變頻器常用設(shè)置及故障處理ppt課件

1、變頻器常用設(shè)置及故障處理?xiàng)罾讋傋冾l器通用概念什么是變頻器利用電力半導(dǎo)體得通斷作用把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的電能控制裝置稱作“變頻器”。 變頻器分類1、變頻器按其供電電壓分為：低壓變頻器 ( 110V 220V 380V ) 、中壓變頻器 ( 500V660V 1140V ) 高壓變頻器 ( 3KV 3.3KV 6KV 6.6KV 10KV ) 2、按供電電源的相數(shù)分為：單相輸入變頻器三相輸入變頻器 變頻器分類3、變頻器按其功能分為恒轉(zhuǎn)矩恒功率通用型變頻器、平方轉(zhuǎn)矩風(fēng)機(jī)水泵節(jié)能型變頻器、簡易型變頻器、迷你型變頻調(diào)速器、通用型變頻器、紡織專用型變頻器、高頻電主軸變頻

2、器、電梯專用變頻器、直流輸入型礦山電力機(jī)車用變頻器、防爆變頻器等變頻器分類4、變頻器按直流電源的性質(zhì)分為電流型變頻器電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波石電感 電壓型變頻器電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容 流回路的濾波是電容； 5、變頻器按輸出電壓調(diào)節(jié)方式分為 PAM 輸出電壓調(diào)節(jié)方式變頻器 PWM 輸出電壓調(diào)節(jié)方式變頻器。 6、變頻器按控制方式分為 U/f 控制方式轉(zhuǎn)差頻率控制方式 7、變頻器按主開關(guān)器件分為IGBT 絕緣柵雙極型晶體管 GOT 門極可關(guān)斷晶閘管 BJT 雙極型功率晶體管 變頻器分類8、變頻器按機(jī)殼外型分為塑殼變頻器 鐵殼變頻

3、器柜式變頻器9、變頻器按其輸出功率大小分為小功率變頻器中功率變頻器大功率變頻器 10、變頻器接其商標(biāo)所有權(quán)分為國產(chǎn)變頻器香港變頻器臺(tái)灣變頻器進(jìn)口變頻器 變頻器工作原理我們知道，交流電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速表達(dá)式位： n60 f(1s)/p (1) 式中 n異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速； f異步電動(dòng)機(jī)的頻率； s電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率； p電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)。 由式(1)可知，轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比，只要改變頻率f即可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率f在050Hz的范圍內(nèi)變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬，變頻器就是通過改變電動(dòng)機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的效率、高性能的調(diào)速手段。變頻器結(jié)構(gòu)使用變頻器的目的及效果 變頻器的應(yīng)用范圍很廣

4、，凡是使用三相交流異步電動(dòng)機(jī)電氣傳動(dòng)的地都可裝置變頻器，對(duì)設(shè)各來講，使用變頻器的目的無非是三個(gè)： 1對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)節(jié)能 使用頻率范圍為050Hz，具體值與設(shè)備類型、工況條件有關(guān)。 2對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)速 使用頻率范圍為0400Hz，具體值按工藝要求而定，受電動(dòng)機(jī)允許最大工作頻率的制約。 3對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)、軟制動(dòng) 頻率的上升或下降，可人為設(shè)定時(shí)間，實(shí)現(xiàn)起、制動(dòng)平滑無沖擊電流或機(jī)械沖擊。 變頻器的使用可節(jié)省電能，降低生產(chǎn)成本，減少維修工作量，給實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化帶來方便和好處，應(yīng)用效果十分明顯，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量、合格率都有很大提高。負(fù)載類型和變頻器的選擇：負(fù)載類型和變頻器的選擇： 電動(dòng)機(jī)所帶動(dòng)的負(fù)載不一

