西門(mén)子變頻器 - 變頻器品牌
西門(mén)子變頻器是由德國(guó)西門(mén)子公司研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的知名變頻器品牌,主要用于控制和調(diào)節(jié)三相交流異步電機(jī)的速度。并以其穩(wěn)定的性能、豐富的組合功能、高性能的矢量控制技術(shù)、低速高轉(zhuǎn)矩輸出、良好的動(dòng)態(tài)特性、超強(qiáng)的過(guò)載能力、創(chuàng)新的BiCo(內(nèi)部功能互聯(lián))功能以及無(wú)可比擬的靈活性,在變頻器市場(chǎng)占據(jù)著重要的地位。

簡(jiǎn)介
西門(mén)子變頻器以其強(qiáng)大的品牌效應(yīng),打破了以前日本品牌變頻器在中國(guó)市場(chǎng)上的壟斷地位,據(jù)有關(guān)專業(yè)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì),西門(mén)子的高低壓變頻器在中國(guó)市場(chǎng)上已位居第一。
西門(mén)子變頻器在中國(guó)市場(chǎng)的使用最早是在鋼鐵行業(yè)然而在當(dāng)時(shí)電機(jī)調(diào)速還是以直流調(diào)速為主,變頻器的應(yīng)用還是一個(gè)新興的市場(chǎng),但隨著電子元器件的不斷發(fā)展以及控制理論的不斷成熟,變頻調(diào)速已逐步取代了直流調(diào)速,成為驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品的主流,西門(mén)子變頻器因其強(qiáng)大的品牌效應(yīng)在這巨大的中國(guó)市場(chǎng)中取得了超規(guī)模的發(fā)展,西門(mén)子在中國(guó)變頻器市場(chǎng)的成功發(fā)展應(yīng)該說(shuō)是西門(mén)子品牌與技術(shù)的完美結(jié)合。
在中國(guó)市場(chǎng)上我們能碰到的早期的西門(mén)子變頻器主要有電流源的SIMOVERT?A,以及電壓源的SIMOVERT?P,這些變頻器也主要由于設(shè)備的引進(jìn)而一起進(jìn)入了中國(guó)的市場(chǎng),目前仍有少量的使用,而其后在中國(guó)市場(chǎng)大量銷售的主要有MICRO?MASTER和MIDI?MASTER,以及西門(mén)子變頻器最為成功的一個(gè)系列SIMOVERT?MASTERDRIVE,也就是我們常說(shuō)的6SE70系列。它不僅提供了通用場(chǎng)合使用的AC變頻器,也提供了在造紙,化纖等特殊行業(yè)要求使用的多電機(jī)傳動(dòng)的直流母線方案。當(dāng)然西門(mén)子也推出了在我個(gè)人看來(lái)技術(shù)上比較失敗然而在市場(chǎng)上卻相當(dāng)成功的ECO變頻器,在技術(shù)上的失敗主要是由于它有太高的故障率,市場(chǎng)上的成功主要是因?yàn)樗搅烁皇孔冾l器成為中國(guó)市場(chǎng)的第一品牌。現(xiàn)在西門(mén)子在中國(guó)市場(chǎng)上的主要機(jī)型就是MM420,MM440.6SE70系列。
參數(shù)設(shè)置
1.出廠參數(shù)設(shè)定
P053=7允許CBP+PMU+PC機(jī)修正參數(shù)P60=2固定設(shè)置,參數(shù)恢復(fù)到缺省P366=0PMU控制P970=0啟動(dòng)
參數(shù)復(fù)位執(zhí)行參數(shù)出廠設(shè)置,只是對(duì)變頻器的設(shè)定與命令源停止設(shè)定,P366參數(shù)選擇不同,變頻器的 設(shè)定和命令源能夠來(lái)自端子,OP1S,PMU。電機(jī)和控制參數(shù)未停止設(shè)定,不能施行電機(jī)調(diào)試。
2.簡(jiǎn)單參數(shù)設(shè)定
P60=3簡(jiǎn)單應(yīng)用參數(shù)設(shè)置,在上述出廠參數(shù)設(shè)置的根底上,本應(yīng)用設(shè)定電機(jī)控制參數(shù)P071進(jìn)線電壓 - 變頻器400V AC/逆變器540V DCP95=10 IEC電機(jī)P100=1V/F開(kāi)環(huán)控制3不帶編碼器的矢量控制4帶編碼器的矢量控制P101 電機(jī)額定電壓P102電機(jī)額定電流P107電機(jī)額定頻率HZP108電機(jī)額定速RPM P114=0 P368=0設(shè)定和命令源為PMU+MOPP370=1啟動(dòng)簡(jiǎn)單應(yīng)用參數(shù)設(shè)置P60=0完畢簡(jiǎn)單應(yīng)用參數(shù)設(shè)置執(zhí)行上述參數(shù)設(shè)定后,變頻器自動(dòng)組合功用圖銜接和參數(shù)設(shè)定。P368選擇的功用圖見(jiàn)說(shuō)明書(shū)S0-S7,P100選擇的
功用圖見(jiàn)說(shuō)明書(shū)R0-R5。電機(jī)控制效果非最優(yōu)。
3系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置
P60=5P115=1電機(jī)模型自動(dòng)參數(shù)設(shè)置,依據(jù)電機(jī)參數(shù)設(shè)定自動(dòng)計(jì)算P130=10 無(wú)編碼器 11有編碼器 - P151編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)P350=電流量參考值A(chǔ)P351=電壓量參考值VP352=頻率量參考值HZ33
P353=轉(zhuǎn)速量參考值1/MINP354=轉(zhuǎn)矩量參考值NMP452=正向旋轉(zhuǎn)最大頻李或迷度% - 100%=P352 P353P453=反向旅轉(zhuǎn)最大頻率或速度% - 100%=P352P353P60=1回到參數(shù)菜單,不合理的參數(shù)設(shè)置招致毛病
4.補(bǔ)充參數(shù)設(shè)定
