(qū)動(dòng)電路及風(fēng)機(jī)等電路提供低壓電源。圖2.5富士G11型開關(guān)電源電路組成的結(jié)構(gòu)圖。 直流高壓P端加到高頻脈沖變壓器初級(jí)端,開關(guān)調(diào)整管串接脈沖變壓器另一個(gè)初級(jí)端后,再接到直流高壓N端。開關(guān)管周期性地導(dǎo)通、截止,使

48、初級(jí)直流電壓換成矩形波。由脈沖變壓器耦合到次級(jí),再經(jīng)整流濾波后,獲得相應(yīng)的直流輸出電壓。它又對(duì)輸出電壓取樣比較,去控制脈沖調(diào)寬電路,以改變脈沖寬度的方式,使輸出電壓穩(wěn)定。 4)主控板上通信電路 當(dāng)變頻器由可編程(PLC)或上位計(jì)算機(jī)、人機(jī)界面等進(jìn)行控制時(shí),必須通過通信接口相互傳遞信號(hào)。圖2.6是LG變頻器的通訊接口電路。 頻器通信時(shí),通常采用兩線制的RS485接口。西門子變頻器也是一樣。兩線分別用于傳遞和接收信號(hào)。變頻器在接收到信號(hào)后傳遞信號(hào)之前,這兩種信號(hào)都經(jīng)過緩沖器A1701、75176B等集成電路,以保證良好的通信效果。 所以,變頻器主控板上的通信接口電路主要是指這部分電路,還有信號(hào)的抗

49、干擾電路。 5)外部控制電路 變頻器外部控制電路主要是指頻率設(shè)定電壓輸入,頻率設(shè)定電流輸入、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)及停止運(yùn)行控制,多檔轉(zhuǎn)速控制。頻率設(shè)定電壓(電流)輸入信號(hào)通過變頻器內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)入CPU。其他一些控制通過變頻器內(nèi)輸入電路的光耦隔離傳遞到CPU中。在下面文章中,上傳了有關(guān)變頻器的維修知識(shí)供大家分享!根據(jù)大家對(duì)我的提議以及對(duì)我的支持,現(xiàn)在將一些變頻器最基本,基礎(chǔ)的知識(shí)貢獻(xiàn)給大家。變頻器開關(guān)電源電路變頻器開關(guān)電源主要包括輸入電網(wǎng)濾波器、輸入整流濾波器、變換器、輸出整流濾波器、控制電路、保護(hù)電路。我們公司產(chǎn)品開關(guān)電源電路如下圖,是由UC3844組成的開關(guān)電路:開關(guān)電源主要有以下特點(diǎn):

50、1,體積小,重量輕:由于沒有工頻變頻器,所以體積和重量吸有線性電源的2030%2,功耗小,效率高:功率晶體管工作在開關(guān)狀態(tài),所以晶體管的上功耗小,轉(zhuǎn)化效率高,一般為6070%,而線性電源只有3040%二極管限幅電路限幅器是一個(gè)具有非線性電壓傳輸特性的運(yùn)放電路。其特點(diǎn)是:當(dāng)輸入信號(hào)電壓在某一范圍時(shí),電路處于線性放大狀態(tài),具有恒定的放大倍數(shù),而超出此范圍,進(jìn)入非線性區(qū),放大倍數(shù)接近于零或很低。在變頻器電路設(shè)計(jì)中要求也是很高的,要做一個(gè)好的變頻器維修技術(shù)員,了解它也相當(dāng)重要。1、 二極管并聯(lián)限幅器電路圖如下所示:2、二極管串聯(lián)限幅電路如下圖所示:變頻器控制電路組成如圖1所示,控制電路由以下電路組成:

51、頻率、電壓的運(yùn)算電路、主電路的電壓、電流檢測(cè)電路、電動(dòng)機(jī)的速度檢測(cè)電路、將運(yùn)算電路的控制信號(hào)進(jìn)行放大的驅(qū)動(dòng)電路,以及逆變器和電動(dòng)機(jī)的保護(hù)電路。在圖 1點(diǎn)劃線內(nèi),無(wú)速度檢測(cè)電路為開環(huán)控制。在控制電路增加了速度檢測(cè)電路,即增加速度指令,可以對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的速度進(jìn)行控制更精確的閉環(huán)控制。 1)運(yùn)算電路將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測(cè)電路的電流、電壓信號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算,決定逆變器的輸出電壓、頻率。 2)電壓、電流檢測(cè)電路 與主回路電位隔離檢測(cè)電壓、電流等。 3)驅(qū)動(dòng)電路 為驅(qū)動(dòng)主電路器件的電路,它與控制電路隔離使主電路器件導(dǎo)通、關(guān)斷。 4)I/0輸入輸出電路 為了變頻器更好人機(jī)交互,變頻器具有多種輸入信號(hào)的

52、輸入 (比如運(yùn)行、多段速度運(yùn)行等)信號(hào),還有各種內(nèi)部參數(shù)的輸出“比如電流、頻率、保護(hù)動(dòng)作驅(qū)動(dòng)等)信號(hào)。 5)速度檢測(cè)電路 以裝在異步電動(dòng)軸機(jī)上的速度檢測(cè)器 (TG、PLG等)的信號(hào)為速度信號(hào),送入運(yùn)算回路,根據(jù)指令和運(yùn)算可使電動(dòng)機(jī)按指令速度運(yùn)轉(zhuǎn)。 6)保護(hù)電路 檢測(cè)主電路的電壓、電流等,當(dāng)發(fā)生過載或過電壓等異常時(shí),為了防止逆變器和異步電動(dòng)機(jī)損壞,使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。 逆變器控制電路中的保護(hù)電路,可分為逆變器保護(hù)和異步電動(dòng)機(jī)保護(hù)兩種,保護(hù)功能如下 變頻器驅(qū)動(dòng)電路的HCPL-316J特性 HCPL-316J是由Agilent公司生產(chǎn)的一種IGBT門極驅(qū)動(dòng)光耦合器,其內(nèi)部集成集電極發(fā)