5、樣，對(duì)變頻器的要求也不一樣。 風(fēng)機(jī)和水泵是最普通的負(fù)載：對(duì)變頻器的要求最為簡單，只要變頻器容量等于電動(dòng)機(jī)容量即可空壓機(jī)、深水泵、泥沙泵、快速變化的音樂噴泉需加大容量）。 起重機(jī)類負(fù)載：這類負(fù)載的特點(diǎn)是啟動(dòng)時(shí)沖擊很大，因此要求變頻器有一定余量。同時(shí)，在重物下放肘，會(huì)有能量回饋，因此要使用制動(dòng)單元或采用共用母線方式。 不均行負(fù)載：有的負(fù)載有時(shí)輕，有時(shí)重，此時(shí)應(yīng)按照重負(fù)載的情況來選擇變頻器的容量，例如軋鋼機(jī)機(jī)械、粉碎機(jī)械、攪拌機(jī)等。 大慣性負(fù)載：如離心機(jī)、沖床、水泥廠的旋轉(zhuǎn)窯，此類負(fù)載慣性很大，因此啟動(dòng)時(shí)可能會(huì)振蕩，電動(dòng)機(jī)減速時(shí)有能量回?cái)U(kuò)應(yīng)該用容量稍大的變頻器來加快啟動(dòng)，避免振蕩。配合制動(dòng)單元消除回

6、饋電能。 其他注意事項(xiàng)： 長期低速動(dòng)轉(zhuǎn)，由于電機(jī)發(fā)熱量較高，風(fēng)扇冷卻能力降低，因此必須采用加大減速比的方式或改用6級(jí)電機(jī)，使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在較高頻率附近。 變頻器安裝地點(diǎn)必需符合標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境的要求，否則易引起故障或縮短使用壽命；變頻器與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)之間的距離一般不超過50米，若需更長的距離則需降低載波頻率或增加輸出電抗器選件才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 變頻器的載波頻率就是決定逆變器的功率開關(guān)器件如：IGBT的開與關(guān)斷的次數(shù)的頻率。 它主要影響以下幾個(gè)方面： 1、功率模塊IGBT的功率損耗與載波頻率有關(guān)，載波頻率提高，功率損耗增大，功率模塊發(fā)熱增加，對(duì)變頻器不利。 2、載波頻率對(duì)變頻器輸出二次電流的波形影響： 當(dāng)載波頻率

7、高時(shí)，電流波形正弦性好，而且平滑。這樣諧波就小，干擾就小，反之就差，當(dāng)載波頻率過低時(shí)，電機(jī)有效轉(zhuǎn)矩減小，損耗加大，溫度增高的缺點(diǎn)，反之載波頻率過高時(shí)，變頻器自身損耗加大，IGBT溫度上升，同時(shí)輸出電壓的變化率dv/dt 大，對(duì)電動(dòng)機(jī)絕緣影響較大。 3、載波頻率對(duì)電動(dòng)機(jī)的噪音的影響：載波頻率越高電動(dòng)機(jī)的噪音相對(duì)越小。 4、載波頻率與電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱：載波頻率高電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱也相對(duì)較小。 在實(shí)際使用中要綜合以上各點(diǎn)，合理選擇變頻器的載波頻率。一般電動(dòng)機(jī)功率越大，載率選項(xiàng)得越小。 裝設(shè)變頻器時(shí)安裝方向是否有限制變頻器內(nèi)部和背面的結(jié)構(gòu)均考慮了變頻器自身冷卻效果的，上下的關(guān)系對(duì)通風(fēng)也是重要的，因此，對(duì)于單元型

8、在盤內(nèi)、掛在墻上的都取縱向位，盡可能垂直安裝。變頻器的壽命有多久變頻器雖為靜止裝置，但也有像濾波電容冷卻風(fēng)扇那樣的消耗器件，如果對(duì)它們進(jìn)定期的維護(hù)，可望有10年以上的壽命。濾波電容的判斷以容量的85%為依據(jù)。其他關(guān)于散熱的問題其他關(guān)于散熱的問題1.在海拔高于1000m的地方，因?yàn)榭諝饷芏冉档?，因此?yīng)加大柜子的冷卻風(fēng)量以改善冷卻效果。理論上變頻器也應(yīng)考慮降容，1000m每-5%。但由于實(shí)際上因?yàn)樵O(shè)計(jì)上變頻器的負(fù)載能力和散熱能力一般比實(shí)際使用的要大， 所以也要看具體應(yīng)用。 比方說在1500m的地方，但是周期性負(fù)載，如電梯，就不必要降容 2.開關(guān)頻率：變頻器的發(fā)熱主要來自于IGBT，IGBT的發(fā)熱有