P128=最大輸出電流A P571.1=6 PMU正轉(zhuǎn)P572.1=7 PMU 反轉(zhuǎn)P462.1=2從靜止加速到參考頻率的時(shí)間 - 電工之家https://www.dgzj.com,P463=0 - 單位為秒SP464.1=2從參考頻率減速到靜止的時(shí)間 P465=0 - SP6431=10Vx電機(jī)最高頻率/頻率表最大指示P643.2=10Vx電機(jī)最大電流/電流表最大指示 P492=150%電機(jī)轉(zhuǎn)矩正限幅P498=-150%電機(jī)轉(zhuǎn)矩負(fù)限幅P602=1s預(yù)勵(lì)磁時(shí)間P278=100%無(wú)編碼器速
度控制中,所需最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩P383=1000s電機(jī)熱時(shí)間常數(shù)P384.1=150,P384.2=200電機(jī)過(guò)載報(bào)警和停機(jī)門(mén)檻值。
5.調(diào)試闡明
先將P100=3,P130=11電機(jī)旋轉(zhuǎn),校驗(yàn)編碼器的反應(yīng)波形能否正確 編碼器波形正確的前提下,設(shè)定 P100=4,P130=11,P151=1024。停止P115=2,4,5的參數(shù)優(yōu)化,保證編碼器矢量控制的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn) P115=2靜上狀態(tài)電機(jī)辨識(shí)P115=4空載測(cè)試P536=50%速度環(huán)優(yōu)化快速響應(yīng)指標(biāo)P115=5速度調(diào)理器優(yōu)
化輸入三個(gè)參數(shù)后均需按合閘按鈕啟動(dòng)優(yōu)化過(guò)程,該優(yōu)化只適用100=3,4的控制方式。西門(mén)子變頻器與 PLC通訊設(shè)置:P918總線地址傳動(dòng)反應(yīng)到PLC的通訊字設(shè)定P734.1=32安裝狀態(tài)字1P734.2=148傳動(dòng)的速度反應(yīng)P734.3=433端子狀態(tài) - 風(fēng)機(jī)/內(nèi)外控
控制參數(shù)
變頻器日常使用中出現(xiàn)的一些問(wèn)題,很多情況下都是因?yàn)樽冾l器參數(shù)設(shè)置不當(dāng)引起的。西門(mén)子變頻器可設(shè)置的參數(shù)有幾千個(gè),只有系統(tǒng)地、合適地、準(zhǔn)確地設(shè)置參數(shù)才能充分利用變頻器性能。
變頻器控制方式的選擇由負(fù)荷的力矩特性所決定,電動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性根據(jù)下列關(guān)系式?jīng)Q定:
p=?t?n/?9550
式中:p——電動(dòng)機(jī)功率 - kw
t——轉(zhuǎn)矩 - n.?m
n——轉(zhuǎn)速 - r/?min
轉(zhuǎn)矩t與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系根據(jù)負(fù)載種類大體可分為3種
- 1即使速度變化轉(zhuǎn)矩也不大變化的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,此類負(fù)載如傳送帶、起重機(jī)、擠壓機(jī)、壓縮機(jī)等。
- 2隨著轉(zhuǎn)速的降低,轉(zhuǎn)矩按轉(zhuǎn)速的平方減小的負(fù)載。此類負(fù)載如風(fēng)機(jī)、各種液體泵等。
- 3轉(zhuǎn)速越高,轉(zhuǎn)矩越小的恒功率負(fù)載。此類負(fù)載如軋機(jī)、機(jī)床主軸、卷取機(jī)等。
變頻器提供的控制方式有v/f控制、矢量控制、力矩控制。v/f控制中有線性v/f控制、拋物線特性v/f控制。將變頻器參數(shù)p1300設(shè)為0,變頻器工作于線性
v/f控制方式,將使調(diào)速時(shí)的磁通與勵(lì)磁電流基本不變。適用于工作轉(zhuǎn)速不在低頻段的一般恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速對(duì)象。
將p1300設(shè)為2,變頻器工作于拋物線特性v/f控制方式,這種方式適用于風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載。這類負(fù)載的軸功率n近似地與轉(zhuǎn)速n的3次方成正比。其轉(zhuǎn)矩m近似地與轉(zhuǎn)速n的平方成正比。對(duì)于這種負(fù)載,如果變頻器的v/f特性是線性關(guān)系,則低速時(shí)電機(jī)的許用轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩,從而造成功率因數(shù)和效率的嚴(yán)重下降。為了適應(yīng)這種負(fù)載的需要,使電壓隨著輸出頻率的減小以平方關(guān)系減小,從而減小電機(jī)的磁通和勵(lì)磁電流,使功率因數(shù)保持在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。
可以進(jìn)一步通過(guò)設(shè)置參數(shù)使v/f控制曲線適合負(fù)載特性。將p1312在0至250之間設(shè)置合適的值,具有起動(dòng)提升功能。將低頻時(shí)的輸出電壓相對(duì)于線性的v/f曲線作適當(dāng)?shù)奶岣咭匝a(bǔ)償在低頻時(shí)定子電阻引起的壓降導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)矩減小的問(wèn)題。適用于大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的調(diào)速對(duì)象。
