第1章變頻器和調(diào)速系統(tǒng)的認(rèn)知.ppt

1、第1章變頻器和調(diào)速系統(tǒng)的認(rèn)知,1 .1變頻調(diào)速的認(rèn)知 1 .2變頻器的選用 1 .3變頻器的安裝 1 .4變頻器的調(diào)試 1 .5變頻器的維護(hù)與險(xiǎn)修,1 .1變頻調(diào)速的認(rèn)知,任務(wù)目標(biāo) (1)了解變頻器的行業(yè)應(yīng)用。 (2)熟悉變頻器的銘牌與結(jié)構(gòu)。 (3)理解通用變頻器的工作原理。 任務(wù)引入 隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)調(diào)速性能要求的不斷提高和電力電子、微電子及計(jì)算機(jī)控制等技術(shù)的迅速發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)日趨成熟，傳統(tǒng)的直流調(diào)速系統(tǒng)將逐漸被變頻調(diào)速系統(tǒng)所取代，其框圖分別如圖1-1、圖1-2所示，變頻調(diào)速是通過(guò)變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，那么變頻器是由哪些部分組成的?它是如何實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速的?,下一頁(yè),返回,1 .1變頻調(diào)速的認(rèn)知

2、,相關(guān)知識(shí)點(diǎn) 一、通用變頻器的組成 1.變頻器的外部特征 從外部結(jié)構(gòu)來(lái)看，通用變頻器有開(kāi)啟式和封閉式兩種。開(kāi)啟式的散熱性能較好，接線端子外露，適合于電氣柜內(nèi)的安裝;封閉式的接線端子全在內(nèi)部，須打開(kāi)面蓋才能看見(jiàn)。以西門子MM440封閉式系列變頻器為例，變頻器的外觀如圖1-3所示。 2.變頻器的銘牌 通用變頻器的銘牌主要包含型號(hào)(訂貨號(hào))、輸入電源規(guī)格、最大輸出電流等內(nèi)容，使用變頻器必須遵循銘牌上的有關(guān)說(shuō)明。以西門子MM440系列變頻器為例，變頻器的銘牌如圖1-4所示。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .1變頻調(diào)速的認(rèn)知,其中，變頻器型號(hào)說(shuō)明如圖1-5所示。 3.變頻器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 變頻器是把電壓、頻率固

3、定的交流電變成電壓、頻率可調(diào)的交流電的一種電力電子裝置，其實(shí)際電路相當(dāng)復(fù)雜，圖1-6所示為變頻器的內(nèi)部組成框圖。 從圖1-6中可以看出，變頻器內(nèi)部主要由以下幾部分組成。 1)控制通道 (1)面板主要用于近距離基本控制與顯示;,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .1變頻調(diào)速的認(rèn)知,(2)外接控制端子和主要用于遠(yuǎn)距離、多功能控制; (3)通信接口主要用于多電動(dòng)機(jī)、系統(tǒng)控制。 2)主控電路部分 主控電路部分主要用來(lái)處理各種外部控制信號(hào)、內(nèi)部檢測(cè)信號(hào)以及用戶對(duì)變頻器的參數(shù)設(shè)定信號(hào)等，實(shí)現(xiàn)變頻器的各種控制功能和保護(hù)功能，是變頻器的控制中心。 3)控制電源部分 控制電源部分主要由主控電路、外控電路等部分提供穩(wěn)壓電

4、源。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .1變頻調(diào)速的認(rèn)知,4)采樣及檢測(cè)電路部分 采樣電路的主要作用是提供控制用數(shù)據(jù)和保護(hù)采樣。尤其是在進(jìn)行矢量控制時(shí)，必須測(cè)定足夠的數(shù)據(jù)，提供給主控電路部分進(jìn)行矢量運(yùn)算。 5)驅(qū)動(dòng)電路部分 驅(qū)動(dòng)電路部分的主要作用是產(chǎn)生逆變器開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，受主控電路控制。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .1變頻調(diào)速的認(rèn)知,6)主電路部分 主電路部分主要包括整流和逆變兩個(gè)主要功率變換部分，三相交一直一交變頻器主電路的基本組成如圖1-7所示，電網(wǎng)電壓由輸入端(R, S, T)接人變頻器，經(jīng)整流器整流成直流電壓，然后由逆變器逆變成電壓、頻率可調(diào)的交流電壓，從輸出端(U, V, W)輸出到交

5、流電動(dòng)機(jī)。 (1)整流單元(VD1VD6)。三相不控整流電路由電力二極管VD，一VDT組成整流橋，將三相交流電整流成直流。濾波電容Cd起儲(chǔ)能和濾波作用，其平均直流電壓可用下式表示: (1.1),上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .1變頻調(diào)速的認(rèn)知,式中，隊(duì)為電源的線電壓。 (2)逆變單元(VT1VT6)。由逆變管VT1VT6組成三相逆變橋， VT1VT6交替通斷，將整流后的直流電壓變成交流電壓。目前常用的逆變管有功率晶體管(GTR)、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)等。 整流單元和逆變單元的電力電子器件，是變頻器主電路部分的核心，在使用時(shí)要參照有關(guān)使用手冊(cè)。 二、變頻調(diào)速基本原理 交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速表達(dá)

6、式 n=60f(1-s)/D (1.2),上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .1變頻調(diào)速的認(rèn)知,式中，n為異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(r/min) ;為定子電源頻率(Hz); S為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率;P為電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)。 由式(1. 2)可知，轉(zhuǎn)速n與頻率J.成正比，只要改變頻率J.即可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率f在050 Hz的范圍內(nèi)變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。 變頻器就是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)的電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的。 三、變頻器的分類 變頻器的分類方法很多，下面簡(jiǎn)單介紹幾種主要的分類方法。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .1變頻調(diào)速的認(rèn)知,1.按變換環(huán)節(jié)分類 1)交一交變頻器 交一交變頻器的原理框圖如圖1-8所示，它把恒

7、壓恒頻(CVCF)的交流電直接變換成變壓變頻(VVVF)的交流電。其主要優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有中間環(huán)節(jié)，故變換效率高，但其連續(xù)可調(diào)的頻率范圍較窄，輸出頻率一般為額定頻率的1/2以下，電網(wǎng)功率因數(shù)較低，主要應(yīng)用于低速大功率的拖動(dòng)系統(tǒng)。 2)交一直一交變頻器 交一直一交變頻器首先將工頻交流電整流成直流電，經(jīng)過(guò)濾波，再將平滑的直流電逆變成頻率可調(diào)的交流電，主要由整流電路、中間直流環(huán)節(jié)和逆變電路三部分組成。交一直一交變頻器按中間環(huán)節(jié)的濾波方式又可分為電壓型變頻器和電流型變頻器。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .1變頻調(diào)速的認(rèn)知,(1)電壓型變頻器。 電壓型變頻器的主電路典型結(jié)構(gòu)如圖1-9所示。在電路中，中間直流環(huán)節(jié)采

