交流變頻器基礎(chǔ)知識(shí)

1、交流變頻器基礎(chǔ)Emerson CT 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)培訓(xùn)-1交流變頻器基礎(chǔ)電機(jī)轉(zhuǎn)速的表達(dá)式N=N0（1-S）= (1-S) * 120 * f / P其中：N0 - 同步轉(zhuǎn)速，即定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速S - 轉(zhuǎn)差率f - 電源頻率P - 極數(shù)通過改變加在電機(jī)上的頻率，即可實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速的目的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電壓的表達(dá)式U = E Is* Rs其中：E - 電機(jī)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Is - 定子電流Rs - 定子阻抗電機(jī)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式E1 = 4.44 * KE * FI * NI * M其中： KE - 比例常數(shù)FI - 電機(jī)頻率NI - 每相定子繞組匝數(shù)M - 電機(jī)主磁通交流變頻器基礎(chǔ)交流電動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)啟動(dòng)或調(diào)速方式1，直接啟

2、動(dòng)2，串電阻啟動(dòng)3，變壓器降壓?jiǎn)?dòng)交流變頻器基礎(chǔ)交流電動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)啟動(dòng)或調(diào)速方式4，軟啟動(dòng)器啟動(dòng)5，星-三角啟動(dòng)6，雙三角啟動(dòng)交流變頻器基礎(chǔ)交流變頻調(diào)速器的定義變頻器是利用半島體器件的通斷作用將工頻電源轉(zhuǎn)換為另一頻率、電壓的電能控制裝置。N=N0（1-S）= (1-S) * 120 * f / P E1 = 4.44 * KE * FI * NI * M上述等式說明：改變頻率可以實(shí)現(xiàn)調(diào)速電動(dòng)勢(shì)與頻率的比值恒定，可以保證恒定的電機(jī)輸出扭矩交流變頻器基礎(chǔ)交流變頻調(diào)速器動(dòng)力組成-1三相二極管/半控整流橋：將三相交流電壓轉(zhuǎn)換為六脈波直流電壓直流平波儲(chǔ)能電容：將六脈波直流電壓濾波，在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，提供額外的啟

3、動(dòng)能量三相IGBT逆變橋：將直流電壓轉(zhuǎn)換為電壓、頻率可調(diào)的三相交流電壓。制動(dòng)單元：電機(jī)發(fā)電狀態(tài)時(shí)，用于吸收電能的裝置（需配制動(dòng)電阻）直流電抗器：抑制電流突變，改善功率因數(shù)充電限流電阻：送電時(shí)，限制充電電流，（二極管整流橋）三相二極管整流橋直流平波電抗器三相IGBT逆變橋充電限流電阻制動(dòng)單元直流平波與儲(chǔ)能電容交流變頻器基礎(chǔ)交流變頻調(diào)速器動(dòng)力組成-2半控整流橋：將三相交流電壓轉(zhuǎn)換為六脈波直流電壓直流平波儲(chǔ)能電容：將六脈波直流電壓濾波，在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，提供額外的啟動(dòng)能量三相IGBT逆變橋：將直流電壓轉(zhuǎn)換為電壓、頻率可調(diào)的三相交流電壓。制動(dòng)單元：電機(jī)發(fā)電狀態(tài)時(shí)，用于吸收電能的裝置（需配制動(dòng)電阻）直流電抗

4、器：抑制電流突變，改善功率因數(shù)三相半控整流橋直流平波電抗器三相IGBT逆變橋制動(dòng)單元直流平波與儲(chǔ)能電容交流變頻器基礎(chǔ)交流變頻調(diào)速器動(dòng)力組成-3以個(gè)體存在的整流單元，如二極管整流單元、半控整流單元、AFE整流單元以個(gè)體存在的逆變單元，（內(nèi)置儲(chǔ)能電容）以個(gè)體存在的制動(dòng)單元，以個(gè)體存在的儲(chǔ)能電容，根據(jù)需要配置自己的變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)交流變頻器基礎(chǔ)交流變頻器輸出特性PWM輸出： PWM是英文Pulse Width Modulation(脈沖寬度調(diào)制)的縮寫，它是按照一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖寬度，以調(diào)節(jié)輸出量與波形的一種調(diào)制方式。PAM輸出： PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(

