臺達變頻器技術培訓課件

1臺達變頻器培訓應用技術篇2內容大綱變頻器基本知識介紹臺達變頻器系列介紹臺達B系列變頻器參數說明及調試故障處理3變頻器基本知識介紹5電氣傳動系統(tǒng)負載特性傳動機構電動機生產機械負載特性摩擦恒轉矩生產流水線起重行走速度T負載轉矩勢能恒轉矩電梯起重機提升恒功率（速度越低，負載轉矩越大）機床開卷機/收卷機變轉矩（速度越低，負載轉矩越?。╋L機水泵負載轉矩大小于與轉速無關6電氣傳動的意義序號意義有代表意義的行業(yè)或設備1節(jié)能風機、水泵、注塑機2提高產品質量機床、印刷、包裝等生產線3改善工作環(huán)境電梯、中央空調注：并不是所有的設備使用電氣傳動裝置后都可以節(jié)能平方轉矩負載：轉矩與轉速的平方成正比，功率與轉速的立方成正比恒轉矩負載：轉矩與轉速的大小無關，功率與轉速成正比恒功率負載：功率與轉速的大小無關，不節(jié)電7變頻器變頻器是交流電氣傳動系統(tǒng)的一種,是將交流工頻電源轉換成電壓、頻率均可變的適合交流電機調速的電力電子變換裝置，英文簡稱VVVF(VariableVoltageVariableFrequency）變頻器的控制對象三相交流異步電機和三相交流同步電機9變頻器控制算法交流調速的控制核心是：只有保持電機磁通恒定才能保證電機出力，才能獲得理想的調速效果V/F控制－－－－簡單實用，性能一般，使用最為廣泛只要保證輸出電壓和輸出頻率恒定就能近似保持磁通保持恒定低頻時，定子阻抗壓降會導致磁通下降，需將輸出電壓適當提高矢量控制－－－性能優(yōu)良，可以與直流調速媲美，技術成熟較晚模仿直流電機的控制方法，采用矢量坐標變換來實現(xiàn)對異步電機定子勵磁電流分量和轉矩電流分量的解耦控制，保持電機磁通的恒定，進而達到良好的轉矩控制性能，實現(xiàn)高性能控制。性能優(yōu)良，控制相同復雜10變頻器控制算法項目通用變頻器高性能變頻器控制算法V/F控制＋轉矩提升同步機異步機控制算法基本相同開環(huán)矢量控制（無速度傳感器矢量控制）閉環(huán)矢量控制（有速度傳感器矢量控制）異步機和同步機需要不同的控制算法調速范圍<1:401:100（開環(huán)矢量),1:1000(閉環(huán)矢量)啟動轉矩無要求150%0.5Hz穩(wěn)速精度與轉差有關（2-3%)0.5%(開環(huán)矢量)，0.05%(閉環(huán)矢量)轉矩控制無有控制算法簡單復雜電機參數不依賴電機參數，支持同時驅動不同類型不同功率的電機電機參數對控制性能的影響較大，一般只能驅動一臺電機11臺達變頻器系列介紹13機種高功能簡易型VFD-S多功能簡單型VFD-L超低噪音迷你型VFD-M風機水泵專用型VFD-F應急電源EPS專用型VFD-F-E卷繞拉絲專用型VFD-B-W塑膠/空油壓機變頻專用型VFD-G高功能/平板型VFD-B-P跑步機專用型VFD-M-Z塔吊回轉機VFD-B-J14臺達B系列變頻器參數說明及調試15功能說明啟動方式從啟動頻率啟動變頻器輸出由0直接變化為啟動頻率對應的交流電壓，而后在此基礎上按照加速曲線逐步提高輸出頻率和輸出電壓直到設定頻率到達。注：啟動頻率不宜過大，否則會造成啟動沖擊或過流先制動后從啟動頻率再啟動變頻器先給電機通脈沖直流，使電機保持在停止狀態(tài)，然后再按照從啟動頻率方式直接啟動。注：一般應用在負載初始狀態(tài)不確定的場合轉速跟蹤啟動