8、用大電容濾波，直流電壓波形比較平直，使施加于負(fù)載上的電壓值基本上不受負(fù)載的影響，基本保持恒定，類似于電壓源，因而稱之為電壓型變頻器。 (2)電流型變頻器。 電流型變頻器與電壓型變頻器在主電路結(jié)構(gòu)上基本相似，不同的是電流型變頻器的中間直流環(huán)節(jié)采用大電感濾波，如圖1-10所示，直流電流波形比較平直，使施加于負(fù)載上的電流基本不受負(fù)載的影響，其特性類似于電流源，所以稱之為電流型變頻器。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .1變頻調(diào)速的認(rèn)知,2.按電壓的調(diào)制方式分類 1) PAM(脈副調(diào)制) 它是通過(guò)調(diào)節(jié)輸出脈沖的幅值來(lái)進(jìn)行輸出控制的一種方式。在調(diào)節(jié)過(guò)程中，整流器部分負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)電壓或電流，逆變器部分負(fù)責(zé)調(diào)頻。 2

9、) PWM(脈寬調(diào)制) 它是通過(guò)改變輸出脈沖的占空比來(lái)實(shí)現(xiàn)變頻器輸出電壓的調(diào)節(jié)，因此，逆變器部分需要同時(shí)進(jìn)行調(diào)壓和調(diào)頻。目前，普遍應(yīng)用的是脈寬按正弦規(guī)律變化的正弦脈寬調(diào)制方式，即SPWM方式。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .1變頻調(diào)速的認(rèn)知,3.按控制方式分類 1) U/f控制變頻器 U/f控制是同時(shí)控制變頻器輸出電壓和頻率，通過(guò)保持U/f比值恒定，使得電動(dòng)機(jī)的主磁通不變，在基頻以下實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，基頻以上實(shí)現(xiàn)恒功率調(diào)速。它是一種轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)控制，無(wú)需速度傳感器，控制電路簡(jiǎn)單，多應(yīng)用于精度要求不高的場(chǎng)合。 2) VC控制變頻器 VC控制即矢量控制，矢量控制是一種高性能的異步電動(dòng)機(jī)控制方式，其基本思想

10、是模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制原理，以三相交流繞組和兩相直流繞組產(chǎn)生同樣的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)為準(zhǔn)則，將異步電動(dòng)機(jī)的定子電流矢量分解為產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流分量(勵(lì)磁電流)和產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量(轉(zhuǎn)矩電流)分別加以控制，即通過(guò)直/交變換和2/3變換來(lái)實(shí)現(xiàn)，其控制示意圖如圖1-11所示。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .1變頻調(diào)速的認(rèn)知,其中 是勵(lì)磁電流分量， 是轉(zhuǎn)矩電流分量。它們都是由變頻器的給定信號(hào)分解而成的(*表示變頻器中的控制信號(hào))。經(jīng)過(guò)直/交變換，將 和 變換成兩個(gè)交流分量 和 ，再經(jīng)過(guò)2/3變換得到三相交流控制信號(hào) 、 、 去控制三相逆變器。可以看到，控制 和 中的任意一個(gè)，就可以控制號(hào) 、 、 ，也就控制了變頻器

11、的交流輸出。通過(guò)以上變換，將交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速轉(zhuǎn)化為控制兩個(gè)控制量 和 ，因此，更接近直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .1變頻調(diào)速的認(rèn)知,一般的矢量控制系統(tǒng)均需速度傳感器，然而速度傳感器使整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)中最不可靠的環(huán)節(jié)，安裝也很麻煩，因此，現(xiàn)代的變頻器又推廣使用無(wú)速度傳感器矢量控制技術(shù)，它的速度反饋信號(hào)不是來(lái)自于速度傳感器，而是通過(guò)CPU對(duì)電動(dòng)機(jī)的一些參數(shù)進(jìn)行計(jì)算得到的一個(gè)轉(zhuǎn)速的實(shí)在值。對(duì)于很多新系列的變頻器都設(shè)置了“無(wú)反饋矢量控制”這一功能，這里“無(wú)反饋”，是指不需要用戶在變頻器的外部再加其他的反饋環(huán)節(jié)，矢量控制時(shí)變頻器內(nèi)部還是存在反饋的。 本書中用到的西門子MM440變頻器就是一

12、款高性能矢量控制變頻器。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .1變頻調(diào)速的認(rèn)知,3) DTC控制變頻器 DTC控制即直接轉(zhuǎn)矩控制，是繼矢量控制之后發(fā)展起來(lái)的另一種高性能的異步電動(dòng)機(jī)控制方式，其基本思想是在準(zhǔn)確觀測(cè)定子磁鏈的空間位置和大小并保持其幅值基本恒定以及準(zhǔn)確計(jì)算負(fù)載轉(zhuǎn)矩的條件下，通過(guò)控制電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)輸入電壓來(lái)控制電動(dòng)機(jī)定子磁鏈的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度，改變它對(duì)轉(zhuǎn)子的瞬時(shí)轉(zhuǎn)差率，從而達(dá)到直接控制電動(dòng)機(jī)輸出的目的。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .1變頻調(diào)速的認(rèn)知,不同于矢量控制，直接轉(zhuǎn)矩控制具有魯棒性強(qiáng)、轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、計(jì)算簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，它在很大程度上解決了矢量控制中結(jié)構(gòu)復(fù)雜、計(jì)算量大、對(duì)參數(shù)變化敏

13、感等問(wèn)題。然而作為一種誕生不久的新理淪、新技術(shù)，自然有其不完善不成熟之處，一是在低速區(qū)，由于定子電阻的變化帶來(lái)了一系列問(wèn)題，主要是定子電流和磁鏈的畸變非常嚴(yán)重;二是低速時(shí)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大，限制了調(diào)速范圍。 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)必將有所突破，具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，該技術(shù)已成功地應(yīng)用在電力機(jī)車牽引的大功率交流傳動(dòng)上。 以上三種控制方式性能比較見(jiàn)表1-1。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .1變頻調(diào)速的認(rèn)知,4)其他控制方式 在實(shí)際應(yīng)用中，還有一些其他非智能控制方式在變頻器的控制中得以實(shí)現(xiàn)，例如轉(zhuǎn)差頻率控制、電壓空間矢量控制、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