5、脈沖幅度調(diào)制)的縮寫，它是按照一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖幅度，以調(diào)節(jié)輸出量與波形的一種調(diào)節(jié)方式交流變頻器基礎(chǔ)交流變頻調(diào)速器控制方式開環(huán)VVVF控制：開環(huán)矢量控制：閉環(huán)矢量控制：RFC控制：伺服控制：線形電機(jī)控制：AFE控制：交流變頻器基礎(chǔ)開環(huán)VVVF控制4-5Hz 以上滿力矩輸出適用范圍：多電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行 STS 大車機(jī)構(gòu) / 吊具電纜卷筒風(fēng)機(jī)、水泵輸送帶設(shè)備Modulator& InverterCurrent LimitsReference& RampsMachine Characteristics.Inc Boost-+VoltageDC Link VoltageCurrent

6、Feedback交流變頻器基礎(chǔ)開環(huán)VVVF控制策略U = E1 Is* RsE1 = 4.44 * KE * FI * NI * M由于低頻時(shí)定子阻抗壓降的影響，使電機(jī)反電勢(shì)相對(duì)較弱，導(dǎo)致低頻扭矩特性下降通常采用低頻電壓提升的方式，補(bǔ)償?shù)皖l扭矩MotorVoltsFrequencyMotor TorqueConstant V/F Ratio VoltageBoost交流變頻器基礎(chǔ)開環(huán)矢量控制1Hz 以上滿力矩輸出空間矢量調(diào)節(jié)相對(duì)更優(yōu)化的動(dòng)態(tài)性能適用范圍：負(fù)載扭矩變化較小，速度精度要求不高的應(yīng)用輸送帶設(shè)備擠出機(jī)紡織機(jī)械攪拌設(shè)備，密煉機(jī)Modulator& InverterCurrent

7、LimitsReference& RampsMachine Characteristics.No Boost-+DC Link VoltageCurrentFeedbackVectorCompensation交流變頻器基礎(chǔ)無傳感器矢量控制策略LsRsRRLmLrIsVs等效電路Lm = 激磁感抗Ls = 定子感抗Rs = 定子阻抗RR = 轉(zhuǎn)子阻抗Lr = 轉(zhuǎn)子感抗通過變頻器的自學(xué)習(xí)功能檢測(cè)電機(jī)定子阻抗，檢測(cè)激磁感抗計(jì)算功率因數(shù)獲得電機(jī)數(shù)學(xué)模型運(yùn)行中檢測(cè)電流反饋信號(hào)，進(jìn)行矢量調(diào)節(jié)Base SpeedMax SpeedPowerFull Torque at 1 HzBase SpeedM

8、ax SpeedNmkW交流變頻器基礎(chǔ)閉環(huán)磁通矢量控制0速滿力矩輸出相對(duì)更優(yōu)化的動(dòng)態(tài)性能適用范圍：提升設(shè)備 - STS 起升/俯仰電梯收放卷 - 大車電纜卷筒Reference& Ramps+-+-+-Modulator& InverterPIFlux ControllerPIPId/dtCurrentFeedback+ Conversion交流變頻器基礎(chǔ)閉環(huán)磁通矢量控制策略根據(jù)電機(jī)軸末端編碼器反饋的速度信號(hào)，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)電機(jī)輸出扭矩PowerTorqueBase SpeedMax SpeedNmkW交流變頻器基礎(chǔ)傳統(tǒng)開環(huán)控制方式的局限性傳統(tǒng)開環(huán)控制方式的局限性軟調(diào)速特性：其控制目

9、標(biāo)是頻率，而非速度不穩(wěn)定性：特定頻率段、特定負(fù)載段溫升對(duì)速度的影響變頻器輸出到電機(jī)速度響應(yīng)存在延時(shí)不適用高端驅(qū)動(dòng)應(yīng)用采用閉環(huán)磁通控制方式，采用閉環(huán)磁通控制方式，速度控制范圍寬，精度高，靜止?fàn)顟B(tài)，滿轉(zhuǎn)矩輸出適用弱磁控制，弱磁速度可達(dá)基速的數(shù)倍適用位置控制高精度轉(zhuǎn)矩控制閉環(huán)磁通控制方式的局限性閉環(huán)磁通控制方式的局限性電機(jī)長(zhǎng)度增加，需要安裝速度檢測(cè)裝置，提高了系統(tǒng)制造成本元件和布線的增加，降低了系統(tǒng)可靠性，提高了維護(hù)成本交流變頻器基礎(chǔ)RFC 控制控制 - Rotator Flux Control （轉(zhuǎn)子磁通控制）（轉(zhuǎn)子磁通控制）是一種無需編碼器反饋裝置的閉環(huán)磁通矢量控制方式根據(jù)電機(jī)數(shù)學(xué)模型，仿真出電