變頻器v/f控制方式驅(qū)動(dòng)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(wú)法運(yùn)行,甚至在加速過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)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)矩慣量較小時(shí)更為嚴(yán)重??梢愿鶕?jù)系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩的頻率點(diǎn),在v/f曲線上設(shè)置跳轉(zhuǎn)點(diǎn)及跳轉(zhuǎn)頻帶寬度,當(dāng)電機(jī)加速時(shí)可以自動(dòng)跳過(guò)這些頻率段,保證系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。從p1091至p1094可以設(shè)定4個(gè)不同的跳轉(zhuǎn)點(diǎn),設(shè)置p1101確定跳轉(zhuǎn)頻帶寬度。
有些負(fù)載在特定的頻率下需要電機(jī)提供特定的轉(zhuǎn)矩,用可編程的v/f控制對(duì)應(yīng)設(shè)置變頻器參數(shù)即可得到所需控制曲線。設(shè)置p1320、p1322、p1324確定可編程的v/f特性頻率座標(biāo),對(duì)應(yīng)的p1321、p1323、p1325為可編程的v/f?特性電壓座標(biāo)。
參數(shù)p1300設(shè)置為20,變頻器工作于矢量控制。這種控制相對(duì)完善,調(diào)速范圍寬,低速范圍起動(dòng)力矩高,精度高達(dá)0.01%,響應(yīng)很快,高精度調(diào)速都采用svpwm矢量控制方式。
參數(shù)p1300設(shè)置為22,變頻器工作于矢量轉(zhuǎn)矩控制。這種控制方式是目前國(guó)際上最先進(jìn)的控制方式,其他方式是模擬直流電動(dòng)機(jī)的參數(shù),進(jìn)行保角變換而進(jìn)行調(diào)節(jié)控制的,矢量轉(zhuǎn)矩控制是直接取交流電動(dòng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行控制,控制簡(jiǎn)單,精確度高。
常見(jiàn)型號(hào)
MicroMaster440
西門(mén)子變頻器MicroMaster440是全新一代可以廣泛應(yīng)用的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。
它采用高性能的矢量控制技術(shù),提供低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動(dòng)態(tài)特性,同時(shí)具備超強(qiáng)的過(guò)載能力,以滿足廣泛的應(yīng)用場(chǎng)合。創(chuàng)新的BiCo(內(nèi)部功能互聯(lián))功能有無(wú)可比擬的靈活性。
主要特征:
200V-240V?±10%,單相/三相,交流,0.12kW-45kW;?380V-480V±10%,三相,交流,0.37kW-250kW;
矢量控制方式,可構(gòu)成閉環(huán)矢量控制,閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制;
高過(guò)載能力,內(nèi)置制動(dòng)單元;
三組參數(shù)切換功能。控制功能:?線性v/f控制,平方v/f控制,可編程多點(diǎn)設(shè)定v/f控制,磁通電流控制免測(cè)速矢量控制,閉環(huán)矢量控制,閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制,節(jié)能控制模式;
標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)結(jié)構(gòu),標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試軟件;
數(shù)字量輸入6個(gè),模擬量輸入2個(gè),模擬量輸出2個(gè),繼電器輸出3個(gè);
獨(dú)立I/O端子板,方便維護(hù);
采用BiCo技術(shù),實(shí)現(xiàn)I/O端口自由連接;
內(nèi)置PID控制器,參數(shù)自整定;
集成RS485通訊接口,可選PROFIBUS-DP/Device-Net通訊模塊;
具有15個(gè)固定頻率,4個(gè)跳轉(zhuǎn)頻率,可編程;
可實(shí)現(xiàn)主/從控制及力矩控制方式;
在電源消失或故障時(shí)具有"自動(dòng)再起動(dòng)"功能;
靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器,帶有起始段和結(jié)束段的平滑特性;
快速電流限制(FCL),防止運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘;
有直流制動(dòng)和復(fù)合制動(dòng)方式提高制動(dòng)性能。
保護(hù)功能:
過(guò)載能力為200%額定負(fù)載電流,持續(xù)時(shí)間3秒和150%額定負(fù)載電流,持續(xù)時(shí)間60秒;
過(guò)電壓、欠電壓保護(hù);
變頻器、電機(jī)過(guò)熱保護(hù);
接地故障保護(hù),短路保護(hù);
閉鎖電機(jī)保護(hù),防止失速保護(hù);
采用PIN編號(hào)實(shí)現(xiàn)參數(shù)連鎖。
MicroMaster430
西門(mén)子變頻器MicroMaster430是全新一代標(biāo)準(zhǔn)變頻器中的風(fēng)機(jī)和泵類變轉(zhuǎn)矩負(fù)載專家。功率范圍7.5kW至250kW。它按照專用要求設(shè)計(jì),并使用內(nèi)部功能互聯(lián)(BiCo)技術(shù),具有高度可靠性和靈活性??刂栖浖梢詫?shí)現(xiàn)專用功能:多泵切換、手動(dòng)/自動(dòng)切換、旁路功能、斷帶及缺水檢測(cè)、節(jié)能運(yùn)行方式等。
主要特征:
380V-480V±10%,三相,交流,7.5kW-250kW;
風(fēng)機(jī)和泵類變轉(zhuǎn)矩負(fù)載專用;
牢固的EMC(電磁兼容性)設(shè)計(jì);
控制信號(hào)的快速響應(yīng);
控制功能:
線性v/f控制,并帶有增強(qiáng)電機(jī)動(dòng)態(tài)響應(yīng)和控制特性的磁通電流控制(FCC),多點(diǎn)v/f控制;
內(nèi)置PID控制器;
