變頻器選型注意事項及保養(yǎng)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上變頻器選型注意事項及保養(yǎng)隨著通用變頻器市場的日益繁榮, 變頻器及其附屬設備的選擇、 安裝、 調試、 日常維護及維修工作量劇增, 給用戶帶來巨大的困擾, 甚至造成重大直接和間接 損失。 變頻器不是在任何情況下都能正常使用, 因此用戶有必要對負載、 環(huán)境要 求和變頻器有更多了解, 電動機所帶動的負載不一樣, 對變頻器的要求也不一樣。 變頻器的正確選擇對于控制系統(tǒng)的正常運行是非常關鍵的。 選擇變頻器時必須要 充分了解變頻器所驅動的負載特性。人們在實踐中常將生產機械分為三種類型:恒轉矩負載、恒功率負載和風機、水泵負載。1、 恒轉矩負載負載轉矩 TL 與轉速 n 無關, 任何轉

2、速下 TL 總保持恒定或基本恒定。 例如傳 送帶、 攪拌機, 擠壓機等摩擦類負載以及吊車、 提升機等位能負載都屬于恒轉矩 負載。 變頻器拖動恒轉矩性質的負載時, 低速下的轉矩要足夠大, 并且有足夠的 過載能力。如果需要在低速下穩(wěn)速運行,應該考慮標準異步電動機的散熱能力, 避免電動機的溫升過高。2、 功率負載機床主軸和軋機、 造紙機、 塑料薄膜生產線中的卷取機、 開卷機等要求的轉 矩, 大體與轉速成反比, 這就是所謂的恒功率負載。 負載的恒功率性質應該是就 一定的速度變化范圍而言的。當速度很低時,受機械強度的限制,TL 不可能無 限增大, 在低速下轉變?yōu)楹戕D矩性質。 負載的恒功率區(qū)和恒轉矩區(qū)對傳

3、動方案的 選擇有很大的影響。 電動機在恒磁通調速時, 最大允許輸出轉矩不變, 屬于恒轉 矩調速;而在弱磁調速時,最大允許輸出轉矩與速度成反比,屬于恒功率調速。 如果電動機的恒轉矩和恒功率調速的范圍與負載的恒轉矩和恒功率范圍相一致 時,即所謂“匹配”的情況下,電動機的容量和變頻器的容量均最小。3、 平方轉距負載在各種風機、水泵、油泵中,隨葉輪的轉動,空氣或液體在一定的速度范圍 內所產生的阻力大致與速度 n 的 2次方成正比。 隨著轉速的減小, 轉矩按轉速的 2次方減小。這種負載所需的功率與速度的 3次方成正比。當所需風量、流量 減小時, 利用變頻器通過調速的方式來調節(jié)風量、 流量, 可以大幅度地

4、節(jié)約電能。 由于高速時所需功率隨轉速增長過快, 與速度的三次方成正比, 所以通常不應使 風機、泵類負載超工頻運行。變頻器的選項原則及注意事項:1、 根據(jù)負載特性選擇變頻器a:風機和水泵是最普通的負載:對變頻器的要求最為簡單,只要變頻器容 量等于電動機容量即可(空壓機、深水泵、泥沙泵、快速變化的音樂噴泉需加大 容量。b:起重機類負載:這類負載的特點是啟動時沖擊很大,因此要求變頻器有 一定余量。同時,在重物下放肘,會有能量回饋,因此要使用制動單元或采用共 用母線方式。c:不均行負載:有的負載有時輕,有時重,此時應按照重負載的情況來選 擇變頻器容量,例如軋鋼機機械、粉碎機械、攪拌機等。d:大慣性負載

5、:如離心機、沖床、水泥廠的旋轉窯,此類負載慣性很大, 因此啟動時可能會振蕩, 電動機減速時有能量回饋。 應該用容量稍大的變頻器來 加快啟動,避免振蕩。配合制動單元消除回饋電能。2、 選擇變頻器時應以實際電機電流值作為變頻器選擇的依據(jù),電機的額定功率 只能作為參考。 另外, 應充分考慮變頻器的輸出含有豐富的高次諧波, 會使電動 機的功率因數(shù)和效率變壞。 因此, 用變頻器給電動機供電與用工頻電網(wǎng)供電相比 較,電動機的電流會增加 10%而溫升會增加 20%左右。所以在選擇電動機和變 頻器時,應考慮到這種情況,適當留有余量,以防止溫升過高,影響電動機的使 用壽命。3、 長期低速動轉,由于電機發(fā)熱量較高

