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技術(shù)文章

變頻器常見的使用問題與對策

閱讀:421發(fā)布時(shí)間:2015-9-25

1、1臺(tái)變頻器帶多臺(tái)電機(jī)時(shí),怎么選定變頻器容量?

1臺(tái)變頻器并聯(lián)驅(qū)動(dòng)多臺(tái)電機(jī),請使電機(jī)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。


2、怎么解決高次諧波問題?

二極管整流電路會(huì)產(chǎn)生……5、7、11、13次……的高次諧波。

影響:電流增大、功率因數(shù)下降

對策:請裝上AC或DC電抗器(3%壓降左右)


3、怎么解決電壓不平衡問題?

有時(shí)很小的電壓不平衡會(huì)引起很嚴(yán)重的電流不平衡,甚至產(chǎn)生缺相。
后果:整流橋損壞,電解電容損壞(由脈動(dòng)電流增大)

對策:如果某一相的電流超過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(xiàn)電流不平衡,不會(huì)損壞機(jī)器。


4、如在輸出側(cè)有電磁接觸器,有什么注意事項(xiàng)?

①在運(yùn)行中請勿斷開再吸合,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。

②發(fā)生瞬時(shí)停電時(shí),使變頻器停機(jī)。 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)斷開而變頻器不出現(xiàn)欠壓報(bào)警。故在復(fù)電時(shí),產(chǎn)生沖擊電流,變頻器可能會(huì)過流跳閘。


5、對于使用環(huán)境有什么要求?

①溫度 允許周圍溫度:-10到40℃(如取下通風(fēng)殼,可到50℃) 變頻器內(nèi)部溫度比周圍溫度還高10~20℃ *安裝在柜子里時(shí),一定要注意柜子的體積、變頻器的位置、排氣風(fēng)扇的風(fēng)量。 *周圍溫度越低,變頻器壽命就會(huì)越長。

②濕度 90%以下(無水珠凝結(jié)現(xiàn)象)在相當(dāng)于戶外的情況下。如果周圍溫度突然下降,水珠凝結(jié)現(xiàn)象是會(huì)很容易出現(xiàn)的。 線路板接插件部分干燥后,絕緣會(huì)下降,可能引起誤動(dòng)作。

③導(dǎo)電性灰塵、油霧、腐蝕性氣體 雖然電路基板已防塵防濕處理過,但接插件等接觸部分。

油霧 →主要是風(fēng)扇受影響 *腐蝕性氣體→主要是銅排、各器件的管腳會(huì)腐蝕。


6、如果現(xiàn)場的海拔標(biāo)準(zhǔn)高度超過1000M,有什么對策?

 現(xiàn)場的海拔標(biāo)高過1000m時(shí),請把負(fù)載率減少(因冷卻效果降低)。
 標(biāo)準(zhǔn)2000m:把負(fù)載電流下降到90% ,3000m:把負(fù)載電流下降80%。


7、如果在安裝場所有振動(dòng),如何解決?

 基本上變頻器不允許振動(dòng) 即使開始的時(shí)候沒問題,時(shí)間長了也會(huì)出現(xiàn)故障,如果沒有無振動(dòng)的安裝場所,請采用防振膠墊。

 一般規(guī)格表上的"振動(dòng)"表示"運(yùn)輸過程中的振動(dòng)"并不是"使用時(shí)的振動(dòng)"。


8、變頻器的過電流保護(hù)及處理方法?

  過電流保護(hù)功能變頻器中,過電流保護(hù)的對象主要指帶有突變性質(zhì)的、電流的峰值超過了變頻器的容許值的情形。由于逆變器件的過載能力較差,所以變頻器的過電流保護(hù)是至關(guān)重要的一環(huán),迄今為止,已發(fā)展得十分完善。

(1) 過電流的原因

a、工作中過電流即拖動(dòng)系統(tǒng)在工作過程中出現(xiàn)過電流.其原因大致來自以下幾方面: ① 電動(dòng)機(jī)遇到?jīng)_擊負(fù)載,或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)“卡住"現(xiàn)象,引起電動(dòng)機(jī)電流的突然增加。② 變頻器的輸出側(cè)短路,如輸出端到電動(dòng)機(jī)之間的連接線發(fā)生相互短路,或電動(dòng)機(jī)內(nèi)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程中出現(xiàn)異常。例如由于環(huán)境溫度過高,或逆變器件本身老化等原因,使逆變器件的參數(shù)發(fā)生變化,導(dǎo)致在交替過程中,一個(gè)器件已經(jīng)導(dǎo)通、而另一個(gè)器件卻還未來得及關(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(fù)極間處于短路狀態(tài)。

b、升速時(shí)過電流當(dāng)負(fù)載的慣性較大,而升速時(shí)間又設(shè)定得太短時(shí),意味著在升速過程中,變頻器的工作效率上升太快,電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速迅速上升,而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速因負(fù)載慣性較大而跟不上去,結(jié)果是升速電流太大。

c、降速中的過電流當(dāng)負(fù)載的慣性較大,而降速時(shí)間設(shè)定得太短時(shí),也會(huì)引起過電流。因?yàn)?,降速時(shí)間太短,同步轉(zhuǎn)速迅速下降,而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子