直接將正在自由旋轉的電機或負載由當前速度驅動到預定速度注：非常適用于水泵的工頻變頻切換或重要設備的異常停機后的快速恢復17加減速時間（S/min)頻率時間Fmax－最大輸出頻率加速時間減速時間加速時間原則是宜短不宜長，經驗值1.5～2s/kW；大于30kW，取>2s/kW減速時間原則是宜長不宜短，否則易過壓?？煽紤]加裝制動部件18點動注：一般在調試時使用，如：確定運轉方向、反向倒車等19功能功能簡介控制算法交流電機的控制方案，包括V/F控制、矢量控制多段速用外部端子組合選擇多個內部已預設的頻率作為運行頻率內置PID閉環(huán)控制必選功能PLC運行由用戶自由編程的多段定時自動變速功能加減速曲線確定目標設備的加減速時間，有直線和S曲線兩種跳躍頻率為避免機械諧振特設的變頻器不能長期穩(wěn)定運行的指定頻率帶AVR根據電網電壓自動調整輸出電壓自動限流電流超過預設值后變頻器自動調整輸出頻率和電壓防止跳閘過壓失速加減速過程中直流母線電壓過高后變頻器自動停止加減速過流失速加減速過程中電流超過預設值后變頻器自動停止加減速轉速跟蹤直接將正在自由旋轉的電機由當前速度驅動到預定速度異常再啟動設定異常后，驅動器自動重置/啟動的功能自動省電運轉定速運轉中由負載功率自動計算最佳的電壓值供應給負載21變頻器運行要素運行給定運行命令決定速度大?。ㄖ苯铀俣冉o定、多段速、PID結果）決定電機的運行方向決定變頻器是啟動還是停止序號運行命令運行給定變頻器狀態(tài)1無運行命令×停機2有正向或反向運行命令給定為0零速運行3有正向運行命令有非0給定正向運行4有反向運行命令有非0給定反向運行5有正向或反向運行命令給定由非0變?yōu)?減速而后保持零速運行4運行中直接方向命令切換有非0恒定給定減速到0后反向運行一個狀態(tài)正常的變頻器要運行，以下兩個要素條件必須滿足：22變頻器調試一、通電和功能預置1、通電（1）顯示：對照說明書，顯示過程是否正常（2）風機：聲音、風量是否正常（3）測量電壓：三相進線電壓及直流電壓2、熟悉鍵盤3、熟悉顯示內容的切換：了解變頻器的工作情況4、進行功能預置：根據生產機械的具體要求，調整變頻器內各功能的設定23變頻器調試二、電動機的空載試驗將變頻器輸出端與電機相接，電機脫開負載1、進行基本的運行觀察：如旋轉方向、加減速時間，電機運行是否正常2、電動機參數整定3、進一步熟悉變頻器基本操作如啟動、停止、升速、降速、點動等25變頻器選型考慮變頻器運行的經濟性和安全性，變頻器選型保留適當的余量是必要的。要準確選型，必須要把握以下幾個原則：充分了解控制對象性能要求。一般來講如對啟動轉矩、調速精度、調速范圍要求較高的場合則需考慮選用矢量變頻器，否則選用通用變頻器即可了解所用電機主要銘牌參數：額定電壓、額定電流。確定負載可能出現(xiàn)的最大電流，以此電流作為待選變頻器的額定電流。如果該電流小于適配電機額定電流，則按適配電機選擇對應變頻器，以下情況要考慮容量放大一檔：1、長期高溫大負荷2、異?；蚬收贤C會出現(xiàn)災難性后果的現(xiàn)場3、目標負載波動大4、現(xiàn)場電網長期偏低而負載接近額定5、繞線電機、同步電機或多極電機（6極以上）26變頻器選型充分了解各變頻器支持的選配件是正確選配的基礎。對于變頻器的選配件選配，必須要把握以下幾個原則：以下情況要選用交流輸入電抗器、直流電抗器民用場合，如：賓館中央空調電網品質惡劣或容量偏小的場合如不選用可能會造成干擾、三相電流偏差大，變頻器頻繁炸機以下情況要選用交流輸出電抗器變頻器到電機線路超過100米（一般原則）以下情況一般要選用制動單元和制動電阻提升負載頻繁快速加減速大慣量（自由停車需要1min以上，恒速運行電流小于加速電流的設備）29過電流（一）運行中過電流1、變頻器輸出側短路或接地在輸入端R、S間接入一個電壓表，給定頻率慢慢增過重加，如輸出頻率剛上升即跳閘，且電壓表有瞬間回0的跡象，則說明變頻器輸出端已短路或接地。