11kw中压变频器电容内部有两个大电容起什么作用

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变频器用电解电容器的性能分析
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变频器中整流滤波电解电容器的作用采用薄膜电容器..
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变频器用电解电容器的性能分析
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老婆语录:允许你喝醉,允许你勾妹,但晚上必须给老娘归队,如果你敢伤我的心,伤我的肺,老娘一定把你的第三条腿打残废,让你的鸟鸟永远打嗑睡。
摘要:本文介绍艾威图系统在纺织行业应用的一个改造案例——在绗缝机上的应用。目&前绗缝机的驱动多数以与步进为主。艾威图伺服以自主开发的绗缝机专用软件,成功&进入绗缝机行业,大大提高了其生产效率。引言  随着绗缝机市场竞争的日趋激烈,各绗缝机厂家都在不断地提高绗缝机的生产效率,以及绗缝产品的精度。艾威图伺服自主开发的绗缝机专用软件成功改造了以变频器,步进系统&为主驱动的绗缝机,极大的提高了生产效率,而且性能更稳定,更可靠。
&一、工作原理绗缝机采用两台伺服驱动器与两台伺服电机,其中一套伺服控制绗缝机的针,另一套伺服控制绗缝机的梭。当绗缝针上下走一个来回,绗缝梭转动一圈,与此同时绗缝机的主轴(变频器控制)带动针和梭一起左右移动,这样就实现了绗缝。二、技术指标以及方案设计 1.&功率:伺服系统400W 2.&输入电源:单相交流220V&15%,50/60Hz 3.&伺服电机额定转速:3000r/min 4.&绗缝针与梭同步误差率:0.036&三、性能调试  绗缝机上电,伺服系统检测到针上的开关信号,让针先回零(如果梭先回零,有可能把针打断)。电脑发出信号,让伺服系统从手动模式切换到自动模式。在运&行过程中,必须保持绗缝机的针和梭所对应的伺服驱动器的 PA5,PA6,PA9 参数一&致,才能保证针与梭的同步性,加工的产品质量好。伺服电机的转速可根据绗缝的&密度需求,通过电脑发送脉冲控制伺服驱动器来实现,伺服电机的额定转速可达 3000r/min。如果伺服电机转速较高(一般为 2000r/min),可通过适当增大 PA5,减&小 PA6 来增强伺服系统的刚性,加快伺服系统的响应速度。四、伺服信号接线&&五、参数设置&&六、结语  艾威图伺服系统以其优越稳定的性能及性价比在绗缝机行业具有巨大的竞争力特别是自主开发的绗缝机专用软件,极大的避免了绗缝机的打断针情况,绗缝针与梭同步误差&率为 0.036&,在国产伺服处于领先地位。目前,艾威图伺服通用软件(C3.04 版本以上)&已经兼容了绗缝机专用软件。&&
  为了满足对网侧谐波的要求,整流部分采用多脉波整流器结构;为了实现高压大容量和减小对电机侧的影响,逆变部分采用串联(或多电平)的逆变器结构。目前高压的拓扑结构不尽相同,各有优缺点。本文对安川H桥单元级联高压变频器的拓扑结构进行了分析,并介绍了其在攀钢炼铁厂烧结风机中应用时的相关计算方法,为高压变频器的选型、计算提供参考。2 FSDrive-MV1S高压变频器拓扑结构  2.1 多脉波整流  多脉波整流器以脉波宽度为60毅的6 脉波三相全波整流(或等效三相全波整流)作为基本单元,使用共m组整流电路的交流侧电压依次移相琢越60毅/m,则可组成脉波数为p=6 m的多脉波整流器[1]。FSDrive-MV1S高压变频器采用的是分离型  多脉波整流器的结构[2],即每一个6 脉波三相全波整流单元给一个单独的直流负载供电。串联型多脉波整流器,即所有6 脉波三相全波整流单元在直流输出侧串联,多用于二极管箝位多电平高压变频器和飞跨电容多电平高压变频器的整流。  移相变压器是多脉波整流不可缺少的组成部分,可以实现二次侧绕组的移相,同时实现整流器&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&2.2 H 桥单元级联逆变器  多电平变频器的基本思想是把多个功率器件按一定的拓扑结构连接成可以提供多种电平输出的电路,然后使用适当的控制逻辑将几个电平台阶合成阶梯波以逼近正弦输出电压[3][4],如图4 所示,H桥单元级联逆变器多电平输出分析如表1、表2所列。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&  10 kV 的FSDrive-MV1S&高压变频器的输入变压器是绝缘等级为H级的干式移相变压器,变压器一次侧绕组直接联到电网的高压输入端,二次侧有27 个二次绕组,采用延边三角形联结,分为9 个不同的相位组,每组的相位差6.7毅。同一相位组的每三个二次绕组,分别给电动机的三相功率单元供电,形成了54脉波分离型多脉波二极管整流的结构。27 个功率单元,每相由9 个功率单元串联而成。功率输出部分每相由9 个额定输入电压为630 V 的功率单元串联而成,共可以输出19 种电平,输出相电压最高可达6 350 V,线电压可达11 kV 左右。如图5 所示。&&&&&&&&3 FSDrive-MV1S&高压变频器的应用  3.1 现场设备参数  离心鼓风机参数:额定阻力矩MT=61 205 N&m,轴功率NZ=6 399 kW,主轴转速n=1 000 r/min,飞轮矩mD2 = 71 000 kg&m2。  同步电动机参数:额定功率7 000 kW,额定电流461 A,额定电压10 kV,额定频率50 Hz,转速1 000 r/min,效率97.32豫,绝缘等级F,转动惯量J=1 400 kg&m2,功率因数(越前)0.9。&&&&&&&&3.2&变频器额定容量的计算  根据现场参数计算变频器额定容量。&&&&&&&&  变频调速启动时,通过风门关闭可以有效的减小负载,不必按照100%的负载选择变频器的容量,以此可节约投资成本。依据图6 所示的风机阻力矩曲线图得到启动开度为10毅时的最大负载转矩为20 405 N&m,选取加速时间为200 s,则可进行变频器容量的计算。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 3.3加减速时间的校核&&&&&&&& 很明显,在定子侧的各物理量(电压、电流、电动势、磁动势)都是交流量,以同步转速旋转,控制、调节和计算都不方便。通过磁场定向、坐标变换之后可以在电磁转矩产生的意义上与直流电机等效,可以方便灵活的控制电磁转矩。这里可以通过产生恒转矩来获得尽量少的加速时间。按照电机额定转速和变频器容量90%时的电磁转矩为&&&&&&&  在变频器选型以及相关软起系统的其他设备选型时按照100%ED的工作制来考虑,可以满足频繁起动以及其他特殊情况下的设备运行,并且设备维护保养简单,便于最终用户管理及使用。4 结语  应用高压变频器时,根据实际参数,借助计算机软件获得比较精确的计算结果可较准确的对变频器选型,从而满足现场运行要求。