53、射極電壓欠飽和檢測(cè)電路及故障狀態(tài)反饋電路,為驅(qū)動(dòng)電路的可*工作提供了保障。其特性為:兼容CMOS/TYL電平;光隔離,故障狀態(tài)反饋;開關(guān)時(shí)間最大500ns;“軟”IGBT關(guān)斷;欠飽和檢測(cè)及欠壓鎖定保護(hù);過流保護(hù)功能;寬工作電壓范圍(1530V);用戶可配置自動(dòng)復(fù)位、自動(dòng)關(guān)閉。 DSP與該耦合器結(jié)合實(shí)現(xiàn)IGBT的驅(qū)動(dòng),使得IGBT VCE欠飽和檢測(cè)結(jié)構(gòu)緊湊,低成本且易于實(shí)現(xiàn),同時(shí)滿足了寬范圍的安全與調(diào)節(jié)需要。 HCPL-316J保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn) HCPL-316J內(nèi)置豐富的IGBT檢測(cè)及保護(hù)功能,使驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)起來(lái)更加方便,安全可*。其中下面詳述欠壓鎖定保護(hù)(UVLO) 和過流保護(hù)兩種保護(hù)功能的工

54、作原理: (1)IGBT欠壓鎖定保護(hù)(UVLO)功能 在剛剛上電的過程中,芯片供電電壓由0V逐漸上升到最大值。如果此時(shí)芯片有輸出會(huì)造成IGBT門極電壓過低,那么它會(huì)工作在線性放大區(qū)。HCPL316J芯片的欠壓鎖定保護(hù)的功能(UVLO)可以解決此問題。當(dāng)VCC與VE之間的電壓值小于12V時(shí),輸出低電平,以防止IGBT工作在線性工作區(qū)造成發(fā)熱過多進(jìn)而燒毀。示意圖詳見圖1中含UVLO部分。 圖1 HCPL-316J內(nèi)部原理圖 (2)IGBT過流保護(hù)功能 HCPL-316J具有對(duì)IGBT的過流保護(hù)功能,它通過檢測(cè)IGBT的導(dǎo)通壓降來(lái)實(shí)施保護(hù)動(dòng)作。同樣從圖上可以看出,在其內(nèi)部有固定的7V電平,在檢測(cè)電路

55、工作時(shí),它將檢測(cè)到的IGBT CE極兩端的壓降與內(nèi)置的7V電平比較,當(dāng)超過7V時(shí),HCPL-316J芯片輸出低電平關(guān)斷IGBT,同時(shí),一個(gè)錯(cuò)誤檢測(cè)信號(hào)通過片內(nèi)光耦反饋給輸入側(cè),以便于采取相應(yīng)的解決措施。在IGBT關(guān)斷時(shí),其CE極兩端的電壓必定是超過7V的,但此時(shí),過流檢測(cè)電路失效,HCPL-316J芯片不會(huì)報(bào)故障信號(hào)。實(shí)際上,由于二極管的管壓降,在IGBT的CE 極間電壓不到7V時(shí)芯片就采取保護(hù)動(dòng)作。 整個(gè)電路板的作用相當(dāng)于一個(gè)光耦隔離放大電路。它的核心部分是芯片HCPL-316J,其中由控制器(DSP-TMS320F2812)產(chǎn)生XPWM1及XCLEAR*信號(hào)輸出給HCPL-316J,同時(shí)H

56、CPL-316J產(chǎn)生的IGBT故障信號(hào)FAULT*給控制器。同時(shí)在芯片的輸出端接了由NPN和PNP組成的推挽式輸出電路,目的是為了提高輸出電流能力,匹配IGBT驅(qū)動(dòng)要求。 當(dāng)HCPL-316J輸出端VOUT輸出為高電平時(shí),推挽電路上管(T1)導(dǎo)通,下管(T2)截止, 三端穩(wěn)壓塊LM7915輸出端加在IGBT門極(VG1)上,IGBT VCE為15V,IGBT導(dǎo)通。當(dāng)HCPL-316J輸出端VOUT輸出為低電平時(shí),上管(T1)截止,下管(T1)導(dǎo)通,VCE為-9V,IGBT關(guān)斷。以上就是IGBT的開通關(guān)斷過程。 變頻器維修檢測(cè)常用方法靜態(tài)測(cè)試1、測(cè)試整流電路 找到變頻器內(nèi)部直流電源的P端和N端,將萬(wàn)用表調(diào)到電阻X10檔,紅表棒接到P,黑表棒分別依到R、S、T,正常時(shí)有幾十歐的阻值,且基本平衡。相反將黑表棒接到P端,紅表棒依次接到R、S、T,有一個(gè)接近于無(wú)窮大的阻值。將紅表棒接到N端,重復(fù)以上步驟,都應(yīng)得到相同結(jié)果。如果有以下結(jié)果,

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