电子热继电器的门限值定义 为电动机和变频器两者的额定电流的比值,通常用百分数表示。当变频器的输出电流超过其容许电流时,变频器的 过电流保护将切断变频器的输出。因此,变频器电子热继电器的门限最大值不超过变频器的最大容许输出电流。 5)变频器运行到满频,测试输出电压及电流,看是否与键盘监视的值相吻合。 1.3 带载试运行 1)手动操作变频器面板上的运行停止键,观察电机运行停止过程及变频器的监视,看是否有异常现象。 2)如果启动、停止电机过程中变频器出现过流保护动作,应重新设定加速、减速时间。电机在加、减速时的加速度 取决于加速转矩,而变频器在启、制动过程中的频率变化率是用户设定的。若电机转动惯量或电机负载变化,按预 先设定的频率变化率升速或减速时,有可能出现加速转矩不够,从而造成电机失速,即电机转速与变频器输出频率 不协调,从而造成过电流或过电压。因此,需要根据电机转动惯量和负载合理设定加、减速时间,使变频器的频率 变化率 能与电机转速变化率相协调。检查此项设定是否合理的方法是先按经验选定加、减速时间进行设定,若在启动过程 中出现过流,则可适当延长加速时间;若在制动过程中出现过流,则适当延长减速时间。另一方面,加、减速时间 不宜设定太长,时间太长将影响生产效率,特别是频繁启、制动时。 3)如果变频器仍然存在运行故障,应尝试增加最大电流的保护值,但是不能取消保护,应留有至少 10%~20%的保 护余量。 4)如果变频器运行故障还是发生,应更换更大一级功率的变频器。 5)如果变频器带动电机在启动过程中达不到预设速度,可能有下述两种情况。 (1)系统发生机电共振,可以从电机运转的声音进行判断。采用设置频率跳跃值的方法,可以避开共振点。一般变 频器能设定三级跳跃点。v/f 控制的变频器驱动异步电机时,在某些频率段,电机的电流、转速会发生振荡,严重时 系统无法运行,甚至在加速过程中出现过电流保护动作使得电机不能正常启动,在电机轻载或转动惯量较小时更为 严重。 普通变频器均备有频率跨跳功能, 用户可以根据系统出现振荡的频率点, v/f 曲线上设置跨跳点及跨跳宽度。 在 当电机加速时可以自动跳过这些频率段,保证系统能够正常运行。 (2)电机的转矩输出能力不够,不同品牌的变频器出厂参数设置不同,在相同的条件下,带载能力不同,也可能因 变频器控制方法不同,造成电机的带载能力不同;或因系统的输出效率不同,造成带载能力会有所差异。对于这种 情况,可以增加转矩提升量的值。如果达不到,可用手动转矩提升功能,不要设定过大,电机这时的温升会增加。 对于风机和泵类负载,应减少降转矩的曲线值。 1.4 变频器与上位机相连进行系统调试 设定完成后,如果系统中有上位机,将变频器的控制线直接与上位机控制线相连,并将变频器的操作模式改为端子 控制。根据上位机系统的需要,调定变频器接收频率信号端子的量程 0~5 V 或 0~10 V,以及变频器对模拟频率信号 采样的响应速度。如果需要另外的监视表头,应选择模拟输出的监视量,并调整变频器输出监视量端子的量程。 2 变频器常用功能参数 因各类型变频器功能有差异,而相同功能参数的名称也不一致,为叙述方便,本文以普传变频器基本参数名称为例。 由于基本参数是各类型变频器几乎都有的,完全可以做到触类旁通。 2.1 加减速时间 加速时间就是输出频率从 0 上升到最大频率所需时间,减速时间是指从最大频率下降到 0 所需时间。通常用频率设 定信号上升、下降来确定加减速时间。在电动机加速时须限制频率设定的上升率以防止过电流,减速时则限制下降 率以防止过电压。加速时间设定要求是将加速电流限制在变频器过电流容量以下,不使过流失速而引起变频器跳闸; 减速时间设定要点是防止直流滤波电路电压过高,不使再生过压失速而使变频器跳闸。加减速时间可根据负载计算 出来,但在调试中常采取按负载和经验先设定较长加减速时间,通过启、停电动机观察有无过电流、过电压报警; 然后将加减速设定时间逐渐缩短,以运转中不发生报警为原则,重复操作几次, 便可确定出最佳加减速时间。 2.2 转矩提升 转矩提升又叫转矩补偿, 是为了补偿因电动机定子绕组电阻所引起的低速时转矩降低, 而把低频率范围 f/v 增大的方 法。设定为自动时,可使加速时的电压自动提升以补偿起动转矩,使电动机加速顺利进行。