變頻器的調(diào)試步驟

文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。一、變頻器的空載通電驗(yàn)11將變頻器的接地端子接地。21將變頻器的電源輸入端子經(jīng)過漏電保護(hù)開關(guān)接到電源上。31檢查變頻器顯示窗的出廠顯示是否正常如果不正確應(yīng)復(fù)位否則要求退換。41熟悉變頻器的操作鍵。一般的變頻器均有運(yùn)行(RUN)、停止(STOP)、編程(PROG)、數(shù)據(jù)P確認(rèn)(DATAPENTER)、增加(UP、▲)、減少(DOWN、")等6個(gè)鍵不同變頻器操作鍵的定義基本相同。此外有的變頻器還有監(jiān)視(MONITORPDISPLAY)、復(fù)位(RESET)、點(diǎn)動(dòng)(JOG)、移位(SHIFT)等功能鍵。二、變頻器帶電機(jī)空載運(yùn)行11設(shè)置電機(jī)的功率、極數(shù)要綜合考慮變頻器的工作電流。21設(shè)定變頻器的最大輸出頻率、基頻、設(shè)置轉(zhuǎn)矩特性。VPf類型的選擇包括最高頻率、基本頻率和轉(zhuǎn)矩類型等項(xiàng)目。最高頻率是變頻器一電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可以運(yùn)行的最高頻率由于變頻器自身的最高頻率可能較高當(dāng)電動(dòng)機(jī)容許的最高頻率低于變頻器的最高頻率時(shí)應(yīng)按電動(dòng)機(jī)及其負(fù)載的要求進(jìn)行設(shè)定?；绢l率是變頻器對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行恒功率控制和恒轉(zhuǎn)矩控制的分界線應(yīng)按電動(dòng)機(jī)的額定電壓進(jìn)行設(shè)定。轉(zhuǎn)矩類型指的是負(fù)載是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載還是變轉(zhuǎn)矩負(fù)載。用戶根據(jù)變頻器使用說明書中的VPf類型圖和負(fù)載特點(diǎn)選擇其中的一種類型。通用變頻器均備有多條VPf曲線供用戶選擇用戶在使用時(shí)應(yīng)根據(jù)負(fù)載的性質(zhì)選擇合適的VPf曲線。如果是風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載要將變頻器的轉(zhuǎn)矩運(yùn)行代碼設(shè)置成變轉(zhuǎn)矩和降轉(zhuǎn)矩運(yùn)行特性。為了改善變頻器啟動(dòng)時(shí)的低速性能使電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩能滿足生產(chǎn)負(fù)載啟動(dòng)的要求要調(diào)整啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。在異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)中轉(zhuǎn)矩的控制較復(fù)雜。在低頻段由于電阻、漏電抗的影響不容忽略若仍保持VPf為常數(shù)則磁通將減小進(jìn)而減小了電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。為此在低頻段要對(duì)電壓進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)償以提升轉(zhuǎn)矩。一般變頻器均由用戶進(jìn)行人工設(shè)定補(bǔ)償。日立J300變頻器則為用戶提供兩種選擇:自行設(shè)定和自動(dòng)轉(zhuǎn)矩提升。31將變頻器設(shè)置為自帶的鍵盤操作模式按運(yùn)行鍵、停止鍵觀察電機(jī)是否能正常地啟動(dòng)、停止。Iword格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。41熟悉變頻器運(yùn)行發(fā)生故障時(shí)的保護(hù)代碼觀察熱保護(hù)繼電器的出廠值觀察過載保護(hù)的設(shè)定值需要時(shí)可以修改。變頻器的使用人員可以按變頻器的使用說明書對(duì)變頻器的電子熱繼電器功能進(jìn)行設(shè)定。電子熱繼電器的門限值定義為電動(dòng)機(jī)和變頻器兩者的額定電流的比值通常用百分?jǐn)?shù)表示。當(dāng)變頻器的輸出電流超過其容許電流時(shí)變頻器的過電流保護(hù)將切斷變頻器的輸出。因此變頻器電子熱繼電器的門限最大值不超過變頻器的最大容許輸出電流。三、帶載試運(yùn)行11手動(dòng)操作變頻器面板的運(yùn)行停止鍵觀察電機(jī)運(yùn)行停止過程及變頻器的顯示窗看是否有異?，F(xiàn)象。21如果啟動(dòng)/停止電機(jī)過程中變頻器出現(xiàn)過流保護(hù)動(dòng)作應(yīng)重新設(shè)定加速/減速時(shí)間。電機(jī)在加、減速時(shí)的加速度取決于加速轉(zhuǎn)矩而變頻器在啟、制動(dòng)過程中的頻率變化率是用戶設(shè)定的。若電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量或電機(jī)負(fù)載變化按預(yù)先設(shè)定的頻率變化率升速或減速時(shí)有可能出現(xiàn)加速轉(zhuǎn)矩不夠從而造成電機(jī)失速即電機(jī)轉(zhuǎn)速與變頻器輸出頻率不協(xié)調(diào)從而造成過電流或過電壓。因此需要根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和負(fù)載合理設(shè)定加、減速時(shí)間使變頻器的頻率變化率能與電機(jī)轉(zhuǎn)速變化率相協(xié)調(diào)。