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文档简介
1、 销售人员培训手册 前 言科润技术有限公司在2010年和2011年将会相继推出acd200、acd300、acd500、acd800通用系列变频器,并且将会相继推出acd210、acd220、acd230、acd240、acd280以及acd510、acd520、acd550、acd560、acd580、acd590等专用机型,为了我们销售人员和技术支持人员更好的了解我们的产品情况,编写此手册。手册共分五篇:销售篇、技术篇、应用篇、质量服务篇、调试方法及应用实例。该手册的前两篇由浅入深,逐步介绍变频器的基础知识、变频器及其周围相关设备选择等通用知识。目 录1.销售篇 . 1.1通用电机 . 1
2、.2变频器 . 1.3变频器传动的功能 1.4变频器使用的优点 .2.技术篇 2.1 交流变频传动系统对电机的要求及影响 2.2 变频器使用时的注意事项 .2.3 选择周围相关设备的注意事项 2.4 相关设备的选定 .2.5 常见机械及其负载特性 2.6科润变频器规格一览表 .2.7 科润技术变频器铭牌说明 .2.8科润技术变频器系列型号说明 2.9变频器内部标识说明 .3.应用篇 3.1变频器基础知识 .3.2 acd系列变频器常见问题 4.acd系列变频器调试方法及应用 4.1 pid 闭环功能在恒压供水中的应用4.2 acd300系列无速度传感器矢量控制变频器在脱水机上的应用4.3变频器
3、谐波污染及治理1.销售篇1.1通用电机1)通用电机结构及原理三相交流异步电动机的发明在电力拖动史上有着十分重要的意义。因为它的 转子电路不需要和外电路相联接,转子绕组由两侧端部互相短接的铜条或铝 条(俗称鼠笼条)构成,可以自成回路,形状像个“鼠笼”,故常称为笼形电 动机,如图 11 所示。图 1-1 异步电动机的构三相交流电动机中,一个十分重要的“角色”便是旋转磁场,它是三个交变磁场合成的结果。这三个交变磁场的特点是:(1)产生磁场的交变电流在时间上互差三分之一周期(t3),这由三相交流电源本身的特点所决定(2)三个磁场的轴线在空间位置上互差 23 电角度,这可以通过三相绕组在定子铁心中的安排
4、来实现。旋转磁场的转速称为同步转速,由下式决定:49 (1-1) 式中, n0同步转速,rmin;f电流的频率,hz;p旋转磁场的磁极对数。 而异步电动机之所以被冠以“异步”二字,是因为其转子的转速nm永远也跟 不上旋转磁场的转速n0。两者之差称为转差:nn0nm(12)式中,n转差,rmin;nm电动机的转速,rmin。转差与同步转速之比,称为转差率:s n0 nm (13)n0式中, s转差率。由式(11)和式(13),可以推导出: (14)2)感应电机等价电路如下图:rmi1lmr1l1-lmr2l2-lmi2u1i01-ssr2图6-2 异步电机稳态等值电路图图中的r1、l1、r2、l
5、2、lm、i0分别代表:定子电阻、定子电感、转子电阻、转子电感、互感、空载激磁电流,其中漏感=l1-lm=l2-lm。1.2变频器1)变频器概念及原理通俗的讲变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置改变交流电机转速的方法:变频器是通过改变交流电机电源频率实现调速的2)变频器的构成交流低压交直交通用变频器系统框图整流部分储能环节逆变部分m控制系统交流直流直流交流整流器:将交流电变换成直流的电力电子装置,其输入电压为正弦波,输入电流非 正弦,带有丰富的谐波逆变器:将直流电转换成交流电的电力电子装置,其输出电压为非正弦波,输出电 流近似正弦滤波器:一直电压波动、缓冲
