西門子公司不同類型的變頻器,用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際工藝要求和運(yùn)用場合選擇不同類型的變頻器。在選擇變頻器時(shí)因注意以下幾點(diǎn)注意事頊:
1、根據(jù)負(fù)載特性選擇變頻器,如負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載需選擇西門子mmv/mdv、mm420/mm440變頻器,如負(fù)載為風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載應(yīng)選擇西門子430變頻器。
2、選擇變頻器時(shí)應(yīng)以實(shí)際電動機(jī)電流值作為變頻器選擇的依據(jù),電動機(jī)的額定功率只能作為參考。另外,應(yīng)充分考慮變頻器的輸出含有豐富的高次諧波,會使電動機(jī)的功率因數(shù)和效率變差。因此,用變頻器給電動機(jī)供電與用工頻電網(wǎng)供電相比較,電動機(jī)的電流會增加10%而溫升會增加20%左右。所以在選擇電動機(jī)和變頻器時(shí)應(yīng)考慮到這種情況,適當(dāng)留有余量,以防止溫升過高,影響電動機(jī)的使用壽命。
3、變頻器若要長電纜運(yùn)行時(shí),此時(shí)應(yīng)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(yīng)放大一、兩擋選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。
4、當(dāng)變頻器用于控制并聯(lián)的幾臺電動機(jī)時(shí),一定要考慮變頻器到電動機(jī)的電纜的長度總和在變頻器的容許范圍內(nèi)。如果超過規(guī)定值,要放大兩擋來選擇變頻器,另外在此種情況下,變頻器的控制方式只能為v/f控制方式,并且變頻器無法實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的過流、過載保護(hù),此時(shí),需在每臺電動機(jī)側(cè)加熔斷器來實(shí)現(xiàn)保護(hù)。
5、對于一些特殊的應(yīng)用場合,如高環(huán)境溫度、高開關(guān)頻率、高海拔等,此時(shí)會引起變頻器的降容,變頻器需放大一擋選擇。
6、使用變頻器控制高速電動機(jī)時(shí),由于高速電動機(jī)的電抗小,會產(chǎn)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(jī)的變頻器時(shí),應(yīng)比普通電動機(jī)的變頻器稍大一些。
7、變頻器用于變極電動機(jī)時(shí),應(yīng)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(yùn)行中進(jìn)行極數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí),應(yīng)先停止電動機(jī)工作,否則,會造成電動機(jī)空轉(zhuǎn),惡劣時(shí)會造成變頻器損壞。
8、驅(qū)動防爆電動機(jī)時(shí),變頻器沒有防爆構(gòu)造,應(yīng)將變頻器設(shè)置在危險(xiǎn)場所之外。
9、使用變頻器驅(qū)動齒輪減速電動機(jī)時(shí),使用范圍受到齒輪轉(zhuǎn)動部分潤滑方式的制約。潤滑油潤滑時(shí),在低速范圍內(nèi)沒有限制;在超過額定轉(zhuǎn)速以上的高速范圍內(nèi),有可能發(fā)生潤滑油用光的危險(xiǎn)。因此,不要超過最高轉(zhuǎn)速容許值。
10、變頻器驅(qū)動繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)時(shí),大多是利用已有的電動機(jī)。繞線電動機(jī)與普通的鼠籠電動機(jī)相比,繞線電動機(jī)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(yīng)選擇比通常容量稍大的變頻器。一般繞線電動機(jī)多用于飛輪力矩gd2較大的場合,在設(shè)定加減速時(shí)間時(shí)應(yīng)多注意。
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常用的低壓屬于交-直-交變頻器,三相經(jīng)過整流器得到直流電,通過直流母線向逆變器供電。母線電壓在正常情況下,應(yīng)該約等于進(jìn)線電壓的1.35倍。
為了保護(hù)變頻器,在母線電壓過高時(shí),變頻器會報(bào)過壓故障,并封鎖逆變器的脈沖輸出。這是保護(hù)變頻器器件不受損壞的一個(gè)重要而且必要的方法。這個(gè)故障是不能被屏蔽的。
變頻器內(nèi)部有母線電壓檢查機(jī)構(gòu),當(dāng)母線電壓測量值高于某個(gè)閾值后,變頻器會報(bào)過壓故障。
造成直流母線過電壓的原因有很多,應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析。如果找對根源,然后對癥下藥,一般都可以解決。
1、首先是來自進(jìn)線電壓的影響。