檢查此項(xiàng)設(shè)定是否合理的方法是先按經(jīng)驗(yàn)選定加、減速時(shí)間進(jìn)行設(shè)定若在啟動(dòng)過程中出現(xiàn)過流則可適當(dāng)延長(zhǎng)加速時(shí)間;若在制動(dòng)過程中出現(xiàn)過流則適當(dāng)延長(zhǎng)減速時(shí)間。另一方面加、減速時(shí)間不宜設(shè)定太長(zhǎng)時(shí)間太長(zhǎng)將影響生產(chǎn)效率特別是頻繁啟、制動(dòng)時(shí)。31如果變頻器在限定的時(shí)間內(nèi)仍然保護(hù)應(yīng)改變啟動(dòng)P停止的運(yùn)行曲線從直線改為S形、U形線或反S形、反U形線。電機(jī)負(fù)載慣性較大時(shí)應(yīng)該采用更長(zhǎng)的啟動(dòng)停止時(shí)間并且根據(jù)其負(fù)載特性設(shè)置運(yùn)行曲線類型。41如果變頻器仍然存在運(yùn)行故障應(yīng)嘗試增加最大電流的保護(hù)值但是不能取消保護(hù)應(yīng)留有至少10%~20%的保護(hù)余量。51如果變頻器運(yùn)行故障還是發(fā)生應(yīng)更換更大一級(jí)功率的變頻器。61如果變頻器帶動(dòng)電機(jī)在啟動(dòng)過程中達(dá)不到預(yù)設(shè)速度可能有兩種情況：(1)系統(tǒng)發(fā)生機(jī)電共振可以從電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音進(jìn)行判斷。采用設(shè)置頻率跳躍值的方法可以避開共振點(diǎn)。一般變頻器能設(shè)定三級(jí)跳躍點(diǎn)。VPf控制的變頻器驅(qū)動(dòng)異步電機(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)無法運(yùn)行2word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。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)動(dòng)慣量較小時(shí)更為嚴(yán)重。普通變頻器均備有頻率跨跳功能用戶可以根據(jù)系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩的頻率點(diǎn)在VPf曲線上設(shè)置跨跳點(diǎn)及跨跳寬度。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。(2)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出能力不夠不同品牌的變頻器出廠參數(shù)設(shè)置不同在相同的條件下帶載能力不同也可能因變頻器控制方法不同造成電機(jī)的帶載能力不同;或因系統(tǒng)的輸出效率不同造成帶載能力會(huì)有所差異。對(duì)于這種情況可以增加轉(zhuǎn)矩提升量的值。如果達(dá)不到可用手動(dòng)轉(zhuǎn)矩提升功能不要設(shè)定過大電機(jī)這時(shí)的溫升會(huì)增加。如果仍然不行應(yīng)改用新的控制方法比如日立變頻器采用VPf比值恒定的方法啟動(dòng)達(dá)不到要求時(shí)改用無速度傳感器空間矢量控制方法它具有更大的轉(zhuǎn)矩輸出能力。對(duì)于風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載應(yīng)減少降轉(zhuǎn)矩的曲線值。四、變頻器與上位機(jī)相連進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試在手動(dòng)的基本設(shè)定完成后如果系統(tǒng)中有上位機(jī)將變頻器的控制線直接與上位機(jī)控制線相連并將變頻器的操作模式改為端子控制。根據(jù)上位機(jī)系統(tǒng)的需要調(diào)定變頻器接收頻率信號(hào)端子的量程0?5V或0?10V以及變頻器對(duì)模擬頻率信號(hào)采樣的響應(yīng)速度。如果需要另外的監(jiān)視表頭應(yīng)選擇模擬輸出的監(jiān)視量并調(diào)整變頻器輸出監(jiān)視量端子的量程。變頻器基本結(jié)構(gòu)與控制簡(jiǎn)介1變頻器簡(jiǎn)介變頻器的基本結(jié)構(gòu)變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備，其中控制電路完成對(duì)主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。對(duì)于如矢量控制變頻器這種需要大量運(yùn)算的變頻器來說，有時(shí)還需要一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。變頻器的分類變頻器的分類方法有多種，按照主電路工作方式分類，可以分為電壓型變頻器和電流3word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。型變頻器；按照開關(guān)方式分類，可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器；按照工作原理分類，可以分為V/f控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等；按照用途分類，可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。