變頻器選型注意事項及保養(yǎng)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上變頻器選型注意事項及保養(yǎng)隨著通用變頻器市場的日益繁榮, 變頻器及其附屬設備的選擇、 安裝、 調(diào)試、 日常維護及維修工作量劇增, 給用戶帶來巨大的困擾, 甚至造成重大直接和間接 損失。 變頻器不是在任何情況下都能正常使用, 因此用戶有必要對負載、 環(huán)境要 求和變頻器有更多了解, 電動機所帶動的負載不一樣, 對變頻器的要求也不一樣。 變頻器的正確選擇對于控制系統(tǒng)的正常運行是非常關鍵的。 選擇變頻器時必須要 充分了解變頻器所驅(qū)動的負載特性。人們在實踐中常將生產(chǎn)機械分為三種類型:恒轉(zhuǎn)矩負載、恒功率負載和風機、水泵負載。1、 恒轉(zhuǎn)矩負載負載轉(zhuǎn)矩 TL 與轉(zhuǎn)速 n 無關, 任何轉(zhuǎn)

2、速下 TL 總保持恒定或基本恒定。 例如傳 送帶、 攪拌機, 擠壓機等摩擦類負載以及吊車、 提升機等位能負載都屬于恒轉(zhuǎn)矩 負載。 變頻器拖動恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)的負載時, 低速下的轉(zhuǎn)矩要足夠大, 并且有足夠的 過載能力。如果需要在低速下穩(wěn)速運行,應該考慮標準異步電動機的散熱能力, 避免電動機的溫升過高。2、 功率負載機床主軸和軋機、 造紙機、 塑料薄膜生產(chǎn)線中的卷取機、 開卷機等要求的轉(zhuǎn) 矩, 大體與轉(zhuǎn)速成反比, 這就是所謂的恒功率負載。 負載的恒功率性質(zhì)應該是就 一定的速度變化范圍而言的。當速度很低時,受機械強度的限制,TL 不可能無 限增大, 在低速下轉(zhuǎn)變?yōu)楹戕D(zhuǎn)矩性質(zhì)。 負載的恒功率區(qū)和恒轉(zhuǎn)矩區(qū)對傳

3、動方案的 選擇有很大的影響。 電動機在恒磁通調(diào)速時, 最大允許輸出轉(zhuǎn)矩不變, 屬于恒轉(zhuǎn) 矩調(diào)速;而在弱磁調(diào)速時,最大允許輸出轉(zhuǎn)矩與速度成反比,屬于恒功率調(diào)速。 如果電動機的恒轉(zhuǎn)矩和恒功率調(diào)速的范圍與負載的恒轉(zhuǎn)矩和恒功率范圍相一致 時,即所謂“匹配”的情況下,電動機的容量和變頻器的容量均最小。3、 平方轉(zhuǎn)距負載在各種風機、水泵、油泵中,隨葉輪的轉(zhuǎn)動,空氣或液體在一定的速度范圍 內(nèi)所產(chǎn)生的阻力大致與速度 n 的 2次方成正比。 隨著轉(zhuǎn)速的減小, 轉(zhuǎn)矩按轉(zhuǎn)速的 2次方減小。這種負載所需的功率與速度的 3次方成正比。當所需風量、流量 減小時, 利用變頻器通過調(diào)速的方式來調(diào)節(jié)風量、 流量, 可以大幅度地

4、節(jié)約電能。 由于高速時所需功率隨轉(zhuǎn)速增長過快, 與速度的三次方成正比, 所以通常不應使 風機、泵類負載超工頻運行。變頻器的選項原則及注意事項:1、 根據(jù)負載特性選擇變頻器a:風機和水泵是最普通的負載:對變頻器的要求最為簡單,只要變頻器容 量等于電動機容量即可(空壓機、深水泵、泥沙泵、快速變化的音樂噴泉需加大 容量。b:起重機類負載:這類負載的特點是啟動時沖擊很大,因此要求變頻器有 一定余量。同時,在重物下放肘,會有能量回饋,因此要使用制動單元或采用共 用母線方式。c:不均行負載:有的負載有時輕,有時重,此時應按照重負載的情況來選 擇變頻器容量,例如軋鋼機機械、粉碎機械、攪拌機等。d:大慣性負載

5、:如離心機、沖床、水泥廠的旋轉(zhuǎn)窯,此類負載慣性很大, 因此啟動時可能會振蕩, 電動機減速時有能量回饋。 應該用容量稍大的變頻器來 加快啟動,避免振蕩。配合制動單元消除回饋電能。2、 選擇變頻器時應以實際電機電流值作為變頻器選擇的依據(jù),電機的額定功率 只能作為參考。 另外, 應充分考慮變頻器的輸出含有豐富的高次諧波, 會使電動 機的功率因數(shù)和效率變壞。 因此, 用變頻器給電動機供電與用工頻電網(wǎng)供電相比 較,電動機的電流會增加 10%而溫升會增加 20%左右。所以在選擇電動機和變 頻器時,應考慮到這種情況,適當留有余量,以防止溫升過高,影響電動機的使 用壽命。3、 長期低速動轉(zhuǎn),由于電機發(fā)熱量較高