低压主要控制方式:&目前,随着低压变频器技术的不断成熟,低压变频的应用场合决定了它不同的分类。单从技术角度来看,低压变频器的控制方式也在一定程度上表明了它的技术流派。我们在此分析了以下几种控制方式:&正弦脉宽调制(SPWM) 其特点是控制电路结构简单、成本较低,机械特性硬度也较好,能够满足一般传动的平滑调速要求,已在产业的各个领域得到广泛应用。但是,这种控制方式在低频时,由于输出电压较低,转矩受定子电阻压降的影响比较显著,使输出最大转矩减小。另外,其机械特性终究没有直流电动机硬,动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意,且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化,转矩响应慢、电机转矩利用率不高,低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降,稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。 但是此种控制方式也是目前变频器普遍使用的控制方式之一。也是目前国产品牌使用最多的控制方式之一。&电压空间矢量(SVPWM) 它是以三相波形整体生成效果为前提,以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的,一次生成三相调制波形,以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进,即引入频率补偿,能消除速度控制的误差;通过反馈估算磁链幅值,消除低速时定子电阻的影响;将输出电压、电流闭环,以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多,且没有引入转矩的调节,所以系统性能没有得到根本改善。由于众多国产变频器在矢量控制上还与国外品牌有一定差距,因此SVPWM控制方式在国内的变频器矢量控制方式中比较常见。&矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相-二相变换,等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1,再通过按转子磁场定向旋转变换,等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流;It1相当于与转矩成正比的电枢电流),然后模仿直流电动机的控制方法,求得直流电动机的控制量,经过相应的坐标反变换,实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机,分别对速度,磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链,然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量,经坐标变换,实现正交或解耦控制。使用矢量控制,可以使电机在低速,如(无速度时)1Hz(对4极电机,其转速大约为30r/min)时的输出转矩可以达到电机在50Hz供电输出的转矩(最大约为额定转矩的150%)。对于常规的V/F控制,电机的电压降随着电机速度的降低而相对增加,这就导致由于励磁不足,而使电机不能获得足够的旋转力。为了补偿这个不足,变频器中需要通过提高电压,来补偿电机速度降低而引起的电压降。这个功能即为转矩提升。转矩提升功能提高变频器的输出电压。然而即使提高很多输出电压,电机转矩并不能和其电流相对应的提高。 因为电机电流包含电机产生的转矩分量和其它分量(如励磁分量)。矢量控制则把电机的电流值进行分配,从而确定产生转矩的电机电流分量和其它电流分量(如励磁分量)的数值。矢量控制可以通过对电机端的电压降的响应,进行优化补偿,在不增加电流的情况下,允许电机产出大的转矩。此功能对改善电机低速时温升也有效。矢量控制方式也因此成为国外品牌占领高端市场的一个重要的优势。&直接转矩控制(DTC)方式 该技术在很大程度上解决了上述矢量控制的不足,并以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能得到了迅速发展。目前,该技术已成功地应用在电力机车牵引的大功率交流传动上。 直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型,控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机等效为直流电动机,因而省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算;它不需要模仿直流电动机的控制,也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型。ABB公司的ACS800系列即采用这种控制方式。&矩阵式交—交控制方式 VVVF变频、矢量控制变频、直接转矩控制变频都是交—直—交变频中的一种。其共同缺点是输入功率因数低,谐波电流大,直流电路需要大的储能电容,再生能量又不能反馈回电网,即不能进行四象限运行。为此,矩阵式交—交变频应运而生。由于矩阵式交—交变频省去了中间直流环节,从而省去了体积大、价格贵的电解电容。它能实现功率因数为l,输入电流为正弦且能四象限运行,系统的功率密度大。该技术目前尚未成熟,其实质不是间接的控制电流、磁链等量,而是把转矩直接作为被控制量来实现的。矩阵式交—交变频具有快速的转矩响应(&2ms),很高的速度精度(&2%,无PG反馈),高转矩精度(&+3%);同时还具有较高的起动转矩及高转矩精度,尤其在低速时(包括0速度时),可输出150%~200%转矩。&低压变频器的应用:&一、变频器的节能原理&1、变频节能&变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。为了保证生产的可靠性,各种生产机械在设计配用动力驱动时,都留有一定的富余量。当电机不能在满负荷下运行时,除达到动力驱动要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成电能的浪费。风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量,其输入功率大,且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。当使用变频调速时,如果流量要求减小,通过降低泵或风机的转速即可满足要求。由流体力学可知,P(功率)=Q(流量)&H(压力),流量Q与转速N的一次方成正比,压力H与转速N的平方成正比,功率P与转速N的立方成正比,如果水泵的效率一定,当要求调节流量下降时,转速N可成比例的下降,而此时轴输出功率P成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。所队当所要求的流量Q减少时,可调节变频器输出频率使电动机转速n按比例降低。这时,电动机的功率P将按三次方关系大幅度地降低,比调节挡板、阀门节能40%一50%,从而达到节电的目的。&例如:一台离心泵电机功率为55千瓦,当转速下降到原转速的4/5时,其耗电量为28.16千瓦,省电48.8%,当转速下降到原转速的l/2时,其耗电量为6.875千瓦,省电87.5%。&2、功率因数补偿节能&无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低,大量的无功电能消耗在线路当中,设备使用效率低下,浪费严重,使用变频调速装置后,由于变频器内部滤波电容的作用,从而减少了无功损耗,增加了电网的有功功率。