Q:如何延長(cháng)變頻器使用壽命(主要是電解電容、風(fēng)扇)?
A: 變頻器雖為靜止裝置,但濾波電容器、冷卻風(fēng)扇卻是消耗器件,所以變頻器壽命的主要限制因素既電解電容和風(fēng)扇。良好的安裝環(huán)境,降低環(huán)境溫度等可延長(cháng)變頻器的使用壽命(通常環(huán)境溫度每高出10℃,變頻器的壽命就會(huì )降低一半)。
電解電容:由于電解液的自然蒸發(fā),標準壽命為5年;
風(fēng)扇 :由于潤滑油的老化,標準壽命為2-3年。
壽命的判斷方法
電解容器:①與其他機器比較,斷電后,LED燈滅得太快;②頻繁出現低電壓報警;
風(fēng)扇:①風(fēng)扇運轉時(shí),有摩擦音;②電源切斷時(shí),很快停下來(lái)。
Q:怎么設定加減速時(shí)間及轉矩提升?
A:負載的慣量大,一般起動(dòng)轉矩小。所以,加減速時(shí)間值設定大時(shí),轉矩提升值要設定小。
起動(dòng)轉矩大的負載,一般慣量小。所以,加減速時(shí)間值設定小時(shí),轉矩提升要設定大一些。
且①如果加減速時(shí)間長(cháng),大電流流過(guò)的時(shí)間長(cháng);②逐步加大轉矩提升,電流會(huì )逐步減小,直到電流反而增大時(shí),停止轉矩補償的提升;③始動(dòng)頻率設得高一些(2-10Hz)。
采用無(wú)速度傳感器/矢量控制模式時(shí),自動(dòng)設轉矩補償。
Q:一臺變頻器帶多臺電機時(shí),怎么選定變頻器容量?
A:1臺變頻器并聯(lián)驅動(dòng)多臺電機(v/f),請使電機額定容量的總和在變頻器的額定輸出電流以下,并保留10%余量。電機在運行過(guò)程中應同時(shí)啟動(dòng)/停止,不要中途投入/退出。
Q:漏電斷路器經(jīng)常跳閘,如何解決?
A:輸出線(xiàn)與電機之間的分布電容引起,電線(xiàn)越長(cháng)或電機容量越大時(shí),漏電電流越大,漏電斷路器容易動(dòng)作。解決方法如下: ①增加漏電開(kāi)關(guān)的漏電設定電流;②使用帶高頻對策的漏電開(kāi)關(guān);③降低載波頻率;④采用輸出電抗器。
Q:如何最大限度地減少干擾(具體對策)?
A:變頻器的干擾包括:傳導干擾,通過(guò)電線(xiàn)、接地線(xiàn);感應干擾,由電磁感應、靜電感應;輻射干擾,通過(guò)電線(xiàn)、變頻器。對產(chǎn)生干擾方(變頻器)的對策如下:
1傳導干擾,在輸入側使用輸入專(zhuān)用干擾濾波器、零相電抗器、接地電容、絕緣變壓器;
2感應干擾,把輸入/出線(xiàn)、動(dòng)力線(xiàn)、信號線(xiàn)分離;采用屏蔽線(xiàn),并使用電源線(xiàn)濾波器(共用扼流圈、磁環(huán)),正確接地;
3輻射干擾,注意控制柜中的安裝和動(dòng)力線(xiàn)的金屬配管;
4降低載波頻率也有效果。
對被干擾方的對策如下:
1如果受到干擾的電線(xiàn)或對象明確的話(huà),就針對處理;
2如果不明確,就根據以下順序處理:①盡量遠離變頻器;②信號線(xiàn)采用屏蔽線(xiàn),且屏蔽線(xiàn)只有一端和共用端相接;③還可以使用磁環(huán)和濾波電容;④在電源線(xiàn)中插入電源線(xiàn)濾波器(正常狀態(tài)扼流器、小型的噪音濾波器);⑤接地線(xiàn)的分離。
Q: 何為載波頻率,如何調整?
A:A.SPWM變頻器的輸出電壓是一系列的脈沖,脈沖頻率等于載波頻率。
B.在電動(dòng)機的電流中,具有較強的載波頻率的諧波分量,它將引起電動(dòng)機鐵芯的振動(dòng)而發(fā)出噪聲。如果噪聲的頻率與電機鐵芯的固有震蕩頻率相等而發(fā)生諧振時(shí),噪音將增大。為減小噪音,變頻器為用戶(hù)提供了可以在一定范圍內調整載波頻率的功能,以避開(kāi)噪音的諧振頻率。
C.載波頻率的諧波分量具有較強的輻射能力,對外界電子設備會(huì )產(chǎn)生電磁干擾。
D.從改善電流波形的角度來(lái)說(shuō),載波頻率越高,電流波形越平滑。但是,對外界的電磁干擾也越強。
E.載波頻率設置越高,電機噪音越小,但是變頻器自身功率器件開(kāi)關(guān)損耗越大,變頻器發(fā)熱越嚴重。載波頻率設置越低,電機噪音越大,但是變頻器自身功率器件開(kāi)關(guān)損耗越小。
Q:變頻器能用來(lái)驅動(dòng)單相電機嗎?可以使用單相電源嗎?