快速電流限制,防止運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘;
數(shù)字量輸入6個(gè),模擬量輸入2個(gè),模擬量輸出2個(gè),繼電器輸出3個(gè);
具有15個(gè)固定頻率,4個(gè)跳轉(zhuǎn)頻率,可編程;
采用BiCo技術(shù),實(shí)現(xiàn)I/O端口自由連接;
集成RS485通訊接口,可選PROFIBUS-DP通訊模塊;
靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器,可選平滑功能;
三組參數(shù)切換功能:電機(jī)數(shù)據(jù)切換,命令數(shù)據(jù)切換;
風(fēng)機(jī)和泵類專用功能:
多泵切換;
旁路功能;
手動(dòng)/自動(dòng)切換;
斷帶及缺水檢測(cè)?;
節(jié)能方式;
保護(hù)功能:
過(guò)載能力為140%額定負(fù)載電流,持續(xù)時(shí)間3秒和110%額定負(fù)載電流,持續(xù)時(shí)間60秒;
過(guò)電壓、欠電壓保護(hù);
變頻器過(guò)溫保護(hù);
接地故障保護(hù),短路保護(hù);
I2t電動(dòng)機(jī)過(guò)熱保護(hù);
PTC?Y電機(jī)保護(hù)。
西門(mén)子變頻器MicroMaster420
西門(mén)子變頻器MicroMaster420是全新一代模塊化設(shè)計(jì)的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。它友好的用戶界面,讓你的安裝、操作和控制象玩游戲一樣靈活方便。全新的IGBT技術(shù)、強(qiáng)大的通訊能力、精確的控制性能、和高可靠性都讓控制變成一種樂(lè)趣。
主要特征:
200V-240V?±10%,單相/三相,交流,0.12kW-5.5kW;
380V-480V±10%,三相,交流,0.37kW-11kW;
模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),具有最多的靈活性;
標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)訪問(wèn)結(jié)構(gòu),操作方便。
控制功能:
線性v/f控制,平方v/f控制,可編程多點(diǎn)設(shè)定v/f控制;
磁通電流控制(FCC),可以改善動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性;
最新的IGBT技術(shù),數(shù)字微處理器控制;
數(shù)字量輸入3個(gè),模擬量輸入1個(gè),模擬量輸出1個(gè),繼電器輸出1個(gè);
集成RS485通訊接口,可選PROFIBUS-DP通訊模塊/Device-Net模板;
具有7個(gè)固定頻率,4個(gè)跳轉(zhuǎn)頻率,可編程;
捕捉再起動(dòng)功能;
在電源消失或故障時(shí)具有“自動(dòng)再起動(dòng)”功能;
靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器,帶有起始段和結(jié)束段的平滑特性;
快速電流限制(FCL),防止運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘;
有直流制動(dòng)和復(fù)合制動(dòng)方式提高制動(dòng)性能;
采用BiCo技術(shù),實(shí)現(xiàn)I/O端口自由連接。
保護(hù)功能:
過(guò)載能力為150%額定負(fù)載電流,持續(xù)時(shí)間60秒;
過(guò)電壓、欠電壓保護(hù);
變頻器過(guò)溫保護(hù);
接地故障保護(hù),短路保護(hù);
I2t電動(dòng)機(jī)過(guò)熱保護(hù);
采用PTC通過(guò)數(shù)字端接入的電機(jī)過(guò)熱保護(hù);
采用PIN編號(hào)實(shí)現(xiàn)參數(shù)連鎖;
閉鎖電機(jī)保護(hù),防止失速保護(hù)。
西門(mén)子G120C緊湊型變頻器
SINAMICS?G120C緊湊型變頻器,在許多方面為同類變頻器的設(shè)計(jì)樹(shù)立了典范。包括它緊湊的尺寸,便捷的快速調(diào)試,簡(jiǎn)單的面板操作,方便友好的維護(hù)以及豐富的集成功能都將成為新的標(biāo)準(zhǔn)。
SINAMICS?G120C是專門(mén)為滿足OEM用戶對(duì)于高性價(jià)比和節(jié)省空間的要求而設(shè)計(jì)的變頻器,同時(shí)它還具有操作簡(jiǎn)單和功能豐富的特點(diǎn)。這個(gè)系列的變頻器與同類相比相同的功率具有更小的尺寸,并且它安裝快速,調(diào)試簡(jiǎn)便,以及它友好的用戶接線方式和簡(jiǎn)單的調(diào)試工具都使它與眾不同。集成眾多功能:安全功能(STO,可通過(guò)端子或PROFIsafe激活),多種可選的通用的現(xiàn)場(chǎng)總線接口,以及用于參數(shù)拷貝的存儲(chǔ)卡槽。
SINAMICS?G120C?變頻器包含三個(gè)不同的尺寸功率范圍從0.55kW到18.5kW。為了提高能效,變頻器集成了矢量控制實(shí)現(xiàn)能量的優(yōu)化利用并自動(dòng)降低了磁通。該系列的變頻器是全集成自動(dòng)化的組成部分,并且可選PROFIBUS,?Modbus?RTU,CAN以及USS?等通訊接口。操作控制和調(diào)試可以快速簡(jiǎn)單地采用PC機(jī)通過(guò)USB接口,或者采用BOP-2(基本操作面板)或IOP(智能操作面板)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
日常維護(hù)
操作人員必須熟悉西門(mén)子變頻器的基本工作原理、功能特點(diǎn),具有電工操作常識(shí)。在對(duì)變頻器日常維護(hù)之前,必須保證設(shè)備總電源全部切斷;并且在變頻器顯示完全消失的3-30分鐘(根據(jù)變頻器的功率)后再進(jìn)行。應(yīng)注意檢查電網(wǎng)電壓,改善變頻器、電機(jī)及線路的周邊環(huán)境,定期清除變頻器內(nèi)部灰塵,通過(guò)加強(qiáng)設(shè)備管理最大限度地降低變頻器的故障率。
