光明之家吧 关注:38贴子:3,491
  • 10回复贴,共1

关于变频器的那些事。

只看楼主收藏回复



IP属地:广东来自Android客户端1楼2013-12-24 15:08回复
    首先:变频器基础知识17问
    1、什麽是变频器?
    变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
    2、PWM和PAM的不同点是什麽?
    PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调值方式。PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)缩写,是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度,以调节输出量值和波形的一种调制方式。
    3、电压型与电流型有什麽不同?
    变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。
    4、为什麽变频器的电压与频率成比例的改变?
    非同步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那麽磁通就过大,磁回路饱和,严重时将烧毁电机。因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用於风机、泵类节能型变频器。
    5、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对於变频器驱动,如果频率下降时电压也下降,那麽电流是否增加?
    频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。
    6、采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样?
    采用变频器运转,随著电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同,为125%~200%)。用工频电源直接起动时,起动电流为6~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍,起动转矩为70%~120%额定转矩;对於带有转矩自动增强功能的变频器,起动转矩为100%以上,可以带全负载起动。
    7、V/f模式是什麽意思?
    频率下降时电压V也成比例下降,这个问题已在回答4说明。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的,通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性,可以用开关或标度盘进行选择。
    8、按比例地改V和f时,电机的转矩如何变化?
    频率下降时完全成比例地降低电压,那麽由於交流阻


    IP属地:广东来自Android客户端3楼2013-12-24 15:11
    回复
      8、按比例地改V和f时,电机的转矩如何变化?
      频率下降时完全成比例地降低电压,那麽由於交流阻抗变小而直流电阻不变,将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此,在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。
      9、在说明书上写著变速范围60~6Hz,即10:1,那麽在6Hz以下就没有输出功率吗?
      在6Hz以下仍可输出功率,但根据电机温升和起动转矩的大小等条件,最低使用频率取6Hz左右,此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5~3Hz.
      10、对於一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定,是否可以?
      通常情况下时不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变,大体为恒功率特性,在高速下要求相同转矩时,必须注意电机与变频器容量的选择。
      11、所谓开环是什麽意思?
      给所使用的电机装置设速度检出器(PG),将实际转速反馈给控制装置进行控制的,称为“闭环”,不用PG运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式,也有的机种利用选件可进行PG反馈。
      12、实际转速对於给定速度有偏差时如何办?
      开环时,变频器即使输出给定频率,电机在带负载运行时,电机的转速在额定转差率的范围内(1%~5%)变动。对於要求调速精度比较高,即使负载变动也要求在近於给定速度下运转的场合,可采用具有PG反馈功能的变频器(选用件)。
      13、如果用带有PG的电机,进行反馈后速度精度能提高吗?
      具有PG反馈功能的变频器,精度有提高。但速度精度的值取决於PG本身的精度和变频器输出频率的解析度。


      IP属地:广东来自Android客户端4楼2013-12-24 15:25
      回复
        变频器及能耗电阻的选取
        变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式,先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。
        变频器容量的选择是一个重要且复杂的问题,要考虑变频器容量与电动机容量的匹配,容易偏小会影响电动机有效力矩的输出,影响系统的正常运行,甚至损坏装置,而容量偏大则电流的谐波分量会增大,也增加了设备投资。
        由于变频器品牌的不同,相同功率下变频器的过载能力和额定电流值也不完全一致,技术上大体可分为V/F控制、矢量控制和DTC直接转矩控制三种。所以,选择变频器容量时,不单要看额定功率的大小,还要校核额定工作电流是否大于或者等于电动机的额定电流,在计算出负载电流后,还应考虑三个方面的因素:①用变频器供电时,电动机电流的脉动相对工频供电时要大些;②电动机的起动要求。即是由低频低压起动,还是额定电压、额定频率直接起动。③变频器使用说明书中的相关数据是用该公司的标准电机测试出来的。要注意按常规设计生产的电机在性能上可能有一定差异,故计算变频器的容量时要留适当余量。一般的经验是选择变频器的功率大于电动机功率的10~30%左右。 能耗电阻的选取
           作为起重用变频系统,其设计的重点在于电动机处于回馈制动状态下的系统可靠性,因为这种系统出故障往往都发生在重物下降时的工况,如溜钩、超速、过压等。也就是说重物下降工况时变频系统的性能好坏将直接影响整个起升机构能否安全运行。这就要求设计人员清楚地了解变频传动系统的回馈工作过程,才能做到心中有数。
           ①电阻值的选取
           基本可以按变频器样本给出的参数确定,基本原则是,考虑直流回路的电压(重物下降工况时将超过600VDC)情况下,电阻上的电流不超过变频器制动单元的额定电流。
           ②电阻功率的选取
           要准确地选择电阻的功率是非常重要的,若选择太大,会增加系统成本,太小就会造成运行的不可靠。但要合理准确地选择能耗电阻的功率是一个较烦琐的事,影响该参数的因素较多,如:电机功率大小、减速机反向效率、下降运行时间长短、负加速度的大小、减速运行时间以及传动部件的转动惯量等都会影响到电阻功率的选取。所以,我们得首先从分析系统在下降工况