6、,風扇冷卻能力降低,因此必須采用加 大減速比的方式或改用 6級電機,使電機運轉在較高頻率附近。4、 對于一些特殊的應用場合,如高環(huán)境溫度、高開關頻率、高海拔高度等,此 時會引起變頻器的降容,變頻器需放大一檔選擇。5、 變頻器安裝地點必需符合標準環(huán)境的要求, 否則易引起故障或縮短使用壽命; 變頻器與驅動馬達之間的距離一般不超過 50米,若需更長的距離則需降低載波 頻率或增加輸出電抗器選件才能正常運轉。6、 變頻器若要長電纜運行時,此時應該采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影 響, 避免變頻器出力不夠。 所以變頻器應放大一、 兩檔選擇或在變頻器的輸出端 安裝輸出電抗器。7、 使用變頻器控制高速電機時

7、,由于高速電動機的電抗小,會產生較多的高次 諧波。 而這些高次諧波會使變頻器的輸出電流值增加。 因此, 選擇用于高速電動 機的變頻器時,應比普通電動機的變頻器稍大一些。8、 變頻器用于變極電動機時,應充分注意選擇變頻器的容量,使其最大額定電 流在變頻器的額定輸出電流以下。 另外, 在運行中進行極數(shù)轉換時, 應先停止電 動機工作,否則會造成電動機空轉,惡劣時會造成變頻器損壞。9、 驅動防爆電動機時, 變頻器沒有防爆構造, 應將變頻器設置在危險場所之外。10、 使用變頻器驅動齒輪減速電動機時, 使用范圍受到齒輪轉動部分潤滑方式的 制約。 潤滑油潤滑時, 在低速范圍內沒有限制; 在超過額定轉速以上的

8、高速范圍 內,有可能發(fā)生潤滑油用光的危險。因此,不要超過最高轉速容許值。11、 變頻器驅動繞線轉子異步電動機時, 由于繞線電動機與普通的鼠籠電動機相 比, 繞線電動機繞組的阻抗小, 因此, 容易發(fā)生由于紋波電流而引起的過電流跳 閘現(xiàn)象,所以應選擇比通常容量稍大的變頻器。12、 變頻器驅動同步電動機時,與工頻電源相比,會降低輸出容量 10%20%, 變頻器的連續(xù)輸出電流要大于同步電動機額定電流與同步牽入電流的標幺值的 乘積。13、 對于壓縮機、 振動機等轉矩波動大的負載和油壓泵等有峰值負載情況下, 如 果按照電動機的額定電流或功率值選擇變頻器的話, 有可能發(fā)生因峰值電流使過 電流保護動作現(xiàn)象。

9、因此, 應了解工頻運行情況, 選擇比其最大電流更大的額定 輸出電流的變頻器。14、 變頻器驅動潛水泵電動機時, 因為潛水泵電動機的額定電流比通常電動機的 額定電流大, 所以選擇變頻器時, 其額定電流要大于潛水泵電動機的額定電流。15、 當變頻器控制羅茨風機或特種風機時, 由于其起動電流很大, 所以選擇變頻 器時一定要注意變頻器的容量是否足夠大。16、 選擇變頻器時, 一定要注意其防護等級是否與現(xiàn)場的情況相匹配。 否則現(xiàn)場 的灰塵、水汽會影響變頻器的長久運行。17、 單相電動機不適用變頻器驅動。變頻器常見問題變頻器的安裝變頻器最好垂直安裝在控制柜內的中部, 正上方和正下方要避免安裝可能阻 擋排風

10、、進風的大元件,上、下部邊緣距離控制柜頂部、底部、或者隔板、或者 必須安裝的大元件等的最小間距, 并且變頻器需進行定期維護, 及時清理內部的 粉塵等。干擾問題當變頻器的供電系統(tǒng)附近, 存在高頻沖擊負載如電焊機、 電鍍電源、 電解電 源或者采用滑環(huán)供電的場合, 變頻器本身容易因為干擾而出現(xiàn)保護。 建議采用如 下措施:(1在變頻器輸入側添加電感和電容,構成 LC 濾波網(wǎng)絡。(2變頻器的電源線直接從變壓器側供電。(3在條件許可的情況下,可以采用單獨的變壓器。(4在采用外部開關量控制端子控制時, 連接線路較長時, 建議采用屏蔽電 纜。 當控制線路與主回路電源均在地溝中埋設時, 除控制線必須采用屏蔽電纜