6、和平滑直流电压3)变频器分类根据变频器的变流环节的不同进行分类 :交直交变频器和交交变频器根据直流电路的储能环节(或滤波方式)分类频器的变流环节的不同进行分类 :电压型变频器和电流型变频器根据电压的调制方式分类 :正弦波脉宽调制(spwm)变频器和脉幅调制(pam)变频器根据输入电源的相数分类 :三进三出变频器和单进三出变频器根据负载转矩特性分类 :p型机变频器、g型机变频器和p/g合一型变频器1.3 变频器传动的功能1) 变频器的应用目的及用途变频器和交流电机构成的可调速传动称为变频器传动,其功能用途如下。其中可能互为关连,实际上无明确分类,此表仅作参考。序号功能用途关键技术适用变频器1节能
7、风机,鼓风机,泵提高运行可靠性多台控制和调速通用变频器2提高生产率起重机,自动仓库注塑机传送带调速提高可靠性运行平稳,防止滑落通用变频器专用变频器专用软件3提高产品质量机床纸、膜、钢板加工印刷板开孔机平滑加减速调速力矩控制定位控制通用变频器工程型变频器4设备合理化节省维护工厂自动化纤维机械纸、膜、钢板加工现有设备增速运行力矩控制多电机统一控制多电机级联控制提高可靠性通用变频器工程型变频器5改善环境耐恶劣环境空调机电梯减小噪音平滑加减速防爆安全性通用变频器工程型变频器专用变频器2) 调速的应用调速的功能生产设备的需要用途/设备节能减少维护量质量的提高设备性能提高设备的小型化保护环境风机泵压缩机搅
8、拌机离心机注塑机传送带送料机行走机构升降机研削研磨机冲床印刷机因调速而节电运行时节点(轻载)提高停车定位精度提高速度控制精度流量控制的自动化通过提速而提高生产率设备的自动化平滑调速而最佳运转最优质量运行最优加工运行设备间速度联调响应最佳平滑启、停、加、减速轻载时减速而减少损耗无电刷减轻维护量无触点减轻维护量防爆区使用低噪音因高速减小设备体积省减速箱减小设备体积1.4使用变频器的优点序号好处技术内容主要注意事项风机泵搅拌机离心机传送带送料带行走台车升降装置研削研磨机印刷机注塑机1已有的电机调速改变鼠笼型电机端子的电压和频率,其转速也改变标准电机低速时温升变大,应根据频率降低力矩使用2能够软启动,
9、停止加减速时间可任意设定带负载运行,设定合适的加减速时间3高频率起制动起动电流小,电机发热小加速容量决定时,应提高电机和变频器容量等级,调查加减速时间和负载gd24无接触器可进行正反转有半导体进行转向切换,所以原来的接触器那样的损耗消失,并且能够进行可靠的联锁运行用于升降机时要用带抱闸电机,变转向时应有机械保持机构5可电动制动由于在加减速时将机械能在变频器内转换成电能,电机将自动刹车。在零速附近给电机直流,可将自由运转的电机停止制动力只有变频器的有20%。增加外部制动电阻可增加制动力。要注意电阻容量6可进行恶劣环境的电机速度控制由于可使用鼠笼型电机,可方便的采用防爆型,放水型或特殊形状的电机防
10、爆电机应和变频器配套进行防爆试验认定7可进行高速运行若是工频电源,最高转速只能是3600rpm或3000rpm,而变频器可达到650hz,速度可到39000rpm通用电机只提高频率是无法实现高速化的,还必须考虑机械强度。高速时变频器载波频率高,变频器须降容8一台变频器能够对多台电机进行速度控制变频器能够对多台电机进行速度控制同一频率下因异步电机特性和负载不同,转速也有不同9电机起动时的电源容量不必太大不象工频电源时有大的起动电流(电机额定的5-6 倍),低频起动时最大不过100-150%电流变压器容量至少是电机功率的1.5 倍以上2.技术篇2.1 交流变频传动系统对电机的要求及影响1) 用于标
11、准电机时变频器驱动标准电机时,和工频电源比较,损耗将有所增加,低速耐冷却效果变差,电机温升将增加。因此低速时应降低电机的负载力矩。标准电机的容许负载特性如右图所示,在低速100力矩连续运行的场合应考虑使用变频电机。冲击电压的影响配线的lc 共振等引起的冲击电压将会加在电机的输入端子上,冲击电压较大时,可能会发生损坏电机绝缘的情况。200v 级变频器驱动时,直流电压约300v,冲击电压在电机端子上的最高值为直流电压的2 倍,在绝缘强度上没有问题。但是400v 级变频器驱动的场合,直流电压约为600v,随着配线长度增加,冲击电压会增大,会发生损坏绝缘的情况。高速运行60hz 以上高速运动时电动势平