如采用手动补偿时,根 据负载特性,尤其是负载的起动特性,通过试验可选出较佳曲线。对于变转矩负载,如选择不当会出现低速时的输 出电压过高,而浪费电能的现象,甚至还会出现电动机带负载起动时电流大,而转速上不去的现象。 2.3 电子热过载保护 本功能为保护电动机过热而设置,它是变频器内 CPU 根据运转电流值和频率计算出电动机的温升,从而进行过热保 护。本功能只适用于“一拖一”场合,而在“一拖多”时,则应在各台电动机上加装热继电器。 电子热保护设定值(%)=[电动机额定电流(A)/变频器额定输出电流(A)]×100%。 2.4 频率限制 频率限制即设置变频器输出频率的上、下限幅值,是为了防止误操作或外接频率设定信号源出故障,而引起输出频 率的过高或过低而导致设备损坏的一种保护功能。在应用中按实际情况设定即可。此功能还可作限速使用,如有的 皮带输送机,由于输送物料不太多,为减少机械和皮带的磨损,可采用变频器驱动,并将变频器上限频率设定为某 一频率值,这样就可使皮带输送机运行在一个固定、较低的工作速度上。 3 变频器调试时常见问题处理方法 3.1 外部电磁干扰的处理方法 如果变频器周围存在干扰源,它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部,引起控制回路误动作,造成工作不正常 或停机,严重时甚至损坏变频器。提高变频器自身的抗干扰能力固然重要,但由于受装置成本限制,在外部采取噪 声抑制措施,消除干扰源显得更合理,更必要。以下几项措施是对噪声干扰实行“三不”原则的具体方法: 1)变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上须加装防止冲击电压的吸收装置,如 RC 吸收器; 2)尽量缩短控制回路的配线距离,并使其与主线路分离; 3)指定采用屏蔽线的回路,必须按规定进行,若线路较长,应采用合理的中继方式; 4)变频器接地端子应按规定设置,不能同电焊,动力接地混用; 5)变频器输入端安装噪声滤波器,避免由电源进线引入干扰。 以上即为不输出干扰、不传送干扰、不接受干扰的“三不”原则。 3.2 变频器对周边设备的影响及故障防范 变频器的安装使用也将对其他电气设备产生影响,有时甚至导致其他电气设备故障。因此,对这些影响因素进行分 析探讨,并研究应该采取哪些措施是非常必要的。 由于目前的变频器几乎都采用 PWM 控制方式,这样的脉冲调制方式使得变频器运行时在电源侧产生高次谐波电流, 造成电压波形畸变,对供电系统产生严重影响,通常可采用以下处理措施: 1)采用专用变压器对变频器供电,与供电系统隔离; 2)在变频器输入侧加装滤波电抗器,降低高次谐波分量。 对于有进相电容器的场合,高次谐波电流将使电容器发热严重,为此必须在电容前串接电抗器,以减小谐波分量。 此外,由于变频器的软件开发更加完善,可以预先在变频器的内部设置各种故障防止措施,并使故障化解后仍能保 持继续运行,例如: 1) 对自由停车过程中的电机进行再起动; 2) 2)对内部故障自动复位并保持连续运行。 4 普传科技 PI7000 变频器在注塑机上的应用调试案例 变频器在注塑机上的应用调试案例 注塑机是在对各种塑料进行加热、融熔、搅拌、增压后,将塑料流体注入模具腔内,完成工件一次注塑成型的设备。 它的工序过程基本是相同的,每一个工序都需要不同的压力和流量,也就是说被加工的工件不都是在最大压力或流 量下工作的,传统方式其压力和流量是靠压力比例阀和流量比例阀来调节的。而油泵电机则是恒速运转,从而造成 能量的浪费。若用变频器来调节电机(油泵)的转速,实时满足压力和流量的需求,这样既经济又实用。有关单位 已成功地使用普传变频器改造了注塑机,取得了显著的经济效益。因此,用变频器改造注塑机节能是值得向广大用 户推广的。根据实际经验,中、小型注塑机用变频器改造后的节电率一般在 20%~60%。注塑机信号一般为主控制 器流量阀或压力阀输出 0~1 A 的直流信号,给变频器控制变频器的输出频率,以达到根据工艺需要调节油压的目的, 实现节能。变频器选用普传 PI7000Z 系列专用变频器,过载能力强,具有流量、压力双反馈信号接口,按注塑工艺 要求,取双信和叠加来控制主油泵电机速度。