變頻器在安裝使用中的常見問題和處理_第1頁
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文檔簡介

1、變頻器在安裝使用中的常見問題和處理變頻器由于使用方法不正確或設置環境不合理, 將容易造成變頻器誤 動作及發生故障,或者無法滿足預期的運行效果。為防患于未然,事 先對故障原因進行認真分析顯得尤為重要。外部的電磁感應干擾 如果變頻器周圍存在干擾源, 它們將通過輻射或電源線侵入變頻器的 內部,引起控制回路誤動作,造成工作不正常或停機,嚴重時甚至損 壞變頻器。 提高變頻器自身的抗干擾能力固然重要, 但由于受裝置成 本限制,在外部采取噪聲抑制措施, 消除干擾源顯得更合理、 更必要。 以下幾項措施是對噪聲干擾實行 “三不 ”原則的具體方法:變頻器周圍 所有繼電器、接觸器的控制線圈上需加裝防止沖擊電壓的吸收

2、裝置, 如 RCRC 吸收器;盡量縮短控制回路的配線距離,并使其與主線路分離; 指定采用屏蔽線回路,須按規定進行,若線路較,應采用合理的中繼 方式;變頻器接地端子應按規定進行,不能同電焊、動力接地混用; 變頻器輸入端安裝噪聲濾波器,避免由電源進線引入干擾。 安裝環境 , , 電源異常 , , 雷擊、感應雷電 , , 電源高次諧波1,1, 安裝環境 變頻器屬于電子器件裝置,在其規格書中有詳細安裝使用環境的要 求。在特殊情況下,若確實無法滿足這些要求,必須盡量采用相應抑 制措施: 振動是對電子器件造成機械損傷的主要原因, 對于振動沖擊較大的場合,應采用橡膠等避振措施;潮濕、腐蝕性氣體及塵埃等將 造

3、成電子器件生銹、 接觸不良、絕緣降低而形成短路, 作為防范措施, 應對控制板進行防腐防塵處理, 并采用封閉式結構; 溫度是影響電子 器件壽命及可靠性的重要因素, 特別是半導體器件, 應根據裝置要求 的環境條件安裝空調或避免日光直射。除上述 3 3 點外,定期檢查變頻器的空氣濾清器及冷卻風扇也是非常必 要的。對于特殊的高寒場合, 為防止微處理器因溫度過低不能正常工 作,應采取設置空間加熱器等必要措施。2,2, 電源異常電源異常表現為各種形式,但大致分以下 3 3 種,即缺相、低電壓、停 電,有時也出現它們的混和形式。 這些異常現象的主要原因多半是輸 電線路因風、雪、 雷擊造成的,有時也因為同一供

4、電系統內出現對地 短路及相間短路。而雷擊因地域和季節有很大差異。除電壓波動外,有些電網或自行發電單位,也會出現頻率波動,并且這些現象有時在 短時間內重復出現, 為保證設備的正常運行, 對變頻器供電電源也提 出相應要求。如果附近有直接起動電動機和電磁爐等設備, 為防止這些設備投入時 造成的電壓降低,應和變頻器供電系統分離,減小相互影響;對于要 求瞬時停電后仍能繼續運行的場合, 除選擇合適價格的變頻器外, 還 因預先考慮負載電機的降速比例。 變頻器和外部控制回路采用瞬停補 償方式, 當電壓回復后, 通過速度追蹤和測速電機的檢測來防止在加速中的過電流; 對于要求必須量需運行的設備, 要對變頻器加裝自

5、動 切換的不停電電源裝置。 二極管輸入及使用單相控制電源的變頻器, 雖然在缺相狀態也能繼續 工作,但整流器中個別器件電流過大及電容器的脈沖電流過大, 若長 期運行將對變頻器的壽命及可靠性造成不良影響,應及早檢查處理。3,3, 雷擊、感應雷電 雷擊或感應雷擊形成的沖擊電壓有時也能造成變頻器的損壞。此外, 當電源系統一次側帶有真空斷路器時, 短路器開閉也能產生較高的沖 擊電壓。變壓器一次側真空斷路器斷開時, 通過耦合在二次側形成很高的電壓 沖擊尖峰。為防止因沖擊電壓造成過電壓損壞, 通常需要在變頻器的輸入端加壓 敏電阻等吸收器件, 保證輸入電壓不高于變頻器主回路期間所允許的 最大電壓。當使用真空斷