10、機(jī)轉(zhuǎn)速，作為速度閉環(huán)調(diào)節(jié)器的速度反饋信號(hào)交流變頻器基礎(chǔ)RFC 控制方式的優(yōu)點(diǎn)控制方式的優(yōu)點(diǎn)低速扭矩特性 30Rpm 時(shí)可以輸出175%的轉(zhuǎn)矩瞬態(tài)響應(yīng) 0.51.2ms 階越響應(yīng)時(shí)間100%負(fù)載變化，20m內(nèi)速度恢復(fù)適用更短的的斜率，0斜率速度環(huán)帶寬 150Hz電流環(huán)帶寬 1100Hz / 400Hz轉(zhuǎn)矩控制 - 適用中心卷等電源掉電模式 響應(yīng)更快載頻可調(diào) 智能熱管理編碼器反饋方式與RFC模式的切換 適用機(jī)床主軸 交流變頻器基礎(chǔ)變頻器控制方案對(duì)比變頻器控制方案對(duì)比比較類型感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制模式開環(huán)閉環(huán)VVVF開環(huán)矢量DTCRFC磁通矢量多電機(jī)應(yīng)用YesNoNoNoNo100%轉(zhuǎn)矩給定至輸出響應(yīng)時(shí)

11、間10ms10ms15ms0.5ms (Fsw=12Khz)1ms (Fsw=4Khz)0.5ms (Fsw=12Khz)1ms (Fsw=4Khz)100%轉(zhuǎn)矩變化，速度恢復(fù)時(shí)間100ms100msN / A20ms150%150%150%175%175%輕載穩(wěn)定性一般一般非常好非常好轉(zhuǎn)矩控制較好非常好載頻調(diào)整YesYesNoYesYes速度環(huán)響應(yīng)10Hz10Hz50-100Hz150Hz開閉環(huán)自由切換NoNoNoYesYes反饋裝置無無無無編碼器交流變頻器基礎(chǔ)伺服控制0速滿力矩輸出相對(duì)更優(yōu)化的動(dòng)態(tài)性能和位置可控性能適用交流永磁無刷電機(jī)適用范圍：機(jī)床包裝機(jī)械機(jī)器人Reference&

12、 RampsModulator& InverterPI0PIPIPosition Feedbackd/dtCurrentFeedback+ ConversionI Mag TorqueIncrementalEncoder with commutation Signals orResolver交流變頻器基礎(chǔ)整流作為整流半島體器件載波電壓控制純正弦線電流兩象限運(yùn)行 PWM 整流6% 畸變 二極管整流48% 畸變交流變頻器基礎(chǔ)顯著降低諧波二極管整流 = 48% THDPWM 整流 = 6% THD051015202530135791113151719Diode rectifierPWM re

13、ctifier交流變頻器基礎(chǔ)交流變頻器基礎(chǔ)變頻器原理什么是變頻器變頻器是利用電力半島體器件的通斷作用將工頻電源轉(zhuǎn)換為另一頻率的電能控制裝置。PWM與PAM的區(qū)別PWM是英文Pulse Width Modulation(脈沖寬度調(diào)制)的縮寫，它是按照一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖寬度，以調(diào)節(jié)輸出量與波形的一種調(diào)制方式。PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脈沖幅度調(diào)制)的縮寫，它是按照一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖幅度，以調(diào)節(jié)輸出量與波形的一種調(diào)節(jié)方式電壓型與電流型變頻器的區(qū)別變頻器的主電路大致分為兩種類型：電壓型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路使用電容濾波，電流型