6、,風扇冷卻能力降低,因此必須采用加 大減速比的方式或改用 6級電機,使電機運轉(zhuǎn)在較高頻率附近。4、 對于一些特殊的應用場合,如高環(huán)境溫度、高開關頻率、高海拔高度等,此 時會引起變頻器的降容,變頻器需放大一檔選擇。5、 變頻器安裝地點必需符合標準環(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)動馬達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轉(zhuǎn)。6、 變頻器若要長電纜運行時,此時應該采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影 響, 避免變頻器出力不夠。 所以變頻器應放大一、 兩檔選擇或在變頻器的輸出端 安裝輸出電抗器。7、 使用變頻器控制高速電機時

7、,由于高速電動機的電抗小,會產(chǎn)生較多的高次 諧波。 而這些高次諧波會使變頻器的輸出電流值增加。 因此, 選擇用于高速電動 機的變頻器時,應比普通電動機的變頻器稍大一些。8、 變頻器用于變極電動機時,應充分注意選擇變頻器的容量,使其最大額定電 流在變頻器的額定輸出電流以下。 另外, 在運行中進行極數(shù)轉(zhuǎn)換時, 應先停止電 動機工作,否則會造成電動機空轉(zhuǎn),惡劣時會造成變頻器損壞。9、 驅(qū)動防爆電動機時, 變頻器沒有防爆構(gòu)造, 應將變頻器設置在危險場所之外。10、 使用變頻器驅(qū)動齒輪減速電動機時, 使用范圍受到齒輪轉(zhuǎn)動部分潤滑方式的 制約。 潤滑油潤滑時, 在低速范圍內(nèi)沒有限制; 在超過額定轉(zhuǎn)速以上的

8、高速范圍 內(nèi),有可能發(fā)生潤滑油用光的危險。因此,不要超過最高轉(zhuǎn)速容許值。11、 變頻器驅(qū)動繞線轉(zhuǎn)子異步電動機時, 由于繞線電動機與普通的鼠籠電動機相 比, 繞線電動機繞組的阻抗小, 因此, 容易發(fā)生由于紋波電流而引起的過電流跳 閘現(xiàn)象,所以應選擇比通常容量稍大的變頻器。12、 變頻器驅(qū)動同步電動機時,與工頻電源相比,會降低輸出容量 10%20%, 變頻器的連續(xù)輸出電流要大于同步電動機額定電流與同步牽入電流的標幺值的 乘積。13、 對于壓縮機、 振動機等轉(zhuǎn)矩波動大的負載和油壓泵等有峰值負載情況下, 如 果按照電動機的額定電流或功率值選擇變頻器的話, 有可能發(fā)生因峰值電流使過 電流保護動作現(xiàn)象。

9、因此, 應了解工頻運行情況, 選擇比其最大電流更大的額定 輸出電流的變頻器。14、 變頻器驅(qū)動潛水泵電動機時, 因為潛水泵電動機的額定電流比通常電動機的 額定電流大, 所以選擇變頻器時, 其額定電流要大于潛水泵電動機的額定電流。15、 當變頻器控制羅茨風機或特種風機時, 由于其起動電流很大, 所以選擇變頻 器時一定要注意變頻器的容量是否足夠大。16、 選擇變頻器時, 一定要注意其防護等級是否與現(xiàn)場的情況相匹配。 否則現(xiàn)場 的灰塵、水汽會影響變頻器的長久運行。17、 單相電動機不適用變頻器驅(qū)動。變頻器常見問題變頻器的安裝變頻器最好垂直安裝在控制柜內(nèi)的中部, 正上方和正下方要避免安裝可能阻 擋排風

10、、進風的大元件,上、下部邊緣距離控制柜頂部、底部、或者隔板、或者 必須安裝的大元件等的最小間距, 并且變頻器需進行定期維護, 及時清理內(nèi)部的 粉塵等。干擾問題當變頻器的供電系統(tǒng)附近, 存在高頻沖擊負載如電焊機、 電鍍電源、 電解電 源或者采用滑環(huán)供電的場合, 變頻器本身容易因為干擾而出現(xiàn)保護。 建議采用如 下措施:(1在變頻器輸入側(cè)添加電感和電容,構(gòu)成 LC 濾波網(wǎng)絡。(2變頻器的電源線直接從變壓器側(cè)供電。(3在條件許可的情況下,可以采用單獨的變壓器。(4在采用外部開關量控制端子控制時, 連接線路較長時, 建議采用屏蔽電 纜。 當控制線路與主回路電源均在地溝中埋設時, 除控制線必須采用屏蔽電纜

