一、常常被用户忽略的变频器基本参数
P0.12、设定变频器大输出电压;
P0.15、设定变频器输出大电压时对应的小频率(电机基本频率);
P9.01、设定电机级数;
P9.02、设定电机转速;
PA.02、转差补偿功能。
二、参数分类为
P0.12、P0.15、P9.01、P9.02、四个为电机基本参数,必须按“被控制电机”的基本参数设
置。PA.02、为变频器增强功能参数。
三、参数正确设置的必要性
1、P0.12、P0.15 为大输出电压对应电机基本频率,如果设置不正确,可能导致电机性能下降(如:力矩不足)或变频器过流、过载故障保护。
2、P0.15、P9.01、P9.02 为基本频率对应电机级数的额定转速,如果其中一个参数设置不正确,可能变频器性能下降(如变频器过压、过流、过载故障保护,还会导致电机运行失速)
3、PA.02 为变频器增强功能参数,此参数矢量1 控制模式下为关键,只有电机基本参数设置正确时才能增强变频器性能,否则,适得其反。
其现象如下:图 1,在矢量1 控制模式下,参数设正确时的运行曲线;图 2,在矢量1 控制模式下,参数设不正确时的运行曲线。
图2 在矢量1 控制模式下,参数设不正确时的运行曲线
看了以上监测到的数据图后,我想大家都已经明白了变频器在调试过中,电机的基本参数是那么的至关重要。它关系到变频器能长期使用,性能长期稳定。
四、目前经常因电机基本参数影响变频性能的行业以及应用对策:
1、机床行业(如:数控制车床、数控高速钻床、数控高速铣床等)。
机床行业分电机转速低的设备和高转速的设备,为了提高生产效率,大部分机床设备都要求高转速的电机,配备变频来调速,电机基频分100Hz、200 Hz、400Hz、800 Hz、2670 Hz 等,在这些电机上转速都不明确,所以有些用户就只设置基本频率,因电机转速不明,就保持默认值不变。这样设备在调试轻载运行时变频器是很稳定,当到用户使用时,问题就出现了。
2、高速切削设备(如:木工设备、材料剪切设备等)。
此设备要求电机转速中等,一般两对级电机使用较多,往往用户只设置转速,忘了设置级数,甚至以为只是使用了变频器的V/F 控制模式,对电机参数不重视。
3、重型设备(如:提升机、起吊设备、输送设备等)
此设备为低速设备,要求电机转速低、低速扭矩大,选用的电机往往都是多对级电机,用户也会以为只是使用了变频器的V/F 控制模式来调节速度,对电机参数并不重视,只是设置了控制功能参数,变频能运行起来,就寥寥无事了。
对策:
如果因电机参数不明,可以使用三相异步电动机转速公式计算:为n=60f/p(1-s),f 为基本频率、p 为电动机的极对数、s 为转差率、n 为额定转速。如果因数据太大,无法设置到变频器内部时,建议把 PA.02 设为0%。
变频器逆变输出模块损坏的原因之——由负载异常引起的损坏
诚然,变频器的保护电路已经相当完善。对价值昂贵的逆变模块的保护,各个变频器厂家都在其保护电路上做足了功夫,从输出电流检测到驱动电路的 IGBT 管压降检测,并努力追求以快的应变速度实施快速的过载保护!从电压检测到电流检测,从模块温度检测到缺相输出检测等,还未见有哪种电器的保护电路,像变频器这样做得专注而投入。而变频器的销售人员,提到变频器的性能时,也必提及变频器的保护功能,常常不自觉地对用户许诺:用上变频器,其quanmian的保护功能,你的电机就不容易烧了。这位销售人员不知道,这句许诺,将给自己带来极大的被动!
用上变频器,电机真的不会烧吗?我的是:相对于工频供电,用上变频器,电机倒是更容易烧了,而电机的容易烧,使得变频器逆变模块也容易一块“报销”掉。变频器的灵敏的过流保护电路,在此处偏偏手足无措,起不到丝毫作用。这是导致变频器模块损坏的一大外部原因。听我道出其中原委。
一台电机,在工频状态下能够运行,虽然运行电流较之额定电流稍大,长时间的运行有一定的温升。这是一台带病的电机,在烧掉之前确实是能够运行的。但接入变频器后,会出现频繁过载,以至不能运行。这还不要紧。
一台电机,在工频状态下能够运行,用户已经正常使用多年了,请注意“多年”两个字。用户想到要节约电费,或因工艺改造的原因,需要进行变频改造。但接入变频器后,会频跳 OC 故障,这是好的,保护停机了,模块没有坏掉。可怕的是,变频器并不马上跳 OC 故障,而是毫无来由地在运行中--运行了才三、两天的光景,模块炸掉了,电机烧毁了。用户赖了销售人员一把:你装的变频器质量差,烧了我的电机,你要赔我的电机!