&3、软启动节能&电机硬启动对电网造成严重的冲击,而且还会对电网容量要求过高,启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大,对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后,利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始,最大值也不超过额定电流,减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求,延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。&二、孤东采油厂变频器在用情况&目前孤东采油厂在用各种变频器达到480余台,其中三采中心270余台,采油一矿45台,采油二矿13台,采油三矿22台,采油四矿43台,新滩试采矿57台,集输大队27台。主要有美国的ABB、罗宾康,日本的富士、安川、三肯、东芝和日立,德国的西门子。目前国产变频在控制技术和功能上,已取得了显著的进步和成就,所以近两年来油厂国产变频器的数量正逐步提高,主要有春日、森兰和烟台惠丰等品牌。&三、目前主要存在问题&孤东采油厂技术质量监督站自2005年开展了工作,先后组织了现场维修150台次,总功率达到5800千瓦。从维修情况来看,变频器发生故障或损坏的特征,一般可分为两类:一种是在运行中频繁出现的自动停机现象,并伴随着一定的故障显示代码,其处理措施可根据随机说明书上提供的指导方法,进行处理和解决。这类故障一般是由于变频器运行参数设定不合适,或外部工况、条件不满足变频器使用要求所产生的一种保护动作现象;另一类是由于使用环境恶劣,高温、导电粉尘引起的短路、潮湿引起的绝缘降低或击穿等突发故障(严重时,会出现打火、爆炸等异常现象)。 具体表现为:&1、变频器主控电路故障。主要包括主板,电源板,逆变器、滤波电容等主控电路损坏。&2、变频器冷却直流风扇故障。风扇属于易损件,工作寿命在2—5年,但是因为变频器种类繁多,功率大小不同所以内部直流风扇额定电流不同而不通用,部分风扇损坏后因为缺乏备件无法及时更换。&3、变频器外围控制器件故障。变频柜内变频器本身无故障,但外部控制电路系统发生故障。由于使用年限较长,且控制电路又比较复杂,既没有电路图,又没有线号,线路多而且复杂,给维修造成不便。&4、变频柜设计不合理,内部过于狭窄,散热通风效果差,导致散热不良。部分变频器工作环境比较恶劣,风沙及尘土集聚较多,严重影响了变频器的正常运行,甚至造成停机故障。变频柜散热导流风扇属于易损件,寿命一般在2年左右,但是大部分变频柜散热风扇损坏后,没有及时更换,造成散热不良,造成变频器工作稳定性差、老化加剧、过热报警频发等现象发生。&5、变频器日常维护工作跟不上。操作人员对变频路基本操作及一些基本参数设置不了解,使用过程中不能及时发现问题。&6、“小马拉大车”问题。由于当时投产设计时的工作条件下限制,设计安装时为节省资金,许多地方都有采用了变频功率小于电机额定功率,但随着工艺生产条件的变化,出现“小马拉大车”问题,造成变频器不能正常运行。如一号联水外输、三号联提升和KDl8号站注水等。&四、变频器的主要故障原因及预防措施&由于使用方法不正确或设置环境不合理,将容易造成变频器误动作及发生故障,或者无法满足预期的运行效果。为防患于未然,事先对故障原因进行认真分析显得尤为重要。变频器在正常使用6—10年后,就进入故障的高发期,经常会出现元器件烧坏、失效、保护功能频繁动作等故障现象,严重影响其正常运行。&1、外部的电磁感应干扰易造成故障&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。在外部采取噪声抑制措施,消除干扰源显得非常必要。具体解决办法有:一是尽量缩短控制回路的配线距离,并使其与主线路分离;二是变频器接地端子应按规定进行,不能同电焊、动力接地混用;三是变频器输入端安装噪声滤波器,避免由电源进线引入干扰。&2、环境问题造成的故障&变频器属于电子器件装置,在其规格书中有详细安装使用环境的要求。振动是对电子器件造成机械损伤的主要原因,对于振动冲击较大的场合,应采用橡胶等避振措施;潮湿、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件生锈、接触不良、绝缘降低而形成短路;温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因素,特别是半导体器件,应根据装置要求的环境条件安装空调或避免日光直射。
本文通过介绍英威腾GD5000高压矢量在泰国某糖厂压榨机上的应用,分别从制糖工艺的改进、产量的提高及实际节电情况三方面来说明制糖厂压榨机上变频改造的可行性和经济性。
  关键词:GD5000高压矢量变频器、压榨机、喂料及预压榨
  一、&引言  甘蔗制糖工序一般包括提汁、清净、蒸发、结晶、分蜜和干燥。具体如下图示:其中提汁是整个过程中重要环节,压榨机是压榨法提取甘蔗汁的重要设备。根据有关数据分析知,若压榨抽出率提高1%,则糖分总回收率提高0.88%—0.92%。现代提汁技术倾向于加强甘蔗预处理,采用压力入料辊,以强化压榨机的入料,进行预压缩,从而提高压榨机生产能力。  但在压榨过程中,影响压榨抽出率的因素有许多,大致有以下几点:  1)糖份在蔗渣中的损失。因为甘蔗在压榨过程中,分离出蔗汁和蔗渣,蔗渣富含纤维成分,当蔗渣在离开压榨机出口时又会膨胀,此时蔗渣随着自身的膨胀在出口处会吸去已榨出的一部分蔗汁,同时受到压榨机效能的影响,甘蔗中的糖份不可能全部榨出。  2)甘蔗的破碎度。特别对于预压榨环节,甘蔗的破碎度及形态是保证整个压榨系统抽出的前提。甘蔗破碎度好,蔗汁易于压出,渗出效果提高。  3) 蔗渣水分含量。降低蔗渣水分是提高抽出的保证。  4) 撕解机撕解的均匀度。撕解机传送的蔗层厚度均匀对提高抽出率非常重要。如果蔗层过厚,压榨不彻底,使蔗渣造成浪费;如果蔗层过薄,压不干蔗层,蔗渣水分过高,影响抽出率。  5)榨辊的机械磨损。在榨季后期,由于榨辊的磨损越来越严重,导致榨辊的间隙扩大,使抽出率下降。  综上所述,采用压力入料辊(又称齿状入料辊)方法时,其中喂料及预压榨过程中,一直是采用传统的方式恒速运行,从撕解机输送过来的蔗层有大约10%的时间厚度会达不到要求,这样会使蔗汁的平均抽出率低于95.4%。抽出率越低说明蔗汁流失越大,从而导致产量变低。并且如果出现蔗层太多时,压辊机会直接卡死,严重影响生产。  当对压榨机进行转速调节后,蔗层厚度不够时通过降低压榨机电动机转速,使蔗层达到正常厚度后再进行压榨,这样压榨会比较充分,平均抽出率将可提高0.2%以上,同时由于转速降低,电流下降从而达到节能省电的目的。  二、&工况分析  泰国某糖厂,是糖业加工前茅的制糖企业,其通过近几年技术改造,生产能力达到10000吨/日,年产量可达到160万吨以上。  现场改造一条压榨生产线简易图如下:现场改造部分是预压榨机组。改造前:预压榨机组采用汽轮机带动,由于汽轮机效率低,糖分抽出率不高。所以改成异步电动机+变频器调节的方式。异步电机的详细参数见下表:三、系统方案  && 根据现场需要,预压榨机变频驱动系统由旁路柜、变压器柜、功率单元柜和控制柜组成。其中旁路柜为工频启动柜。在控制柜面板上设有本地/远程按钮、急停按钮、工/变频指示灯等。具体方案见下图:采用的是深圳市英威腾电气有限公司生产制造的GD5000系列,变频调速系统在现场运行时,其运行频率设定的方法采用的远程操作台进行系统状态的监控或压榨机运行速度给定,电控室的值班人可以很方便地根据生产需求调节压榨机的速度,对提供生产效率提供了有力的条件。