14、是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路使用電感濾波變頻器原理為什么變頻器的電壓與電流成比例的改變？異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是電機(jī)的磁通與轉(zhuǎn)子內(nèi)流過電流之間相互作用而產(chǎn)生的，在額定頻率下，如果電壓一定而只降低頻率，那么磁通就過大，磁回路飽和，嚴(yán)重時(shí)將燒毀電機(jī)。因此，頻率與電壓要成比例地改變，即改變頻率的同時(shí)控制變頻器輸出電壓，使電動(dòng)機(jī)的磁通保持一定，避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生。這種控制方式多用于風(fēng)機(jī)、泵類節(jié)能型變頻器。電動(dòng)機(jī)使用工頻電源驅(qū)動(dòng)時(shí)，電壓下降則電流增加;對(duì)于變頻器驅(qū)動(dòng)，如果頻率下降時(shí)電壓也下降，那么電流是否增加？頻率下降(低速)時(shí),如果輸出相同的功率,則電流增加,但在轉(zhuǎn)矩一定的條件下,

15、電流幾乎不變。采用變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)的起動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩怎樣 采用變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著電機(jī)的加速相應(yīng)提高頻率和電壓，起動(dòng)電流被限制在150%額定電流以下(根據(jù)機(jī)種不同，為125%200%)。用工頻電源直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流為67倍，因此，將產(chǎn)生機(jī)械電氣上的沖擊。采用變頻器傳動(dòng)可以平滑地起動(dòng)(起動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng))。起動(dòng)電流為額定電流的1.21.5倍，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為70%120%額定轉(zhuǎn)矩；對(duì)于帶有轉(zhuǎn)矩自動(dòng)增強(qiáng)功能的變頻器，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為100%以上，可以帶全負(fù)載起動(dòng)。 變頻器原理V/f模式是什么意思？頻率下降時(shí)電壓V也成比例下降，這個(gè)問題已在回答4說明。V與f的比例關(guān)系是考慮了電機(jī)特性而預(yù)先決定的，通常在控制器的存儲(chǔ)

16、裝置(ROM)中存有幾種特性，可以用開關(guān)或標(biāo)度盤進(jìn)行選擇。按比例地改V和f時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩如何變化？頻率下降時(shí)完全成比例地降低電壓，那么由于交流阻抗變小而直流電阻不變，將造成在低速下產(chǎn)生地轉(zhuǎn)矩有減小的傾向。因此，在低頻時(shí)給定V/f,要使輸出電壓提高一些,以便獲得一定地起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,這種補(bǔ)償稱增強(qiáng)起動(dòng)?？梢圆捎酶鞣N方法實(shí)現(xiàn),有自動(dòng)進(jìn)行的方法、選擇V/f模式或調(diào)整電位器等方法。在說明書上寫著變速范圍606Hz，即10:1，那么在6Hz以下就沒有輸出功率嗎？在6Hz以下仍可輸出功率，但根據(jù)電機(jī)溫升和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小等條件，最低使用頻率取6Hz左右，此時(shí)電動(dòng)機(jī)可輸出額定轉(zhuǎn)矩而不會(huì)引起嚴(yán)重的發(fā)熱問題。變頻器實(shí)際

17、輸出頻率(起動(dòng)頻率)根據(jù)機(jī)種為0.53Hz.變頻器原理對(duì)于一般電機(jī)的組合是在60Hz以上也要求轉(zhuǎn)矩一定，是否可以？通常情況下時(shí)不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)電壓不變，大體為恒功率特性，在高速下要求相同轉(zhuǎn)矩時(shí)，必須注意電機(jī)與變頻器容量的選擇所謂開環(huán)是什么意思？給所使用的電機(jī)裝置設(shè)速度檢出器(PG)，將實(shí)際轉(zhuǎn)速反饋給控制裝置進(jìn)行控制的，稱為“閉環(huán)”，不用PG運(yùn)轉(zhuǎn)的就叫作“開環(huán)”。通用變頻器多為開環(huán)方式，也有的機(jī)種利用選件可進(jìn)行PG反饋。實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)于給定速度有偏差時(shí)如何辦？開環(huán)時(shí)，變頻器即使輸出給定頻率，電機(jī)在帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)差率的范圍內(nèi)(1%5%)變動(dòng)。對(duì)于要求