A:基本上不能用。對于調速器開(kāi)關(guān)起動(dòng)式的單相電機,在工作點(diǎn)以下的調速范圍時(shí)將燒毀
輔助繞組;對于電容起動(dòng)或電容運轉方式的,將誘發(fā)電容器爆炸。變頻器的電源通常為3相,但對于小容量的,也有用單相電源運轉的機種。
Q:變頻器上電沒(méi)有顯示怎么辦?
A:先檢查電源是否接到變頻器,空開(kāi)是否合上,電源是否有缺相;如果電源正常,則檢查變頻器面板與鍵盤(pán)線(xiàn)是否連接完好,變頻器主控板上的指示燈是否點(diǎn)亮;如果指示燈點(diǎn)亮,說(shuō)明電源板已連接到主控板,若鍵盤(pán)接線(xiàn)也正常,則說(shuō)明是主控板或面板有故障。
Q:怎么解決電壓不平衡問(wèn)題?
A:有時(shí)很小的電壓不平衡會(huì )引起很?chē)乐氐碾娏鞑黄胶猓踔廉a(chǎn)生缺相。導致整流橋損壞,電解電容損壞(脈動(dòng)電流增大)。對策:如果某一相的電流超過(guò)變頻器的額定輸出電流時(shí),必須裝上電抗器。在輕載時(shí)出現電流不平衡,不會(huì )損壞機器。
Q:出現整流橋損壞如何解決?
A:電網(wǎng)與變頻器的不協(xié)調可能造成變頻器整流橋的損壞,可以考慮裝入交流電抗器選購件對應。需要裝入交流電抗器的判斷條件如下:
1變壓器容量大于500kW,且變壓器容量與變頻器容量的比大于10時(shí);
2同一電源變壓器裝有可控硅負載或功率因素補償電容器時(shí);
3電源三相電壓不平衡超過(guò)3%時(shí);
4需要改善輸入功率因素時(shí)。
Q:如在輸出側有電磁接觸器,有什么注意事項?
A:在運行中請勿斷開(kāi)再吸合,因會(huì )產(chǎn)生很大的沖擊電流。故有時(shí)變頻器可能會(huì )跳閘。
發(fā)生瞬時(shí)停電時(shí),使變頻器停機。因在發(fā)生極電短時(shí)間的瞬時(shí)停電(0.1秒左右)時(shí),接觸器會(huì )斷開(kāi)而變頻器不出現欠壓報警。故在復電時(shí),產(chǎn)生沖擊電流,變頻器可能會(huì )過(guò)流跳閘。
Q:是否可以由輸入側電磁接觸器來(lái)進(jìn)行運行/停止?
A:不可以。頻繁開(kāi)/關(guān)時(shí),會(huì )導致充電電阻損壞;馬達自由空轉時(shí),會(huì )產(chǎn)生過(guò)流,容易炸直流電路(電解電容)/擊穿逆變模塊。
Q:如果現場(chǎng)的海拔標準高度超過(guò)1000M,有什么對策?
A:現場(chǎng)的海拔標高過(guò)1000m時(shí),請把負載率減少(因冷卻效果降低)。
標準 2000m:把負載電流下降到90%,3000m:把負載電流下降80% 。
Q:怎么解決電機的機械振動(dòng)?
A:設備的共振:用回避頻率處理;如變頻器提供了參數修正不穩定現象,由小到大逐漸改變該設定值(去除不穩定現象);10Hz-40Hz輕負載時(shí)容易產(chǎn)生不穩定現象。
Q:變頻器的過(guò)電流保護及處理方法?