        IP属地:广东来自Android客户端5楼2013-12-24 15:28
        回复
          工况的工作过程,从而得到电阻功率的确定方法。
          重物的下降功率是经“传动部件”、“电动机”(此时处于发电状态)、变频器内的反向整流回路再由制动单元而传递到“电阻R”上的,如果传动环节的反向效率越低,电阻上消耗的功率就越小。
          于是有:
             “电阻R”发热消耗功率+传递路径上消耗的功率=重物下降的功率
               进一步还可得到电阻消耗功率P的表达式:
             在匀速下降时稳态功耗: Pe = ωm×Me×δ ①
             式中:δ是传动系统的反向效率
             减速时的峰值功耗:Pm = Pe+δ×J×(ωm-ωd)/Ta ②
             式中:J是传动系统的转动惯量
             结合式①和式②有:
             a.当起升机构运行在额定功率状态并高速下降时,如果此时给出减速指令,在减速的初期,电阻的消耗功率将达到最大值;
             b.过短的减速时间,将造成在电阻上的消耗功率峰值上升;
             c.系统的转动惯量和载荷越大,减速时的制动转矩就越高,也会造成在电阻上消耗功率的峰值上升;
             d.当传动系统的机械效率越低,电阻消耗功率也越低。
             可见,要准确地计算电阻消耗功率,就必须知道传动系统中各个部件的转动惯量、减速点对应的起始工作速度和结束工作速度、减速过程的时间长短以及系统载荷大小等。要确定这些参数的精确值,在系统设计初期是有一定难度的,其一,在产品未完成前,无法精确测量或计算各传动部件的转动惯量;其二,在实际使用中,系统的减速特征是会随现场的需要而改变的。所以大多情况下,电阻功率都未作严格计算。经验的取值一般是电机功率的40~70%之间,减速机的反向效率较低时,可以选用较小的电阻功率。
             只要充分了解了变频系统的减速过程的工作状态,就可以根据所设计系统的实际工作表现来修正电阻参数。


          IP属地:广东来自Android客户端7楼2013-12-24 15:32
          回复
            下面我简单的说下,市场上比较常见的变频器参数设置


            IP属地:广东来自Android客户端8楼2013-12-24 15:33
            回复
              Danfoss变频器面板按键说明
              按[MENU]键进入参数编程模式
              [CHANGE DATA]键用于更改所选参数
              [CANCEL]键用于取消所设定的参数值
              [OK]键用于确认所设定的参数值
              [<>]键用于选择参数组和在改变数字参数时移动光标。
              [+/-]键用于改变所选参数号
              [STOP/RESET]用于停止运行或复位,该键可通过014号参数来选择是否有效
              [JOG]键为点动,该键可通过015号参数来选择是否有效
              [FWD/REV]键改变电机旋转方向,该键可通过016号参数来选择是否有效
              [START]键用于启动变频器,该键始终处于有效,但不能超越由端子发出的停止命令。
              上电前应注意:
              上电前需检查变频器的三相整流桥及IGBT模块是否正常。确定正常后,即可上电。(内部控制电源由中间直流母线电压提供)
              参数的初始化
              将参数620设置为INITALIZE(3),按[OK]确认后,断电一次。(即初始化成功)
              面板控制
              1、将参数002改为LOCAL操作器控制。
              2、在参数003里设置面板运行的给定。
              3、然后在面板上操作变频器的运行和停止。
              模拟量控制
              1、将参数002改为REMOTE外部控制。19#端子控制反转
              2、电压给定:50(10V)、53、55(0V)电流给定:60、55
              外部端子多端速控制
              1、将参数002改为REMOTE外部控制。19#端子控制反转
              2、将306号参数改为PRESET REF.SEL.LSB(预设给定,LSB) 32#端子
              3、将307号参数改为PRESET REF.MSB(预设给定,MSB) 33#端子
              4、分别设定215(预设给定值1)、216(预设给定值2)、217(预设给定值3)、218(预设给定值4)
              预设给定,MSB(33) 预设给定,LSB(32)
              215 预设给定值1 0   0
              216 预设给定值2 0 1
              217 预设给定值3 1 0
              218 预设给定值4 1 1