18、調(diào)速精度比較高，即使負(fù)載變動(dòng)也要求在近于給定速度下運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，可采用具有PG反饋功能的變頻器(選用件)。變頻器原理 如果用帶有PG的電機(jī)，進(jìn)行反饋后速度精度能提高嗎？具有反饋功能的變頻器，精度有提高。但速度精度的植取決于本身的精度和變頻器輸出頻率的分辨率。 失速防止功能是什么意思？如果給定的加速時(shí)間過短，變頻器的輸出頻率變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過轉(zhuǎn)速(電角頻率)的變化，變頻器將因流過過電流而跳閘，運(yùn)轉(zhuǎn)停止，這就叫作失速。為了防止失速使電機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，就要檢出電流的大小進(jìn)行頻率控制。當(dāng)加速電流過大時(shí)適當(dāng)放慢加速速率。減速時(shí)也是如此。兩者結(jié)合起來就是失速功能。變頻器原理逆變器件的介紹：1.SCR和GTO晶閘管 普

19、通晶閘管SCR 曾稱可控硅，它有三個(gè)極：陽(yáng)極，陰極和門極。 SCR的工作特點(diǎn)是，當(dāng)在門極與陰極間加一個(gè)不大的正向電壓（G為+，K為）時(shí)，SCR即導(dǎo)通，負(fù)載Rl中就有電流流過。導(dǎo)通后，即使取消門極電壓，SCR仍保持導(dǎo)通狀態(tài)。只有當(dāng)陽(yáng)極電路的電壓為0或負(fù)值時(shí)，SCR才關(guān)斷。所以，只需要用一個(gè)脈沖信號(hào)，就可以控制其導(dǎo)通了，故它常用于可控整流。 作為一種無觸點(diǎn)的半導(dǎo)體開關(guān)器件，其允許反復(fù)導(dǎo)通和關(guān)斷的次數(shù)幾乎是無限的，并且導(dǎo)通的控制也十分方便。這是一般的“通-斷開關(guān)”所望塵莫及的，從而使實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速取得了突破。但由于變頻器的逆變電路是在直流電壓下工作的，而SCR在直流電壓下又不能自行關(guān)斷，因

20、此，要實(shí)現(xiàn)逆變，還必須增加輔助器件和相應(yīng)的電路來幫助它關(guān)斷。所以，盡管當(dāng)時(shí)的變頻調(diào)速裝置在個(gè)別領(lǐng)域（如風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載）已經(jīng)能夠?qū)嵱?，但未能進(jìn)入大范圍的普及應(yīng)用階段。門極關(guān)斷（GTO）晶閘管 SCR在一段時(shí)間內(nèi)，幾乎是能夠承受高電壓和大電流的唯一半導(dǎo)體器件。因此，針對(duì)SCR的缺點(diǎn)，人們很自然地把努力方向引向了如何使晶閘管具有關(guān)斷能力這一點(diǎn)上，并因此而開發(fā)出了門極關(guān)斷晶閘管。GTO晶閘管的基本結(jié)構(gòu)和SCR類似，它的三個(gè)極也是：陽(yáng)極（A）、陰極（K）和門極（G）。其圖行符號(hào)也和SCR相似，只是在門極上加一短線，以示區(qū)別。GTO晶閘管的基本電路和工作特點(diǎn)是：在門極G上加正電壓或正脈沖（開關(guān)S和至位置1

21、）GTO晶閘管即導(dǎo)通。其后，即使撤消控制信號(hào)（開關(guān)回到位置0），GTO晶閘管仍保持導(dǎo)通?？梢?，GTO晶閘管的導(dǎo)通過程和SCR的導(dǎo)通過程完全相同。如在G、K間加入反向電壓或較強(qiáng)的反向脈沖（開關(guān)和至位置2），可使GTO晶閘管關(guān)斷。用GTO晶閘管作為逆變器件取得了較為滿意的結(jié)果，但其關(guān)斷控制較易失敗，故仍較復(fù)雜，工作頻率也不夠高。而幾乎是與此同時(shí)，大功率管（GTR）迅速發(fā)展了起來，使GTO晶閘管相形見拙。因此，在大量的中小容量變頻器中，GTO晶閘管已基本不用。但其工作電流大，故在大容量變頻器中，仍居主要地位 變頻器原理一、基頻參數(shù)的概念 變頻器基頻參數(shù)的示意圖如圖： 圖1 基頻以下，變頻器的輸出電壓

