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變頻器應(yīng)用中常見使用問題及處理方法
來源: | 作者:長沙貝士德電氣科技有限公司 | 發(fā)布時間: 2023-12-21 | 292 次瀏覽 | 分享到:

Q:如何延長變頻器使用壽命(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與其他機器比較,斷電后,LED燈滅得太快;②頻繁出現(xiàn)低電壓報警;  
  風(fēng)扇:①風(fēng)扇運轉(zhuǎn)時,有摩擦音;②電源切斷時,很快停下來。

Q:怎么設(shè)定加減速時間及轉(zhuǎn)矩提升?

A:負載的慣量大,一般起動轉(zhuǎn)矩小。所以,加減速時間值設(shè)定大時,轉(zhuǎn)矩提升值要設(shè)定小。
  起動轉(zhuǎn)矩大的負載,一般慣量小。所以,加減速時間值設(shè)定小時,轉(zhuǎn)矩提升要設(shè)定大一些。
  且①如果加減速時間長,大電流流過的時間長;②逐步加大轉(zhuǎn)矩提升,電流會逐步減小,直到電流反而增大時,停止轉(zhuǎn)矩補償?shù)奶嵘虎凼紕宇l率設(shè)得高一些(2-10Hz)。
  采用無速度傳感器/矢量控制模式時,自動設(shè)轉(zhuǎn)矩補償。

Q:一臺變頻器帶多臺電機時,怎么選定變頻器容量?

A:1臺變頻器并聯(lián)驅(qū)動多臺電機(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。電機在運行過程中應(yīng)同時啟動/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:輸出線與電機之間的分布電容引起,電線越長或電機容量越大時,漏電電流越大,漏電斷路器容易動作。解決方法如下: 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。

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(dǎo)干擾,通過電線、接地線;感應(yīng)干擾,由電磁感應(yīng)、靜電感應(yīng);輻射干擾,通過電線、變頻器。對產(chǎn)生干擾方(變頻器)的對策如下:
1傳導(dǎo)干擾,在輸入側(cè)使用輸入專用干擾濾波器、零相電抗器、接地電容、絕緣變壓器;
2感應(yīng)干擾,把輸入/出線、動力線、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,注意控制柜中的安裝和動力線的金屬配管;
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或?qū)ο竺鞔_的話,就針對處理;
2如果不明確,就根據(jù)以下順序處理:①盡量遠離變頻器;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。

Q: 何為載波頻率,如何調(diào)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,它將引起電動機鐵芯的振動而發(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,噪音將增大。為減小噪音,變頻器為用戶提供了可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整載波頻率的功能,以避開噪音的諧振頻率。
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(shè)備會產(chǎn)生電磁干擾。
D.從改善電流波形的角度來說,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(shè)置越高,電機噪音越小,但是變頻器自身功率器件開關(guān)損耗越大,變頻器發(fā)熱越嚴重。載波頻率設(shè)置越低,電機噪音越大,但是變頻器自身功率器件開關(guān)損耗越小。

Q:變頻器能用來驅(qū)動單相電機嗎?可以使用單相電源嗎?

A:基本上不能用。對于調(diào)速器開關(guān)起動式的單相電機,在工作點以下的調(diào)速范圍時將燒毀
 輔助繞組;對于電容起動或電容運轉(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,也有用單相電源運轉(zhuǎn)的機種?! ?/p>

Q:變頻器上電沒有顯示怎么辦?

A:先檢查電源是否接到變頻器,空開是否合上,電源是否有缺相;如果電源正常,則檢查變頻器面板與鍵盤線是否連接完好,變頻器主控板上的指示燈是否點亮;如果指示燈點亮,說明電源板已連接到主控板,若鍵盤接線也正常,則說明是主控板或面板有故障。

Q:怎么解決電壓不平衡問題?

A:有時很小的電壓不平衡會引起很嚴重的電流不平衡,甚至產(chǎn)生缺相。導(dǎo)致整流橋損壞,電解電容損壞(脈動電流增大)。對策:如果某一相的電流超過變頻器的額定輸出電流時,必須裝上電抗器。在輕載時出現(xiàn)電流不平衡,不會損壞機器。

Q:出現(xiàn)整流橋損壞如何解決?