14、。 另外，一些智能控制方式如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、專家系統(tǒng)、學(xué)習(xí)控制等在變頻器的具體應(yīng)用中也有一些成功的范例。 4.按變頻器用途分類 1)通用變頻器 通用變頻器其特點(diǎn)是通用性，是變頻器家族中應(yīng)用最為廣泛的一種。通用變頻器主要包含兩大類:節(jié)能型變頻器和高性能通用變頻器。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .1變頻調(diào)速的認(rèn)知,(1)節(jié)能型變頻器。 是一種以節(jié)能為主要目的而簡(jiǎn)化了其他一些系統(tǒng)功能的通用變頻器，控制方式比較單一，一般為之少、控制，主要應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、水泵等調(diào)速性能要求不高的場(chǎng)合，具有其體積小、價(jià)格低等優(yōu)勢(shì)。 (2)高性能通用變頻器。 是一種在設(shè)計(jì)中充分考慮了變頻器應(yīng)用時(shí)可能出現(xiàn)的各種需要，并為這

15、種需要在系統(tǒng)軟件和硬件方面都做了相應(yīng)的準(zhǔn)備，使其具有較豐富的功能如:PID調(diào)節(jié)、PC閉環(huán)速度控制等。高性能通用變頻器除了可以應(yīng)用于節(jié)能型變頻器的所有應(yīng)用領(lǐng)域之外，還廣泛應(yīng)用于電梯、數(shù)控機(jī)床等調(diào)速性能要求較高的場(chǎng)合。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .1變頻調(diào)速的認(rèn)知,2)專用變頻器 是一種針對(duì)某一種(類)特定的應(yīng)用場(chǎng)合而設(shè)計(jì)的變頻器，為滿足某種需要，這種變頻器在某一方面具有較為優(yōu)良的性能。如電梯及起重機(jī)用變頻器等，還包括一些高頻、大容量、高壓等變頻器。 任務(wù)訓(xùn)練 一、訓(xùn)練內(nèi)容 認(rèn)識(shí)變頻器的銘牌、外觀和結(jié)構(gòu)。 二、訓(xùn)練工具、材料和設(shè)備 西門子MM440變頻器一臺(tái)、通用電工工具一套。 三、成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)表 成

16、績(jī)?cè)u(píng)價(jià)見(jiàn)表1-2。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .1變頻調(diào)速的認(rèn)知,四、鞏固練習(xí) 1.針對(duì)某一具體變頻器，讓學(xué)生借助有關(guān)工具書，進(jìn)行銘牌識(shí)讀，分析其類型、結(jié)構(gòu)組成、工作原理等，并進(jìn)行拆裝。 2.簡(jiǎn)述U/f和矢量控制的基本原理。,上一頁(yè),返回,1 .2變頻器的選用,任務(wù)目標(biāo) 1.掌握變頻器的選擇方法。 2.掌握變頻器容量的計(jì)算。 任務(wù)引入 目前，市場(chǎng)上各個(gè)廠家的變頻器種類繁多，而只有合適的變頻器才能使機(jī)械設(shè)備電控系統(tǒng)既能長(zhǎng)期正常、安全可靠地運(yùn)行，又能實(shí)現(xiàn)最佳性價(jià)比，變頻器的正確選用是使用好變頻器的第一步，那么我們?cè)撊绾芜x用變頻器?,下一頁(yè),返回,1 .2變頻器的選用,(1)對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，如擠壓機(jī)

17、、攪拌機(jī)、傳送帶、工廠運(yùn)輸電車、起重機(jī)等，如采用普通功能型變頻器，要實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，常采用加大電動(dòng)機(jī)和變頻器容量的辦法，以提高低速轉(zhuǎn)矩;如采用具有轉(zhuǎn)矩控制功能的高性能變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，則更理想，因?yàn)檫@種變頻器低速轉(zhuǎn)矩大，靜態(tài)機(jī)械特性硬度大，不怕負(fù)載沖擊，具有挖土機(jī)特性。 (2)對(duì)于恒功率負(fù)載，如車床、刨床、鼓風(fēng)機(jī)等，由于沒(méi)有恒功率特性的變頻器，一般依靠U/f控制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)恒功率。 (3)對(duì)于二次方律負(fù)載，如風(fēng)機(jī)、泵類等，由于負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速平方成正比，低速時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩較小，通?？蛇x擇專用或節(jié)能型通用變頻器。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .2變頻器的選用,(4)對(duì)于要求精度高、動(dòng)態(tài)性能好、響應(yīng)速

18、度快的生產(chǎn)機(jī)械，如造紙機(jī)、注塑機(jī)、軋鋼機(jī)等，應(yīng)采用矢量控制高性能通用變頻器;電力機(jī)車、電梯、起重機(jī)等領(lǐng)域，可選用具有直接轉(zhuǎn)矩控制功能的專用變頻器。 需指出，有些通用型變頻器對(duì)以上三種負(fù)載都適用。 二、變頻器容量的選擇 變頻器容量的選擇由很多因素決定，如電動(dòng)機(jī)容量、電動(dòng)機(jī)額定電流、電動(dòng)機(jī)加減速時(shí)間等，其中最主要的是電動(dòng)機(jī)額定電流，電動(dòng)機(jī)的額定功率作為參考。變頻器的容量應(yīng)按運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的最大工作電流來(lái)選擇。下面介紹的呆幾種不同情況下變頻器的容量計(jì)算與冼擇方法。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .2變頻器的選用,1.輕載啟動(dòng)或連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所需的變頻器容量的計(jì)算 由于變頻器的輸出電壓、電流中含有高次諧波

19、，電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)、效率有所下降，電流約增加10%，因此，變頻器的容量(輸出電流)可按以下公式計(jì)算: ICN=1.1IM (1 .3) 式中， ICN為變頻器的額定輸出電流(A)，以下同; IM為電動(dòng)機(jī)的額定電流(A)，以下同。 2.重載啟動(dòng)或頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)運(yùn)行時(shí)變頻器容量的計(jì)算 ICN=(1.21.3)IM (1 .4),上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .2變頻器的選用,3.加減速時(shí)變頻器容量的計(jì)算 變頻器的最大輸出轉(zhuǎn)矩是由變頻器的最大輸出電流決定的。一般情況下，對(duì)于短時(shí)的加減速而言，變頻器允許達(dá)到額定輸出電流的130%150%(持續(xù)時(shí)間約1 min)，因此，電動(dòng)機(jī)中流過(guò)的電流不會(huì)超過(guò)此值。 如只