2變頻器中常用的控制方式2.1非智能控制方式在交流變頻器中使用的非智能控制方式有V/f協(xié)調(diào)控制、轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等。(1)V/f控制V/f控制是為了得到理想的轉(zhuǎn)矩-速度特性，基于在改變電源頻率進(jìn)行調(diào)速的同時(shí)，又要保證電動(dòng)機(jī)的磁通不變的思想而提出的，通用型變頻器基本上都采用這種控制方式。V/f控制變頻器結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，但是這種變頻器采用開環(huán)控制方式，不能達(dá)到較高的控制性能，而且，在低頻時(shí)，必須進(jìn)行轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，以改變低頻轉(zhuǎn)矩特性。(2)轉(zhuǎn)差頻率控制轉(zhuǎn)差頻率控制是一種直接控制轉(zhuǎn)矩的控制方式，它是在V/f控制的基礎(chǔ)上，按照知道異步電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的電源頻率，并根據(jù)希望得到的轉(zhuǎn)矩來調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，就可以使電動(dòng)機(jī)具有對(duì)應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩。這種控制方式，在控制系統(tǒng)中需要安裝速度傳感器，有時(shí)還加有電流反饋，對(duì)頻率和電流進(jìn)行控制，因此，這是一種閉環(huán)控制方式，可以使變頻器具有良好的穩(wěn)定性，并對(duì)急速的加減速和負(fù)載變動(dòng)有良好的響應(yīng)特性。(3)矢量控制矢量控制是通過矢量坐標(biāo)電路控制電動(dòng)機(jī)定子電流的大小和相位，以達(dá)到對(duì)電動(dòng)機(jī)在d、q、0坐標(biāo)軸系中的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流分別進(jìn)行控制，進(jìn)而達(dá)到控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的目的。通過控制各矢量的作用順序和時(shí)間以及零矢量的作用時(shí)間，又可以形成各種PWM波，達(dá)到各種不同的控制目的。例如形成開關(guān)次數(shù)最少的PWM波以減少開關(guān)損耗。目前在變頻器中實(shí)際應(yīng)用的矢量控制方式主要有基于轉(zhuǎn)差頻率控制的矢量控制方式和無速度傳感器的矢量控制方式兩種?；谵D(zhuǎn)差頻率的矢量控制方式與轉(zhuǎn)差頻率控制方式兩者的定常特性一致，但是基于轉(zhuǎn)差頻率的矢量控制還要經(jīng)過坐標(biāo)變換對(duì)電動(dòng)機(jī)定子電流的相位進(jìn)行控制，使之滿足一定的條4word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。件，以消除轉(zhuǎn)矩電流過渡過程中的波動(dòng)。因此，基于轉(zhuǎn)差頻率的矢量控制方式比轉(zhuǎn)差頻率控制方式在輸出特性方面能得到很大的改善。但是，這種控制方式屬于閉環(huán)控制方式，需要在電動(dòng)機(jī)上安裝速度傳感器，因此，應(yīng)用范圍受到限制。無速度傳感器矢量控制是通過坐標(biāo)變換處理分別對(duì)勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制，然后通過控制電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓、電流辨識(shí)轉(zhuǎn)速以達(dá)到控制勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流的目的。這種控制方式調(diào)速范圍寬，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，工作可靠，操作方便，但計(jì)算比較復(fù)雜，一般需要專門的處理器來進(jìn)行計(jì)算，因此，實(shí)時(shí)性不是太理想，控制精度受到計(jì)算精度的影響。(4)直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制是利用空間矢量坐標(biāo)的概念，在定子坐標(biāo)系下分析交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型，控制電動(dòng)機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩，通過檢測(cè)定子電阻來達(dá)到觀測(cè)定子磁鏈的目的，因此省去了矢量控制等復(fù)雜的變換計(jì)算，系統(tǒng)直觀、簡(jiǎn)潔，計(jì)算速度和精度都比矢量控制方式有所提高。即使在開環(huán)的狀態(tài)下，也能輸出100%的額定轉(zhuǎn)矩，對(duì)于多拖動(dòng)具有負(fù)荷平衡功能。(5)最優(yōu)控制最優(yōu)控制在實(shí)際中的應(yīng)用根據(jù)要求的不同而有所不同，可以根據(jù)最優(yōu)控制的理論對(duì)某一個(gè)控制要求進(jìn)行個(gè)別參數(shù)的最優(yōu)化。例如在高壓變頻器的控制應(yīng)用中，就成功的采用了時(shí)間分段控制和相位平移控制兩種策略，以實(shí)現(xiàn)一定條件下的電壓最優(yōu)波形。