9、集中在開和關(guān)的瞬間。 因此開關(guān)頻率高時(shí)自然變頻器的發(fā)熱量就變大了 SIEMENS MM440調(diào)試顯示區(qū)域點(diǎn)動(dòng)鍵反轉(zhuǎn)鍵功能鍵增加鍵減少鍵啟動(dòng)鍵停止鍵確認(rèn)鍵BOP面板功能調(diào)試步驟新的MM440一般需要經(jīng)過以下3個(gè)步驟進(jìn)行調(diào)試參數(shù)復(fù)位 快速調(diào)試 功能調(diào)試參數(shù)復(fù)位:是將變頻器參數(shù)恢復(fù)到出廠狀態(tài)下的默認(rèn)值得操作。一般在變頻器出廠和參數(shù)出現(xiàn)紊亂時(shí)進(jìn)行的操作?？焖僬{(diào)試:輸入電動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)以及基本驅(qū)動(dòng)控制參數(shù)，保證變頻器良好的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。（復(fù)位操作或更換電機(jī)之后）功能調(diào)試:用戶按照具體的生產(chǎn)工藝進(jìn)行的設(shè)置操作，一般現(xiàn)場(chǎng)需要經(jīng)過多次的調(diào)試才可完成。參數(shù)復(fù)位操作開始復(fù)位F0003 =1參數(shù)訪問等級(jí)為1標(biāo)準(zhǔn)級(jí)

10、）P0010 =30進(jìn)入復(fù)位準(zhǔn)備狀態(tài)P0970 =1參數(shù)復(fù)位為出廠設(shè)定值BUSY 等待過程約10秒）P0970 顯示P0970操作完成復(fù)位完成 P0970=0,P0010=0快速調(diào)試P0003 設(shè)置參數(shù)訪問等級(jí) 3 1標(biāo)準(zhǔn)級(jí)、2擴(kuò)展級(jí)、3專家級(jí)P0010 開始快速調(diào)試 1 只有在此相參數(shù)為1的情況下參數(shù)才能被修改 只有在此相參數(shù)為0的情況下變頻器才可以運(yùn)行P0100 選擇電動(dòng)機(jī)的功率單位和電網(wǎng)頻率 0 0單位kw，頻率50Hz 1單位HP，頻率60Hz 2單位kw，頻率60HzP0205 變頻器應(yīng)用對(duì)象 0 0恒轉(zhuǎn)矩壓縮機(jī)，傳送帶等） 1變轉(zhuǎn)矩風(fēng)機(jī)，泵類等）P0300 選擇電機(jī)類型 1 1異步

11、電動(dòng)機(jī) 2同步電動(dòng)機(jī)P0304 電機(jī)額定電壓 依據(jù)電機(jī)銘牌 快速調(diào)試P0305 電機(jī)額定電流 依據(jù)電機(jī)銘牌P0307 電機(jī)額定功率 依據(jù)電機(jī)銘牌P0308 電機(jī)功率因數(shù) 依據(jù)電機(jī)銘牌P0309 電機(jī)的額定效率 依據(jù)電機(jī)銘牌 如果P0309為零，變頻器自動(dòng)計(jì)算電機(jī)效率 如果P0100為零，看不到此參數(shù)P0310 電機(jī)額定頻率 依據(jù)電機(jī)銘牌P0310 電機(jī)的額定速度 依據(jù)電機(jī)銘牌P0320 電機(jī)磁化電流 0默認(rèn)值）P0335 電極冷卻方式 0 0電機(jī)自冷 1強(qiáng)制冷卻 快速調(diào)試P0640 電機(jī)過載因子 150P0700 選擇命令給定源啟動(dòng)/停頓) 2P1000 設(shè)置頻率給定源 2P1080 限制電動(dòng)