1、冷卻風(fēng)扇
變頻器的功率模塊是發(fā)熱最嚴(yán)重的器件,其連續(xù)工作所產(chǎn)生的熱量必須要及時(shí)排出,一般風(fēng)扇的壽命大約為20kh~40kh。按變頻器連續(xù)運(yùn)行折算為3~5年就要更換一次風(fēng)扇,避免因散熱不良引發(fā)故障。
2、濾波電容
中間電路濾波電容:又稱電解電容,該電容的作用:濾除整流后的電壓紋波,還在整流與逆變器之間起去耦作用,以消除相互干擾,還為電動(dòng)機(jī)提供必要的無(wú)功功率,要承受極大的脈沖電流,所以使用壽命短,因其要在工作中儲(chǔ)能,所以必須長(zhǎng)期通電,它連續(xù)工作產(chǎn)生的熱量加上變頻器本身產(chǎn)生的熱量都會(huì)加速其電解液的干涸,直接影響其容量的大小。正常情況下電容的使用壽命為5年。建議每年定期檢查電容容量一次,一般其容量減少20%以上應(yīng)更換。
3、防腐劑的使用
因一些公司的生產(chǎn)特性,各電氣mcc室的腐蝕氣體濃度過(guò)大,致使很多電氣設(shè)備因腐蝕損壞(包括變頻器)。
為了解決以上問(wèn)題可安裝一套空調(diào)系統(tǒng),用正壓新鮮風(fēng)來(lái)改善環(huán)境條件。為減少腐蝕性氣體對(duì)電路板上元器件的腐蝕,還可要求變頻器生產(chǎn)廠家對(duì)線路板進(jìn)行防腐加工,維修后也要噴涂防腐劑,有效地降低了變頻器的故障率,提高了使用效率。
4、給變頻器除塵:變頻器根據(jù)使用環(huán)境的不同,應(yīng)定期檢查散熱通道、及電路板中有無(wú)積累灰塵,一般每半年清理一次,至少也要一年清理一次,以確保變頻器散熱良好,使其避免因散熱不良而引發(fā)故障。
在保養(yǎng)的同時(shí)要仔細(xì)檢查變頻器,定期送電,帶電機(jī)工作在2hz?的低頻約10分鐘,以確保變頻器工作正常。
故障處理
西門(mén)子變頻器常見(jiàn)的故障及原因西門(mén)子變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。變頻器在工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)應(yīng)用非常廣泛,但變頻器在使用過(guò)程中難免出現(xiàn)故障,下面總結(jié)了一下變頻器的常見(jiàn)故障及原因。
一、過(guò)電流 - 短路過(guò)電流故障在變頻器各種故障當(dāng)中最為常見(jiàn)。該故障多是由于以下問(wèn)題造成的:首先,啟動(dòng)時(shí)只要升速變頻器就報(bào)故障,說(shuō)明過(guò)電流很嚴(yán)重,多是負(fù)載短路、機(jī)械部件卡死、逆變模塊軟擊穿損壞以及加速時(shí)間過(guò)短造成的;其次變頻器一送電就報(bào)故障,而且不能“復(fù)位”排除,則大多是因?yàn)樽冾l器內(nèi)部驅(qū)動(dòng)電路損壞、電流檢測(cè)回路損壞等造成的;最后一種現(xiàn)象最為極端,變頻器在通電瞬間或經(jīng)過(guò)短暫的延時(shí),便直接造成上級(jí)空開(kāi)跳閘同時(shí)機(jī)身內(nèi)部發(fā)出炸響或冒出火花,則變頻器整流單元、功率逆變?cè)戎苯映霈F(xiàn)擊穿故障所造成的。
二、過(guò)電壓這種故障現(xiàn)象也經(jīng)常出現(xiàn)在變頻器故障中。在排除供電電壓過(guò)高外,還有一種情況下也會(huì)出現(xiàn)這種故障——當(dāng)變頻器停機(jī)過(guò)程中。這種情況主要原因可能是減速時(shí)間太短或制動(dòng)電阻及制動(dòng)單元出現(xiàn)問(wèn)題所導(dǎo)致的。
三、欠電壓于上面過(guò)電壓故障對(duì)應(yīng)的是變頻器欠電壓故障,一般在排除電源電壓過(guò)低外,還可能有以下幾種原因造成的:電源缺相、整流電路一個(gè)橋臂發(fā)生開(kāi)路故障、主回路當(dāng)中的濾波電解電容容量變小、或者電壓檢測(cè)電路出現(xiàn)問(wèn)題也會(huì)致使變頻器發(fā)生欠電壓故障。另外如果變頻器內(nèi)部的緩充電阻未被短路切除,只要變頻器帶載啟動(dòng)也會(huì)發(fā)生報(bào)欠電壓故障。
四、超溫超溫同樣也是變頻器一種常見(jiàn)的故障,該故障多是因?yàn)樽冾l器工作環(huán)境溫度過(guò)高、散熱孔被堵、冷卻風(fēng)扇損壞、溫度傳感器以及溫度檢測(cè)電路損壞等原因所造成的。
選擇使用
西門(mén)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(chǎng)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(mén)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(mén)子430變頻器。
2、選擇變頻器時(shí)應(yīng)以實(shí)際電動(dòng)機(jī)電流值作為變頻器選擇的依據(jù),電動(dòng)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(huì)使電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)和效率變差。因此,用變頻器給電動(dòng)機(jī)供電與用工頻電網(wǎng)供電相比較,電動(dòng)機(jī)的電流會(huì)增加10%而溫升會(huì)增加20%左右。所以在選擇電動(dòng)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(guò)高,影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命。