6、路器時, 應盡量采用沖擊形成追加 RCRC 浪涌 吸收器。 若變壓器一次側有真空斷路器, 因在控制時序上保證真空斷 路器動作前先將變頻器斷開。過去的晶體管變頻器主要有以下缺點:容易跳閘、不容易再起動、 過負載能力低。由于 IGBTIGBT 及 CPUCPU 的迅速發展,變頻器內部增加了 完善的自診斷及故障防范功能,大幅度提高了變頻器的可靠性。 如果使用矢量控制變頻器中的 “全領域自動轉矩補償功能 ”,其中 “起動 轉矩不足 ”、“環境條件變化造成出力下降 ”等故障原因,將得到很好的 克服。該功能是利用變頻器內部的微型計算機的高速運算,計算出當 前時刻所需要的轉矩, 迅速對輸出電壓進行修正和補償

7、, 以抵消因外 部條件變化而造成的變頻器輸出轉矩變化。 此外,由于變頻器的軟件開發更加完善,可以預先在變頻器的內部設 置各種故障防止措施,并使故障化解后仍能保持繼續運行,例如:對 自由停車過程中的電機進行再起動; 對內部故障自動復位并保持連續 運行;負載轉矩過大時能自動調整運行曲線,避免 TripTrip ;能夠對機械 系統的異常轉矩進行檢測。變頻器對周邊設備的影響及故障防范 變頻器的安裝使用也將對其他設備產生影響,有時甚至導致其他設備 故障。因此,對這些影響因素進行分析探討,并研究應該采取哪些措 施時非常必要的。4,4,電源高次諧波 由于目前的變頻器幾乎都采用 PWMPWM 控制方式,這樣的

8、脈沖調制形式 使得變頻器運行時在電源側產生高次諧波電流,并造成電壓波形畸 變,對電源系統產生嚴重影響,通常采用以下處理措施:采用專用變 壓器對變頻器供電, 與其它供電系統分離; 在變頻器輸入側加裝濾波 電抗器或多種整流橋回路, 降低高次諧波分量, 對于有進相電容器的 場合因高次諧波電流將電容電流增加造成發熱嚴重, 必須在電容前串 接電抗器,以減小諧波分量,對電抗器的電感應合理分析計算,避免 形成 LCLC 振蕩。電動機溫度過高及運行范圍 對于現有電機進行變頻調速改造時, 由于自冷電機在低速運行時冷卻 能力下降造成電機過熱。 此外,因為變頻器輸出波形中所含有的高次 諧波勢必增加電機的鐵損和銅損,

9、 因此在確認電機的負載狀態和運行 范圍之后, 采取以下的相應措施: 對電機進行強冷通風或提高電機規 格等級;更換變頻專用電機;限定運行范圍,避開低速區。5,5, 振動、噪聲 振動通常是由于電機的脈動轉矩及機械系統的共振引起的, 特別是當 脈動轉矩與機械共振電恰好一致時更為嚴重。 噪聲通常分為變頻裝置 噪聲和電動機噪聲, 對于不同的安裝場所應采取不同的處理措施: 變 頻器在調試過程中,在保證控制精度的前提下, 應盡量減小脈沖轉矩 成分;調試確認機械共振點,利用變頻器的頻率屏蔽功能,使這些共 振點排除在運行范圍之外; 由于變頻器噪聲主要有冷卻風扇機電抗器 產生,因選用低噪聲器件; 在電動機與變頻器