&  四、应用及优点  &&& 改造投产以后,具备以下优点:  1)能实现软启动,启动时间和启动的方式可以根椐现场工况进行调整。  2)高功率因数,达0.95以上,无需另加功率因数补偿装置,避免了因无功带来的罚款。  3)对电机不产生谐波污染,有效降低了电机的发热量。  4)转矩脉冲很低,不会导致电机等机械设备的共振,同时也减少了传动机构的磨损。  5)输出波形完美,失真度小于4% 。  6)减少了压榨机组因蔗层太厚,压榨机卡住,导致停线的现象。  同时,增加了经济效益:  1)提高了抽出率:根据测算,平均抽出率可提高0.2%以上,现在保守估计抽出率提高0.1%,按年榨55万吨甘蔗,糖份13.5%,煮收率86%来计算:每个榨季多产糖55万吨*13.5%*0.1%*86%=63.85吨 ,按2700元/吨糖计:63.85吨*2700元/吨=17.2万元 ,使企业每个榨季多创收17.2万元。  2)节电效果显著:5台榨汁机装机总容量为2000kW,根据测算,改造后吨蔗耗电量从原来的33.02度下降到31.22度,已达到此类规模配置糖厂的正常的合理能耗水平。每榨1吨甘蔗耗电减少1.8度,按年榨55万吨蔗计算:每年节电:55万吨*1.8度/吨=99万度。按0.5元/度计算:80万度*0.5元/度=40万元。  3)减少了维修停工损失,节省了大量的维修费用。  五、结论  &&& 对于压榨法制糖厂,采用交流变频改造后不但能改善工艺流程、提高生产效率;又能提高蔗糖的抽出率、增加产量;同时具有可观的节能效果、减少能源浪费。现场运行效果良好,得到了客户的肯定与认可。
随着我国新一代冷轧高速盘螺生产装备在合力创科诞生,合康大功率模块化变频产品在合力冷轧线上顺利完成调试工作。这是合力三年攻坚克难的结晶,也是合康数年如一日专注变频科技的应用成果。
  合力创科公司依靠技术创新成功研制出高性能、高质量的高延性冷轧带肋新产品,成为高延性冷轧带肋钢筋行业的领跑者。合康变频为该产品的高速盘螺生产线提供了HID600A-T4-800G大功率模块化,主要负责驱动主动轧机电机,确保高延性冷轧带肋钢筋以每分钟1000米的速度连续、平稳运行,为实现合力生产线的自动化控制和提高生产效率提供保障。  现场运行的合康HID600A-T4-800G产品由配电柜、整流柜、逆变柜组成,能够实现电机的有速度的矢量控制,通过DP通信控制变频器的启动/停止和运行频率,PLC实时监测变频器运行状态和电流电压显示等;保证可靠、稳定运行。针对现场工况特点,合康HID600A-T4-800G系统单元之间采用can通讯技术,通讯速率可达1Mbps,提高了冷轧线生产系统的动态响应速度;加入CRC校验,保证了数据传输的准确性。  合康大功率模块化变频器具有灵活多变、稳定可靠的特性,除了能在合力创科的钢铁冷轧上应用,还被广泛应用于各种大功率变频驱动场合,如大吨位港口机械、大功率矿井提升机、大功率金属加工机械、大功率电机测试平台等。与以往产品不同之处在于,该系列变频器采用模块化设计理念,可根据用户需求增加并联功率单元以增加输出容量,为用户提供更大功率、更紧凑、更稳定的变频驱动控制。其采用的并联功率单元已拥有16万个在中运行经验,不均流度小于5%,技术成熟,性能可靠。  此次HID600A-T4-800G在合力创科调试成功,改善了冷轧线的生产工艺,使产品在强度、韧性、塑性方面的性能大幅度提升。作为国内高中低变频专业制造商,合康变频将以此为契机,坚持大功率模块化变频产品的研发和创新,致力于为更多行业用户提供高效的产品和优质的服务。
及作用维修和电梯变频器
变频器主回路工作原理是通过整流以后D1-D6,再到电容形成直流中间电路,利用IGBT的开关管通断控制频率的一种电源装置。要了解变频器工作原理,先了解整流桥,电容,充电电阻,逆变器等变频器主回路,变频器作用阐述:我们先看看一条公式,&&&电机的转速= 60电源频率/电机磁极对数(1-电机的转差率)&&&&&电机旋转速度单位:每分钟旋转次数,rpm/min也可表示为rpm从式中看出电机转速和频率成正比关系,所以变频器的作用主要是调速变频器工作原理之主回路元件,整流桥电阻都是国产品牌的为主,电容之前日立,红宝石等为主流,现在用常见的合资江海,在国内还没有比较成熟的变频器IGBT的生产厂家,IGBT模块大部分都是国外品牌市场占用率高,三菱,富士,优派克都是常常看到的逆变器!图中的后半部份是IGBT,U1到U6开通关断来控制变频器频率。L和M是给开关电源供电。变频器主回跟原理图,变频器工作原理维修V/f控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等一定要了解一些元件基础知识和电路,如运放与比较器区别,数电,模电,开关电源,压敏电阻,二极管,驱动电路,保护电路7100,电压、电流检测电路,HCPL-316J等知识,先上张电路图&电梯变频器工作原理产品,变频器在电梯上应用的要求是相当高的,安全性,运行舒适感.,都有不同要求,汇川公司的电梯专用变频器型号ME320L平滑曲线计算,是电机矢量控制和多年电梯应用行业经验沉淀结合和前沿算法的产品,电梯专用变频器中是行业最实用、最专业、最易用产品以上是小编简单阐述变频器作用和变频器原理的一点意见,不详之处请见解。下编文章我们将说电梯变频器工作原理维修。&
ABB是由ABB集团研发、生产、销售的知名。主要用于控制和调节三相交流异步电机的速度,并以其稳定的性能、丰富的组合功能、高性能的矢量控制技术、低速高转矩输出、良好的动态特性及超强的过载能力,在变频器市场占据着重要的地位
1、 品牌介绍
交流变频器用于控制标准感应电机的速度和转矩,而标准感应电机则是工业领域的主要设备。ABB是全球变频控制器和电机领域的市场引领者。
交流变频技术扩展了电机的转速范围——由零一直到远高于额定速度——从而使被传动过程的生产效率得到显著提高。在只需要一个较低容量的情况下,变频器通过降低电机转速来节约能源。
ABB标准变频器的购买、安装、设置和使用都很简单,可以节省大量时间。它们在ABB的各分销商处广泛供应,因而称之为标准变频器。这类变频器具有与通用的客户与流程界面,规格设计、调试及维护具有通用的软件工具,还有通用的备件。
2、 型号分类
空冷型ACS 2000变频器专用于水泥、矿山与采矿、冶金、制浆与造纸、水、电力以及化工、石油天然气等行业的风机、泵、压缩机以及其他公共应用。
ACS 2000变频器融合了创新技术,以应对业界挑战,比如对灵活供电电源连接、更低谐波、降低能耗、静态无功补偿以及安装、调试便利的需要。
灵活供电电源连接
ACS 2000变频器可不使用输入隔离变压器,这取决于用户的选择和现有设备的情况,因此允许直接连接到供电电源(直接电网连接),或者可以连接至一台输入隔离变压器。
在直接电网连接配置方式下,用户可受益于更低的投资成本,这是因为不需要变压器,可以节省很大一笔投资。与其它需要变压器的变频器相比,ACS 2000变频器紧凑的结构,更轻的重量,以及更低的运输成本,并且在电气室需要更小的空间。源自于紧凑的设计,直接连接至6.0 - 6.9 kV电网的ACS 2000适用于速度控制的标准感应电机的改造项目。
在需要电压匹配或对供电电源进行电隔离的应用中,输入变压器是需要的,可将ACS 2000变频器连接至常规的双绕组油浸式或干式输入隔离变压器。
集成了有源前端(AFE)技术,在不使用昂贵、专用的变压器的情况下,可将电网侧谐波降至最低,并且还有四象限运行以及无功功率补偿的额外好处。