3、變頻器若要長(zhǎng)電纜運(yùn)行時(shí),此時(shí)應(yīng)該采取措施抑制長(zhǎng)電纜對(duì)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(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí),一定要考慮變頻器到電動(dòng)機(jī)的電纜的長(zhǎng)度總和在變頻器的容許范圍內(nèi)。如果超過(guò)規(guī)定值,要放大兩擋來(lái)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(wú)法實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的過(guò)流、過(guò)載保護(hù),此時(shí),需在每臺(tái)電動(dòng)機(jī)側(cè)加熔斷器來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)。
5、對(duì)于一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合,如高環(huán)境溫度、高開(kāi)關(guān)頻率、高海拔等,此時(shí)會(huì)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(dòng)機(jī)時(shí),由于高速電動(dòng)機(jī)的電抗小,會(huì)產(chǎn)生較多的高次諧波。而這些高次諧波會(huì)使變頻器的輸出電流值增加。因此,選擇用于高速電動(dòng)機(jī)的變頻器時(shí),應(yīng)比普通電動(dòng)機(jī)的變頻器稍大一些。
7、變頻器用于變極電動(dòng)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(dòng)機(jī)工作,否則,會(huì)造成電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn),惡劣時(shí)會(huì)造成變頻器損壞。
8、驅(qū)動(dòng)防爆電動(dòng)機(jī)時(shí),變頻器沒(méi)有防爆構(gòu)造,應(yīng)將變頻器設(shè)置在危險(xiǎn)場(chǎng)所之外。
9、使用變頻器驅(qū)動(dòng)齒輪減速電動(dòng)機(jī)時(shí),使用范圍受到齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)部分潤(rùn)滑方式的制約。潤(rùn)滑油潤(rùn)滑時(shí),在低速范圍內(nèi)沒(méi)有限制;在超過(guò)額定轉(zhuǎn)速以上的高速范圍內(nèi),有可能發(fā)生潤(rùn)滑油用光的危險(xiǎn)。因此,不要超過(guò)最高轉(zhuǎn)速容許值。
10、變頻器驅(qū)動(dòng)繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)時(shí),大多是利用已有的電動(dòng)機(jī)。繞線電動(dòng)機(jī)與普通的鼠籠電動(dòng)機(jī)相比,繞線電動(dòng)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(guò)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(dòng)機(jī)多用于飛輪力矩gd2較大的場(chǎng)合,在設(shè)定加減速時(shí)間時(shí)應(yīng)多注意。
常見(jiàn)問(wèn)題
1、什么是西門(mén)子變頻器?西門(mén)子變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。
2、為什么西門(mén)子變頻器的電壓與電流成比例的改變?
異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是電機(jī)的磁通與轉(zhuǎn)子內(nèi)流過(guò)電流之間相互作用而產(chǎn)生的,在額定頻率下,如果電壓一定而只降低頻率,那么磁通就過(guò)大,磁回路飽和,嚴(yán)重時(shí)將燒毀?電機(jī)。因此,頻率與電壓要成比例地改變,即改變頻率的同時(shí)控制西門(mén)子變頻器輸出電壓,使電動(dòng)機(jī)的磁通保持一定,避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生。這種控制方式多用于?風(fēng)機(jī)、泵類節(jié)能型西門(mén)子變頻器。
3、西門(mén)子變頻器制動(dòng)的有關(guān)問(wèn)題
制動(dòng)的概念:指電能從電機(jī)側(cè)流到西門(mén)子變頻器側(cè)(或供電電源側(cè)),這時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速,負(fù)載的能量分為動(dòng)能和勢(shì)能.?動(dòng)能(由速度和重量確定其大?。╇S著物體的運(yùn)動(dòng)而累積。當(dāng)動(dòng)能減為零時(shí),該事物就處在停止?fàn)顟B(tài)。機(jī)械抱閘裝置的方法是用制動(dòng)裝置把物體動(dòng)能轉(zhuǎn)換為摩擦和能消耗掉。對(duì)于西門(mén)子變頻器,如果輸出頻率降低,電機(jī)轉(zhuǎn)速將跟隨頻率同樣降低。這時(shí)會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)過(guò)程.?由制動(dòng)產(chǎn)生的功率將返回到西門(mén)子變頻器側(cè)。
這些功率可以用電阻發(fā)熱消耗。在用于提升類負(fù)載,在下降時(shí),?能量(勢(shì)能)也要返回到西門(mén)子變頻器 - 或電源側(cè),進(jìn)行制動(dòng).這種操作方法被稱作“再生制動(dòng)”,而該方法可應(yīng)用于西門(mén)子變頻器制動(dòng)。在減速期間,產(chǎn)生的功率如果不通過(guò)熱消耗的方法消耗掉,而是把能量返回送到西門(mén)子變頻器電源側(cè)的方法叫做“功率返回再生方法”。在實(shí)際中,這種應(yīng)用需要“能量回饋單元”選件。
4、采用西門(mén)子變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),電機(jī)的起動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩怎樣?