10、之間合理設置交流電抗 器,減小因 PWMPWM 調制方式造成的高次諧波。6,6,高頻開關形成尖峰電壓對電機絕緣不利 在變頻器的輸出電壓中, 含有高頻尖峰浪用電壓。 這些高次諧波沖擊 電壓將會降低電動機繞組的絕緣強度, 尤其以 PWMPWM控制型變頻器更 為明顯,應采取以下措施: 盡量縮短變頻器到電機的配線距離;采用 阻斷二極管的浪涌電壓吸收裝置,對變頻器輸出電壓進行處理 . .變頻器常見的故障分析及處理方法。一、參數設置類故障 常用變頻器在使用中, 是否能滿足傳動系統的要求, 變頻器的參 數設置非常重要,如果參數設置不正確, 會導致變頻器不能正常工作。1 1、參數設置 常用變頻器,一般出廠時,

11、廠家對每一個參數都有一個默認值,這些參數叫工廠值。 在這些參數值的情況下, 用戶能以面板操作方式 正常運行的,但以面板操作并不滿足大多數傳動系統的要求。 所以,用戶在正確使用變頻器之前,要對變頻器參數時從以下幾個方面進 行:(1 1)確認電機參數,變頻器在參數中設定電機的功率、電流、 電壓、轉速、最大頻率,這些參數可以從電機銘牌中直接得到。( 2 2)變頻器采取的控制方式,即速度控制、轉距控制、 PIDPID 控 制或其他方式。采取控制方式后,一般要根據控制精度,需要進行靜 態或動態辨識。(3 3)設定變頻器的啟動方式,一般變頻器在出廠時設定從面板 啟動,用戶可以根據實際情況選擇啟動方式, 可

12、以用面板、 外部端子、 通訊方式等幾種。4 4)給定信號的選擇,一般變頻器的頻率給定也可以有多種方 式,面板給定、外部給定、外部電壓或電流給定、通訊方式給定,當 然對于變頻器的頻率給定也可以是這幾種方式的一種或幾種方式之 和。正確設置以上參數之后,變頻器基本上能正常工作,如要獲得更 好的控制效果則只能根據實際情況修改相關參數。2 2、參數設置類故障的處理一旦發生了參數設置類故障后, 變頻器都不能正常運行, 一般可 根據說明書進行修改參數。 如果以上不行, 最好是能夠把所有參數恢 復出廠值, 然后按上述步驟重新設置, 對于每一個公司的變頻器其參 數恢復方式也不相同。二、過壓類故障 變頻器的過電壓

13、集中表現在直流母線的支流電壓上。正常情況 下,變頻器直流電為三相全波整流后的平均值。若以 380V380V 線電壓計 算,則平均直流電壓 Ud=Ud= 1.351.35 U U 線=513V513V。在過電壓發生時,直流 母線的儲能電容將被充電,當電壓上至 760V760V 左右時,變頻器過電壓 保護動作。因此,變頻器來說,都有一個正常的工作電壓范圍,當電 壓超過這個范圍時很可能損壞變頻器,常見的過電壓有兩類。1 1、 輸入交流電源過壓這種情況是指輸入電壓超過正常范圍, 一般發生在節假日負載較 輕,電壓升高或降低而線路出現故障,此時最好斷開電源,檢查、處 理。2 2、 發電類過電壓這種情況出現

14、的概率較高, 主要是電機的同步轉速比實際轉速還高,使電動機處于發電狀態,而變頻器又沒有安裝制動單元,有兩起 情況可以引起這一故障。(1 1)當變頻器拖動大慣性負載時,其減速時間設的比較小,在 減速過程中,變頻器輸出的速度比較快, 而負載靠本身阻力減速比較 慢,使負載拖動電動機的轉速比變頻器輸出的頻率所對應的轉速還要 高,電動機處于發電狀態, 而變頻器沒有能量回饋單元,因而變頻器 支流直流回路電壓升高,超出保護值,出現故障,而紙機中經常發生 在干燥部分, 處理這種故障可以增加再生制動單元, 或者修改變頻器 參數,把變頻器減速時間設的長一些。 增加再生制動單元功能包括能 量消耗型,并聯直流母線吸收