因負(fù)載的慣性大,仍維持較高的轉(zhuǎn)速,這時(shí)同樣可以是轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度太大而產(chǎn)生過電流。

(2)處理方法

a、起動(dòng)時(shí)一升速就跳閘,這是過電流十分嚴(yán)重的現(xiàn)象,主要檢查 ① 工作機(jī)械有沒有卡住 ② 負(fù)載側(cè)有沒有短路,用兆歐表檢查對地有沒有短路 ③ 變頻器功率模塊有沒有損壞 ④ 電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩過小,拖動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)不起來。

b、起動(dòng)時(shí)不馬上跳閘,而在運(yùn)行過程中跳閘,主要檢查 ① 升速時(shí)間設(shè)定太短,加長加速時(shí)間 ② 減速時(shí)間設(shè)定太短,加長減速時(shí)間③ 轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償(U/F比)設(shè)定太大,引起低頻時(shí)空載電流過大 ④ 電子熱繼電器整定不當(dāng),動(dòng)作電流設(shè)定得太小,引起變頻器誤動(dòng)作。


9、一般變頻器有幾種干擾?

①傳導(dǎo)干擾……通過電線、接地線 ;

②感應(yīng)干擾……由電磁感應(yīng)、靜電感應(yīng) ;

③輻射干擾……通過電線、變頻器。


10、對于干擾問題有什么具體對策?

對產(chǎn)生干擾方(變頻器)的對策:

 ?、賯鲗?dǎo)干擾……在輸入側(cè)使用干擾濾波器(輸入)、零相電抗器、接地電容、絕緣變壓器。 ②感應(yīng)干擾……把輸入/輸出線、動(dòng)力線、信號線分離。采用屏蔽線,并使用電源線濾波器(共用扼流圈、磁環(huán)),正確接地。 ③輻射干擾……注意控制柜子中的安裝和動(dòng)力線的金屬配管。 降低載波頻率也有效果。

對被干擾方的對策:

  如果受到干擾的電線或?qū)ο竺鞔_的話,就針對處理。 如果不明確,就根據(jù)以下順序處理。 ①盡量遠(yuǎn)離變頻器。 ②信號線采用屏蔽線,且屏蔽線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在電源線中插入電源線濾波器(正常狀態(tài)扼流器、小型的噪音濾波器)。 ⑤接地線的分離。 (后面34、35有詳細(xì)說明)


11、怎么延長變頻器壽命?

(主要是電解電容、風(fēng)扇) 請盡量把環(huán)境溫度降低。如果周圍溫度高10℃,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(biāo)準(zhǔn)壽命為5年。

風(fēng)扇 :由于潤滑油的老化。標(biāo)準(zhǔn)壽命為2-3年。

壽命的判斷方法

電解容器: ①斷電后,LED燈滅得太快(與其他機(jī)器比較) ②頻繁出現(xiàn)低電壓報(bào)警。(以前很少出現(xiàn))

風(fēng)扇: ①風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),有摩擦音。 ②電源切斷時(shí),很快停下來。


12、漏電斷路器經(jīng)常跳閘,如何解決?

  輸出線與電機(jī)之間的分布電容引起,電線越長或電機(jī)容量越大時(shí),漏電流越大,漏電斷路器容易動(dòng)作。

對策:
①增加漏電開關(guān)的漏電設(shè)定電流。 ②使用帶高頻對策的漏電開關(guān)。
③降低載波頻率。 ④采用輸出電抗器。


13、怎么解決電機(jī)的機(jī)械振動(dòng)?

  設(shè)備的共振:用回避頻率處理,如變頻器提供了參數(shù)修正不穩(wěn)定現(xiàn)象,由小到大逐漸改變該設(shè)定值(去除不穩(wěn)定現(xiàn)象) 10Hz-40Hz輕負(fù)載時(shí)容易產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象。


14、電機(jī)損耗及發(fā)熱問題,如何解決?

  使用變頻器后,由于高次諧波的影響,溫度比工頻驅(qū)動(dòng)高(主要是二次銅損增大)對于大多數(shù)風(fēng)冷電機(jī)來說,在保持低于50Hz連續(xù)運(yùn)行,散熱效果變差。

對策: ①加交流輸出電抗器(阻抗為3%) ②采用變頻電機(jī)。

速度為額定速度1/2時(shí),輸出轉(zhuǎn)矩降低10%,速度為額定速度1/3時(shí),輸出轉(zhuǎn)矩降低20%。


15、如何避免電機(jī)絕緣擊穿事故?

  由輸出線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的開關(guān)頻率越高,配線越長,產(chǎn)生的浪涌電壓越高,zui大時(shí),可產(chǎn)生直流電壓2倍的浪涌電壓。

對策: 采用高絕緣強(qiáng)度的電機(jī) 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。 如果絕緣問題存在的話,會(huì)在短期內(nèi)出現(xiàn)問題。


16、怎么設(shè)定加減速時(shí)間及轉(zhuǎn)矩提升?