A:過(guò)電流保護的對象主要指帶有突變性質(zhì)的、電流的峰值超過(guò)了變頻器的容許值的情形。過(guò)電流的原因有:
1工作中過(guò)電流,即拖動(dòng)系統在工作過(guò)程中出現過(guò)電流,其原因大致來(lái)自以下幾方面:
① 電動(dòng)機遇到?jīng)_擊負載,或傳動(dòng)機構出現“卡住”現象,引起電動(dòng)機電流的突然增加;
② 變頻器的輸出側短路,如輸出端到電動(dòng)機之間的連接線(xiàn)發(fā)生相互短路,或電動(dòng)機內部發(fā)生短路等;
③ 變頻器自身工作的不正常,如逆變橋中同一橋臂的兩個(gè)逆變器件在不斷交替的工作過(guò)程中出現異常。如由于環(huán)境溫度過(guò)高或逆變器件本身老化等原因,使逆變器件的參數發(fā)生變化,導致在交替過(guò)程中,一個(gè)器件已經(jīng)導通,而另一個(gè)器件卻還未來(lái)得及關(guān)斷,引起同一個(gè)橋臂的上、下兩個(gè)器件的“直通”,使直流電壓的正、負極間處于短路狀態(tài)。
2升速時(shí)過(guò)電流,當負載的慣性較大,而升速時(shí)間又設定得太短時(shí),意味著(zhù)在升速過(guò)程中,變頻器的工作效率上升太快,電動(dòng)機的同步轉速迅速上升,而電動(dòng)機轉子的轉速因負載慣性較大而跟不上去,結果是升速電流太大。
3降速中的過(guò)電流,當負載的慣性較大,而降速時(shí)間設定得太短時(shí),同步轉速迅速下降,而電動(dòng)機轉子因負載的慣性大,仍維持較高的轉速,這時(shí)轉子繞組切割磁力線(xiàn)的速度太大而產(chǎn)生過(guò)電流。處理方法如下:
1起動(dòng)時(shí)一升速就跳閘,這是過(guò)電流十分嚴重的現象,主要檢查:① 工作機械有沒(méi)有卡住;② 負載側是否短路,用兆歐表檢查對地是否短路;③ 變頻器功率模塊有沒(méi)有損壞;④ 電動(dòng)機的起動(dòng)轉矩過(guò)小,拖動(dòng)系統轉不起來(lái)。
2起動(dòng)時(shí)不馬上跳閘,而在運行過(guò)程中跳閘,主要檢查:① 加減速時(shí)間設定太短,加長(cháng)加減速時(shí)間;②轉矩補償(U/F比)設定太大,引起低頻時(shí)空載電流過(guò)大;③電子熱繼電器整定不當,動(dòng)作電流設定得太小,引起變頻器誤動(dòng)作。
Q:什么是轉差補償?
A:含義:根據負載電流的大小,適當提高變頻器的輸出頻率(內部提高,實(shí)際顯示不變),以補償由于負載的增加而引起的轉差增大。
Q:什么是再生制動(dòng)?再生制動(dòng)有哪些方法?
A:電動(dòng)機在運轉中如果降低指令頻率,則電動(dòng)機變?yōu)楫惒桨l(fā)電機狀態(tài)運行,作為制動(dòng)器而工作,這就叫作再生(電氣)制動(dòng)。再生制動(dòng)的方法:
1能量消耗型,這種方法是在變頻器直流回路中并聯(lián)一個(gè)制動(dòng)電阻,通過(guò)檢測直流母線(xiàn)電壓來(lái)控制一個(gè)功率管的通斷。在直流母線(xiàn)電壓上升至700V左右時(shí),功率管導通,將再生能量通入電阻,以熱能的形式消耗掉,從而防止直流電壓的上升。由于再生能量沒(méi)能得到利用,因此屬于能量消耗型。與直流制動(dòng)不同的是,再生制動(dòng)將能量消耗與電機之外的制動(dòng)電阻上,電機不會(huì )過(guò)熱,可較頻繁的工作。
2并聯(lián)直流母線(xiàn)吸收型,適用于多電機傳動(dòng)系統(如牽伸機),每臺電機均需一臺變頻器,多臺變頻器共用一個(gè)網(wǎng)側變流器,所有逆變器并接在一條直流母線(xiàn)上。這種系統中往往有一臺或數臺電機正常工作于制動(dòng)狀態(tài),處于制動(dòng)狀態(tài)的電機被其他電機拖動(dòng),產(chǎn)生再生能量,這些能量再通過(guò)并聯(lián)直流母線(xiàn)被處于電動(dòng)狀態(tài)的電機吸收。在不能完全吸收的情況下,產(chǎn)生的能量由共用的制動(dòng)電阻消耗掉。這里的再生能量部分被吸收利用,沒(méi)有回饋到電網(wǎng)中。
3能量回饋型,能量回饋型的變頻器網(wǎng)側變流器是可逆的,當有再生能量產(chǎn)生時(shí),可逆變流器將再生能量回饋給電網(wǎng),使再生能量得到完全利用。這種方法對電源穩定性要求較高,一旦突然停電,將發(fā)生逆變顛覆。
Q:變頻器在使用過(guò)程中出現過(guò)電壓如何處理?