脫開電機，重復上述過程，如還跳閘，則變頻器內部短路；否則檢查外圍線路及電機2、負載過重轉動機械部分，如機械無故障，則調整V/F曲線，如還帶不動，可增大傳動比，或增到電機容量3、輕載跳閘（1）負載波動較大：為了重載時能帶動，V/F預置較高。輕載時，電機磁路嚴重飽和，因出現(xiàn)尖峰勵磁電流而跳閘?？煽紤]矢量控制；如無，則調整V/F；如調不好，則加大變頻器容量（2）V/F預置與負載不匹配：如風機類，V/F預置過高30過電流（二）升速或降速中過電流1、延長升、降速時間2、增大電流上限值失速防止的閥值3、其它（1）增大傳動比（2）加大變頻器容量31過載1、檢查電動機是否發(fā)熱（1）溫升不高過載保護預置值能否提高，如沒有余量，則需加大變頻器容量（2）溫升過高加大傳動比；加大電機容量2、檢查電機側三相電壓是否平衡（1）電機側不平衡。再檢查變頻器輸出端是否平衡，如不平衡，則檢查變頻器逆變模塊及驅動電路；如平衡，檢查線路及連接（2)平衡可考慮降低V/F來減小電流；若減低后帶不動負載，則考慮加大變頻容量。也可考慮矢量控制3、誤動作接近額定頻率運行，鉗形表測量變頻輸出電流，觀察變頻顯示電流，若顯示遠大于測量，則內部檢測故障32過熱1、風量太小更換風扇2、風量正常（1）如在柜內，加強柜內通風（2）如在柜外，可在變頻器外部增加風扇33過電壓（一）運行過程中過壓1、電源電壓過高2、干擾過電壓如變電所內補償電容投入或切除時有可能瞬間過壓，還有雷電過電壓3、誤動作內部電壓檢測故障（二）減速過電壓1、延長減速時間2、增大過電壓失速防止閥值3、加強能耗制動34欠電壓1、電源欠電壓2、限流環(huán)節(jié)故障（1）限流電阻斷路：濾波電容不能充電（2）晶閘管不導通：限流電阻一直在電路中，直流電壓下降3、電源缺相4、干擾欠壓如同一電網內有大電機啟動或有容量較大的晶閘管設備在工作5、誤動作變頻器內部電壓檢測故障35排除干擾及抗干擾干擾途徑空中輻射方式即以電磁波的方式在空中傳播。線路傳播方式主要通過電源網絡傳播及漏電流傳播（通過地線）。線間感應方式電感產生的電磁感應(差模干擾）或電容產生的靜電感應（共模干擾）通過線間感應的方式傳播。36排除干擾及抗干擾干擾源的排除高頻大功率的直流電焊機應遠離變頻器。電焊機自身的接地應良好。電磁鐵的通斷觸點應加裝RC突波吸收器與變頻器裝在同一電控柜中的接觸器，要剔除劣質品。要選擇開關噪聲低，滅弧效果好的產品。必要時也要加裝RC突波吸收器。供電電源阻抗要低。以免附近有上百千瓦電器的啟停，造成變頻器輸入電壓產生過高的瞬間突變。供電電源的相電壓要平衡，以免導致220V單相輸入的變頻器在欠壓或過壓的狀態(tài)下工作。要提醒用戶廠在使用改善電源側的補償電容器（為改善功率因子）投入電網時，電源電壓出現(xiàn)的高峰值，可能使變頻器整流二極管因承受過高的反向電壓而損壞。對用戶廠的自發(fā)電系統(tǒng)，要求輸出電源電壓不要忽高忽低。要避免突變，要穩(wěn)定。37排除干擾及抗干擾變頻器抗干擾的常用措施變頻器的E端要與控制柜及電機的外殼相連，要接保安地，接地電阻應小于100Ω?？捎行У囊种戚椛涓蓴_。變頻器的輸入或輸出端加裝電感式磁環(huán)濾波器（臺達變頻器使用手冊有規(guī)格提供），平行并繞3－4圈，可有效的濾除高次諧波（此方法簡單易行，價格低廉）。若需進一步加強抗干擾效果，可選配臺達變頻器專用的符合EMC標準的濾波裝置（臺達變頻器使用手冊有規(guī)格提供）。上述磁環(huán)濾波器還可根據現(xiàn)場情況加繞在變頻器控制信號端或仿真信號給定端的進在線。裝有變頻器的電控柜中，動力線和信號線應分開穿管走線，金屬軟管應接地良好。仿真信號線要選用屏蔽線，單端在變頻器處接模擬地。還可通過調整變