A:電網(wǎng)與變頻器的不協(xié)調(diào)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(yīng)。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;
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;
3電源三相電壓不平衡超過3%時;
4需要改善輸入功率因素時。

Q:如在輸出側(cè)有電磁接觸器,有什么注意事項?

A:在運行中請勿斷開再吸合,因會產(chǎn)生很大的沖擊電流。故有時變頻器可能會跳閘。
 發(fā)生瞬時停電時,使變頻器停機。因在發(fā)生極電短時間的瞬時停電(0.1秒左右)時,接觸器會斷開而變頻器不出現(xiàn)欠壓報警。故在復(fù)電時,產(chǎn)生沖擊電流,變頻器可能會過流跳閘。

Q:是否可以由輸入側(cè)電磁接觸器來進行運行/停止?

A:不可以。頻繁開/關(guān)時,會導(dǎo)致充電電阻損壞;馬達自由空轉(zhuǎn)時,會產(chǎn)生過流,容易炸直流電路(電解電容)/擊穿逆變模塊?! ?br style="margin: 0px; padding: 0px;"/>Q:如果現(xiàn)場的海拔標(biāo)準(zhǔn)高度超過1000M,有什么對策?

A:現(xiàn)場的海拔標(biāo)高過1000m時,請把負載率減少(因冷卻效果降低)。
 標(biāo)準(zhǔn) 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?

A: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輕負載時容易產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象。

Q:變頻器的過電流保護及處理方法?

A:過電流保護的對象主要指帶有突變性質(zhì)的、電流的峰值超過了變頻器的容許值的情形。過電流的原因有:
1工作中過電流,即拖動系統(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:
 ?、?電動機遇到?jīng)_擊負載,或傳動機構(gòu)出現(xiàn)“卡住”現(xiàn)象,引起電動機電流的突然增加;
 ?、?變頻器的輸出側(cè)短路,如輸出端到電動機之間的連接線發(fā)生相互短路,或電動機內(nèi)部發(fā)生短路等;
 ?、?變頻器自身工作的不正常,如逆變橋中同一橋臂的兩個逆變器件在不斷交替的工作過程中出現(xiàn)異常。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,一個器件已經(jīng)導(dǎo)通,而另一個器件卻還未來得及關(guān)斷,引起同一個橋臂的上、下兩個器件的“直通”,使直流電壓的正、負極間處于短路狀態(tài)。
2升速時過電流,當(dāng)負載的慣性較大,而升速時間又設(shè)定得太短時,意味著在升速過程中,變頻器的工作效率上升太快,電動機的同步轉(zhuǎn)速迅速上升,而電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速因負載慣性較大而跟不上去,結(jié)果是升速電流太大。
3降速中的過電流,當(dāng)負載的慣性較大,而降速時間設(shè)定得太短時,同步轉(zhuǎn)速迅速下降,而電動機轉(zhuǎn)子因負載的慣性大,仍維持較高的轉(zhuǎn)速,這時轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度太大而產(chǎn)生過電流。處理方法如下:
1起動時一升速就跳閘,這是過電流十分嚴重的現(xiàn)象,主要檢查:① 工作機械有沒有卡?。虎?負載側(cè)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有損壞;④ 電動機的起動轉(zhuǎn)矩過小,拖動系統(tǒng)轉(zhuǎn)不起來。
2起動時不馬上跳閘,而在運行過程中跳閘,主要檢查:① 加減速時間設(shè)定太短,加長加減速時間;②轉(zhuǎn)矩補償(U/F比)設(shè)定太大,引起低頻時空載電流過大;③電子熱繼電器整定不當(dāng),動作電流設(shè)定得太小,引起變頻器誤動作。

Q:什么是轉(zhuǎn)差補償?

A:含義:根據(jù)負載電流的大小,適當(dāng)提高變頻器的輸出頻率(內(nèi)部提高,實際顯示不變),以補償由于負載的增加而引起的轉(zhuǎn)差增大。

Q:什么是再生制動?再生制動有哪些方法?