20、需要較小的加減速轉(zhuǎn)矩時(shí)，則可降低選擇變頻器的容量。由于電流的脈動(dòng)原因，也應(yīng)該留有10%的余量。 4.頻繁加減速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)變頻器容量的計(jì)算 根據(jù)加速、恒速、減速等各種運(yùn)行狀態(tài)下的電流值，按下式確定: (1.5),上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .2變頻器的選用,式中，I1 , I2 ,In為各運(yùn)行狀態(tài)下平均電流(A);t1,t2，. ,tn為各運(yùn)行狀態(tài)下的時(shí)間(*);k為安全系數(shù)(運(yùn)行頻繁時(shí)取1. 2，其他條件下為1.1)。 5.多臺(tái)變頻器并聯(lián)運(yùn)行共用一臺(tái)變頻器時(shí)容量的計(jì)算 用一臺(tái)變頻器使多臺(tái)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)于一小部分電機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)后，再追加投人其他電機(jī)啟動(dòng)的場(chǎng)合，此時(shí)變頻器的電壓、頻率已經(jīng)上升，追加投人

21、的電機(jī)將產(chǎn)生大的啟動(dòng)電流，因此，變頻器容量與同時(shí)啟動(dòng)時(shí)相比需要大些。 以變頻器短時(shí)過(guò)載能力為150%, 1 min為例計(jì)算變頻器的容量，若電動(dòng)機(jī)加速時(shí)間在1 min以內(nèi)，須滿足以下兩式:,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .2變頻器的選用,(1.6) (1.7) 若電動(dòng)機(jī)加速時(shí)間在1 min以上時(shí)，則須滿足以下兩式: (1.8) (1.9) 式中，PCN為變頻器的額定容量(KVA); PE為電動(dòng)機(jī)輸出功率(kW);n為電動(dòng)機(jī)的效率(通常約為0.85) ; 為電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)(通常約為0.75);Nt為電動(dòng)機(jī)并聯(lián)的臺(tái)數(shù)(臺(tái));Ns為電動(dòng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)的臺(tái)數(shù)(臺(tái));Ks為變頻器的額定容量(kVA)。,上一頁(yè),下

22、一頁(yè),返回,1 .2變頻器的選用,三、變頻器選型注意事項(xiàng) 在實(shí)際應(yīng)用中，變頻器的選用應(yīng)注意以下一些事項(xiàng): (1)選擇變頻器容量時(shí)，既要充分利用變頻器的過(guò)載能力，又要不至于在負(fù)載運(yùn)行時(shí)使裝置超溫; (2)選擇變頻器的容量要考慮負(fù)載性質(zhì)。即使相同功率的電動(dòng)機(jī)，負(fù)載性質(zhì)不同，所需變頻器的容量也不相同。其中，二次方律轉(zhuǎn)矩負(fù)載所需的變頻器容量較恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的低; (3)在傳動(dòng)慣量、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，或電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載且要正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行的情況下，變頻器的功率應(yīng)加大一級(jí);,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .2變頻器的選用,(4)要根據(jù)使用環(huán)境條件、電網(wǎng)電壓等仔細(xì)考慮變頻器的選型。如高海拔地區(qū)因空氣密度降低，散熱器不能達(dá)到額定散

23、熱器效果，一般在1000 m以上，每增加100m，容量下降10，必要時(shí)可加大容量等級(jí)，以免變頻器過(guò)熱; (5)使用場(chǎng)所不同需對(duì)變頻器的防護(hù)等級(jí)作選擇，為防止鼠害、異物等進(jìn)入應(yīng)作防護(hù)選擇，常見(jiàn)IP10 , IP20 , IP30 , IP40等級(jí)分別能防止 固體物進(jìn)入; (6)矢量控制方式只能對(duì)應(yīng)一臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)、一臺(tái)電機(jī)。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .2變頻器的選用,任務(wù)訓(xùn)練 一、訓(xùn)練內(nèi)容 某一恒定轉(zhuǎn)矩連續(xù)運(yùn)行設(shè)備，籠型交流異步電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)如下。 額定功率:22kW;額定電壓:380V額定電流:42A;額定轉(zhuǎn)速:1470 r/min;額定頻率:50 Hz。 試選用合適容量的變頻器。 二、訓(xùn)練

24、工具、材料和設(shè)備 西門子MM440變頻器或自定、通用電工工具一套。 三、操作方法和步驟 (1)根據(jù)電動(dòng)機(jī)所帶負(fù)載類型選擇變頻器的類型。由于是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，故可選用通用型變頻器。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .2變頻器的選用,(2)根據(jù)電動(dòng)機(jī)額定電流和運(yùn)行情況等計(jì)算變頻器的容量。屬于控制單臺(tái)電動(dòng)機(jī)且連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，故變頻器的額定輸出電流計(jì)算如下: ICN=1.1IM=1.1X42=46.2(A) 因此，如選擇西門子MM440系列變頻器，可選用65E6440-2UC322EB165E6440-2AD330EB1等型號(hào)變頻器。 四、成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)表 成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)見(jiàn)表1-3。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .2變頻器的選用,

25、五、鞏固練習(xí) (1)某塑料薄膜卷繞機(jī)，薄膜數(shù)據(jù):Dmin= 0. 1m ; Dmax = 1m;電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù):額定功率3. 0kW;額定轉(zhuǎn)速960r/min;額定電流7. 2A;傳動(dòng)比 =10;試通過(guò)查找資料選擇合適的變頻器。 (2)某加熱爐鼓風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù):55kW, 1480r/min, 102. 5A，工頻運(yùn)行時(shí)的實(shí)際工作電流96A。試選擇合適的變頻器。,上一頁(yè),返回,1 .3變頻器的安裝,任務(wù)目標(biāo) (1)掌握變頻器的安裝工藝和方法。 (2)了解變頻器的安裝要求和注意事項(xiàng)。 任務(wù)引入 變頻器的安裝環(huán)境、安裝方式、安裝中主回路和控制回路接線要求以及防雷保護(hù)等各環(huán)節(jié)及注意事項(xiàng)，這些安裝細(xì)節(jié)是確保變頻

26、器安全和可靠運(yùn)行的基本條件和必要措施，直接關(guān)系著變頻器及其系統(tǒng)運(yùn)行安全和系統(tǒng)的可靠性，為了變頻器能穩(wěn)定地工作，該如何正確地進(jìn)行變頻器的安裝?,下一頁(yè),返回,1 .3變頻器的安裝,相關(guān)知識(shí)點(diǎn) 一、變頻器的安裝要求 變頻器屬于精密設(shè)備，為了確保其能夠長(zhǎng)期、安全、可靠地運(yùn)行，安裝時(shí)須充分考慮變頻器工作場(chǎng)所的條件。 1)安裝場(chǎng)所 (1)無(wú)易燃、易爆、腐蝕性氣體和液體、粉塵少。 (2)結(jié)構(gòu)房或電氣室應(yīng)濕氣少、無(wú)水浸。 (3)變頻器易于安裝，并有足夠的空間便于維修檢查。 (4)應(yīng)備有通風(fēng)口或換氣裝置，以排出變頻器產(chǎn)生的熱量。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .3變頻器的安裝,(5)應(yīng)與易受變頻器產(chǎn)生的高次諧波和