AFE提供了低谐波的特点,满足了各种标准中对电流与电压谐波的要求。这样,就不需要进行谐波分析或安装网侧滤波器。
为了实现能耗最小化,AFE允许四象限运行,其将制动能量回馈至电网。
无功功率补偿
AFE也能提供无功功率补偿。有了静态无功补偿,可以维持平滑的电网电压特性,并避免了无功功率罚款。
安装、调试以及运行维护方便
不需使用变压器的直接电网连接技术,可以使安装与调试工作更加快捷、方便。安装一台变频器,运用ABB简单的 “三进三出”布线概念,只需断开直接挂网运行的电缆,接至变频器,然后将变频器接到电机上即可。
ACS 2000设计有可抽出式的相模块,便于从前面接近所有变频器部件进行快速更换,平均维修时间(MTTR)为业界领先水平。
该变频器使用了经过验证的多电平电压源逆变器(VSI)拓扑结构、成熟的高压IGBT功率半导体技术以及直接转矩控制(DTC) 的电机控制平台,因此具有极高的可靠性,延长了平均无故障时间 (MTBF)并增加了利用率。
ACS 2000继承了 ABB的 VSI拓扑结构并采用了获得专利的、基于IGBT的多电平设计,提供了近似正弦波的电流与电压波形,使得该变频器兼容标准电机与电缆。
ACS 2000变频器控制平台使用了ABB备受赞誉的DTC平台,可以提供中压交流变频器中从未有过的最大转矩与速度性能以及最低损耗。在所有条件下,变频器的控制均迅速而平滑。
更低的总投资成本
灵活的供电电源连接,更低的谐波与能耗,便于安装与调试及更高的可靠性,使得ACS 2000在整个生命周期内具有很低的总投资成本。
ACS510 是ABB又一款杰出的低压交流传动产品。
ACS510可以简单的购买,安装,配置和使用,可节省相当多的时间。
应用领域:
ABB传动应用于工业领域,ACS510特别适合风机水泵传动,典型的应用包括,冷却风机,地铁和隧道通风机等等。
1、完美匹配风机水泵应用;
2、高级控制盘;
3、用于降低谐波的专利技术;变感式电抗器;
4、循环软起;
5、多点U/F曲线;
6、超越模式;
7、内置RFI滤波器作为标准配置,适用于第一和第二环境;
主要性能:
完美匹配风机水泵:
增强的PFC应用:最多可控制7(1+6)个泵;能切换更多的泵。
SPFC:循环软起功能;可依次调节每个泵。
多点U/F曲线:可自由定义5点U/F曲线;可灵活广泛的应用。
超越模式:应用于隧道风机的火灾模式; 应用于紧急情况下。
PID调节器:两个独立的内置PID控制器:PID1和PID2,PID1可设置两套参数;通过PID2可控制一个独立的外部阀门。
直觉特性:噪音最优化,当传动温度降低时增加开关频率,可控的冷却风机,仅在需要时启动;可随机分布开关频率,从而降低噪音,极大改善了电机噪音,降低传动噪音并提高功效。
磁通优化:负载降低时自动降低电机磁通;极大地降低能耗和噪音。
连接性:简单安装,可并排安装,容易连接电缆,通过多种I/O连接和即插式可选件方便地连接到现场总线系统上;减少安装时间,节约安装空间,可靠的电缆连接。
EMC:适用于第一及第二环境的RFI滤波器为标配;不需要额外的外部滤波器。
电抗器:变感电抗器:根据不同的负载匹配电感量,因此抑制和减少谐波;降低总谐波
高级控制盘:2个功能键,功能随状态不同而改变,内置帮助键,已修改的参数列表;容易配置和调试,快速启动,快速进入参数。
现场总线:内置RS485接口,使用Modbus协议,即插式现场总线模块作为可选件;降低了成本
用于0.12-2.2KW鼠笼式电机的速度和转矩控制
作为Comp-AC家庭的一员,ACS140丰富了ABB传动产品的内容。尽管其尺寸不大,却包含了许多高性能传动产品所拥有的功能。它非常适合气体,液体,固体的处理工艺,典型的应用场合
包括:包装机、饼干机、洗衣机、搅拌机、传送带和泵类等。
ACS140具有最大的可靠性设计。可选无散热器型,结构更加轻巧,OEM商可自由设计散热方式。如果采用法兰式安装,模块产生的热量将直接耗散于柜体之外。为进一步增强传动设备的可靠性,模块的部件数量已尽可能地减到最少。
ACS140的输出频率灵敏地跟随给定信号的变化。平均精度好于1%,响应速度快,平均延迟时间小于9毫米。
产品质量恒久如一为确保生产质量,可重复性是ACS140成败的关键因素之一。
ACS140在系统响应和控制精度上表现得非常稳定。与泵类和搅拌机有关的连续性生产,要求装配相当可靠的传动设备。ACS140足十分令人放心的。在相当苛刻的工业环境中,ABB可以提供特殊的IP54封装。
在材料加工和包装线上,定位精确是控制的基本要求。ACS140的可重复性具有明显的技术优势。改变产品规格时,只需要调用预先设定的七种速度中的一种,就可轻而易举地解决问题。
ACS140的动态制动和跟踪起动功能,用于建筑物的温度或湿度控制是非常实用的。内置的PID功能确保温度、湿度、压力等保持恒定。
最优化的设计组合ACS140具有加快工程安装和设计高度进度等几个特点:借助ACS140控制盘,传动之间的参数可以很容易地拷贝。控制盘的配置菜单或长或短,结构清晰,简单易学。多数情况下不需要控制盘。
ACS140是市场上的最小型交流传动之一。小型化和多种安装方式。便利它与原有设备的组合安装不会有任何困难。ACS140能适应任何一种控制逻辑,数字和模拟输入电路均是电隔离的;既安全,又节约。
ACS100系列变频器
体积小,重量轻,安装和使用方便,适用于0.12-2.2KW的普通鼠笼电机的速度控制
方便的安装方式:DIN导轨安装、法兰式安装、壁挂式安装
调速性能稳定,过载能力强,低速力矩大。附加输入滤波器可以减少对电网的污染。
功率范围2.2-37KW
灵活的模块化设计和最少的元件数量
PID,PFC,预磁通等九种应用宏
直流电压自动调节,多种通讯功能
ACS400变频器在2.2-37KW的功率范围内,带给您最大的利益享受:节约能源,控制准确,安全可靠,铸铝件和塑料件的使用,保证了足够的加工精度,ACS400预置了九种应用宏.主电源:230-500V50/60HZ控制电源:115-230V.在励磁部分中采用了最新的IGBT控制技术,不再需要磁场电压匹配变压器,磁场进线熔断器和电抗器也已集成在DCS400模块中。由于磁场部分采用了三相进线供电方式,且直接取自为电枢供电的三相电源,因而DCS400不再需要单独的磁场电源进线。DCS400拥有多种调试工具。在调试向导的引导下进行参数设定,加上全部的自优化调试过程,DCS400的典型调试时间为15分钟。
助手型控制盘11KW以下标配制动斩波器
无矢量控制
启动向导-指导用户设置参数而无需进入参数列表
诊断向导-故障时激活,利于快速查找故障
维护向导-监视运行小时或电机旋转
应用:风机,泵,门控,物料输送,传送带
FlashDrop-传动设置及调速更加快速、容易,可用于批量制造
固定式控制盘-具有舒适、耐用接口的简单传动
固定式电位器-直观的速度设定
集成EMC滤波器-无需外部滤波器
内置制动斩波器-降低成本,节省空间并简化接线
灵活的安装方式-优化的布局以及有效地机柜空间利用率
有图层的电路板-寿命更长且减少维护
满足广泛的机械应用需求,如食品饮料、物料输送、纺织、印刷、橡胶与塑料及木工机械行业的应用
FlashDrop-传动设置及调速更加快速、容易,可用于批量制造
顺序编程-逻辑编程为标配。降低了对外部PLC的要求
软件-高技术、高性能,高灵活性。
用户接口-可不用控制盘以节省成本。根据功能需要,也可提供不同的控制盘
机柜兼容性-优化的安装布局,机柜空间利用率高
内置EMC-无须额外的空间、部件、时间或成本
