2018年4月14日星期六

變頻器手動控制


  變頻器手動控制由於變頻器的控制有計算機控制和脫機手動安川伺服馬達控制,當PLC控制變頻器的通道故障時,料車無法通過計算機進行控制,通過控制回路的硬接線回路,對其進行手動控制。

  控制系統設計過程中遇到的問題

  (1)原機械傳動系統中的減速機的傳動比過小,這使拖動系統的加減速變得特別困難,變頻器頻繁報故障代碼。合理地確定傳動比,重新更換減速機解決了問題。

  (2)由於料車為單料車無配重的卷揚機械,參數調整非常困難,如果P386參數設定的過大或過小,快速的負載變換可能引起變頻器DC直流環節過壓故障(F001)。通過實踐調試最終使P386=4。4變頻系統運行穩定。

  (3)人機交互界面,通過對話框可以方便地進行控制量的人為輸入或是選擇由程序自動解算,也能對傳感器反饋來的信息進行監視,並且在系統運行過程中實時地觀察關節角規劃曲線與跟蹤曲線。

應用變頻器的使用與維護



  應用變頻器要注意的問題:

  (1)充分考慮安川變頻器風機、水泵的運行情況。如運行參數穩定,基本全速運行,不需調速,則不要用變頻器,可考慮用高效節能設備。我們的兩台132kW送風機變頻器都因滿載運行一直沒有投用,造成浪費。

  (2)風機、水泵的調速範圍。當轉速低於額定轉速的40% 50%時,采用變頻設備效率將明顯降低,一般變頻器控制在7伺服馬達0%以上不低於50%。

  (3)選擇調速時注意流量與壓力兩個指標。滿足工藝要求的低轉速可能會使壓力很低,以至產生不可程式控制器能使用的後果。

  (4)考慮設備並聯運行的情況。如多台引風機共用一個煙道,轉速相差較大時,風壓相差很明顯,將可能使某台風機打不出風甚至吸風,所以要考慮機組之間的平衡。

安川伺服馬達  (5)變頻器屬精密電子、電氣設備,一定要按照技術要求安裝配置,否則會產生一系列問題,日常的維護保養也很重要。

針對變頻器在鍋爐應用中各種情況的對策



  針對變頻器在鍋爐應用中各種情況我們采取可程式控制器以下相應對策。

  (1)步進梁電機在輸送大口徑厚壁管時起動困難,這是由於電機起動時轉速從0到1變頻器00%額定轉速的時間太短,變頻器的轉速限幅先被激活造成的。解決的辦法是:通過改變U/F直線的斜率,提高低頻區的初始電壓,使轉矩增大;延長加速時間,使頻率上升的速度與電機的轉速協調,防止起動時失速;增大變頻器容量,保證電機起動時,變頻器能輸出足夠大的電流。

  (2)成品輸送輥道高速運行時,能耗制動功能經常失效,這是由於電機制動時轉速從100%額定轉速到0的時間太短,對系統的要求太高而造成的。解決辦法是增加制動功率或改變斜坡信號發生器的斜率,適當延長制動時間。

  (3)由於鍋爐管線上有一部分輥道經常處於低速運行狀態,因此要考慮電機的發熱原因問題。變頻器的主電路都是采用電壓型的交-直-交線路,所以輸入、輸出都存在著非正弦而產生高次諧波,電流諧波增加電機的銅損,電壓諧波增加電機的鐵損。對電機損耗引起的發熱,可增設進線電抗器,輸出電抗器或正弦濾波伺服馬達器,以減安川變頻器少諧波。低速運行是電機發熱的另一原因,因電機風扇的風量與轉速的平方成正比,低速運行時,風量遠不能滿足電機冷卻的需求,故這部分電機采用專用變頻電機是解決發熱的最好辦法。

  (4)為了防止變頻器對鍋爐管線上其它電子設備的干擾,在變頻器的輸入、輸出端加裝濾波器,可濾安川伺服馬達掉或隔離掉一部分諧波干擾。為防止輻射干擾,變頻器與電機的連接采用鋼屏蔽電纜,同時附近其它電子設備也應采取屏蔽措施。

變頻器容量的選擇



  變頻器容量的選擇:當變頻器通電運行時,變頻器的容量伺服馬達與其電流成正比。因此選擇變頻器的關鍵要素是電流。

  變頻器的過電流能力一般為1。5倍額定電流,1min。其容量的選變頻器擇,不僅與電機的參數、調速範圍有關,而且還與負載特性有關。由異步電機與變頻器構成的調可程式控制器速系統,不僅要考慮電機的過載能力,還要考慮變頻器的過載能力。從經濟性和運行特性方面考慮,不宜將變頻器容量選擇過大,因為一旦系統工作電流小於變頻器額定電流20%時,變頻器的很多指標會有所下降,系統的動態品質因數也會下降。