27、無(wú)線電干擾影響的裝置隔離。 (6)若安裝在室外，須單獨(dú)按照戶外配電裝置設(shè)置。 2)環(huán)境條件 (1)變頻器的運(yùn)行溫度多為:040或-1050 ，要注意變頻器柜體的通風(fēng)性。 (2)變頻器的周圍濕度為90%以下。周圍濕度過(guò)高，存在電氣結(jié)緣降低和金屬部分的腐蝕問(wèn)題。如果受安裝場(chǎng)所的限制，變頻器不得已安裝在濕度高的場(chǎng)所，變頻器的柜體應(yīng)盡量采用密封結(jié)構(gòu)。為防止變頻器停止時(shí)結(jié)露，有時(shí)裝置需加對(duì)流加熱器。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .3變頻器的安裝,(3)變頻器周圍不應(yīng)有腐蝕性、爆炸性或燃燒性氣體以及粉塵和油霧。變頻器的安裝周圍如有爆炸性和燃燒性氣體，由于變頻器內(nèi)有易產(chǎn)生火花的繼電器和接觸器，所以有時(shí)會(huì)引起火

28、災(zāi)或爆炸事故。有腐蝕性氣體時(shí)，金屬部分產(chǎn)生腐蝕，影響變頻器的長(zhǎng)期運(yùn)行。如果變頻器周圍存在粉塵和油霧時(shí)，這些氣體在變頻器內(nèi)附著、堆積將導(dǎo)致結(jié)緣降低。對(duì)于強(qiáng)迫風(fēng)冷的變頻器，由于過(guò)濾器堵塞將引起變頻器內(nèi)溫度異常上升，致使變頻器不能穩(wěn)定運(yùn)行。 (4)變頻器的標(biāo)高多規(guī)定在1000 m以下。標(biāo)高高則氣壓下降，容易產(chǎn)生結(jié)緣破壞。另外標(biāo)高高冷卻效果也下降，必須注意升溫。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .3變頻器的安裝,(5)安裝場(chǎng)所的振動(dòng)加速度應(yīng)限制在0. 6g以內(nèi)，超過(guò)變頻器的允許值時(shí)，將產(chǎn)生部件的緊固部分松動(dòng)以及繼電器和接觸器等的可動(dòng)部分的器件誤動(dòng)作，往往導(dǎo)致變頻器不能穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于機(jī)床、船舶等事先能預(yù)見(jiàn)的振

29、動(dòng)場(chǎng)合，應(yīng)考慮變頻器的振動(dòng)問(wèn)題。 3)安裝方式 在安裝變頻器時(shí)，常見(jiàn)的安裝方式及注意事項(xiàng)有 (1)為了便于通風(fēng)，使變頻器散熱，變頻器應(yīng)該垂直安裝，不可倒置或平放安裝，如圖1-12所示;另外，四周要保留一定的空間距離，如圖1-13所示。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .3變頻器的安裝,(2)變頻器工作時(shí)，其散熱片附近的溫度可高達(dá)900，故變頻器的安裝底板與背面須為耐溫材料。 (3)變頻器安裝在柜內(nèi)時(shí)，要注意充分通風(fēng)與散熱，避免超過(guò)變頻器的最高允許溫度，如圖1-14所示。 二、MM440變頻器的電氣安裝 1.主電路部分的接線 1)主電路端子的接線 在拆下蓋板以后可以拆卸和連接M M440變頻器與電源和

30、電動(dòng)機(jī)的接線端子，如圖1-15所示。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .3變頻器的安裝,變頻器與電源、電動(dòng)機(jī)的接線方法如圖1-16所示。 2)主電路線徑的選擇 (1)電源與變頻器之間的導(dǎo)線。 一般來(lái)說(shuō)，和同容量電動(dòng)機(jī)的導(dǎo)線選擇方法相同?？紤]到其輸入側(cè)的功率因數(shù)往往較低，應(yīng)本著宜大不宜小的原則來(lái)決定線徑。 (2)變頻器與電動(dòng)機(jī)之間的導(dǎo)線。 由于變頻器與電動(dòng)機(jī)之間的電壓降會(huì)隨導(dǎo)線距離長(zhǎng)度的增加而增加，特別是變頻器輸出頻率較低時(shí)，電壓降所占比例將會(huì)增大，從而可能導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩不足。所以，在選擇變頻器與電動(dòng)機(jī)之間導(dǎo)線線徑時(shí)，關(guān)鍵因素是電壓降的影響，一般須滿足下式:,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .3變頻器的安裝

31、,(1.10) 式中， 為允許的電壓降(V);IM為電動(dòng)機(jī)額定電流(A);R0為單位長(zhǎng)度導(dǎo)線的電阻( /m) ; L為導(dǎo)線長(zhǎng)度。 實(shí)際進(jìn)行變頻器與電動(dòng)機(jī)之間連接時(shí)，須根據(jù)要求的距離計(jì)算出所需導(dǎo)線的R0值，從而選定合適線徑的導(dǎo)線。常用導(dǎo)線的單位長(zhǎng)度電阻值見(jiàn)表1-4。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .3變頻器的安裝,3)變頻器與電源和電動(dòng)機(jī)連接時(shí)須注意以下事項(xiàng): (1)變頻器與供電電源之間應(yīng)裝設(shè)帶有短路及過(guò)載保護(hù)的低壓斷路器、交流接觸器，以免變頻器發(fā)生故障時(shí)事故擴(kuò)大。電控系統(tǒng)的急?？刂茟?yīng)使變頻器電源側(cè)的交流接觸器開(kāi)斷，徹底切斷變頻器的電源供給，保證設(shè)備及人身安全。 (2)變頻器輸入端L1/R , L2

32、/S , L3/T與輸出端U, V, W不能接錯(cuò)。變頻器的輸入端R, S, T是與三相整流橋輸入端相連接，而輸出端U, V,W是與三相異步電動(dòng)機(jī)相連接的晶體管逆變電路。若兩者接錯(cuò)，輕則不能實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速，電機(jī)也不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)，重則燒毀變頻器。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .3變頻器的安裝,(3)變頻器的輸出側(cè)一般不能安裝電磁接觸器，若必須安裝，則一定要注意滿足以下條件:變頻器若正在運(yùn)行中，嚴(yán)禁切換輸出側(cè)的電磁接觸器;要切換接觸器必須等到變頻器停止輸出后才可以。 (4)不要在變頻器輸出側(cè)安裝電力電容器、浪涌抑制器和無(wú)線電噪聲濾波器，這將導(dǎo)致變頻器故障或電容器和浪涌抑制器的損壞。 (5)當(dāng)變頻器和電動(dòng)機(jī)之間