              IP属地:广东来自Android客户端9楼2013-12-24 15:36
              回复
                DANFOSS变频器主要参数一览表
                参数号
                002 操作器/外部控制 REMOTE(外部)/LOCAL(内部)
                003 现场给定设定值
                007 LCP操作器拷贝 UPLOAD上传/DOWNLOAD下载/DOWNLOAD SIZE INDEP下载除电机以外的参数
                100 控制方式 闭环速度SPEED CLOSED LOOP/速度反馈转矩控制TORQUE CONTROL SPEED
                102 电机功率
                103 电机电压
                104 电机频率
                105 电机电流
                106 电机额定转速
                107 电机电动适配,AMA 1完整/2简化
                119 高启动转矩时间 0~0.5sec
                120 启动延时 0~10sec
                121 启动时的功能
                122 停止时的功能
                123 激活停止时功能的最低速度
                124 DC夹持电流
                125 DC制动电流
                126 DC制动时间
                127 DC制动切入速度
                128 电机热保护
                129 外部电机风扇
                130 启动速度
                131 初始电流
                150 定子电阻
                151 转子电阻
                152 定子漏抗
                153 转子漏抗
                154 主电抗
                156 电机极数
                158 铁耗电阻
                163 制动延时时间
                200 输出速度范围/转向
                201 输出频率下限
                202 输出频率上限
                203 给定/反馈值范围
                204 最小给定值
                205 最大给定值
                206 加/减斜坡类型 直线LINEAR/正弦曲线1S1/正弦曲线2S2
                207 加速时间1
                208 减速时间1
                209 加速时间2
                210 减速时间2
                211 点动加/减时间
                212 快速停机减速时间
                213 点动速度
                215 预置给定1
                216 预置给定2
                217 预置给定3
                218 预置给定4
                221 电机转矩极限
                222 发电运行转矩极限


                IP属地:广东来自Android客户端10楼2013-12-24 15:37
                回复
                  223 低电流警告
                  224 过电流警告
                  225 低速警告
                  226 高速警告
                  300 端子16,数字输入 复位
                  301 端子17,数字输入 给定锁定
                  302 端子18,数字输入 启动
                  303 端子19,数字输入 反转
                  304 端子27,数字输入 惯性滑停
                  305 端子29,数字输入 点动
                  306 端子32,数字输入 选择菜单,msb/加速
                  307 端子33,数字输入 选择菜单,lsb/减速
                  308 端子53,模拟电压输入
                  309 端子53,最低比例率
                  310 端子53,最高比例率
                  311 端子54,模拟电压输入
                  312 端子54,最低比例率
                  313 端子54,最高比例率
                  314 端子60,模拟电流输入
                  315 端子60,最低比例率
                  316 端子60,最高比例率
                  319 端子42,模拟电流输出
                  321 端子45,模拟电流输出
                  323 继电器输出01(1-3)
                  326 继电器输出04(4-5)
                  329 编码器反馈信号每转脉冲数
                  341 端子46,数字输出
                  351 编码器方向
                  355 端子26,数字输出
                  400 制动功能/过电压控制
                  417 速度PID比例增益P
                  418 速度PID积分时间I
                  421 PID低通滤波时间


                  IP属地:广东来自Android客户端11楼2013-12-24 15:38
                  回复
                    调试第一步:初始化。1.12出厂设置—参数组列表—选择“全部”—返回“回到出厂设置”,按下回车。
                    调试第二步:编码器检测。输入完电机铭牌后(注意不要更改其他参数,只设定铭牌即可),1.4电机控制—编码器信号类型,选择“AB”,脉冲数量“600”,编码器检查“是”(在选择“是”后,变频器有可能会报编码器故障,此时断电复位即可)。进入1.6命令,给定一通道“图形终端”,组合模式“组合通道”。返回最初界面,旋转按钮,调到20HZ左右,按下RUN,电机运行,大约3秒后,进入1.4电机控制,编码器检查会显示“完成”,按下“STOP”,电机停转。
                    调试第三步:电机自整定。编码器检测完成后,1.4电机控制—电机控制类型,选择“FVC闭环”,此时,编码器用途,自动更改为“调节与监视”。接下来“请求自整定”,大概一分钟后(大功率),显示“完成”。
                    调试第四步,设参数。具体参数见最后。
                    调试第五步,重载试溜钩。1.7应用功能—制动逻辑控制,“刹车释放时间”,“刹车闭合时间”。在试的时候,可以将闭环改开环(前提条件是,程序内制动器串进变频器运行信号和回零延时3.5秒抱闸,机械方制动器调好,否则一直溜!切记)。改开环的原因是,当出现溜钩后,变频器会报“制动命令”故障,无法手动复位,只能断电复位,而且释放时间和闭合时间需要调很多次,重复关断变频器比较麻烦。试好后,改回闭环。这里参考值是释放时间0.2秒~0.3秒。闭合时间0.6~0.7秒。
                    调试第六步,故障处理。“制动过速”,制动电阻未投入。“负载不跟随”,查看溜钩情况,降低“滑差补偿增益”。“缺速度反馈”,编码器未供电。“编码器连接”,AB信号错误。“输入过电压”,确认R、S、T输入电压正常,检查有无滤波电抗器,检查直流母线PA+与PC之间直流电压550~570V。如果全部正常,一上电就报过压,请致电施耐德。“电机短路”,确认发生故障时的操作,如果是正转,突然打反转时报,更改1.7应用功能里的制动逻辑控制下的“再启动等待时间“0.5秒”。如果还报“电机短路”,修改冷态定子电阻RSA,LS漏电感LFA,改小,(如:31.75改9.15,0.65改0.26),修改1.4电机控制—定子电压补偿“80%”,修改速度环比例增益“30”,修改速度环时间常数“120%”。


                    IP属地:广东来自Android客户端12楼2013-12-24 15:39
                    回复
                      收编了,


                      IP属地:广东来自Android客户端13楼2013-12-26 11:11
                      回复