11、外, 主電路線路必須采用鋼管屏蔽穿線,減小彼此干擾,防止變頻器的誤動作。(5在采用外部模擬量控制端子控制時,如果連接線路在 1M 以內(nèi),采用屏 蔽電纜連接, 并實施變頻器側(cè)一點接地即可; 如果線路較長, 現(xiàn)場干擾嚴重的場 合, 建議在變頻器側(cè)加裝 DC/DC隔離模塊或者采用經(jīng)過 V/F轉(zhuǎn)換, 采用頻率指令 給定模式進行控制。(6在采用外部通信控制端子控制時, 建議采用屏蔽雙絞線, 并將變頻器側(cè) 的屏蔽層接地(PE,如果干擾非常嚴重,建議將屏蔽層接控制電源地(GND。對 于 RS232通信方式,注意控制線路盡量不要超過 15m,如果要加長,必須隨之降 低通信波特率, 在 100m 左右時, 能夠

12、正常通信的波特率小于 600bps。 對于 RS485通信, 還必須考慮終端匹配電阻等。 對于采用現(xiàn)場總線的高速控制系統(tǒng), 通信電 纜必須采用專用電纜,并采用多點接地的方式,才能夠提高可靠性。電網(wǎng)質(zhì)量問題在高頻沖擊負載如電焊機、 電鍍電源、 電解電源等場合, 電壓經(jīng)常出現(xiàn)閃變; 在一個車間中,有幾百臺變頻器等容性整流負載在工作時,電網(wǎng)的諧波非常大, 對于電網(wǎng)質(zhì)量有很嚴重的污染, 對設備本身也有相當?shù)钠茐淖饔? 輕則不能夠連 續(xù)正常運行, 重則造成設備輸入回路的損壞。 可以采取以下的措施:集中整流的 直流共母線供電方式(1在高頻沖擊負載如電焊機、 電鍍電源、 電解電源等場合建議用戶增加無 功靜補

13、裝置,提高電網(wǎng)功率因數(shù)和質(zhì)量。(2在變頻器比較集中的車間,建議采用集中整流,直流共母線供電方式。 建議用戶采用 12脈沖整流模式。優(yōu)點是,諧波小、節(jié)能,特別適用于頻繁起制 動、電動運行與發(fā)電運行同時進行的場合。(3變頻器輸入側(cè)加裝無源 LC 濾波器,減小輸入諧波,提高功率因數(shù),成 本較低,可靠性高,效果好。(4變頻器輸入側(cè)加裝有源 PFC 裝置,效果最好,但成本較高。變頻器的保養(yǎng)(1工作溫度。 變頻器內(nèi)部是大功率的電子元件, 極易受到工作溫度的影響, 產(chǎn)品一般要求為 055, 但為了保證工作安全、 可靠, 使用時應考慮留有余地, 最好控制在 40以下。在控制箱中,變頻器一般應安裝在箱體上部,并

14、嚴格遵 守產(chǎn)品說明書中的安裝要求, 絕對不允許把發(fā)熱元件或易發(fā)熱的元件緊靠變頻器 的底部安裝。(2環(huán)境溫度。溫度太高且溫度變化較大時,變頻器內(nèi)部易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象, 其絕緣性能就會大大降低, 甚至可能引發(fā)短路事故。 必要時, 必須在箱中增加干 燥劑和加熱器。(3腐蝕性氣體。使用環(huán)境如果腐蝕性氣體濃度大,不僅會腐蝕元器件的引 線、印刷電路板等,而且還會加速塑料器件的老化,降低絕緣性能,在這種情況 下,應把控制箱制成封閉式結(jié)構(gòu),并進行換氣。(4振動和沖擊。裝有變頻器的控制柜受到機械振動和沖擊時,會引起電氣 接觸不良。 這時除了提高控制柜的機械強度、 遠離振動源和沖擊源外, 還應使用 抗震橡皮墊固定控制柜外和內(nèi)電磁開關之類產(chǎn)生振動的元器件。 設備運行一段時 間后,應對其進行檢查和維護。(5防止電磁波干擾。變頻器在工作中由于整流和變頻,周圍產(chǎn)生了很多的 干擾電磁波, 這些高頻電磁波對附近的儀表、 儀器有一定的干擾因此, 柜內(nèi)儀表 和電子系統(tǒng), 應該選用金屬外殼, 屏蔽變頻器對儀表的干擾。 所有的元器件