15、型、能量回饋型。能量消耗型在變頻器 直流回路中并聯一個制動電阻, 通過檢測直流母線電壓來控制功率管 的通斷。并聯直流母線吸收型使用在多電機傳動系統,這種系統往往 有一臺或幾臺電機經常工作于發電狀態,產生再生能量, 這些能量通 過并聯母線被處于電動狀態的電機吸收。 能量回饋型的變頻器網側變 流器是可逆的,當有再生能量產生時可逆變流器就將再生能量回饋給電網。(2 2)多個電動施動同一個負載時,也可能出現這一故障,主要 由于沒有負荷分配引起的。 以兩臺電動機拖動一個負載為例, 當一臺 電動機的實際轉速大于另一臺電動機的同步轉速時, 則轉速高的電動 機相當于原動機,轉速低的處于發電狀態,引起故障。在紙

16、機經常發 生在榨部及網部, 處理時需加負荷分配控制。 可以把處于紙機傳動速 度鏈分支的變頻器特性調節軟一些。三、過流故障過流故障可分為加速、減速、恒速過電流。其可能是由于變頻器 的加減速時間太短、負載發生突變、負荷分配不均,輸出短路等原因 引起的。這時一般可通過延長加減速時間、減少負荷的突變、外加能 耗制動元件、進行負荷分配設計、對線路進行檢查。如果斷開負載變 頻器還是過流故障,說明變頻器逆變電路已環,需要更換變頻器。四、過載故障過載故障包括變頻過載和電機器過載。其可能是加速時間太短, 直流制動量過大、電網電壓太低、負載過重等原因引起的。一般可通 過延長加速時間、延長制動時間、檢查電網電壓等。

17、負載過重,所選 的電機和變頻器不能拖動該負載,也可能是由于機械潤滑不好引起。 如前者則必須更換大功率的電機和變頻器; 如后者則要對生產機械進 行檢修。五、其他故障1 1、欠壓說明變頻器電源輸入部分有問題,需檢查后才可以運行。2 2、溫度過高如電動機有溫度檢測裝置, 檢查電動機的散熱情況; 變頻器溫度 過高,檢查變頻器的通風情況。變頻器控制回路的抗干擾措施 由于主回路的非線性 (進行開關動作),變頻器本身就是諧波干擾源,而其周邊控制回路卻是小能量、弱信號回路,極易遭受其他裝置產生 的干擾,造成變頻器自身和周邊設備無法正常的工作。因此,變頻器 在安裝使用時,必須對控制回路采取抗干擾措施。1 1 變

18、頻器的基本控制回路變頻器同外部進行信號交流的基本回路有模擬與數字兩種:14 420mA20mA 電流信號回路(模擬);5V/05V/05V5V 電壓信號回路(模擬)。2開關信號回路,變頻器的開停指令、正反轉指令等(數字) 。外部 控制指令信號通過上述基本回路導入變頻器, 同時干擾源也在其回路 上產生干擾電勢,以控制電纜為媒體入侵變頻器。2 2 干擾的基本類型及抗干擾措施(1 1) 靜電耦合干擾: 指控制電纜與周圍電氣回路的靜電容耦合, 在電 纜中產生的電勢。措施:加大與干擾源電纜的距離,達到導體直徑 4040 倍以上時,干擾 程度就不大明顯。在兩電纜間設置屏蔽導體,再將屏蔽導體接地。(2)(2

19、) 靜電感應干擾: 指周圍電氣回路產生的磁通變化在電纜中感應出 的電勢。干擾的大小取決干擾源電纜產生的磁通大小, 控制電纜形成 的閉環面積和干擾電纜與控制電纜間的相對角度。措施:一般將控制電纜與主回路電纜或其他動力電纜分離鋪設, 分離 距離通常在30cm30cm 以上(最低為 10cm10cm),分離困難時,將控制電纜穿 過鐵管鋪設。將控制導體絞合間距越小,鋪設的路線越短,抗干擾效 果越好。(3)(3)電波干擾:指控制電纜成為天線, 由外來電波在電纜中產生電勢。措施:同(1)(1)和(2)(2) 所述。必要時將變頻器放入鐵箱內進行電波屏蔽, 屏蔽用鐵箱要接地。(4)(4)接觸不良干擾:指變頻器