22、隨輸出頻率的變化而變化，V/F=常數(shù)，適合恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性。 基頻以上，變頻器的輸出電壓維持電源額定電壓不變，適合恒功率負(fù)載特性。變頻器原理二、如何設(shè)置基頻 基頻參數(shù)設(shè)置應(yīng)該以電動(dòng)機(jī)的額定參數(shù)設(shè)置，而不能根據(jù)負(fù)載特性設(shè)置，即使電動(dòng)機(jī)選型不適合負(fù)載特性，以必須盡量遵循電動(dòng)機(jī)的參數(shù)，否則，容易過流或過載。 例如：如果電機(jī)的額定工作頻率為50HZ，基頻應(yīng)設(shè)置為50HZ；如果電機(jī)的額定工作頻率為60HZ，基頻應(yīng)設(shè)置為60HZ；如果電機(jī)的額定工作頻率為100HZ，基頻應(yīng)設(shè)置為100HZ。 如果電動(dòng)機(jī)選擇專用的交流變頻電機(jī)，電機(jī)一般都標(biāo)注恒轉(zhuǎn)矩、恒功率調(diào)速范圍。如果標(biāo)注5100HZ為恒轉(zhuǎn)矩，100150HZ

23、為恒功率，基頻應(yīng)該設(shè)置為100HZ。 變頻器原理二、基頻設(shè)置的注意點(diǎn) 基頻參數(shù)直接反映變頻器輸出電壓和輸出頻率的關(guān)系，如果設(shè)置不當(dāng)容易造成電動(dòng)機(jī)的過流或過載。如圖2所示。 圖2如圖2所示，一臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)的額定工作頻率為50HZ，額定電壓380V。 如果變頻器的基頻設(shè)置低于50HZ（如基頻1），V/F比例高，同等頻率的輸出電壓高，輸出電流高，在啟動(dòng)時(shí)，容易造成過流。 如果變頻器的基頻設(shè)置高于50HZ（如基頻2），V/F比例低，同等頻率的輸出電壓低，輸出電流低，在啟動(dòng)時(shí)，容易造成無法啟動(dòng)而過載。變頻器原理 過流過流是變頻器報(bào)警最為頻繁的現(xiàn)象。1.1現(xiàn)象 (1) 重新啟動(dòng)時(shí)，一升速就跳閘。這是過電流

24、十分嚴(yán)重的現(xiàn)象。主要原因有:負(fù)載短路，機(jī)械部位有卡住;逆變模塊損壞;電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩過小等現(xiàn)象引起。 (2) 上電就跳，這種現(xiàn)象一般不能復(fù)位，主要原因有:模塊壞、驅(qū)動(dòng)電路壞、電流檢測(cè)電路壞。 (3) 重新啟動(dòng)時(shí)并不立即跳閘而是在加速時(shí)，主要原因有:加速時(shí)間設(shè)置太短、電流上限設(shè)置太小、轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償(V/F)設(shè)定較高。過壓 過電壓報(bào)警一般是出現(xiàn)在停機(jī)的時(shí)候，其主要原因是減速時(shí)間太短或制動(dòng)電阻及制動(dòng)單元有問題。 欠壓 欠壓也是我們?cè)谑褂弥薪?jīng)常碰到的問題。主要是因?yàn)橹骰芈冯妷禾?220V系列低于200V，380V系列低于400V)，主要原因:整流橋某一路損壞或可控硅三路中有工作不正常的都有可能導(dǎo)致欠壓故障的