传动保护-保护传动、使用无忧且质量最佳的最新解决方案
ACS800-01系列变频器
ACS800-01单传动的防护等级分为IP21和IP55,使用电机的功率从1.1kW到110kW。其内部都配有扩展选项。包括抑制谐波的电抗器、传动保护设备、I/O扩展、具有启动向导的用户控制盘和低噪音冷却风扇功能。
ACS800-04系列变频器
ACS800-04/U4是一个用于控制交流电机的传动模块,它的防护等级是IP00,可托动至560kW的电机。它具有的许多优点使其成为嵌入式设计的最佳选择。主电缆的输入端位于模块的顶部,而电机电缆端则位于模块的左侧。
ACS800单传动模块,功率1.1-560KW
ACS800-07系列变频器
ACS800柜体式单传动功率1.1-2800KWACS800-07是专为工业场合设计的柜体式单传动。它具有结构紧凑、功率范围广的特点,2800kW传动的宽度仅为3.2米。并且可以提供IP21,IP22,IP42,IP54几种防护等级。
ACS800-07提供了多种标准化的选件以适应各种不同的应用场合,从进线接触器到电机防误启动保护器ATEX。
ACS800系列传动产品最大的优点就是在全功率范围内统一使用了相同的控制技术,例如起动向导、自定义编程、DTC控制、通用备件、通用的接口技术,以及用于选型、调试和维护的通用软件工具。先进的技术-DTCACS800的核心技术就是直接转矩控制(DTC)。它是目前最先进的交流异步电机的控制方式。DTC稳定杰出的性能,使ACS800适用于各种工业领域。启动向导
ABB交流传动持续不断的在完善用户界面。启动向导的应用,使ACS800的调试变得非常简便。
自定义编程
与传统的参数编程相比,ACS800的自定义编程具有更好的适应性。作为全系列的标准配置,就想传动产品内置了小型的PLC,且不需要添加任何附加的软硬件。高度集成和紧凑的结构设计
作为标准配置,ACS800全系列已经内置了电抗器。此外,在ACS800内部还可以同时再安装三个可选模块:I/O扩展模块,现场总线适配器模块,脉冲编码器接口模块或PC机的接口模块。对于这些模块,无任何附加空间和电缆的要求。
ABB是ICC(国际商会)可持续发展商务的成员,并一致致力与环境的保护。ABB交流传动产品遵循16项ICC的规定,在生产过程中遵循ISO14001标准。
ACS1000用于310-5000KW电机的速度和转矩控制
ABB结合一个多世纪的工业制造经验,为中高压传动领域中电子的功率控制提供了简便、可靠的途径:这就是ACS1000系列变频器。驱动功率范围为315至5000千瓦,电压等级为2.3、3.3和4.16kV,对电动机具有卓越的速度和力矩控制。
流畅的系统集成
ACS1OOO系列变频器具有各种灵活的组合以满足各种新建或改造项目的不同要求。对现有的设备和电网的干扰减到最小。用户友好的软件工具使调试和长期运行简便易行。
高超的性能
采用ABB专利的直接转矩控制(DirectTorqueControl)技术,ACS1000系列变频器提供精确的过程控制,DTC能为任何电动机控制平台提供最快速的转矩阶跃响应。在不采用编码器情况下,即使受输入电源变化和负载突变的影响,同样可保证最佳的控制精度。
极高的可靠性
变频器的可靠性至关重要。ACS1OOO系列变频器元件数量少,使其内在的可靠性比市场上其他结构形式的中电压变频器更高。并且,在交货前对每个元件单独测试,每台变频器都通过负载试验。
ACS1000的的核心是DTC-直接转矩控制直接转矩控制(DTC)是交流传动中最佳的电动机控制方法,可以对电动机所有的关键变量进行直接控制,从而挖掘出了AC传动过去未实现的潜力并为各种应用提供益处。
无与伦比的电动机速度和转矩控制ACS1000系列变频器的开环动态速度控制精度与采用闭环磁通矢量控制的变频器相对应。在ACS1000中,静态速度控制精度通常为正常转速的0.1%至0.5%,能满足大多数工业领域的要求。在速度调节精度要求更高的场合,可选用一个脉冲编码器。由于ACS1000开环转矩阶跃上升时间小于10mS,而其它磁通矢量控制不采用传感器则超过100ms,因此,ACS1000是无可匹敌的。
自动起动ACS1000的自动起动性能胜过交流传动中常用的flyingstart和rampstart,由于DTC能在几个毫秒内检测出电动机的状态,在所有的条件下都能迅速起动。例如,采用DTC,就没有重新起动延时。
最大化的起动转矩DTC所持有的精确的转矩控制,使ACS1000具有既可控又平稳的最大的起动转矩。
完善的磁通优化在优化模式状态,电动机的磁通能自动地与负载对应,保证了高效率,并降低了电动机噪音。由于磁通的优化,根据不同的负载点。电动机和传动系统的总体效率提高1%到10%。
降低了噪音由于开关状态是分别确定的,ACS1000没有固定的开关频率,这样,在使用普通PWM技术的交流传动装置中常见的共振所引起的刺耳的噪音,在ACS1000中是没有的。
对电源波动和负载变化反应迅速ACS1000特有的快速转矩阶跃响应意味着对电网侧和负载侧的变化具有极快的反应,使得对失电、负载突变和过电压状态易于控制。安静、反应敏捷的操作。简洁、精确的过程控制
ACS600系列变频器是ABB公司采用直接转矩控制(DTC)技术,结合诸多先进的生产制造工艺推出的高性能变频器。它具有很宽的功率范围,优良的速度控制和转矩控制特性。完整的保护功能以及灵活的编程能力。因而,它能够满足绝大多数的工业现场应用。为了满足各种应用对交流传动的不同要求,ACS600产品家族按应用可分为以下五种专用系列:ACS600:可满足绝大多数应用要求。ACC600:专用于位势负载应用。例如起重机,提升机,电梯等等。ACP600:专用于对转角,位移做精确控制。ACA600:专用于系统传动。ACS600的重要特性及功能如下˙无与伦比的电机速度及转矩控制。˙电机辨识运行(IDRUN)及速度自我微调功能。˙内置PID控制器,降低了您的投资成本。˙工具软件对传动的全方位支持:DrivesSize选型软件,DrivesBuilder工程设计软件,DrivesWindow传动调试软件,DrivesLink利用Windows监视传动,DrivesSupport服务专家。˙ACS600SingleDrive能在几毫秒内测出电机的实际转速和状态,所以在任何状态下都能立即起动,无起动延时。˙零转速下,不需速度反馈就能提供电机满转矩。˙ACS600SingleDrive能够提供可控且平稳的最大起动转矩。可达到200%的额定转矩。˙不需特殊硬件的磁通制动模式可以提供最大的制动力矩。˙在磁通优化模式下,电机磁通自动适应于不同的负载以提高效率同时降低电机的噪音,变频器和电机的总效率可提高1%-10%。˙具有标量控制(SCALARCONTROL)和IR补偿功能。
ACS401在2.2-37kW的功率范围内,带给你最大的利益享受:节约能源、控制准确、安全可靠。ACS401的可靠性来自于灵活的模块化设计和最少的元件数量。他是当前市场上体积最小的变频器之一,结构设计中充分考虑了有效的使用面积和尽可能地安装简便。
电压:三相380-480V(&10%)频率:48-63Hz基波功率因数:0.98(大约)电机
电压:三相频率:0-250Hz连续负载能力(恒转矩,环境温度不超过40℃):额定电流I2环境温度大于40℃时的过载能力恒转矩:1.5&I2,每10分钟允许1分钟恒转矩:1.25&I2,每10分钟允许2分钟可编程特性:
九个配置方便的应用
控制盘ACS100-PAN和ACS-PAN扩展电缆PEC-98-0008RFI输入滤波器和输出电抗器制动单元制动斩波器RS485/232适配器DDCS通讯模块
