電解電容在變頻器中的作用

1、1交流內(nèi)容1. 電動機調(diào)速技術的變遷2. 通用變頻器電路形式及工作原理3. 變頻器異常診斷與處理、保養(yǎng)與檢修4. 變頻調(diào)速技術國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和展望5. 電解電容器在變頻器電路中的作用、安裝形式及變頻器對電解電容器的要求6. 變頻器市場的現(xiàn)狀及發(fā)展前景2一. 電動機調(diào)速技術的變遷 十九世紀后半期發(fā)明電動機以來,已經(jīng)歷了一個多世紀。 電力拖動滲透二十世紀人類活動的每一個領域。 電力拖動是能源消耗的大戶，在中國占全部用電量的60%以上。 過度的電力消耗使得石化燃料枯竭,CO2和NOX的排放污染大氣,影響人類生存環(huán)境。 分散型新能源太陽能發(fā)電、風力發(fā)電等發(fā)展。 信息技術發(fā)展。 上述這些因素對電動機調(diào)速

2、技術及電機系統(tǒng)節(jié)能技術提出了一些新的要求。3電力拖動調(diào)速技術的變遷4l二.通用變頻器電路形及工作原理 交流異步電動機調(diào)速系統(tǒng)分類與簡介異步電動機調(diào)速高效型低效型定子控制轉子控制定子控制轉子控制變頻變壓調(diào)速變極調(diào)速串極調(diào)速雙饋調(diào)速內(nèi)饋調(diào)速調(diào)壓調(diào)速串電阻調(diào)速滑差離合器調(diào)速液力耦合器調(diào)速5異步電動機變頻調(diào)速運行原理異步電動機轉速關系式異步電動機轉速關系式1.異步電動機轉速關系式 n=n0(1-s) 60f n0= - p式中：n：異步電動機輸出軸轉速 n0：旋轉磁場轉速（同步轉速） f：供電電源頻率 P：電動機極對數(shù) S: 轉差率2.異步電動機每相電動勢關系式: E=4.44fkEm 式中:E:氣隙

3、磁通在定子每相中感應電動勢的有效值 f:定子頻率 kE:系數(shù) m:每相氣隙磁通量 U=IRS+E 式中:U:相電壓 I:相電流 RS:定子電阻恒壓頻比控制時變頻調(diào)速的機械特性基頻以上變頻調(diào)速的機械特性6 通用交流變頻調(diào)速器變頻器主回路7開關電源8變頻器控制電路9變頻器工作原理 驅(qū)動信號波形123456U相電壓V相電壓W相電壓V-W線電壓W-U線電壓U-V線電壓交流輸出波形(負載為電阻性、星形接法）10雙極性調(diào)制方法驅(qū)動信號波形123456交流輸出波形11三.變頻器異常診斷與處理、保養(yǎng)與檢修異常及對策異常及對策故障代碼故障內(nèi)容可能的原因?qū)Σ逴C加速中過電流加速時間太短調(diào)整加速度時間負載慣量過大減

4、小負載慣量減速中過電流減速時間太短高速減速度時間負載慣量過大減小負載慣量運行中過電流負載變化急劇檢測并減小其變化率驅(qū)動電路異常請委托經(jīng)銷商檢查起動中過電流負載所需起動力矩過大調(diào)速轉矩提升曲線及加/減速模式起動頻率過高調(diào)整偏置頻率干擾過電流接地不良接觸不良1.檢查接地線是否接觸良好2.檢查屏蔽線是否正確接地3.檢查接插件是否插好12故障代碼故障內(nèi)容可能的原因?qū)Σ逴U過電壓電源電壓過高檢查電源電壓是否過高負載慣量過大1.減小負載慣量或增大變頻器容量2.加裝制動單元（或制動電阻）3.調(diào)整過電壓保護、停車、回路過電壓處理方式等功能的參數(shù)減速過快調(diào)整減速度時間LU欠電壓電源電壓過低檢查電源電壓是否過低電