33、的接線超長(zhǎng)時(shí)，隨著變頻器輸出電纜的長(zhǎng)度增加，其分布電容明顯增大，從而造成變頻器輸出的容性尖峰電流過(guò)大而引起變頻器跳閘保護(hù)。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .3變頻器的安裝,(6)變頻器必須可靠接地。否則裝置內(nèi)可能出現(xiàn)導(dǎo)致人身傷害的潛在危險(xiǎn)。 2.控制電路端子的接線 MM440變頻器的控制接線圖如圖1-17所示?？刂齐娐范俗又饕婕澳M信號(hào)和開(kāi)關(guān)量?jī)深愋盘?hào)，接線時(shí)要分別注意以下事項(xiàng)。 1)模擬量控制線 由于模擬量信號(hào)的抗干擾能力較低，因此，必須采用屏蔽線，屏蔽層靠近變頻器一側(cè)，接到控制電路的公共端(COM)，而不要接到變頻器的地端(E)或大地，屏蔽層的另一端懸空，如圖1-18所示。,上一頁(yè),下一頁(yè),

34、返回,1 .3變頻器的安裝,另外，接線時(shí)還應(yīng)遵守以下原則: (1)盡量遠(yuǎn)離主電路，至少在100 mm以上。 (2)盡量不和主電路交叉，如果要交叉應(yīng)采取垂直交叉的方式。 2)開(kāi)關(guān)量控制線 開(kāi)關(guān)量控制線主要包括:啟動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)、多擋速控制等控制線。一般而言，開(kāi)關(guān)量控制線的布線可參照模擬信號(hào)線。另外，由于開(kāi)關(guān)量信號(hào)的抗干擾能力較強(qiáng)，所以在近距離時(shí)，可以不采用屏蔽線，但同一信號(hào)的兩根線必須絞合在一起。如果操作臺(tái)離變頻器較遠(yuǎn)，應(yīng)先將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成能遠(yuǎn)距離傳送的信號(hào)，然后再在變頻器一側(cè)將該信號(hào)轉(zhuǎn)換成變頻器所要求的信號(hào)。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .3變頻器的安裝,三、變頻器的抗干擾及屏蔽措施 變頻器的設(shè)計(jì)允許

35、它在具有很強(qiáng)電磁干擾的工業(yè)環(huán)境下運(yùn)行。通常，如果安裝的質(zhì)量良好，就可以確保安全和無(wú)故障的運(yùn)行。如果在運(yùn)行中遇到問(wèn)題，可以采取以下措施進(jìn)行處理。 (1)將機(jī)柜內(nèi)的所有設(shè)備都用短而粗的接地電纜可靠地連接到公共的星型接地點(diǎn)或公共的接地母線上。 (2)將與變頻器連接的任何控制設(shè)備(如PLC)也像變頻器一樣用短而粗的接地電纜連接到同一個(gè)接地網(wǎng)或星型接地點(diǎn)。 (3)變頻系統(tǒng)的供電電源與其他設(shè)備的供電電源相互獨(dú)立，或在變頻器和其他用電設(shè)備的輸入側(cè)安裝隔離變壓器，切斷諧波電流。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .3變頻器的安裝,(4)在變頻器輸入側(cè)與輸出側(cè)串接合適的電抗器，或安裝諧波濾波器，濾波器的組成必須是LC型

36、，吸收諧波和增大電源或負(fù)載的阻抗，達(dá)到抑制諧波的目的。 (5)將電動(dòng)機(jī)返回的接地線直接連接到控制該電動(dòng)機(jī)的變頻器的接地端子PE上。 (6)截?cái)嚯娎|的端頭時(shí)應(yīng)盡可能整齊，保證未經(jīng)屏蔽的線段盡可能短。 (7)控制電纜的布線應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離供電電源線，使用單獨(dú)的走線槽，在必須與電源線交叉時(shí)，相互應(yīng)采取90o直角交叉。 (8)與控制回路的連接線都應(yīng)采用屏蔽電纜。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .3變頻器的安裝,(9)確保機(jī)柜內(nèi)安裝的接觸器應(yīng)是帶阻尼的，即在交流接觸器的線圈上連接有RC阻尼回路;在直流接觸器的線圈上連接有續(xù)流二極管。 (10)接到電動(dòng)機(jī)的連接線應(yīng)采用屏蔽的或帶有愷甲的電纜，并用電纜接線卡子將屏蔽

37、層的兩端接地。 (11)對(duì)于電磁輻射方式傳播的干擾信號(hào)，主要通過(guò)由高頻電容構(gòu)成的濾波器來(lái)吸收削弱，它能吸收掉頻率很高的、具有輻射能量的諧波成分。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .3變頻器的安裝,任務(wù)訓(xùn)練 一、訓(xùn)練內(nèi)容 MM440變頻器的安裝布線。 二、訓(xùn)練工具、材料和設(shè)備 西門子MM440變頻器、通用電工工具一套、萬(wàn)用表、絕緣電阻表。 三、操作方法和步驟 (1)主電路和控制電路導(dǎo)線選擇。 (2)明確安裝布線的注意事項(xiàng)。 (3)對(duì)照變頻器相應(yīng)的接線圖，按照由里向外、由低至高，先控制電路、后主電路的布線順序。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .3變頻器的安裝,四、成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)表 成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)見(jiàn)表1-5。 五、鞏固練

38、習(xí) (1)簡(jiǎn)述MM440變頻器主電路各接線端子的功能。 (2)簡(jiǎn)述MM440變頻器控制電路各接線端子的功能。,上一頁(yè),返回,1 .4變頻器的調(diào)試,任務(wù)目標(biāo) (1)熟悉變頻器的參數(shù)意義及設(shè)置方法。 (2)掌握變頻器的調(diào)試方法。 任務(wù)引入 隨著科技不斷地進(jìn)步，變頻器不斷更新、換代、升級(jí)、演變，并且其應(yīng)用亦日益廣泛。尤其是變頻器的優(yōu)良調(diào)速、節(jié)能、軟啟動(dòng)等性能，備受廣大用戶青睞。作為變頻器的使用者，掌握和熟悉變頻器的正確現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試方法與技術(shù)要領(lǐng)，對(duì)變頻器正常運(yùn)作、減少故障、延長(zhǎng)使用壽命，至關(guān)重要。,下一頁(yè),返回,1 .4變頻器的調(diào)試,相關(guān)知識(shí)點(diǎn) 一、MM440變頻器的面板操作簡(jiǎn)介 (1)顯示操作面板介紹