采用西門(mén)子變頻器運(yùn)轉(zhuǎn),隨著電機(jī)的加速相應(yīng)提高頻率和電壓,起動(dòng)電流被限制在150%額定電流以下 - 根據(jù)機(jī)種不同,為125%~200%。用工頻電源直接起動(dòng)?時(shí),起動(dòng)電流為6~7倍,因此,將產(chǎn)生機(jī)械電氣上的沖擊。采用西門(mén)子變頻器傳動(dòng)可以平滑地起動(dòng) - 起動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng)。起動(dòng)電流為額定電流的1.2~1.5倍,起動(dòng)轉(zhuǎn)?矩為70%~120%額定轉(zhuǎn)矩;對(duì)于帶有轉(zhuǎn)矩自動(dòng)增強(qiáng)功能的西門(mén)子變頻器,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為100%以上,可以帶全負(fù)載起動(dòng)。
5、裝設(shè)西門(mén)子變頻器時(shí)安裝方向是否有限制。
西門(mén)子變頻器內(nèi)部和背面的結(jié)構(gòu)考慮了冷卻效果的,上下的關(guān)系對(duì)通風(fēng)也是重要的,因此,對(duì)于單元型在盤(pán)內(nèi)、掛在墻上的都取縱向位,盡可能垂直安裝。
6、不采用軟起動(dòng),將電機(jī)直接投入到某固定頻率的西門(mén)子變頻器時(shí)是否可以?
在很低的頻率下是可以的,但如果給定頻率高則同工頻電源直接起動(dòng)的條件相近。將流過(guò)大的起動(dòng)電流(6~7倍額定電流),由于西門(mén)子變頻器切斷過(guò)電流,電機(jī)不能起動(dòng)。
7、西門(mén)子變頻器可以傳動(dòng)齒輪電機(jī)嗎?
根據(jù)減速機(jī)的結(jié)構(gòu)和潤(rùn)滑方式不同,需要注意若干問(wèn)題。在齒輪的結(jié)構(gòu)上通常可考慮70~80Hz為最大極限,采用油潤(rùn)滑時(shí),在低速下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)關(guān)系到齒輪的損壞等。
8、西門(mén)子變頻器能用來(lái)驅(qū)動(dòng)單相電機(jī)嗎?可以使用單相電源嗎?
單相電機(jī)基本上不能用。對(duì)于調(diào)速器開(kāi)關(guān)起動(dòng)式的單相電機(jī),在工作點(diǎn)以下的調(diào)速范圍時(shí)將燒毀輔助繞組;對(duì)于電容起動(dòng)或電容運(yùn)轉(zhuǎn)方式的,將誘發(fā)電容器爆炸。西門(mén)子變頻器的電源通常為3相,但對(duì)于小容量的,也有用單相電源運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)種。
9、西門(mén)子變頻器本身消耗的功率有多少?
它與西門(mén)子變頻器的機(jī)種、運(yùn)行狀態(tài)、使用頻率等有關(guān),但要回答很困難。不過(guò)在60Hz以下的西門(mén)子變頻器效率大約為94%~96%,據(jù)此可推算損耗,但內(nèi)藏再生制動(dòng)式(FR-K)西門(mén)子變頻器,如果把制動(dòng)時(shí)的損耗也考慮進(jìn)去,功率消耗將變大,對(duì)于操作盤(pán)設(shè)計(jì)等必須注意。
10、為什么不能在6~60Hz全區(qū)域連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)使用?
一般電機(jī)利用裝在軸上的外扇或轉(zhuǎn)子端環(huán)上的葉片進(jìn)行冷卻,若速度降低則冷卻效果下降,因而不能承受與高速運(yùn)轉(zhuǎn)相同的發(fā)熱,必須降低在低速下的負(fù)載轉(zhuǎn)矩,或采用容量大的西門(mén)子變頻器與電機(jī)組合,或采用專用電機(jī)。
11、西門(mén)子變頻器的壽命有多久?
西門(mén)子變頻器雖為靜止裝置,但也有像濾波電容器、冷卻風(fēng)扇那樣的消耗器件,如果對(duì)它們進(jìn)行定期的維護(hù),可望有10年以上的壽命。
12、西門(mén)子變頻器內(nèi)藏有冷卻風(fēng)扇,風(fēng)的方向如何?風(fēng)扇若是壞了會(huì)怎樣?
對(duì)于小容量也有無(wú)冷卻風(fēng)扇的機(jī)種。有風(fēng)扇的機(jī)種,風(fēng)的方向是從下向上,所以裝設(shè)西門(mén)子變頻器的地方,上、下部不要放置妨礙吸、排氣的機(jī)械器材。還有,西門(mén)子變頻器上方不要放置怕熱的零件等。風(fēng)扇發(fā)生故障時(shí),由電扇停止檢測(cè)或冷卻風(fēng)扇上的過(guò)熱檢測(cè)進(jìn)行保護(hù)
13、關(guān)于散熱的問(wèn)題
如果要正確的使用西門(mén)子變頻器,必須認(rèn)真地考慮散熱的問(wèn)題。西門(mén)子變頻器的故障率隨溫度升高而成指數(shù)的上升。使用壽命隨溫度升高而成指數(shù)的下降。環(huán)境溫度升高10度,西門(mén)子變頻器使用壽命減半。在西門(mén)子變頻器工作時(shí),流過(guò)西門(mén)子變頻器的電流是很大的,西門(mén)子變頻器產(chǎn)生的熱量也是非常大的,不能忽視其發(fā)熱所產(chǎn)生的影響。
保養(yǎng)