在此之前,电机好像是是真的没有问题,ACS510 F022厂,运行得好好的,测测运行电流,因为负荷较轻,才达到一半的额定电流;测测三相供电, 380V ,平衡和稳定得很。真像是变频器的损坏,连带着损坏了电机。
我要是在场的话,ACS510 F022多少钱,就会这样主公道:不怨变频器,是你的电机已经“病入膏肓”,突然发作,捎带着损坏了变频器!
运行多年的电机,因电机的运行温升和受潮等原因,绕组的绝缘程度已大大降低,甚至有了明显的绝缘缺陷,处于电压击穿的临界点上。工频供电情况下,电机绕组输入的是三相 50Hz 的正弦波电压,绕组产生的感生电压也较低,线路中的浪涌分量较小,电机绝缘程度的降低,也许只是带来了并不起眼的“漏电流”,但绕组的匝间和相间,还未能产生电压击穿现象,电机还在“正常运行”。应该说,随着绝缘老化程度的进一步加深,即使还是在工频供电情况下,相信在不远的将来,该台电机终会因绝缘老化造成相间或绕组间的电压击穿而烧毁。但问题是,现在并没有烧毁。
接入变频器后,电机的供电条件由此变得“恶劣”了:变频器输出的 PWM 波形,实为数 kHz 乃至十几 kHz 的载波电压,在电机绕组供电回路中,还会产生各种分量的谐波电压。由电感特性可知,流过电感电流的变化速度越快,电感的感生电压也越高。电机绕组的感生电压比工频供电时升高了。在工频供电时暴露不出的绝缘缺陷,因不耐高频载波下感生电压的冲击,于是绕组匝间或相间的电压击穿产生了。电机绕组的由相间、匝间短路造成了电机绕组的突然短路,在运行中--模块炸掉了,电机烧毁了。
变频器在起动初始阶段,因输出频率和电压均在较低的幅值内,负载电机存在故障时,虽造成较大的输出电流,但此电流往往在额定值以内,电流检测电路及时动作,变频器实施保护停机动作,模块无炸毁之虞。但若在全速(或近于全速)运行情况下,三相输出电压与频率均达较高的幅值,此时电机绕组若有电压击穿现象,会于瞬间形成极大的浪涌电流,则逆变模块在电流检测电路动作之前,已经无法承受而炸裂损坏了。
由此看出,保护电路不是wan能的,江苏ACS510 F022,任何保护电路都有它的“软肋”所在。变频器对全速运行中,电机绕组的突发性电压击穿现象,是无能为力的,起不到有效保护作用的。而不唯变频器保护电路,任何电机保护器,对此类突发故障,都不能实施有效的保护。此类突发故障出现时,只能宣告:该台电机确实已经“寿终正寝”了。
此类故障对变频器的逆变输出模块是致命的打击,无可逃避的。
其它由供电或负载方面引起的原因,如过、欠压、负载重、甚至堵转引起的过流等故障,在变频器的保护电路正常的前提下,是能有效保护模块安全的,模块的损坏机率将大为减小。在此不多讨论。
变频器和电机的距离确定电缆和布线方法
1. 变频器和电机的距离应该尽量的短。这样减小了电缆的对地电容,减少干扰的发射源。
2. 控制电缆选用屏蔽电缆,动力电缆选用屏蔽电缆或者从变频器到电机全部用穿线管屏蔽。
3. 电机电缆应独立于其它电缆走线,其x距离为500mm。同时应避免电机电缆与其它电缆长距离平行走线,这样才能减少变频器输出电压快速变化而产生的电磁干扰。如果控制电缆和电源电缆交叉,应尽可能使它们按90度角交叉。与变频器有关的模拟量信号线与主回路线分开走线,即使在控制柜中也要如此。
4. 与变频器有关的模拟信号线h选用屏蔽双绞线,动力电缆选用屏蔽的三芯电缆(其规格要比普通电机的电缆大档)或遵从变频器的用户手册。
变频器的接地
变频器正确接地是提高系统稳定性,抑制噪声能力的重要手段。变频器的接地端子的接地电阻越小越好,接地导线的截面不小于4mm,长度不超过5m。变频器的接地应和动力设备的接地点分开,不能共地。信号线的屏蔽层一端接到变频器的接地端,另一端浮空。变频器与控制柜之间电气相通。
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