39、。 MM440變頻器的標(biāo)準(zhǔn)配置操作面板為狀態(tài)顯示板(SDP)(標(biāo)準(zhǔn)件)，對(duì)于大多數(shù)用戶來(lái)說(shuō)，利用SDP和出廠默認(rèn)設(shè)置值，即可使變頻器投人運(yùn)行。如果要訪問(wèn)變頻器的各個(gè)參數(shù)，并能夠?qū)ψ冾l器參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，則須利用可選件基本操作面板(BOP)或高級(jí)操作面板(AOP)來(lái)修改參數(shù)，使變頻器與設(shè)備匹配。各顯示操作面板如圖1-19所示。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .4變頻器的調(diào)試,(2)操作面板(BOP/AOP)的使用方法。 一般常用基本操作面板(BOP)顯示變頻器的參數(shù)序號(hào)和參數(shù)的設(shè)定值與實(shí)際值，故障和報(bào)警信息，以及設(shè)置變頻器的各個(gè)參數(shù)，設(shè)置值由五位數(shù)字和單位顯示。為了用基本操作面板設(shè)置參數(shù)，用戶首先須將狀

40、態(tài)顯示面板從變頻器上拆卸下來(lái)，然后將基本操作面板直接安裝在變頻器上，或者利用安裝組合件安裝在電氣控制柜的門上。操作面板(BOP/AOP)按鍵功能見(jiàn)表1-6。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .4變頻器的調(diào)試,二、MM440變頻器的參數(shù)調(diào)試 (1)MM440變頻器的參數(shù)說(shuō)明。 MM440有兩種參數(shù)類型:以字母P開(kāi)頭的參數(shù)為用戶可改動(dòng)的參數(shù);以字母:開(kāi)頭的參數(shù)表示本參數(shù)為只讀參數(shù)。所有參數(shù)分成命令參數(shù)組(CDS)，以及與電機(jī)、負(fù)載相關(guān)的驅(qū)動(dòng)參數(shù)組(DD幻兩大類。每個(gè)參數(shù)組又分為三組。其結(jié)構(gòu)如圖1-20所示。 默認(rèn)狀態(tài)下使用的當(dāng)前參數(shù)組是第。組參數(shù)，即CDSO和DDSO。本文后面如果沒(méi)有特殊說(shuō)明，所訪問(wèn)的

41、參數(shù)都是指當(dāng)前參數(shù)組。例如，P1000的第。組參數(shù)，在BOP上顯示為。 ，在本書中為了一致，均以P10000的形式表示P1000的第0組參數(shù)。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .4變頻器的調(diào)試,(2 ) MM440變頻器的參數(shù)調(diào)試。 通常，一臺(tái)新的MM440變頻器一般需要經(jīng)過(guò)圖1-21所示的三個(gè)調(diào)試步驟。 參數(shù)復(fù)位:是將變頻器參數(shù)恢復(fù)到出廠狀態(tài)下的默認(rèn)值的操作。一般在變頻器出廠和參數(shù)出現(xiàn)混亂的時(shí)候進(jìn)行此操作。 快速調(diào)試:是指用戶輸入電動(dòng)機(jī)相關(guān)參數(shù)和一些基本驅(qū)動(dòng)控制參數(shù)，使變頻器可以良好地驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。一般在復(fù)位操作后，或更換電動(dòng)機(jī)后需要進(jìn)行此操作。MM440變頻器的快速調(diào)試內(nèi)容見(jiàn)表1-7。 功能調(diào)

42、試:是指用戶安裝具體生產(chǎn)工藝的需要進(jìn)行的設(shè)置操作。這一部分的調(diào)試工作比較復(fù)雜，常常需要在現(xiàn)場(chǎng)多次調(diào)試。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .4變頻器的調(diào)試,在完成快速調(diào)試后，變頻器就可以正常的驅(qū)動(dòng)電機(jī)了。 三、變頻器系統(tǒng)的調(diào)試 變頻器系統(tǒng)的調(diào)試工作，一般按照“先空載、繼輕載、后重載”的規(guī)律。 1.變頻器的通電和預(yù)置 變頻器無(wú)機(jī)(即不連接電動(dòng)機(jī))空載(即電動(dòng)機(jī)不帶負(fù)載)運(yùn)行調(diào)試。 (1)把變頻器的接地端子接地以及將其電源輸入端子經(jīng)過(guò)漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)接到電源上。 (2)查看變頻器顯示窗口的出廠顯示是否正常，若不正確，應(yīng)復(fù)位，否則要求供應(yīng)商退換。 (3)熟悉變頻器的“啟動(dòng)”、“停止”等操作鍵，觀察變頻器的工作情

43、況是否正常。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .4變頻器的調(diào)試,(4)進(jìn)行功能預(yù)置。關(guān)于變頻器的功能參數(shù)的簡(jiǎn)介詳見(jiàn)附錄。 2.變頻器帶機(jī)空載運(yùn)行調(diào)試 即變頻器接上電動(dòng)機(jī)，但電動(dòng)機(jī)不連接負(fù)載。 (1)先將頻率設(shè)為0Hz，合上電源后，微微提升工作頻率，觀察電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向是否與要求一致，觀察電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中是否運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，有無(wú)雜音、振動(dòng)等現(xiàn)象。 (2)將頻率上升至額定頻率，讓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間，如一切正常，按下停止按鈕，觀察電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)情況。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .4變頻器的調(diào)試,3.變頻器帶負(fù)載運(yùn)行調(diào)試 將電動(dòng)機(jī)的輸出軸與機(jī)械傳動(dòng)裝置連接起來(lái)進(jìn)行試車，主要包括以下測(cè)試內(nèi)容。 1)低速運(yùn)行測(cè)試 將

44、工作頻率從0Hz開(kāi)始逐漸增加，觀察拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。如啟動(dòng)困難，則可適當(dāng)加大U/f比或啟動(dòng)頻率。按負(fù)載所要求的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行低速持續(xù)運(yùn)行，觀察電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱情況。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .4變頻器的調(diào)試,2)全速啟動(dòng)測(cè)試 將給定頻率設(shè)至最大，按啟動(dòng)鍵，觀察以下兩點(diǎn)。 (1)啟動(dòng)電流的變化。如因啟動(dòng)電流過(guò)大而跳閘，則應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)升速時(shí)間。 (2)整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程是否平穩(wěn)。即觀察是否在某一頻率時(shí)有較大振動(dòng)，如有，則應(yīng)設(shè)置回避頻率。 3)全速停機(jī)測(cè)試 將運(yùn)行頻率調(diào)至最高工作頻率，按停止鍵，觀察以下兩點(diǎn)。 (1)直流母線電壓是否過(guò)高。觀察是否出現(xiàn)因電壓過(guò)高而跳閘，如有，則應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)降速時(shí)間。,上一頁(yè)