A: 由于過(guò)電壓產(chǎn)生的原因不同,因而采取的對策也不相同:
1對于在停車(chē)過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)電壓現象,如果對停車(chē)時(shí)間或位置無(wú)特殊要求,那么可以采用延長(cháng)變頻器減速時(shí)間或自由停車(chē)的方法來(lái)解決。所謂自由停車(chē)即變頻器將主開(kāi)關(guān)器件斷開(kāi),讓電機自由滑行停止。
2如果對停車(chē)時(shí)間或停車(chē)位置有一定的要求,那么可以采用直流制動(dòng)(DC制動(dòng))功能。直流制動(dòng)功能是將電機減速到一定頻率后,在電機定子繞組中通入直流電,形成一個(gè)靜止的磁場(chǎng)。電機轉子繞組切割這個(gè)磁場(chǎng)而產(chǎn)生一個(gè)制動(dòng)轉矩,使負載的動(dòng)能變成電能以熱量的形式消耗于電機轉子回路中,因此這種制動(dòng)又稱(chēng)作能耗制動(dòng)。在直流制動(dòng)的過(guò)程中實(shí)際上包含了再生制動(dòng)與能耗制動(dòng)兩個(gè)過(guò)程。這種制動(dòng)方法效率僅為再生制動(dòng)的30-60%,制動(dòng)轉矩較小。由于將能量消耗于電機中會(huì )使電機過(guò)熱,所以制動(dòng)時(shí)間不宜過(guò)長(cháng)。而且直流制動(dòng)開(kāi)始頻率,制動(dòng)時(shí)間及制動(dòng)電壓的大小均為人工設定,不能根據再生電壓的高低自動(dòng)調節,因而直流制動(dòng)不能用于正常運行中產(chǎn)生的過(guò)電壓,只能用于停車(chē)時(shí)的制動(dòng)。
3 對于減速(從高速轉為低速,但不停車(chē))時(shí)因負載的GD2(飛輪轉矩)過(guò)大而產(chǎn)生的過(guò)電壓,可以采取適當延長(cháng)減速時(shí)間的方法來(lái)解決。
Q:電機損耗及發(fā)熱問(wèn)題,如何解決?
A:使用變頻器后,由于高次諧波的影響,溫度比工頻驅動(dòng)高(主要是二次銅損增大)對于大多數風(fēng)冷電機來(lái)說(shuō),保持低于50Hz連續運行時(shí),散熱效果變差。加交流輸出電抗器(阻抗為3%)或采用變頻電機時(shí)可使問(wèn)題得到改善。速度為額定速度1/2時(shí),輸出轉矩降低10%,速度為額定速度1/3時(shí),輸出轉矩降低20%。
Q:如何避免電機絕緣擊穿事故?
A:電機絕緣擊穿由輸出線(xiàn)上的分布電容和分布電感的共振產(chǎn)生浪涌電壓,疊加到輸出電壓而產(chǎn)生的。晶體管、IGBT的開(kāi)關(guān)頻率越高,配線(xiàn)越長(cháng),產(chǎn)生的浪涌電壓越高,最大時(shí),可產(chǎn)生直流電壓2倍的浪涌電壓。采用高絕緣強度的電機;加交流輸出電抗器(阻抗為3%);加輸出電感L、電容C、電阻R濾波器。以上三種方法可使問(wèn)題得到解決。如果絕緣問(wèn)題存在的話(huà),會(huì )在短期內出現問(wèn)題。
Q:失速防止功能是什么意思?
A:如果給定的加速時(shí)間過(guò)短,變頻器的輸出頻率變化遠遠超過(guò)轉速(電角頻率)的變化,變頻器將因流過(guò)過(guò)電流而跳閘,運轉停止,這就叫作失速。為了防止失速使電機繼續運轉,就要檢出電流的大小進(jìn)行頻率控制。當加速電流過(guò)大時(shí)適當放慢加速速率。減速時(shí)也是如此。兩者結合起來(lái)就是失速防止功能。
Q:在同一工廠(chǎng)內大型電機同時(shí)起動(dòng),運轉中變頻器停止是為什么?
A:電機起動(dòng)時(shí)將流過(guò)和容量相對應的起動(dòng)電流,電機定子側的變壓器產(chǎn)生電壓降,電機容量大時(shí)此壓降影響也大,連接在同一變壓器上的變頻器將做出欠壓或瞬停的判斷,因而有時(shí)保護功能(AE.DCL)動(dòng)作,造成停止運轉。
Q:使用帶制動(dòng)器的電機時(shí)應注意什么?
A:制動(dòng)器勵磁回路電源應取自變頻器的輸入側。如果變頻器正在輸出功率時(shí)制動(dòng)器動(dòng)作,將造成過(guò)電流切斷。所以要在變頻器停止輸出后再使制動(dòng)器動(dòng)作。
Q:濾波電容器為消耗品,那么怎樣判斷它的壽命?
A:作為濾波電容器使用的電容器,其靜電容量隨著(zhù)時(shí)間的推移而緩緩減少,定期地測量靜電容量,以達到產(chǎn)品額定容量的85%時(shí)為基準來(lái)判斷壽命。