3、 使用寿命
1、电磁干扰对变频器的影响
在现代工业控制系统中,多采用微机或者PLC 控制技术,在系统设计或者改造过程中,一定要注意变频器对微机控制板的干扰问题。变频器受外界干扰来源如图1 所示,由于用户自己设计的微机控制板一般工艺水平差,不符合EMC国际标准,在采用变频器后,产生的传导和辐射干扰,往往导致控制系统工作异常,因此需要采取下述必要措施。
1)良好的接地。电机等强电控制系统的接地线必须通过接地汇流排可靠接地,微机控制板的屏蔽地,应单独接地。对于某些干扰严重的场合,建议将传感器、I/0接口屏蔽层与控制板的控制地相连。
2)给微机控制板输入电源加装EMI滤波器、共模电感、高频磁环等,可以有效抑制传导干扰。另外,在辐射干扰严重的场合,如周围存在GSM、或者小灵通基站时,可以对微机控制板添加金属网状屏蔽罩进行屏蔽处理。
3)给变频器输入端加装EMI 滤波器,可以有效抑制变频器对电网的传导干扰,加装输入交流和直流电抗器,可以提高功率因数,减小谐波污染,综合效果好。在某些电机与变频器之间距离超过100 m 的场合,需要在变频器侧添加交流输出电抗器,解决因为输出导线对地分布参数造成的漏电流保护和减少对外部的辐射干扰。一个行之有效的方法就是采用钢管穿线或者屏蔽电缆的方法,并将钢管外壳或者电缆屏蔽层与大地可靠连接。值得注意的是在不添加交流输出电抗器时,如果采用钢管穿线或者屏蔽电缆的方法,增大了输出对地的分布电容,容易出现过流。当然在实际应用中一般采取其中的一种或者几种方法。
4)对模拟传感器检测输入和模拟控制信号进行电气屏蔽和隔离。在变频器组成的控制系统设计过程中,建议尽量不要采用模拟控制,特别是控制距离大于1m,跨控制柜安装的情况下。因为变频器一般都有多段速设定、开关频率量输入输出,可以满足要求。如果非要用模拟量控制时,建议一定采用屏蔽电缆,并在传感器侧或者变频器侧实现远端一点接地。如果干扰仍旧严重,需要实现DC/DC隔离措施。可以采用标准的DC/DC模块,或者采用对v/f转换光隔离,再采用频率设定输入的方法。
2、工作环境的影响
在变频器实际应用中,由于国内客户除少数有专用机房外,大多为了降低成本,将变频器直接安装于工业现场。工作现场一般有灰尘大、温度高、湿度大的问题,还有如铝行业中有金属粉尘、腐蚀性气体等等。因此必须根据现场情况做出相应的对策,如图2 所示。
1)变频器应该安装在控制柜内部。
2)变频器最好安装在控制柜内的中部;变频器要垂直安装,正上方和正下方要避免安装可能阻挡排风、进风的大元件。
3)变频器上、下部边缘距离控制柜顶部、底部、或者隔板、或者必须安装的大元件等的最小间距,应该大于300 mm。
4)如果特殊用户在使用中需要取掉键盘,则变频器面板的键盘孔,一定要用胶带严格密封或者采用假面板替换,防止粉尘大量进入变频器内部。
5)在多粉尘场所,特别是多金属粉尘、絮状物的场所使用变频器时,总体要求控制柜整体密封,专门设计进风口、出风口进行通风;控制柜顶部应该有防护网和防护顶盖出风口;控制柜底部应该有底板和进风口、进线孔,并且安装防尘网。
6)多数变频器厂家内部的印制板、金属结构件均未进行防潮湿霉变的特殊处理,如果变频器长期处于恶劣工作环境下,金属结构件容易产生锈蚀。导电铜排在高温运行情况下,会更加剧锈蚀的过程,对于微机控制板和驱动电源板上的细小铜质导线,锈蚀将造成损坏。因此,对于应用于潮湿和和含有腐蚀性气体的场合,必须对所使用变频器的内部设计有基本要求,例如印刷电路板必须采用三防漆喷涂处理,对于结构件必须采用镀镍铬等处理工艺。除此之外,还需要采取其它积极、有效、合理的防潮湿、防腐蚀气体的措施。
3、电网质量对变频器的影响
在冲击负载如电焊机、电弧炉、轧钢机等场合,电压经常出现闪变;在一个车间中,有多台变频器等容性整流负载在工作时,其产生的谐波对于电网质量有很严重的污染,对设备本身也有相当的破坏作用,轻则不能够连续正常运行,重则造成设备输入回路的损坏。可以采取下列的措施。
1)在冲击负载如电焊机、电弧炉、轧钢机等场合建议用户增加无功静补装置,提高电网功率因数和质量。
2) 在变频器比较集中的车间,建议采用集中整流,直流共母线供电方式。建议用户采用12脉冲整流模式。优点是谐波小、节能,特别适用于频繁起动、制动,电动机处于既电动运行与发电运行的场合。
3)变频器输入侧加装无源LC滤波器,减小输入谐波,提高功率因数,可靠性高,效果好。
4)变频器输入侧加装有源PFC 装置,效果最好,但成本较高。
4、 工作原理
通过将380V交流电压整流滤波成为平滑的510V直流电压,再通过逆变器件将510V直流电压变成频率与电压均可调的交流电压,电压调节范围在0V--380之间;频率可调范围在0HZ--600HZ之间。以达到控制电动机无极调速的目的。
5、 常见故障
过流故障可分为加速、减速、恒速过电流.其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均,输出短路等原因引起的,这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查,如果断开负载变频器还是过流故障,说明变频器逆变电路已环,需要更换变频器。
过载故障包括变频过载和电机器过载,其可能是加速时间太短,直流制动量过大、电网电压太低、负载过重等原因引起的,一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等,负载过重,所选的电机和变频器不能拖动该负载,也可能是由于机械润滑不好引起,如前者则必须更换大功率的电机和变频器;如后者则要对生产机械进行检修。
6、 故障分析与维修
变频器是一个高精度、高科技的电子元气件,对它的故障处理,我们也应由简到繁的原则去加以分析维修,对于我们一般的现场维护保养者,并不需要深入的了解其内部的构造,但应掌握其一般故障发生的规律加以分析处理。
变频器发生故障时,首先我们应从变频器的显示面板上读取故障代码,此类代码每一种变频器的代码信息均不会一致,但基本都会有过流、过压、过载、失压、超温、模拟量丢失、通讯丢失等故障记录。在ABB-ACS550变频器中可由04组参数查得历史故障记录。同时一般故障时我们可以从面板上的指示灯变为红色加以判断。
在分析故障时,我们还可以从变频器的实际检测数据中检查实际的开关量信号、模拟量信号及实际变频器运行数据加以判断是否正常,ABB-ACS550变频器此类信号值的检查可在01号参数组查得。
另外我们应注意变频的特性参数是否设定合理,对U/F曲线,加、减速时间,电流限制,各类保护等参数的设定特别需加以检查分析。
1台DCS控制的变频器,操作员设定30Hz运行频率开启后发现电机实际转速很慢,甚至跳停。
分析处理:由于原来控制是正常的,说明原外部接线及控制方式应没问题,检查变频器故障代码是过流及过载,可能的原因是负载过大,根据现场得到的反馈是电机没问题,由于工艺的变化至使变频器负苛加大,检查变频器电流限定均正常,在试运行中查看运行参数发现输入开关量、模拟量数据均正常,但输入模拟量约为30Hz时,输出频率上不去,明显变频器启动带负苛能力差,调整U/F曲线以提高启动低频时的电压,故障排除。
1台变频器运行中经常跳停,报过温报警。
分析处理:由于这台变频器前期运行正常,过温报警跳停一般只有变频器长期满负苛运行,不能充分散热引起,检查电机负载情况正常,但拆下变频器检查时发现其散热片上的积尘很厚,严重妨碍了变频器的散热性能,对积尘充分吹洗后,变频器工作恢复正常。