20、控制電纜的電接點及繼電器接觸不良, 電阻發生變化在電纜中產生的干擾。措施:對繼電器采用并聯觸點或鍍金觸點繼電器或選用密封式繼電 器。對電纜應定期做擰緊加固處理。(5)(5)電源線傳導干擾:指各種電氣設備從同一電源系統獲得供電時, 由其他設備在電源系統直接產生電勢。措施:變頻器的控制電源由另外系統供電, 在控制電源的輸入側裝設 線路濾波器或隔離變壓器,且屏蔽接地。(6)(6)接地干擾: 指機體接地和信號接地。 對于弱電壓電流回路及任何 不合理的接地均可誘發干擾, 比如設置兩個以上接地點, 接地處會發 生電位差,產生干擾。措施:速度給定的控制電纜取一點接地, 接地線一作為信號的通路使 用。電纜的接

21、地在變頻器側進行,使用專設的接地端子,不與其他接 地端子共用,并盡量減少接地端子引接點的電阻,一般不大于 1003,1003,3 3 其他注意事項(1)(1)裝有變頻器的控制柜, 應盡量遠離大容量變壓器和電動機。 其控 制電纜線路也應避開這些漏磁通大的設置。(2)(2)弱電壓電流控制電纜不要接近易產生電弧的斷路器和接觸器。 控制電纜建議采用 1.25mm1.25mmK2 2 或 2m2mM2 2 屏蔽絞合絕緣電纜。(4)(4) 屏蔽電纜的屏蔽要連續到電纜導體同樣長。 電纜在端子箱中連接 時,屏蔽端子要互相連接。變頻器常見故障分析1 1 變頻器充電啟動電路故障通用變頻器一般為電壓型變頻器, 采用

22、交一直一交工作方式, 即是輸 入為交流電源, 經三相整流橋后變為直流電壓, 然后再經三相橋式逆 變電路變換為調壓調頻的三相交流電輸出到負載。 當變頻器剛上電 時, 由于直流側的平波電容容量非常大,充電電流很大,通常采用一 個啟動電阻來限制充電電流, 常見的變頻啟動兩種電路 , ,如圖 1 1 所示。 充電完成后, 控制電路通過繼電器的觸點或晶閘管將電阻短路,啟動 電路故障一般表現為啟動電阻燒壞, 變頻報警顯示為直流母線電壓故 障,一般在設計變頻器時, 為了減少變頻器的體積,啟動電阻值選擇 在 10105050w,功率為 1010 5050w。當變頻器的交流輸入電源頻繁通斷, 或者旁路接觸器的觸

23、點接觸不良 時,以及旁路晶閘管導通阻值變大時,都會導致啟動電阻燒壞。如遇 此情況,可購規格的電阻換屆之, 同時必須找出引出電阻燒壞的原因, 才能將變頻器投入使用。2 2 變頻器無故障顯示,但不能高速運行某廠一臺變頻器狀態正常,但調不到高速運行,經檢查,變頻器并無故障,參數設置正確,調速輸入信號正常,上電運行時測試出現變頻 器直流母線電壓只有 450V450V 左右,正常值為 580580600V,600V,再測輸入側, 發現缺了一相,原因是輸入側的一個空氣開關的一相接觸不良造成 的。實際上變頻器缺一相輸入時,是可以工作的, 因多數變頻器的母 線電壓下限為400V,400V,只有當直流母線電壓降

24、至400400V V以下時,變頻器 才報告直流母線低電壓故障。當兩相輸入時,直流母線壓為380380X1.2=4561.2=456 400V400V。當變頻器不運行時,由于平波電容的作用,直流電 壓也可達到正常值。新型的變頻器都是采用 PWMPWM 控制技術,調壓調頻 的工作在逆變橋完成, 雖然在低頻段輸缺相時仍可以正常工作, 但因 為輸入電壓低使輸出電壓低,造成異步電機轉矩低,頻率上不去,所 以不能高速運行。3 3 變頻器顯示過流故障出現這種故障顯示時, 首先檢查加速時間參數是否太短, 力矩提升參 數是否太大,然后檢查負載是否太重。如果無這些現象,可以斷開輸 出側的電流互感器和直流側的霍爾電