如果電網(wǎng)質(zhì)量不好,有瞬間高電壓出現(xiàn),那勢必會造成母線電壓過高。偶爾出現(xiàn)的瞬間的電壓尖峰很難捕捉到,這為故障的診斷增加了難度。如果用或電能質(zhì)量分析儀捕捉到進(jìn)線電壓的閃變,確認(rèn)電網(wǎng)存在電壓尖峰的話,那么可以在變頻器進(jìn)線端安裝電壓尖峰吸收裝置以保護(hù)變頻器。
在打雷時(shí),也可能會對電網(wǎng)電壓產(chǎn)生瞬時(shí)影響,也可能會造成變頻器的過電壓故障。不過打雷也是很偶然的事件,不會一直困擾變頻器的運(yùn)行。不過安全起見,工廠應(yīng)該有防雷措施。
2、其次是來自輸出端的影響,即逆變器側(cè)。
在電機(jī)制動(即減速)時(shí),電機(jī)和負(fù)載的動能轉(zhuǎn)化為電能,處于發(fā)電狀態(tài),發(fā)出來的電在直流母線上累積,造成母線電壓越來越高。如果電機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)慣性大,而制動時(shí)間短,那么制動功率很大。產(chǎn)生的電能在變頻器內(nèi)不斷累積,來不及釋放,很容易造成直流母線過電壓。針對這種不可避免的情況,變頻器設(shè)計(jì)了很多功能來應(yīng)對。一般的處理方法有:
在工藝要求范圍內(nèi),延長制動時(shí)間。在停車過程中,使能Vdmax控制器,自動延長制動時(shí)間使用合適的制動單元和制動電阻(這個(gè)是要花錢的)使用四象限工作的整流器,比如基于AFE、F3E原理的整流器如果使用了PID技術(shù)控制器,注意降低系統(tǒng)響應(yīng),減P加I,延長濾波時(shí)間;
3、最后是硬件問題。
如果變頻器內(nèi)部的電壓檢測機(jī)構(gòu)工作不正常,或者CPU處理機(jī)制出了問題,這些都不是設(shè)參數(shù)就能解決的,需要報(bào)修。如果是外部機(jī)械問題,比如安裝偏心等,這也是要盡量避免的。
變頻器是當(dāng)今社會不可或缺的產(chǎn)品,在選擇時(shí)必須要充分了解變頻器所驅(qū)動的負(fù)載特性。通常將生產(chǎn)機(jī)械分為三種類型,即恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、恒功率負(fù)載和風(fēng)機(jī)、水泵負(fù)載。通過對機(jī)械特性的分析來正確的選用變頻器。變頻器的選用關(guān)系到設(shè)備運(yùn)行的好壞,選用合適的變頻器一發(fā)揮其可以的作用。用戶選擇了不適合的變頻器,在使用過程中會頻繁出現(xiàn)故障,會造成變頻器原件的損傷。
在選擇變頻器時(shí)需要注意以下幾個(gè)方面:
1、根據(jù)負(fù)載特性選擇變頻器。
2、選擇變頻器時(shí)應(yīng)以實(shí)際電機(jī)電流值作為變頻器選擇的依據(jù),電機(jī)的額定功率只能作為參考。其次,應(yīng)充分考慮變頻器的輸出含有高次諧波,會造成的功率因數(shù)和效率都會變壞。
3、變頻器若要長電纜運(yùn)行時(shí),變頻器應(yīng)放大一檔選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。
4、當(dāng)變頻器用于控制并聯(lián)的幾臺電機(jī)時(shí),一定要考慮變頻器到電動機(jī)的電纜的長度總和在變頻器的容許范圍內(nèi)。
5、對于一些特殊的應(yīng)用場合,如高環(huán)境溫度、高開關(guān)頻率、高海拔高度等,此時(shí)會引起變頻器的降容,變頻器需放大一檔選擇.
6、選擇用于高速電動機(jī)的變頻器時(shí),應(yīng)比普通電動機(jī)的變頻器稍大一些。
7、變頻器用于變極電動機(jī)時(shí),應(yīng)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。
8、驅(qū)動防爆電動機(jī)時(shí),變頻器沒有防爆構(gòu)造,應(yīng)將變頻器設(shè)置在危險(xiǎn)場所之外。
9、使用變頻器驅(qū)動齒輪減速電動機(jī)時(shí),使用范圍受到齒輪轉(zhuǎn)動部分潤滑方式的制約。不要超過最高轉(zhuǎn)速容許值。
10、變頻器驅(qū)動繞線轉(zhuǎn)子時(shí),大多是利用已有的電動機(jī)。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(yīng)選擇比通常容量稍大的變頻器。
11、變頻器驅(qū)動時(shí),與工頻相比,降低輸出容量10%~20%。
12、對于壓縮機(jī)、振動機(jī)等轉(zhuǎn)矩波動大的負(fù)載和油壓泵等有峰值負(fù)載情況下,應(yīng)了解工頻運(yùn)行情況,選擇比其最大電流更大的額定輸出電流的變頻器。
13、當(dāng)變頻器控制羅茨風(fēng)機(jī)時(shí),由于其起動電流很大,所以選擇變頻器時(shí)一定要注意變頻器的容量是否足夠大。
14、選擇變頻器時(shí),一定要注意其防護(hù)等級是否與現(xiàn)場的情況相匹配。
15、單相電動機(jī)不適用變頻器驅(qū)動。
通過以上簡述了解到如果選型考慮不周,將會對生產(chǎn)應(yīng)用產(chǎn)生影響。如果單有變頻器本體的高可靠性,而選型和容量匹配不適當(dāng),組成的變頻調(diào)速系統(tǒng)也不可能達(dá)到很高的可靠性,甚至無法運(yùn)轉(zhuǎn)。