A:電動機在運轉(zhuǎn)中如果降低指令頻率,則電動機變?yōu)楫惒桨l(fā)電機狀態(tài)運行,作為制動器而工作,這就叫作再生(電氣)制動。再生制動的方法:
1能量消耗型,這種方法是在變頻器直流回路中并聯(lián)一個制動電阻,通過檢測直流母線電壓來控制一個功率管的通斷。在直流母線電壓上升至700V左右時,功率管導(dǎo)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。由于再生能量沒能得到利用,因此屬于能量消耗型。與直流制動不同的是,再生制動將能量消耗與電機之外的制動電阻上,電機不會過熱,可較頻繁的工作。
2并聯(lián)直流母線吸收型,適用于多電機傳動系統(tǒng)(如牽伸機),每臺電機均需一臺變頻器,多臺變頻器共用一個網(wǎng)側(cè)變流器,所有逆變器并接在一條直流母線上。這種系統(tǒng)中往往有一臺或數(shù)臺電機正常工作于制動狀態(tài),處于制動狀態(tài)的電機被其他電機拖動,產(chǎn)生再生能量,這些能量再通過并聯(lián)直流母線被處于電動狀態(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電阻消耗掉。這里的再生能量部分被吸收利用,沒有回饋到電網(wǎng)中。
3能量回饋型,能量回饋型的變頻器網(wǎng)側(cè)變流器是可逆的,當(dāng)有再生能量產(chǎn)生時,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(wěn)定性要求較高,一旦突然停電,將發(fā)生逆變顛覆。

Q:變頻器在使用過程中出現(xiàn)過電壓如何處理?

A: 由于過電壓產(chǎn)生的原因不同,因而采取的對策也不相同:
1對于在停車過程中產(chǎn)生的過電壓現(xiàn)象,如果對停車時間或位置無特殊要求,那么可以采用延長變頻器減速時間或自由停車的方法來解決。所謂自由停車即變頻器將主開關(guān)器件斷開,讓電機自由滑行停止。
2如果對停車時間或停車位置有一定的要求,那么可以采用直流制動(DC制動)功能。直流制動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,形成一個靜止的磁場。電機轉(zhuǎn)子繞組切割這個磁場而產(chǎn)生一個制動轉(zhuǎn)矩,使負載的動能變成電能以熱量的形式消耗于電機轉(zhuǎn)子回路中,因此這種制動又稱作能耗制動。在直流制動的過程中實際上包含了再生制動與能耗制動兩個過程。這種制動方法效率僅為再生制動的30-60%,制動轉(zhuǎn)矩較小。由于將能量消耗于電機中會使電機過熱,所以制動時間不宜過長。而且直流制動開始頻率,制動時間及制動電壓的大小均為人工設(shè)定,不能根據(jù)再生電壓的高低自動調(diào)節(jié),因而直流制動不能用于正常運行中產(chǎn)生的過電壓,只能用于停車時的制動。
3 對于減速(從高速轉(zhuǎn)為低速,但不停車)時因負載的GD2(飛輪轉(zhuǎn)矩)過大而產(chǎn)生的過電壓,可以采取適當(dāng)延長減速時間的方法來解決?! ?/p>

Q:電機損耗及發(fā)熱問題,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(qū)動高(主要是二次銅損增大)對于大多數(shù)風(fēng)冷電機來說,保持低于50Hz連續(xù)運行時,散熱效果變差。加交流輸出電抗器(阻抗為3%)或采用變頻電機時可使問題得到改善。速度為額定速度1/2時,輸出轉(zhuǎn)矩降低10%,速度為額定速度1/3時,輸出轉(zhuǎn)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,最大時,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題得到解決。如果絕緣問題存在的話,會在短期內(nèi)出現(xiàn)問題。
 
Q:失速防止功能是什么意思?

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

Q:在同一工廠內(nèi)大型電機同時起動,運轉(zhuǎn)中變頻器停止是為什么?

A:電機起動時將流過和容量相對應(yīng)的起動電流,電機定子側(cè)的變壓器產(chǎn)生電壓降,電機容量大時此壓降影響也大,連接在同一變壓器上的變頻器將做出欠壓或瞬停的判斷,因而有時保護功能(AE.DCL)動作,造成停止運轉(zhuǎn)。

Q:使用帶制動器的電機時應(yīng)注意什么?

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

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,其靜電容量隨著時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%時為基準(zhǔn)來判斷壽命。