  (1)輕載起動、連續運行時變頻器的額定輸出電流計算IINV(1105111)Ie或IINV(1105111)Imax式中IINV為變頻器額定輸出電流;Ie為電動機的額定電流;Imax為電動機實際運行中的最大電流。

  (2)輕載起動、加減速變換不頻繁運行時變頻器的額定輸出電流計算對於短時間的加減速,變頻器允許達到額定輸出電流的150%,但不能超過變頻器技術參數中所限制的最大過載能力。由於變頻器電流脈動的原因,應該將變頻器的容量增加10%,以保證其安全可靠運行。

  (3)頻繁加減速運行時變頻器的額定輸出電流計算如圖1中的電動機運行曲線,對於相應的加速、恆速、減速等運行狀態下的電流值,可按下式計算變頻器的額定輸出電流值:IINVI1t1+I2t2+,,+Istst1+t2+,,+tsK(s=1,2,)式中Is為各運行狀態下的電機平均電流;ts為各運行狀態下的時間;K為安全系數,取1。2。

  (4)重載起動時變頻器的額定輸出電流計算當重載起動時,變頻器的電壓和頻率會影響電機的起動轉矩,因此在保安川變頻器證起動轉矩的前提下,變頻器的輸出電流要控制在其允許範圍內,可按下式計算變頻器的額定輸出電流值:IINVIkKg式中Ik為在額定電壓、額定頻率下電機起動時堵轉電流;Kg為變頻器的允許過載倍數。

變頻器在電機中的節能原理



  知道變頻調速的人已經相當的普遍變頻器了,但是大多數人一提起變頻調速,總是能和節能掛起鉤來。近年來,盡管我國在能源開發方面進展迅速,但還是跟不上需求的增長,節能問題始終處於相當突出的位置。

  變頻器主要由模塊,CPU控制板,電源驅動板組。

  我們知道,交流電動機的同步轉速表達式位:n=60f(1-s)/p(1)式中n為異步電動機的轉速;f為異步電動機的頻率;s為電動機轉差率;p為電動機極對數。由式(1)可知,轉速n與頻率f成正比,只要改變頻率f即可改變電動機的轉速,當頻率f在0~50Hz的範圍內變化時,電動機轉速調節範圍非常寬。變頻器就是通過改變電動機電源頻率實現速度調節的,是一種理想的高效率、高性能的調速手段,若什麼時候都認為電動機只要用了變頻器就可以節能,那就有些太牽強了。

  變頻器是電力電子科學的具體體現,是利用電力電子半導體器件的通斷作用來實現電力電能大功率的變換及控制的電子電路裝置,即電力電路實現伺服馬達電子化,可直觀地進行控制可程式控制器和顯示。由於變頻器的這個優越性,使得其適用領域越來越寬廣,所采用技術也不斷拓寬,同時也為追求變頻器的小型化,人們也一直在不斷和減少元器件的發熱做鬥爭。由於新一代的IGBT采用了漏極-控制極新技術,是集電極-射極簡的飽和電壓(Ucesat)大為降低,因而采用這種新器件損耗低,有降低發熱消除損耗的效果。

  380V小容量通用變頻器目前應用較為廣泛,但用電量比較大,節能效果最為顯著的還是高壓大容量變頻器。隨著變頻調速技術的發展,作為大容量傳動的高壓變頻調速技術得到了廣泛的應用,使用範圍基本上覆蓋了我國各主要行業,如:電力、冶金、石油、化工、造紙等。產品電壓等級包括3kV、6kV和10kV以及油田專用潛油電泵使用的1,600V-2,400V產品,基本可拖動風安川變頻器機、水泵、壓縮機等各類負載。安川伺服馬達

  高壓電動機利用高壓變頻器可以實現無級調速,既可滿足生產工藝過程對電動機調速控制的要求,又可大幅度的節約能源,降低生產成本。隨著以GTO、IGBT、IGCT等為代表的自關斷器件的發展,人們對各種適合高壓變頻的主電路拓撲結構的研究得到進一步深入,以DSP為代表的智能控制芯片的迅速普及,為高壓變頻調速技術應用研究也打下了堅實的基礎。高壓變頻器作為一個節約資源型的產品,隨著電力電子技術的不斷發展,產品的不斷改進,概念的深入,市場的拓展,將會顯示出巨大的技術發展前景和市場需求量。相應地,對變頻器的節能要求也相應地提高了。