  負(fù)載的慣量大,一般起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小。所以,加減速度時(shí)間值設(shè)定大時(shí),轉(zhuǎn)矩提升值要設(shè)定小。

  起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大的負(fù)載,一般慣量小。所以,加減速時(shí)間設(shè)定小時(shí),轉(zhuǎn)矩提升要設(shè)定大一些。 而且 ①如果加減速時(shí)間長,大電流流過的時(shí)間長。 ②逐步加大轉(zhuǎn)矩提升,電流會(huì)逐步減小,直到電流反而增大時(shí),停止轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)奶嵘?③始動(dòng)頻率設(shè)得高一些(5-10Hz)用無速度傳感器模式,自動(dòng)設(shè)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。


17、PWM和PAM的不同特點(diǎn)?

  PWM是英文Pulse Width Modulation(脈沖寬度調(diào)制)縮寫,按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖寬度,以調(diào)節(jié)輸出量和波形的一種調(diào)值方式。 PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脈沖幅度調(diào)制) 縮寫,是按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖幅度,以調(diào)節(jié)輸出量值和波形的一種調(diào)制方式。


18、為什么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)能型變頻器。


19、采用變頻器運(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。

  采用變頻器傳動(dòng)可以平滑地起動(dòng)(起動(dòng)時(shí)間變長)。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;對于帶有轉(zhuǎn)矩自動(dòng)增強(qiáng)功能的變頻器,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為100%以上,可以帶全負(fù)載起動(dòng)。


20、失速防止功能是什么意思?

  如果給定的加速時(shí)間過短,變頻器的輸出頻率變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過轉(zhuǎn)速(電角頻率)的變化,變頻器將因流過過電流而跳閘,運(yùn)轉(zhuǎn)停止,這就叫作失速。為了防止失速使電機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),就要檢出電流的大小進(jìn)行頻率控制。當(dāng)加速電流過大時(shí)適當(dāng)放慢加速速率。減速時(shí)也是如此。兩者結(jié)合起來就是失速防止功能。


21、什么是再生制動(dòng)?

  電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中如果降低指令頻率,則電動(dòng)機(jī)變?yōu)楫惒桨l(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)行,作為制動(dòng)器而工作,這就叫作再生(電氣)制動(dòng)。


22、是否能得到更大的制動(dòng)力?

  從電機(jī)再生出來的能量貯積在變頻器的濾波電容器中,由于電容器的容量和耐壓的關(guān)系,通用變頻器的再生制動(dòng)力約為額定轉(zhuǎn)矩的10%~20%。如采用選用件制動(dòng)單元,可以達(dá)到50%~100%。


23、在同一工廠內(nèi)大型電機(jī)一起動(dòng),運(yùn)轉(zhuǎn)中變頻器就停止,這是為什么?

  電機(jī)起動(dòng)時(shí)將流過和容量相對應(yīng)的起動(dòng)電流,電機(jī)定子側(cè)的變壓器產(chǎn)生電壓降,電機(jī)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(hù)功能(IPE)動(dòng)作,造成停止運(yùn)轉(zhuǎn)。


24、變頻器能用來驅(qū)動(dòng)單相電機(jī)嗎?可以使用單相電源嗎?

  基本上不能用。對于調(diào)速器開關(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。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(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)種。


25、使用帶制動(dòng)器的電機(jī)時(shí)應(yīng)注意什么?

制動(dòng)器勵(lì)磁回路電源應(yīng)取自變頻器的輸入側(cè)。如果變頻器正在輸出功率時(shí)制動(dòng)器動(dòng)作,將造成過電流切斷。所以要在變頻器停止輸出后再使制動(dòng)器動(dòng)作。


26、想用變頻器傳動(dòng)帶有改善功率因數(shù)用電容器的電機(jī),電機(jī)卻不動(dòng),原因是什么?

  變頻器的電流流入改善功率因數(shù)用的電容器,由于其充電電流造成變頻器過電流(OCT),所以不能起動(dòng),作為對策,請將電容器拆除后運(yùn)轉(zhuǎn);至于改善功率因數(shù),在變頻器的輸入側(cè)接入AC電抗器是有效的。


27、變頻器的壽命有多久?

  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,如果對它們進(jìn)行定期的維護(hù),可望有10年以上的壽命。


28、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?

  對于小容量也有無冷卻風(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)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,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),由電扇停止檢測或冷卻風(fēng)扇上的過熱檢測進(jìn)行保護(hù)。


29、濾波電容器為消耗品,那么怎樣判斷它的壽命?

作為濾波電容器使用的電容器,其靜電容量隨著時(shí)間的推移而緩緩減少,定期地測量靜電容量,以達(dá)到產(chǎn)品額定容量的85%為基準(zhǔn)來判斷壽命。 


30、變頻器的載波頻率對運(yùn)行的影響?

(1)載波頻率升高,變頻器zui大輸出電流將降低. (2)載波頻率增加,可減小電機(jī)噪音. (3)載波頻率升高,產(chǎn)生的諧波干擾越嚴(yán)重。


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