12、衡及轴承特性等改变,请及时咨询。力矩特性变频器驱动时,力矩特性和工频电源驱动时的特性有所不同,配套机械负载力矩特性必须加以确认(变频器驱动时的力矩特性请参照有关说明书)振动科润acd系列变频器采用了spwm(正弦脉宽调制)控制,电机振动小,基本上和工频电源相同,但在以下的场合会有一定的增大: 和固有振动频率的共振特别是原来恒速运行的机械改为调速运行时,可能会发生共振,在电机敷设防振橡胶或频率跳跃控制可有效解决此问题。 旋转体自身残留的不平衡60hz 以上高速时,要特别注意。噪音基本上同工频电源驱动时相同,但转速高于额定时,风扇噪音较显著。2) 应用于特殊电机时变极电机因额定电流和标准电机不同,
13、要确认电机的最大电流后再选用变频器。极数的切换务必在电机停车之后进行。运转中进行的极数切换,会产生回流电压,过电流保护会动作,电机会异常停止。水中电机额定电流比标准电机大,在变频器容量选择时应注意。 另外电机和变频器之间配线距离较长时,会造成电机力矩下降,要配足够粗的电缆。耐压防爆电机驱动耐压防爆电机时,电机和变频器配套后的防爆检查是必要的。变频器本身是非防爆结构,所以要放在安全的地方。减速机电机润滑方式和厂家不同,连续使用的速度范围也不同。特别是油润滑时,低速范围连续运转时有烧毁危险。另外超过60hz 的高速时,请和电机厂家商量。同步电机起动电流和额定电流比标准机大,用变频器时请咨询。多台控
14、制时,数台同步电机逐步投入时有非同步现象发生。单相电机单相电机不适用变速器调速,电容起动方式时,电容受到了高频电流冲击,有破损可能,分相起动方式和反接起动方式时,内部的离心开关不会动作,会烧毁起动线圈,请尽量改用三相电机。振动机振动机是在通用电机轴端加装不平衡块的电机。变频器容量选择时,全负载电流要确认,保证在变频器额定电流以内。动力传递机构(减速机、皮带、链条)使用油润滑方式的齿轮箱、减速机等传动系统时,低速连续运转会使润滑条件变坏。另外若超过60hz 的高速运转,会产生传动机构的噪音、寿命、离心力造成的强度问题。2.2 变频器使用时的注意事项(详细请参照各型号使用说明书)1) 选 定a.
15、并列电机和多台电机用1 台v/f 控制变频器同时运行时,要按电机额定电流总和的1.1 倍确定变频器额定电流,选定变频器容量。b. 电机的起动/加速特性受到变频器的额定过载电流的限制,和一般工频电源比,力矩特性值变小。需要大起动力矩时,要选大一级的变频器,或者把电机和变频器容量都提高。2) 设 置a. 应避免油雾,绵纱,尘埃等有浮游物的恶劣环境,安装在清洁场所,或者安装在浮游物无法侵入的“全封闭形”控制柜内。安装在控制柜里时,要考虑变频器允许环境温度,采用冷却措施并决定合适的柜尺寸。b. 和大容量电源变压器(600kva 以上)连接以及有切换调功电容器时,电源输入侧会有很大峰值电流,将损坏逆变器
16、部分,因此变频器输入侧务必设置交流电抗器。这样也有改善电源侧功率因素效果。另外,同一电源上有直流机等可控硅整流器连接时,无论电源侧条件如何,都应安装交流电抗器。3) 设定频率设定值最高可达3200hz,如果设定错误会有危险。请利用上限频率设定功能,设定上限频率。工厂出厂时最大输出频率为50hz(欧洲标准)。直流制动电流及动作时间设定过大,会成为电机发热原因。电机的加减速时间由电机转矩、负载转矩和负载惯性(gd2)决定,当电压控制器起作用时,可使加减速时间增加。想缩短加速时间时,应提高电机及变频的容量;想缩短减速时间时,应增加制动功能。4)注意事项将电源接到变频器输出端子上,会损坏变频器。通电前
17、请检查接线错误和程序。进线侧安装接触器时,不要频繁地开闭接触器,否则容易造成变频器的故障。即使在变频器电源切断后,内部电容还会有放电时间。检查时要等到操作器及指示灯灭了之后再进行。2.3 选择周围相关设备的注意事项1) 进线断路器的设置和选择在变频器电源侧,为保护原边配线,请设置用配线用断路器。断路器的选择取决于电源侧的功率因数(随电源电压、输出频率、负载而变化)。其动作特性受高频电流影响而变化,有必要选择大容量的。2) 进线接触器变频器没有进线接触器可以使用。进线接触器可进行停止操作,但这时变频器的制动功能将不能使用。3) 电机侧接触器变频器和电机间若设置接触器,原则上禁止在运行中切换。变频