5、源瞬時停電檢查轉速追蹤功能的設定參數(shù)電源故障檢查電網(wǎng)容量是否不足，電源電壓波形是否良好，有否較大的沖擊電流或缺相、短路直流回路接觸不良檢查主回路充電繼電器接觸不良檢查充電繼電器13故障代碼故障內(nèi)容可能的原因?qū)Σ逴L過載負載太重減輕負載電流互感器故障檢查電流互感器參數(shù)設定不當調(diào)整偏置頻率，頻率設定信號增益，轉矩提升，電子熱過載繼電器等功能的參數(shù)OH過熱環(huán)境溫度過高改善環(huán)境變頻器周圍空間過小冷卻風扇不運轉檢查風扇的電源和風扇本身FB熔斷器熔斷過電流查明熔斷原因后更換其他故障：E2PROM（鍵盤），CPU等故障。查明原因后更換或 修正，一般委托經(jīng)銷商檢查更換。14常見異常現(xiàn)象及對策異?，F(xiàn)象可能的原因

6、和對策電機不轉鍵盤無顯示檢查是否停電,輸入電源是否缺相,輸入電源線是否接錯鍵盤無顯示,但機內(nèi)充電指示燈亮檢查與鍵盤相關的接線、插座等是否存在問題測量機內(nèi)各控制電源電壓，以此確認開關電源是否正常工作如果開關電源工作不正常，可檢查開關電源進線（P、N）插座是否接好，起振電阻是否損壞或穩(wěn)壓管是否正常PN端子無電壓或電壓偏低檢查充電回路電機有嗡嗡聲電機負載太重，設法降低未發(fā)現(xiàn)異常確認是否處于跳閘狀態(tài)或跳閘后沒有復位，是否處于掉電再起動狀態(tài)，鍵盤是否重新設定過，是否進入程序運行狀態(tài)，多段速度運行狀態(tài)，特定的運行狀態(tài)或非運行狀態(tài)?？稍囉没謴统鰪S值的辦法確認運行指令是否給出檢查運轉頻率是否設定為015異?，F(xiàn)

7、象可能的原因和對策電機不能順利加減速加減速時間設定不合適電流限幅值設定太小減速時過電壓保護動作載波頻率設定不合適，負載過重或出現(xiàn)振蕩電機雖能旋轉但不能調(diào)速頻率上下限設定不合適頻率設定偏低或頻率增益設定大小檢查使用的調(diào)速方式是否與設定的頻率給定相吻合檢查負載是否過重，是否處于失速狀態(tài)電機在運轉中轉速變動負載過重或過輕，盡量減小其變化變頻器與電機額定值嚴重不符頻率設定電位器接觸不良電機的旋轉方向相反調(diào)整輸出端子U、V、W的相序電機的轉速太高或過低V/F特性選擇不當V/F特性的基頻選擇錯誤，重新設定電機的額定電壓不標準或不規(guī)范電源電壓過低頻率設定信號增益設定錯誤輸出頻率設定錯誤16變頻器保養(yǎng)與檢修檢

8、查時間檢查部位檢查項目檢查事項檢查方法檢查標準日常定期顯示LED顯示器顯示是否有異常視覺按使用狀態(tài)確認冷卻系統(tǒng)風機有無異常聲音或振動視覺、聽覺無異常本體周圍環(huán)境溫度、濕度、灰塵、有害氣體視覺、嗅覺、感覺輸入端電壓輸入、輸出電壓是否異常測定R S T及U V W端子按標準規(guī)范之規(guī)定主回路全貌緊固件是否松動、是否有過熱痕跡、有否放電現(xiàn)象、灰塵是否太多、風道是否堵塞目視、緊固、擦拭無異常電解電容表面有無異常目視無異常導線導電排有否松動目視無異常端子螺栓或螺釘有否松動緊固無異常17必須定期更換的器件器件名稱標準更換年數(shù)冷卻風扇1-3年濾波電容4-5年印刷電路板5-8年儲存與保管 變頻器購入后不立即使用

9、,需暫時保管或長期儲存時,應做到下述各項:應放于標準規(guī)范所規(guī)定溫度范圍內(nèi)且無潮、無灰塵及無金屬粉塵且通風良 好的場所。如果超過一年仍未使用，則應進行充電試驗，以使機內(nèi)主回路濾波電容器 的特性得以恢復。充電時，可使用調(diào)壓器慢慢升高變頻器的輸入電壓，直 至額定輸入電壓，通電時間要在1-2小時以上。上述試驗至少每年一次。不可隨意實施耐壓試驗，它將導致變頻器壽命降低。對于絕緣試驗，可于 使用前，用500伏兆歐表測量，其絕緣電阻不得小于4M。18測量與判斷 使用一般勾表測量電流時，在輸入端的電流會有不平衡的現(xiàn)象，一般 差異在50%以內(nèi)屬于正常，若差異在70%時應通知原廠更換整流橋， 或檢查輸入三相電壓是