變頻器在長(zhǎng)時(shí)間的存放過(guò)程中,儲(chǔ)存環(huán)境可能對(duì)變頻器本身產(chǎn)生許多不利的影響,對(duì)于潮濕、溫度、微塵及腐蝕性氣體等都有一定的要求,在確保其環(huán)境符合要求的前提下,還有必要對(duì)變頻器進(jìn)行定期的維護(hù)保養(yǎng)。
1.西門(mén)子變頻器,保養(yǎng)維護(hù),電容充電?1.外觀檢查?對(duì)長(zhǎng)期存放的變頻器,檢查時(shí)要
注意變頻器的外觀是否有變化,如:外觀有無(wú)變形,有無(wú)磕碰痕跡;有無(wú)液體滲出和物件脫落;有無(wú)動(dòng)物、昆蟲(chóng)、浮游物等人駐,以及其他異常的變化。。
2.檢查風(fēng)機(jī)的靈
用細(xì)的木棍或其他較軟的物體撥動(dòng)風(fēng)葉,手感應(yīng)該流暢,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)靈活,不能有卡澀的現(xiàn)象,觀察風(fēng)機(jī)是否有液體滲出或潤(rùn)滑油的痕跡。
3.電氣性能檢查
長(zhǎng)期存放的變頻器,由于環(huán)境的影響和變頻器器件的使用期限,必須定期對(duì)變頻器進(jìn)行電氣性能的檢查及保養(yǎng)。具體方法如下:
使用萬(wàn)用表檢測(cè)整流部分的整流橋特性,使用萬(wàn)用表的歐姆擋X100,紅表筆接變頻器的“P”端,用黑表筆分別接輸人“R”“S”“T”,表針擺動(dòng)應(yīng)在2/3處,超過(guò)2/3或低于l/2均視異常,將黑紅表筆交換重新測(cè)量,表針不能擺動(dòng),如出現(xiàn)擺動(dòng)則為異常。使用萬(wàn)用表的歐姆擋X100,紅表筆接變頻器的“N”端,用黑表筆分別接輸入“R”“S”“T”,表針擺動(dòng)應(yīng)在2/3處,超過(guò)2/3或低于1/2均視異常,將黑紅表筆交換重新測(cè)量,表針不能擺動(dòng),否則為異常。
用同樣的方法檢查逆變部分,將“R”“S”“T”換為“U”“V”“W”,因?yàn)槟孀兊腎GBT的源極和漏極之間在關(guān)閉狀態(tài)下同樣有整流橋特性。
絕緣測(cè)試。對(duì)于輸人輸出端和地 - 外殼進(jìn)行高壓絕緣檢測(cè),使用500v搖表的黑表端接變頻器的接地標(biāo)識(shí)。紅端分別接“R”“S”“T”“U”“V”“W”,均速搖動(dòng)搖表,測(cè)量絕緣電阻應(yīng)在SM以上。
電容器的檢測(cè)。主回路主要由三相或單相整流橋、平滑電容、濾波電容、IPM逆變橋、限流電阻、接觸器等元器件組成。其中對(duì)變頻器壽命最有影響的是平滑鋁電解電容器,它的壽命主要由加在其兩端的直流電壓和內(nèi)部溫度所決定。在主回路設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)根據(jù)電源電壓選定了電容器的型號(hào),所以內(nèi)部的溫度對(duì)電解電容器[優(yōu)論論文]的壽命起決定作用。
電解電容器相對(duì)溫度的劣化特性直接影響到變頻器的壽命。一般每上升10℃變頻器的壽命減半,這是因?yàn)殡娊怆娙萜鲀?nèi)部的化學(xué)反應(yīng)隨著溫度的升高導(dǎo)致劣化速度加快。劣化速度與材料溫度的關(guān)系遵循阿列里烏斯理論 - 電解液理論。電解電容器的內(nèi)部溫度實(shí)際上是電容器周圍環(huán)境溫度與脈動(dòng)電流造成的溫度之和。
因此,我們應(yīng)該在安裝時(shí)考慮適合的環(huán)境溫度,在電容器劣化過(guò)程中,會(huì)出現(xiàn)靜電容量減小,漏電流增大,等價(jià)電阻值增大,tgδ值增大等現(xiàn)象。維護(hù)保養(yǎng)時(shí)通常以比較容易測(cè)量的靜電容量來(lái)判斷電解電容器的劣化情況,當(dāng)靜電容量低于初期值的80%,絕緣阻抗在5MΩ以下時(shí)應(yīng)考慮更換電解電容器。對(duì)于儲(chǔ)存不超過(guò)5年的電容器我們應(yīng)該定期充電以進(jìn)行維護(hù),每隔半年到一年充電一次方法具體如下:
首先準(zhǔn)備功率不小于5KW的三相調(diào)壓器將調(diào)壓器的輸人端接人有短路過(guò)流保護(hù)的三相電源,三相電源每相必須有10A的交流電流表作為指示。將輸出端通過(guò)快熔接入變頻器的“R”“S”“T”。將變頻器調(diào)至10伏以下,送電,觀察電流表是否異常,如無(wú)異常,將電壓緩緩調(diào)到30伏,觀察5分鐘,如無(wú)異常,每十分鐘將電壓升高20伏,加壓過(guò)程中,隨時(shí)觀察電流的變化,當(dāng)電壓超過(guò)200伏時(shí),振風(fēng)機(jī)等開(kāi)始工作。
這時(shí)可將電壓緩緩升到350伏,觀察有無(wú)電流波動(dòng),維持1小時(shí)后,將電壓升到額定電壓,再維持2小時(shí),繼續(xù)觀察電流。無(wú)異常即可。上電過(guò)程中,如果遇見(jiàn)變頻器的面板顯示有故障代碼,先查明原因,是否與低壓有關(guān),否則應(yīng)引起重視。電源斷開(kāi)后應(yīng)等到充電燈完全熄滅方可拆除電源線,待機(jī)器完全冷卻后裝機(jī)。除日常的檢查外,推薦檢查周期為半年。在眾多的檢查項(xiàng)目中,重點(diǎn)要檢查的是主回路的平滑電容器、邏輯控制回路、電源回路、逆變驅(qū)動(dòng)保護(hù)回路中的電解電容器、冷卻系統(tǒng)中的風(fēng)扇等。除主回路的電容器外,其他電容器的測(cè)定比較困難,因此主要以外觀變化和運(yùn)行時(shí)間為判斷的基準(zhǔn)。