25、流檢測點, 復位后運行, 看是否 出現過流現象, 如果出現的話, 很可能是含有過壓過流、 欠壓、過載、 過熱、缺相、短路等保護功能的 IPMIPM 模塊出現故障,一般更換 IPMIPM 模 塊即可。4.4. 變頻器顯示過壓故障 這種故障一般是雷雨天氣出現, 由于雷電串入變頻器的電源中, 使變 頻器直流側的電壓檢測器動作而跳閘, 在這種情況下, 通常只須斷開 變頻器電源 1min1min 左右,再合上電源,即可復位;另一種情況是變頻 器驅動大慣性負載, 就出現過壓現象, 這時變頻器的減速停止屬于再 制動,在停止過程中,變頻器的輸出頻率按線性下降,而負載電機的 頻率高于變頻器的輸出頻率, 負載電機

26、處于發電狀態, 機械能轉化為 電能,并被變頻器直流側的平波電容吸收,這種能量足夠大時,就會 產生所謂的“泵升現象” ,變頻器直流側的電壓會超過直流母線的最 大電壓而跳閘, 對于這種故障, 一是將減速時間參數設置長些或增大制動電阻或增加制動單元;二是將變頻器的停止方式設置為自由停 車。5.5. 電機發熱,變頻器顯示過載 對于已經投入運行的變頻器如果出現這種故障 , , 就必須檢查負載的狀 況. .新安裝的變頻器可能是 V/FV/F 曲線設置不當或電氣參數設置有問題 如一臺新裝變頻器 , , 其驅動的是一臺變頻電機 , , 電機額定參數為 220V/50HZ,220V/50HZ,而變頻器出廠時設置

27、為380V/50HZ,380V/50HZ,由于安裝人員沒有正確變頻器的 V/FV/F 參數,導致電機運行一段時間后轉子出現磁飽和, 致使電機轉速降低, 發熱而過載。 在使用變頻器的無速度傳感器矢量 控制方式時,沒有正確的設置負載電機的額定電壓、電流、容量等參 數及設置的變頻器載波率過高時,均會導致電機發熱過載, 另處設計 者設計變頻器常常在低頻段工作, 而沒有考慮到在低頻段工作的電機 散熱變差的問題, 致使電機工作一段時間后發熱過載, 對于是種情況, 需加裝散熱裝置。交流變頻速以其節能顯著、保護完善、控制性能好、過載能力強、使 用維護方便等特點,迅速發展起來,已成為電動機調速的主潮流。變 頻調

28、速在我國已進入推廣應用階段。 然而由于認識上的局限, 人們在VVVFVVVF(變頻變壓)變頻器的實際應用中還存在許多錯誤。怎樣結合生 產工藝要求正確使用變頻器并使其充分發揮效益, 已成人們關注的焦 點。現結合工程應用中的故障實例, 對變頻器在應用中普遍存在的問 題進行分析。一、故障實例1 1、誤操作故障某水泥廠 7#7#水泥回轉窯篦式冷卻機設計選用兩臺Y250M-830kWY250M-830kW電動機分別傳動兩級篦床,變頻調速控制,其控制原理如圖 1 1 所示。 圖中 VVVFVVVF 是日產富士 FRNO37P7-4EX57kVFRNO37P7-4EX57kV 通用變頻頻器,裝于低壓 配電室

29、內,其電源接觸器及運轉命令上冷卻機現場和控制室兩地操 作, KAKA 是篦冷機與破碎機聯鎖觸點。變頻器系統試車時,因工藝需 要,操作人員在主控室操作 SB4SB4 斷開變頻器電源接觸器 K KM M使處于 集中控制的篦冷機停車。重新開車時,兩臺變頻器均進入0H20H2(外部故障)閉鎖狀態,故障歷史查詢顯示 0H20H2 和 LULU (低電壓),檢查端子THRTHR 隨聯接良好, 電源電壓正常, 按 RESETRESET 鍵復位無效, 測量主電路 直流電壓為 518V518V。經分析故障前篦冷機工作于集中控制狀態,參與 系統聯鎖, 操作員停變頻器電源實現停車時, 計算機進行內部數據讀 操作并獲