12、機(jī)運(yùn)行的最小頻率 0P1082 限制電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的最大頻率 50P1120 電動(dòng)機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)加速到最大頻率所需時(shí)間 10P1121 電動(dòng)機(jī)從最大頻率降速到靜止?fàn)顟B(tài)所需時(shí)間 10P1300 控制方式選擇 0 0線性v/f。要求電機(jī)的壓頻比準(zhǔn)確 2平方線性的v/f控制 20無傳感器的矢量控制 21帶傳感器的矢量控制P3900 結(jié)束快速調(diào)試 3P1910 電機(jī)識(shí)別 出現(xiàn)A0541 變頻器可以啟動(dòng) 1功能調(diào)試開關(guān)量輸入功能 自動(dòng)再起動(dòng)和捕捉再起動(dòng)開關(guān)量輸出功能 矢量控制模擬量輸入功能 本地遠(yuǎn)程控制模擬量輸出功能 閉環(huán)PID控制加減速時(shí)間 通訊頻率限制多段速功能停車和制動(dòng)制動(dòng)電阻選配常見故障診斷 在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)

13、變頻器以及周邊控制裝置的進(jìn)行操作的人員，如果對(duì)一些常見的故障情況能作出判斷和處理，就能大大提高工作效率，并且避免一些不必要的損失。為此，我們總結(jié)了一些變頻器的基本故障，供大家作參考。以下檢測(cè)過程無需打開變頻器機(jī)殼，僅僅在外部對(duì)一些常見現(xiàn)象進(jìn)行檢測(cè)和判斷。常見故障診斷 1、上電跳閘或變頻器主電源接線端子部分出現(xiàn)火花 檢測(cè)辦法和判斷 ：斷開電源線，檢查變頻器輸入端子是否短路，檢查變頻器中間電路直流側(cè)端子P、N是否短路?？赡茉蚴钦髌鲹p壞或中間電路短路。 2、上電無顯示檢測(cè)辦法和判斷 ：斷開電源線，檢查電源是否是否有缺相或斷路情況，如果電源正常則再次上電后則檢查檢查變頻器中間電路直流側(cè)端子P、N是

14、否有電壓，如果上述檢查正常則判斷變頻器內(nèi)部開關(guān)電源損壞。 常見故障診斷 3、開機(jī)運(yùn)行無輸出電動(dòng)機(jī)不啟動(dòng)） 檢測(cè)辦法和判斷 ：斷開輸出電機(jī)線，再次開機(jī)后觀察變頻器面板顯示的輸入頻率，同時(shí)測(cè)量交流輸出端子?？赡茉蚴亲冾l器啟動(dòng)參數(shù)設(shè)置或運(yùn)行端子接線錯(cuò)誤、也可能是逆變部分損壞或電動(dòng)機(jī)沒有正確鏈接到變頻器。 4、運(yùn)行時(shí)“過電壓維護(hù)，變頻器停止輸出 檢測(cè)辦法和判斷 ：檢查電網(wǎng)電壓是否過高，或者是電機(jī)負(fù)載慣性太大并且加減速時(shí)間太短導(dǎo)致的制動(dòng)問題，請(qǐng)參考第8條。 常見故障診斷 5、運(yùn)行時(shí)“過電流維護(hù)，變頻器停止輸出 檢測(cè)辦法和判斷 ：電機(jī)堵轉(zhuǎn)或負(fù)載過大?？梢詸z查負(fù)載情況或適當(dāng)調(diào)整變頻器參數(shù)。如無法奏效則說明

15、逆變器部分出現(xiàn)老化或損壞。 6、運(yùn)行時(shí)“過熱維護(hù)，變頻器停止輸出 檢測(cè)辦法和判斷 ：視各品牌型號(hào)的變頻器配置不同，可能是環(huán)境溫度過高超過了變頻器允許限額，檢查散熱風(fēng)機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)或是電動(dòng)機(jī)過熱導(dǎo)致保護(hù)關(guān)閉。 7、運(yùn)行時(shí)“接地維護(hù)，變頻器停止輸出 檢測(cè)辦法和判斷 ：參考操作手冊(cè)，檢查變頻器及電機(jī)是否可靠接地，或者測(cè)量電機(jī)的絕緣度是否正常。 常見故障診斷 8、制動(dòng)問題過電壓保護(hù)） 檢測(cè)辦法和判斷 ：如果電機(jī)負(fù)載確實(shí)過大并需要在短時(shí)間內(nèi)停車，則需購買帶有制動(dòng)單元的變頻器并配置相當(dāng)功率的制動(dòng)電阻。如果已經(jīng)配置了制動(dòng)功能，則可能是制動(dòng)電阻損壞或制動(dòng)單元檢測(cè)失效。 9、變頻器內(nèi)部發(fā)出腐臭般的異味 檢測(cè)辦法和判