10、否偏差超過5V。 輸出三相電壓若采用一般三用表測量時，因載波頻率的干擾，所讀的 數(shù)據(jù)均不準確，只能作參考。輸出的電壓不會高于輸入端電壓的有效值，若有超過表示電表被干擾，而非輸出不正常。19四.變頻調(diào)速技術國內(nèi)外現(xiàn)狀和展望l 變頻調(diào)速技術的現(xiàn)狀l 變頻調(diào)速技術發(fā)展動向 1. 高壓大功率的變頻調(diào)速器系統(tǒng) 2. 永磁同步電動機及其控制系統(tǒng) 3. 變頻調(diào)速系統(tǒng)中PWM技術的發(fā)展 快速電流跟蹤PWM技術 磁鏈跟蹤控制PWM技術 直接轉矩的智能控制PWM技術 雙PWM控制技術 4. 矢量控制技術和直接轉矩控制技術的發(fā)展 矢量變頻控制技術 無速度傳感器矢量變換控制技術 直接轉矩控制的低速控制技術l 第三屆電

11、力電子論壇 變頻器矢量控制與直接轉矩控制技術研討會在清華大學召開 通用變頻器矢量控制與直接轉矩控制特性比較的試驗報告 矢量控制與直接轉矩控制的理論基礎與應用特點20各種電氣傳動方案的調(diào)速性能比較 調(diào)速方案 調(diào)速范圍調(diào)速精度低速特性響應速度 直流電動機寬(1:5000) 高 好 慢交流電動機VVVF窄(1:10) 低 差 較慢矢量控制較寬(1:20200) 較高較好(連續(xù)) 較快直接轉矩控制較窄(1:15100) 較高較差(脈動) 快 交流伺服控制很寬(1:10000100000) 很高 很好 很快矢量控制與直接轉矩控制的理論基礎和應用特色1. 異步電動機的矢量控制系統(tǒng)和直接轉矩控制系統(tǒng)都是基于

12、動態(tài)數(shù)學模型設計的，而且總體的控制結構也一致，因此，作為高性能的調(diào)速系統(tǒng)，在本質(zhì)上是相同的，都能實現(xiàn)較高的靜、動態(tài)性能。2. 由于具體控制方法上的差異，兩種方案各有特色，有不同的優(yōu)缺點，除了普遍適用的高性能調(diào)速系統(tǒng)以外，又各有所側重的應用領域。3. 隨著技術的發(fā)展，兩種方案的產(chǎn)品都在朝著克服缺點的方向前進，而科研方向應該是取長補短、走互相融合的道路。21五.電解電容器在變頻器電路中的作用、安 裝形式及變頻器對電解電容器的技術要求l 電解電容器在變頻器電路中的主要作用 1. 主電路整流環(huán)節(jié)中的濾波作用 2. 主電路中吸收反饋電能作用 3. 控制電路中直流電源的濾波作用l 變頻器對電解電容器的技術

13、要求 1. 選用高介電常數(shù)的介質(zhì)材料，高耐壓強度的介質(zhì)，使電解電容體 積縮小 2. 選用低介質(zhì)損耗材料或降低固有介質(zhì)損耗 3. 等效串聯(lián)電阻E.S.R和等效串聯(lián)電感E.S.L小的產(chǎn)品 4. 減少寄生電感、介質(zhì)泄露、增強散熱、降低溫升工作壽命長l 電解電容在變頻器電路中的安裝形式 22結構圖23六.變頻器市場的現(xiàn)狀及發(fā)展前景l(fā)愈來愈多的企業(yè)認識到使用變頻器的必要性l變頻器在節(jié)能領域中的重要地位l變頻器在中國有巨大的需求潛力 全國潛在變頻器市場約12001800億元人民幣l國內(nèi)變頻器生產(chǎn)廠家愈來愈多 1. 通用變頻器生產(chǎn)廠家： 艾默生、普傳（大連普傳）、安邦信、阿爾法、英威騰、正弦、爍普、日業(yè)、依 托、康沃、星河、科姆尤、博群、西門康、榮奇、 珊星、斑泰科、港藍等 浙江?。?海利、富凌、紫日、曉磊、樂邦、力普、鴻寶 山東?。?惠豐