11、外, 主電路線路必須采用鋼管屏蔽穿線,減小彼此干擾,防止變頻器的誤動作。(5在采用外部模擬量控制端子控制時,如果連接線路在 1M 以內,采用屏 蔽電纜連接, 并實施變頻器側一點接地即可; 如果線路較長, 現(xiàn)場干擾嚴重的場 合, 建議在變頻器側加裝 DC/DC隔離模塊或者采用經(jīng)過 V/F轉換, 采用頻率指令 給定模式進行控制。(6在采用外部通信控制端子控制時, 建議采用屏蔽雙絞線, 并將變頻器側 的屏蔽層接地(PE,如果干擾非常嚴重,建議將屏蔽層接控制電源地(GND。對 于 RS232通信方式,注意控制線路盡量不要超過 15m,如果要加長,必須隨之降 低通信波特率, 在 100m 左右時, 能夠

12、正常通信的波特率小于 600bps。 對于 RS485通信, 還必須考慮終端匹配電阻等。 對于采用現(xiàn)場總線的高速控制系統(tǒng), 通信電 纜必須采用專用電纜,并采用多點接地的方式,才能夠提高可靠性。電網(wǎng)質量問題在高頻沖擊負載如電焊機、 電鍍電源、 電解電源等場合, 電壓經(jīng)常出現(xiàn)閃變; 在一個車間中,有幾百臺變頻器等容性整流負載在工作時,電網(wǎng)的諧波非常大, 對于電網(wǎng)質量有很嚴重的污染, 對設備本身也有相當?shù)钠茐淖饔? 輕則不能夠連 續(xù)正常運行, 重則造成設備輸入回路的損壞。 可以采取以下的措施:集中整流的 直流共母線供電方式(1在高頻沖擊負載如電焊機、 電鍍電源、 電解電源等場合建議用戶增加無 功靜補

13、裝置,提高電網(wǎng)功率因數(shù)和質量。(2在變頻器比較集中的車間,建議采用集中整流,直流共母線供電方式。 建議用戶采用 12脈沖整流模式。優(yōu)點是,諧波小、節(jié)能,特別適用于頻繁起制 動、電動運行與發(fā)電運行同時進行的場合。(3變頻器輸入側加裝無源 LC 濾波器,減小輸入諧波,提高功率因數(shù),成 本較低,可靠性高,效果好。(4變頻器輸入側加裝有源 PFC 裝置,效果最好,但成本較高。變頻器的保養(yǎng)(1工作溫度。 變頻器內部是大功率的電子元件, 極易受到工作溫度的影響, 產品一般要求為 055, 但為了保證工作安全、 可靠, 使用時應考慮留有余地, 最好控制在 40以下。在控制箱中,變頻器一般應安裝在箱體上部,并

14、嚴格遵 守產品說明書中的安裝要求, 絕對不允許把發(fā)熱元件或易發(fā)熱的元件緊靠變頻器 的底部安裝。(2環(huán)境溫度。溫度太高且溫度變化較大時,變頻器內部易出現(xiàn)結露現(xiàn)象, 其絕緣性能就會大大降低, 甚至可能引發(fā)短路事故。 必要時, 必須在箱中增加干 燥劑和加熱器。(3腐蝕性氣體。使用環(huán)境如果腐蝕性氣體濃度大,不僅會腐蝕元器件的引 線、印刷電路板等,而且還會加速塑料器件的老化,降低絕緣性能,在這種情況 下,應把控制箱制成封閉式結構,并進行換氣。(4振動和沖擊。裝有變頻器的控制柜受到機械振動和沖擊時,會引起電氣 接觸不良。 這時除了提高控制柜的機械強度、 遠離振動源和沖擊源外, 還應使用 抗震橡皮墊固定控制柜外和內電磁開關之類產生振動的元器件。 設備運行一段時 間后,應對其進行檢查和維護。(5防止電磁波干擾。變頻器在工作中由于整流和變頻,周圍產生了很多的 干擾電磁波, 這些高頻電磁波對附近的儀表、 儀器有一定的干擾因此, 柜內儀表 和電子系統(tǒng), 應該選用金屬外殼, 屏蔽變頻器對儀表的干擾。 所有的元器件