30、取正轉指令,但此時主回路直流電壓尚未建立,CPUCPU 僉測后封鎖輸出,發出 0H20H2 故障信號,因此,導致故障的真正原因是錯誤操 作,而非現場技術人員認為的由電源接觸器頻繁起動變頻器所致。 故 障原因明確以后, 針對現場情況規定了操作程序, 開停車使用控制室 內的 S2S2(集中控制時)或 SB5SB5 SB6SB6 開停車按鈕,將集中控制室內變 頻器電源接觸器控制按鈕 SB3SB3 SB4SB4 用膠帶貼封,僅當停機檢修時啟 用,以避免誤操作現象出現,系統運行正常。圖 1 12 2、 使用條件造成的故障 一家油田某采區所用的九臺變頻器在短期內燒毀三臺,故障都是 變頻器控制的變壓器燒毀導

31、致主板等部件損壞。 據了解,該地區電網 電壓有時高達 480V,480V,遠超過手冊規定的+10%+10%勺電壓上限,使絕緣裕 度較小的控制變壓器燒毀。 這是一個變頻器用于嚴重過壓條件下而損 壞的曲型事例。因此,使用變頻器時,應對使用現場的電網質量、環 境溫度、粉塵、 干擾等條件認真調查,外部條件不能滿足要求時應采 取有效措施加以解決。二、變頻器應用中的常見問題及處理方法1 1 、變頻器電源開關的設置與控制變頻器用戶手冊規定, 在電源與主電路端子之間, 一定要接一個 開關,這是為了確保檢修安全。對這一點,一般用戶能夠按手冊要求 做。但容易忽視的是手冊還建議在開關后裝設電磁接觸器, 其目的是 在

32、變頻器進入故障保護狀態時能及時切斷電源, 防止故障擴散。 在實 際使用中,有的用戶沒有安裝,有的使用不合理;如圖 1 1 方案中電源 接觸器僅被用來實現遠地停送電及變頻器的過負荷保護;有些方案則 僅用于起、停電動機。這都是不恰當的。由于變頻器價格較高,使用 時應在電源接觸器控制回路中串接變頻器故障報警接觸器動斷觸點 控制回路中串接變頻器故障報警接鏈接觸器動斷觸點(如富士 P7/G7P7/G7 系列的 B30B30 C30C30 觸點),這對大容量變頻器尤為重要。變頻器電源進線端一定要裝設開關, 使用中宜優選刀熔開關, 該 開關有明顯的斷點,集電源開關、隔離開關、應急開關和是路保護于 一體,性能

33、優于目前采用較多的單一熔斷器、 刀開關或自動空氣開關 等方案。對大容量變頻器應選配快速熔斷器以保護整流模塊。變頻器電源側設置接觸器應選配快速熔斷器以保護整流模塊。 變頻器電源側設置接觸器并參與故障聯鎖時, 應將控制電源輔助 輸入端子接于接觸器前, 以保證變頻器主電路斷電后, 故障顯示和集 中報警輸出信號得以保持,便于實現故障檢索及診斷。2 2 、不應用電源側接觸器頻繁起、停電動機 實際應用中,有許多控制方案設置外圍電路控制電源側接觸器實 現系統軟起動特性, 圖 2 2 是某雜志一篇文章推薦的日產三墾 (SANKESANKE)K K 變頻器的控制方案。由圖可知,該方案電動機起動時按 SB2SB2