16、斷 ：切勿開機(jī)，很可能是變頻器內(nèi)部主濾波電容有破損漏液現(xiàn)象。 10、如判斷出變頻器部件損壞，則聯(lián)系供應(yīng)商或送交專業(yè)維修中心處理。 常見故障診斷一、參數(shù)設(shè)置類故障 1、參數(shù)設(shè)置常用變頻器，一般出廠時(shí)，廠家對(duì)每一個(gè)參數(shù)都有一個(gè)默認(rèn)值，這些參數(shù)叫工廠值。在這些參數(shù)值的情況下，用戶能以面板操作方式正常運(yùn)行的，但以面板操作并不滿足大多數(shù)傳動(dòng)系統(tǒng)的要求。所以，用戶在正確使用變頻器之前，要對(duì)變頻器參數(shù)時(shí)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：（1確認(rèn)電機(jī)參數(shù)，變頻器在參數(shù)中設(shè)定電機(jī)的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、最大頻率，這些參數(shù)可以從電機(jī)銘牌中直接得到。（2變頻器采取的控制方式，即速度控制、轉(zhuǎn)距控制、PID控制或其他方式。采取控制

17、方式后，一般要根據(jù)控制精度，需要進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)辨識(shí)。 常見故障診斷 （3設(shè)定變頻器的啟動(dòng)方式，一般變頻器在出廠時(shí)設(shè)定從面板啟動(dòng)，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況選擇啟動(dòng)方式，可以用面板、外部端子、通訊方式等幾種。（4給定信號(hào)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(dāng)然對(duì)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(shè)置以上參數(shù)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(jù)實(shí)際情況修改相關(guān)參數(shù)。常見故障診斷2、參數(shù)設(shè)置類故障的處理一旦發(fā)生了參數(shù)設(shè)置類故障后，變頻器都不能正常運(yùn)行，一般可根據(jù)說明書進(jìn)行修改參數(shù)。如果以上

18、不行，最好是能夠把所有參數(shù)恢復(fù)出廠值，然后按上述步驟重新設(shè)置，對(duì)于每一個(gè)公司的變頻器其參數(shù)恢復(fù)方式也不相同。常見故障診斷二、 過壓類故障 變頻器的過電壓集中表現(xiàn)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380V線電壓計(jì)算，則平均直流電壓Ud= 1.35 U線513V。在過電壓發(fā)生時(shí)，直流母線的儲(chǔ)能電容將被充電，當(dāng)電壓上至760V左右時(shí)，變頻器過電壓保護(hù)動(dòng)作。因此，變頻器來說，都有一個(gè)正常的工作電壓范圍，當(dāng)電壓超過這個(gè)范圍時(shí)很可能損壞變頻器，常見的過電壓有兩類。常見故障診斷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(fā)生在節(jié)假日負(fù)載較輕，電壓升高

19、或降低而線路出現(xiàn)故障，此時(shí)最好斷開電源，檢查、處置。2、發(fā)電類過電壓這種情況出現(xiàn)的概率較高，主要是電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速比實(shí)際轉(zhuǎn)速還高，使電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，而變頻器又沒有安裝制動(dòng)單元，有兩起情況可以引起這一故障。 常見故障診斷（1當(dāng)變頻器拖動(dòng)大慣性負(fù)載時(shí)，其減速時(shí)間設(shè)的比較小，在減速過程中，變頻器輸出的速度比較快，而負(fù)載靠本身阻力減速比較慢，使負(fù)載拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速比變頻器輸出的頻率所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速還要高，電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，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(hù)值，出現(xiàn)故障，而紙機(jī)中經(jīng)常發(fā)生在干燥部分，處理這種故障可以增加再生制動(dòng)單元，或者修改變頻器參數(shù)，把變頻器減速時(shí)間設(shè)的長一些。增加再生制動(dòng)單元功能包括能量消耗型，并聯(lián)直流母線吸收型、能量回饋型。能量消耗型在變頻器直流回路中并聯(lián)一個(gè)制動(dòng)電阻，通過檢測(cè)直流母線電壓來控制功率管的通斷。并聯(lián)直流母