(6)其他非智能控制方式在實(shí)際應(yīng)用中，還有一些非智能控制方式在變頻器的控制中得以實(shí)現(xiàn)，例如自適應(yīng)控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制、差頻控制、環(huán)流控制、頻率控制等。2.2智能控制方式智能控制方式主要有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、專家系統(tǒng)、學(xué)習(xí)控制等。在變頻器的控制中采用智能控制方式在具體應(yīng)用中有一些成功的范例。(1)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方式應(yīng)用在變頻器的控制中，一般是進(jìn)行比較復(fù)雜的系統(tǒng)控制，這時(shí)對(duì)于系統(tǒng)的模型了解甚少，因此神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)既要完成系統(tǒng)辨識(shí)的功能，又要進(jìn)行控制。而且神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方式可以同時(shí)控制多個(gè)變頻器，因此在多個(gè)變頻器級(jí)聯(lián)時(shí)進(jìn)行控制比較適合。但是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的層數(shù)太多或者算法過于復(fù)雜都會(huì)在具體應(yīng)用中帶來不少實(shí)際困難。(2)模糊控制5word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。模糊控制算法用于控制變頻器的電壓和頻率，使電動(dòng)機(jī)的升速時(shí)間得到控制，以避免升速過快對(duì)電機(jī)使用壽命的影響以及升速過慢影響工作效率。模糊控制的關(guān)鍵在于論域、隸屬度以及模糊級(jí)別的劃分，這種控制方式尤其適用于多輸入單輸出的控制系統(tǒng)。(3)專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)是利用所謂'專家〃的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行控制的一種控制方式，因此，專家系統(tǒng)中一般要建立一個(gè)專家?guī)?，存放一定的專家信息，另外還要有推理機(jī)制，以便于根據(jù)已知信息尋求理想的控制結(jié)果。專家?guī)炫c推理機(jī)制的設(shè)計(jì)是尤為重要的，關(guān)系著專家系統(tǒng)控制的優(yōu)劣。應(yīng)用專家系統(tǒng)既可以控制變頻器的電壓，又可以控制其電流。(4)學(xué)習(xí)控制學(xué)習(xí)控制主要是用于重復(fù)性的輸入，而規(guī)則的PWM信號(hào)(例如中心調(diào)制PWM)恰好滿足這個(gè)條件，因此學(xué)習(xí)控制也可用于變頻器的控制中。學(xué)習(xí)控制不需要了解太多的系統(tǒng)信息，但是需要1~2個(gè)學(xué)習(xí)周期，因此快速性相對(duì)較差，而且，學(xué)習(xí)控制的算法中有時(shí)需要實(shí)現(xiàn)超前環(huán)節(jié)，這用模擬器件是無法實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)，學(xué)習(xí)控制還涉及到一個(gè)穩(wěn)定性的問題，在應(yīng)用時(shí)要特別注意。3變頻器控制的展望隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等高新技術(shù)的發(fā)展，變頻器的控制方式今后將向以下幾個(gè)方面發(fā)展。(1)數(shù)字控制變頻器的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)在，變頻器的控制方式用數(shù)字處理器可以實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的運(yùn)算，變頻器數(shù)字化將是一個(gè)重要的發(fā)展方向，目前進(jìn)行變頻器數(shù)字化主要采用單片機(jī)MCS51或80C196MC等，輔助以SLE4520或EPLD液晶顯示器等來實(shí)現(xiàn)更加完善的控制性能。(2)多種控制方式的結(jié)合單一的控制方式有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)，并沒有'萬能〃的控制方式，在有些控制場(chǎng)合，需要將一些控制方式結(jié)合起來，例如將學(xué)習(xí)控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制相結(jié)合，自適應(yīng)控制與模糊控制相結(jié)合，直接轉(zhuǎn)矩控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制相結(jié)合，或者稱之為''混合控制〃，這樣取長(zhǎng)補(bǔ)短，控制效果將會(huì)更好。(3)遠(yuǎn)程控制的實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，使''天涯若咫尺〃，依靠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)變頻器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制也是一6word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