34、 其觸點 閉合, KA1KA1 得電,其動合觸點分別發出變頻器運行和時間繼電器 KTKT 的激勵命令,KTKT 延時斷開動合觸點提供繼電器 KA2KA2 激勵命令,KA2KA2 動 合觸點控制 KMKM 吸合,變頻器得電起動電動機。停車時按 SB1SB1 發出停 車命令,KA1KA1 斷電,其動合觸點復位,取消運行命令并使 KTKT 斷電, KTKT 動合觸點延時 20s20s 復位,電源接觸器 KMKM 斷電,實現當 KMKM 起動時, 先閉合 KA1,KA1,停止時先斷開 KA1KA1 的辦法,可達到起動、停止軟特性, 從而避免電動機反饋電壓侵入變頻器。圖 2 2上述方案建議利用電源接觸器

35、直接起動變頻器來實現電動機起 動、停止的軟特性是錯誤的。由圖 3 3 可知,當電壓型交 - -直- -交變頻器 通電時,主電路將產生較大充電電流,頻繁重復通斷電,將產生熱積 累效應,引起元件的熱疲勞,縮短設備壽命。 因此上述方案不適用于 頻繁起動的設備。 對不頻繁起動的設備也無優越性 (某些大容量變頻 器根本無法起動,如例 1 1 所述),因為變頻器本身具有優越的控制性 能,實現軟起動特性應優先考慮利用正、反轉命令和通過加、減速速 時間設定實現, 無謂地增加許多外圍電路器件, 不但浪費資金而且降 低了系統的可靠性,大大降低了響應速度,加大維護工作量,增加損 耗,是不足取的。圖 3 33 3、電

36、動機過載保護宜優先選擇電子熱繼電器 一部分專業人員認為, 變頻器內部的過載保護只是為保護其自身 而設,對電動機過載保護不適用,為了保護電動機,必須另設熱繼電 器。在實際應用中, 筆者所見各種變頻調速控制方案也絕大多數在電 路的不同位置設置了熱繼電器,以完成所控單臺電動機的過負荷保 護,這顯然又是一種誤解。對一臺變頻器控制一臺標準四極電動機的 控制方案而言,使用變頻器電子熱過載繼電器保護電動機過載, 無疑 要優于外加熱繼電器, 對普通電動機可利用其矯正特性解決低速運行 時冷卻條件惡化的問題, 使保護性能更可靠。 尤其是新型高機能變頻 器(如富士 9S9S 系列)現已在用戶手冊中給出設定曲線,用戶

37、可根據 工藝條件設定。通常,考慮到變頻器與電動機的匹配,電子熱過載繼 電器可在 50%105%50%105%額定電流范圍內選擇設定。只有在下列情況時,才用常規熱繼電器代替電子熱繼電器: 所用電動機不是四極電動機。使用特殊電動機(非標準通用電動機) 一臺變頻器控制多臺電動機。電動機頻繁起動。但是,如果用戶有豐富的運行經驗時, 筆者仍建議通過電子熱繼 電器的合理設定 (引入校正系數) 來完成單臺電動機變頻調速的過載 保護。當變步器選用外部熱繼電器進行電動機過載保護時, 熱繼電器應 裝設于變頻器輸出側, 常見的裝于輸入側的方案起不到保護作用 (變 頻器的變頻變壓特性使其低頻時輸入電流遠遠小于輸出電流

38、) 。過載 保護應根據設備工藝要求情況,采用變頻器停止命令(斷開CMCM 或空轉停車(斷開 BXBX 命令實現停車,不宜通過電源接觸器實現。4 4、變頻器與電動機間不宜裝設接觸器裝設于變頻器和電動機間的接觸器在電動機運行時通斷,將產生 操作過電壓,對變頻器造成損害,因此,用戶手冊要求原則上不要在 變頻器與電動機之間裝設接觸器。但是,當變頻器用于下列情況時, 仍有必要設置:當用于節能控制的變頻調速系統時常工作于額定轉速, 為實現經 濟運行需切除變頻器時。參與重要工藝流程, 不能長時間停運, 需切換備用控制系統以提 高系統可靠性時。一臺變頻器控制多臺電動機(包括互為備用的電動機)時。變頻 器輸出側設置電磁時, 設計外圍電路應避免接

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