由例可见我们对变频器的维护并不复杂,一些常规的小问题并不是变频器本身,而是我们对其的运行环境没重视,真正烧坏变频器的也是在这些环境没保证的前提下,其内部元器件加快老化引起的。因此我们在平时做维护时应特别检查变频器的工况,周围环境保持无尘、无水、无腐蚀及恒温的条件。
虽然各品牌、各型号的变频器不仅相同,但掌握了变频器的共性,学会一种变频器的应用后对其它的变频器也就触类旁通了。对变频器众多的参数,我们应学会挑出最基本的参数,因为多数的参数对于我们实际应用中一般都应用不到,可以用其默认值,特别还应学会调整特性参数以更好的让变频器工作在最佳状态。
同步自网易博客
摘要:本文讨论的划时代产品――PLC嵌入型变频器。通过介绍台达VFD-E系列变频器,展示变频器前沿技术发展。 关键词:变频器内置PLC;嵌入;集成 1引言 在绝大多数变频器调速工程应用领域,都需要外围辅助机电联控系统实现变频器的自动化运行。外围机电联控系统随着调速对象的不同要求千变万化,有时可以是相当的复杂,例如最常见的机电一体化运动系统,
所以工程上变频器经常与PLC集成联控运行。 台达VFD-E(图1)系列变频器在内部集成嵌入可编程控制器。VFD-E为机电一体化等复杂调速系统开创精简型整体解决方案时代。图1台达VFD-E系列变频器 2VFD-E变频器内置PLC简介 ?PLC逐行扫描标准运行方式。 ?丰富的编程语言:指令语句;梯形图;SFC。 ?丰富的指令语句:45个指令种类,包括28个基本指令,17个应用指令。 ?350步长程序容量。 ?uS级基本指令的处理速度。 ?结束再生的输入/输出控制方式(当执行END指令时输入输出有立即刷新指令)。 ?8点基本I/O配置:6个输入点(X),2个输出点(Y)。 ?I/O模块扩展功能:通过I/O卡可以配置9个输入点,4个输出点。 ?通用辅助继电器M:160点。(M0-M159,特殊用继电器共32点M) ?定时器:16只。T0~T15(100ms)。 ?计数器:8个16位(C0~C7);1个32(C235)。 ?通用内部寄存器D:30点(D0~D29) ?特殊寄存器D:45点。(D)。主要作为存放系统状态、错误信息、监控。 ?通过RS485编程。 3VFD-E变频器的PLC程序执行方式 PLC程序的上传和下载通过PLC2编程页面执行。首先按MODE键到“PLC0”页面,然后按上键切换到“PLC2”,接着按下“ENTER”,成功会显示“END”,然后会跳回“PLC2”.在没有下载程序到变频器里面之前,如果出现警告可以不理会。注意在上传和下载程序前变频器是在停止状态下。 执行VFD-E变频器内部PLC程序有三种方式: 第一种方式:在PLC1编程页面下,自动执行PLC程序; 第二种方式:在PLC2编程页面下,经过WPL由通讯监控PLC程序运行(执行/停止);
&第三种方式:端子运行方式。当为外部多功能输入端子(MI3-MI9)设定为“RUN/STOPPLC(99)”后,端子接点导通(close)时,在PLC页面会显示PLC1,执行PLC程序。端子接点断路(open)时PLC页面会显示PLC0,停止PLC程序。 4内置PLC的特殊功能装置配置说明 限于篇幅,本文中只是把常用的特殊继电器和寄存器等说明一下,详细的可以见到中达电通股份有限公司的网站上下载VFD-E系列的说明书。 4.1特殊继电器说明 M1000运转监视常开接点(a接点)。RUN中常时On,a接点。RUN的状态下,此接点On M1001运转监视常闭接点(b接点)。RUN中常时Off,b接点。RUN的状态下,此接点Off M1005变频器故障指示 M1006输出频率为零 M1007变频器运转方向FWD(0)/REV(1) M1025变频器RUN(ON)/STOP(OFF) M1026变频器运转方向FWD(OFF)/REV(ON) M1028高速计数功能开启(ON)/关闭(OFF) 4.2特殊寄存器功能说明 D1025高速计数器现在值(低位) D1025高速计数器现在值(高位) 4.3变频器特殊指令 1)DHSCS高速计数功能说明: DHSCSS1S2S3(S1:比较值;S2:高速计数器编号;S3:比较结果。) ?高速脉冲计数功能需要借助PG卡来实现外部脉冲输入。 ?由设置DHSCS指令所需要的目标值,并且把M1028(特殊功能继电器,功能是变频器高速计数功能开启ON/OFF)打开,将自动进行计数。如果要清除计数器的数值,需要将M1029(特殊功能继电器,功能是清除高速计数值)设置为ON。 ?高速计数器有3种运动控制模式,可以通过特殊寄存器D1044来设定。 第一种模式是“A-B相脉冲”的模式。使用可以通过输入A相和B相的脉冲来做计数器的输入,需要和GND连接。 第二种模式是“脉冲+符号”的模式。使用者可以利用脉冲的输入以及通过符号来做上数或着下数。定义A相来做脉冲,B相来做符号,需要和GND短接。 第三种模式是“脉冲+标志位”模式。在计数方式中,可以通过标志位M1030来判断上数或下数,所以使用者知需要连接A相就可以了,需要和GND短接。 2)FPID变频器PID控制。 FPIDS1S2S3S4 其中:S1ID参考目标的输入端子选择(0~4)
; S2ID比例增益P(0~100); S3ID积分时间I(0~10000); S4ID微分时间D(0~10000)。 3)FREQ变频器运转控制。 FREQS1S2S3 其中:S1:设定频率;S2:加速时间;S3:减速时间。 例如:FREQK 则:设定目标频率为50HZ,加速时间是20S,减速时间是10S 4)RPR变频器参数读取。 RPRS1S2 其中:S1:参数字地址;S2:把读取的参数保存到S2中。 5)WPR变频器参数写入。 WPRS1S2 其中:S2为参数的地址,把参数数值S1写到参数S2中。 5VFD-E变频器内置PLC程序运行举例 5.1变频器转速程控源程序案例 5.2变频器转速程控案例运行结果6VFD-E变频器的功能特色 6.1内建的PLC功能 内建的PLC功能可以取代小型的控制器、计数器以及定时器等,从而大幅度降低了系统成本。非常适用功能简单、价格敏感的机械加工行业。 6.2多样化通讯模块 多样化现场总线通讯模块非常适合系统整合应用、立体停车设备、以及远程监控的应用。 6.3紧凑灵活安装 VFD-E采用了欧式设计,既可以并排安装又可以加挂导轨背板,加上其小巧型可以大幅度缩小了安装空间。 6.4直流母线并联供电 VFD-E可以做直流母线并联供电,有效的相互吸收回馈能量,分散刹车电阻负担。并且多台使用同一个刹车模块,大大的降低了系统成本。 6.5国际标准EMC电磁兼容 滤波器内建(230V1phaseand460V3phase)符合CE/UL标准,完全符合中国出口的市场需要。 6.6选购配件 方便灵活的各种选购配件,
例如I/O卡,A/D,D/A模块,数字操作器,PG卡,通讯模块等,用户都可以根据系统的需要来合理的配置,让系统达到最佳的性价比。 7结束语 VFD-E系列PLC嵌入型变频器为机种系列的最新产品,在产品功能、性能与控制技术上都保留了现有产品的优点。PLC嵌入型变频器将大大的提高了产品的性价比。VFD-E系列有利于开拓全新市场和补充现有市场。
VFD-E系列变频器的应用领域将十分广泛,包括食品加工、风扇水泵、造纸纺织机械、机床/金属加工机械、输送机与搬运机械及木工机械等。 PLC嵌入型变频器是变频器技术进步的划时代产品,具有非常广阔的应用前景。TOP
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