25、出現(xiàn)，其次主回路接觸器損壞，導(dǎo)致直流母線電壓損耗在充電電阻上面有可能導(dǎo)致欠壓.還有就是電壓檢測(cè)電路發(fā)生故障而出現(xiàn)欠壓?jiǎn)栴}。變頻器原理過熱 過熱也是一種比較常見的故障，主要原因:周圍溫度過高，風(fēng)機(jī)堵轉(zhuǎn)，溫度傳感器性能不良，馬達(dá)過熱。 輸出不平衡 輸出不平衡一般表現(xiàn)為馬達(dá)抖動(dòng)，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，主要原因:模塊壞，驅(qū)動(dòng)電路壞，電抗器壞等。 過載 過載也是變頻器跳動(dòng)比較頻繁的故障之一，平時(shí)看到過載現(xiàn)象我們其實(shí)首先應(yīng)該分析一下到底是馬達(dá)過載還是變頻器自身過載,一般來講馬達(dá)由于過載能力較強(qiáng),只要變頻器參數(shù)表的電機(jī)參數(shù)設(shè)置得當(dāng),一般不大會(huì)出現(xiàn)馬達(dá)過載.而變頻器本身由于過載能力較差很容易出現(xiàn)過載報(bào)警.我們可以檢測(cè)變頻

26、器輸出電壓,電流檢測(cè)電路,等故障易發(fā)點(diǎn)來一一排除故障變頻器常見問題變頻器常見問題 目前人們所說的交流調(diào)速系統(tǒng)，主要指電子式電力變換器對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速系統(tǒng)。變頻調(diào)速系統(tǒng)以其優(yōu)越于直流傳動(dòng)的特點(diǎn)，在很多場(chǎng)合中都被作為首選的傳動(dòng)方案，現(xiàn)代變頻調(diào)速基本都采用 16 位或 32 位單片機(jī)作為控制核心，從而實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化控制，調(diào)速性能與直流調(diào)速基本相近，但使用變頻器時(shí)，其維護(hù)工作要比直流復(fù)雜，一旦發(fā)生故障，企業(yè)的普通電氣人員就很難處理，這里就變頻器常見的故障分析一下故障產(chǎn)生的原因及處理方法一、一、參數(shù)設(shè)置類故障參數(shù)設(shè)置類故障 常用變頻器在使用中，是否能滿足傳動(dòng)系統(tǒng)的要求，變頻器的參數(shù)設(shè)置非常重要，如果

27、參數(shù)設(shè)置不正確，會(huì)導(dǎo)致變頻器不能正常工作。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)。（ 3 ）設(shè)定變頻器的啟動(dòng)方式，一般變頻器在

28、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)。 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

29、。 二、過壓類故障二、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。 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，電壓升高或降低而線路出現(xiàn)故障，此時(shí)最好斷開電源，檢查、處理。 2 、發(fā)電類過電壓 這種情況出現(xiàn)的概率較

30、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。 （ 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(zhǎng)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

31、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)直流母線吸收型使用在多電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)往往有一臺(tái)或幾臺(tái)電機(jī)經(jīng)常工作于發(fā)電狀態(tài)，產(chǎn)生再生能量，這些能量通過并聯(lián)母線被處于電動(dòng)狀態(tài)的電機(jī)吸收。能量回饋型的變頻器網(wǎng)側(cè)變流器是可逆的，當(dāng)有再生能量產(chǎn)生時(shí)可逆變流器就將再生能量回饋給電網(wǎng)。（ 2 ）多個(gè)電動(dòng)施動(dòng)同一個(gè)負(fù)載時(shí)，也可能出現(xiàn)這一故障，主要由于沒有負(fù)荷分配引起的。以兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一個(gè)負(fù)載為例，當(dāng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速大于另一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速時(shí)，則轉(zhuǎn)速高的電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于原動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速低的處于發(fā)電狀態(tài)，引起故障。在紙機(jī)經(jīng)常發(fā)生在榨部及網(wǎng)部，處理時(shí)需加負(fù)荷分配控制?？梢园烟幱诩垯C(jī)傳動(dòng)速度鏈分支的變頻器特性調(diào)節(jié)軟一些。 三、過流故障三、過流故障 過流故障可分為加速、減速、恒速過電流。其可能是由于變頻器的加減速時(shí)間太短、負(fù)載發(fā)生突變、負(fù)荷分配不均，輸出短路等原因引起的。這時(shí)一般可通過延長(zhǎng)加減速時(shí)間、減少負(fù)荷的突變、外加能耗制動(dòng)元件、進(jìn)行負(fù)荷分配設(shè)計(jì)、對(duì)線路進(jìn)行檢查。如果斷開負(fù)載變頻器還是過流故障，說明變頻器逆變電路已環(huán)，需要更換變頻器。 四、過載故障四、過載故障 過載故障包括變頻過載和電機(jī)器過載