45、,下一頁(yè),返回,1 .4變頻器的調(diào)試,(2)拖動(dòng)系統(tǒng)能否停住。當(dāng)頻率降為0Hz時(shí)，觀察拖動(dòng)系統(tǒng)是否有“爬行”現(xiàn)象，如有則預(yù)置直流制動(dòng)功能。 4)負(fù)載能力測(cè)試 即系統(tǒng)正常工作運(yùn)行一段時(shí)間，觀察以下兩點(diǎn)。 (1)將頻率設(shè)置在最高工作頻率，觀察電動(dòng)機(jī)在該轉(zhuǎn)速下能否帶動(dòng)額定負(fù)載，以及運(yùn)轉(zhuǎn)是否平穩(wěn)。 (2)按負(fù)載可能出現(xiàn)的過(guò)載情況及持續(xù)時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)，觀察拖動(dòng)系統(tǒng)能否繼續(xù)工作。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .4變頻器的調(diào)試,任務(wù)訓(xùn)練 一、訓(xùn)練內(nèi)容 西門子MM440變頻器的參數(shù)復(fù)位設(shè)置。 二、訓(xùn)練工具、材料和設(shè)備 MM440變頻器、通用電工工具一套、萬(wàn)用表、絕緣電阻表等。 三、操作方法和步驟 訓(xùn)練中變頻器為空

46、載，其設(shè)置操作流程如圖1-22所示。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .4變頻器的調(diào)試,四、成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)表 成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)見(jiàn)表1-8。 五、鞏固練習(xí) (1)電動(dòng)機(jī)銘牌參數(shù)、運(yùn)行頻率參數(shù)設(shè)置。 (2)控制信號(hào)來(lái)源參數(shù)設(shè)置。 (3)簡(jiǎn)述變頻器系統(tǒng)調(diào)試的步驟和方法。,上一頁(yè),返回,1 .5變頻器的維護(hù)與險(xiǎn)修,任務(wù)目的 (1)熟悉變頻器的日常檢查和定期維護(hù)。 (2)熟悉變頻器的一般故障及其檢修方法。 (3)掌握變頻器主電路的電阻參數(shù)測(cè)試。 任務(wù)引入 在實(shí)際應(yīng)用中，變頻器受周圍的溫度、濕度、振動(dòng)、粉塵、腐蝕性氣體等環(huán)境條件的影響，其性能會(huì)有一些變化。如使用合理、維護(hù)得當(dāng)，則能延長(zhǎng)使用壽命，并減少因突然故障造成的生產(chǎn)損失

47、。如果使用不當(dāng)，維護(hù)檢修跟不上去，就會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行故障，導(dǎo)致變頻器不能正常工作，甚至造成變頻器過(guò)早的損壞，而影響生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行。為保證變頻器長(zhǎng)期可靠地運(yùn)行，日常維護(hù)與定期檢查是必不可少的。,下一頁(yè),返回,1 .5變頻器的維護(hù)與險(xiǎn)修,相關(guān)知識(shí)點(diǎn) 一、變頻器的檢查與維護(hù) 1.變頻器檢查注意事項(xiàng) (1)操作者必須熟悉變頻器的基本原理、功能、指標(biāo)等，具有操作變頻器運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)。 (2)維護(hù)前必須切斷電源，使主回路電容器充分放電，確認(rèn)電容放電結(jié)束后再進(jìn)行操作。 2.變頻器日常檢查與定期維護(hù)方法 一般來(lái)說(shuō)，變頻器的定期檢查應(yīng)一年進(jìn)行一次，日常檢查和定期維護(hù)主要項(xiàng)目及方法見(jiàn)表1-9。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1

48、 .5變頻器的維護(hù)與險(xiǎn)修,二、變頻器的故障檢修 1.通用變頻器常見(jiàn)故障及處理方法 按變頻器發(fā)生故障或損壞的特征，一般可分為兩類:一類是在運(yùn)行中頻繁出現(xiàn)的自動(dòng)停機(jī)現(xiàn)象，并伴隨著一定的故障顯示代碼，其處理措施可根據(jù)隨機(jī)說(shuō)明書上提供的指導(dǎo)方法，進(jìn)行處理和解決，詳見(jiàn)附錄。這類故障一般是由于變頻器運(yùn)行參數(shù)設(shè)定不合適，或外部工況、條件不滿足變頻器使用要求所產(chǎn)生的一種保護(hù)動(dòng)作現(xiàn)象。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .5變頻器的維護(hù)與險(xiǎn)修,另一類是由于使用環(huán)境惡劣，高溫、導(dǎo)電粉塵引起的短路、潮濕引起的絕緣能力降低或擊穿等突發(fā)故障(嚴(yán)重時(shí)，會(huì)出現(xiàn)打火、爆炸等異?，F(xiàn)象)。這類故障發(fā)生后，一般會(huì)使變頻器無(wú)任何顯示，其處理

49、方法是先對(duì)變頻器解體檢查，重點(diǎn)查找損壞件，根據(jù)故障發(fā)生區(qū)，進(jìn)行清理、測(cè)量、更換，然后全面測(cè)試，再恢復(fù)系統(tǒng)，空載試運(yùn)行，觀察觸發(fā)回路輸出側(cè)的波形，波形正常后再加載運(yùn)行，達(dá)到解決故障的目的。 2. MM440變頻器的故障診斷 1)利用狀態(tài)顯示面板(SDP)診斷故障 如果變頻器安裝的是狀態(tài)顯示面板，其上的兩個(gè)LED指示燈可以顯示變頻器的運(yùn)行狀態(tài)，變頻器的故障狀態(tài)與報(bào)警信息可以由這兩個(gè)LE D指示燈顯示出來(lái)，其狀態(tài)說(shuō)明見(jiàn)表1-10。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .5變頻器的維護(hù)與險(xiǎn)修,2)利用基本操作面板(BOP)診斷故障 如果變頻器安裝的是基本操作面板，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，變頻器停止運(yùn)行，面板顯示以FXXX字母開(kāi)頭相應(yīng)故障代碼，需要故障復(fù)位才能重新運(yùn)行。為了使故障碼復(fù)位，可以采用以下三種方法中的一種: (1)重新給變頻器加上電源電壓。 (2)按下BOP上的 鍵。 (3)通過(guò)數(shù)字輸入3(缺省設(shè)置)。 當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，變頻器繼續(xù)運(yùn)行，面板顯示以AXXX字母開(kāi)頭的相應(yīng)報(bào)警代碼，報(bào)警消除后代碼自然消除。,上一頁(yè),下一頁(yè),返回,1 .5變頻器的維護(hù)與險(xiǎn)修,(1)故障信息以故障碼序號(hào)的形式存放在參數(shù)u94中，相關(guān)的故障值可以在參數(shù)u