18、器运行中接入时,会有大冲击电流,因此变频器过电流保护动作。为了和电网切换而设置接触器时,务必在变频器停止输出后进行切换,并合适地使用速度搜寻功能。4) 热继电器的设置为防止电机过热,变频器有电子热保护功能。但一台变频器驱动多台电机及多极电机时,请在变频器和电机间设置热继电器。热继电器在50hz 设定为电机铭牌的1 倍,60hz 时设定为1.1 倍。5) 功率因数的改善(取消调相电容器)改善功率因数,可在变频器的进线中插入交流电抗器。变频器输出侧接改善功率因数的电容滤波器时,有因变频器输出的高频电流造成破损和过热的危险,另外会使变频器过电流,造成过电流保护发生,请不要接电容滤波器。6) 关于电波
19、干扰变频的输出(主回路)中有高频成份,对变频器附近使用的通信器械(如am 收音机)会产生干扰。此时可以安装滤波器,减少干扰。另外,还可将变频器和电机及电源配线套上金属管接地,也是有效的。7) 功率电缆的线径和配线距离变频器和电机间配线距离较长时(特别是低频输出时),由于电缆压降会引起电机转矩下降。应用充分粗的电缆配线;操作器装在别处时,请使用专用的连接电缆;远程操作时,模拟量、控制线和变频器间的距离应控制在50 米以内;控制信号妥善屏蔽接地。2.4 相关设备的选定目的名称详细说明保护变频器配线断路器或漏电开关为了保护变频器的配线,请务必设置在电源侧。漏电开关请使用耐高频产品。防止带制动电阻器时
20、的烧毁接触器带制动电阻时,为了防止烧毁制动电阻器,请务必将浪涌吸收器安装在线圈上。吸收浪涌冲击浪涌吸收器吸收接触器和控制中产生的开闭浪涌。请务必安装在变频器周围的接触器和继电器上。隔离输出/输入信号隔离器提高变频器输入输出信号的抗干扰能力。改善变频器的输入功率因数交流电抗器可用于改善变频器的输入功率因数。降低噪声对无线电和控制器的不良影响输入侧噪声滤波器降低来自电网接线的噪声。接入时尽量靠近变频器输出侧噪声滤波器降低来自变频器输出侧接线的噪声。接入时尽量靠近变频器。按设定减速时间停车制动电阻用电阻器消耗电机的再生能源,缩短减速时间。制动单元缩短减速时间时,和电阻器一起使用。外部运行变频器基本操
21、作器bop参数设定、监测,简单运行电机。高级操作器aop文本显示、参数上装/下装bop 功能。uss 协议(内置)和pc、plc 连接,实现参数设置、运行控制。2.5 常见机械及其负载特性用途负载特性负载性质速度力矩特性摩擦 负荷位能 负载流体 负载惯性 负载恒 力矩恒 输出递减 力矩递减 输出一般机械搅拌机注塑机离心机食品加工机械工业洗衣机印刷机喷涂机农业机械木工机械栽重机械立体停车场传送带斗式输送机起重机行车卷扬机搬送台车自动仓库(升降)自动仓库(行走)送料器流体机械泵风扇鼓风机压缩机齿轮泵金属加工冲床拔丝机离心铸造机自动车床车床车床转台数控机床磨床电路板钻孔机电梯电梯门机立体停车场纺机纺
22、丝织布机针织机2.6科润变频器规格一览表(acd200为例)2.7 科润技术变频器铭牌说明(acd200为例)在变频器本体的右侧板下方,贴有标示变频器型号及额定值的铭牌,铭牌内容如下图所示:model: acd200-4t2.2gbpower: 2.2kwinput: 3ph ac380v 5.8a 50hz/60hzoutput: 3ph ac0v380v 5.1a 0hz3200.0hzs/n: 条形码qingdao k&r technology co.,ltd.图2-2 变频器铭牌2.8科润技术变频器系列型号说明(acd200为例)2.9变频器内部标识说明(一)、变频器型号说明:变频器型
23、号格式:acdxxx-4t5.5gb-aa acdxxx:表示系列名称,如acd200、acd300、acd400、acd500、acd800系列等; 4:表示电压等级代码,2为220v、4为380v,7为690v,11为1140v; t:表示输入电压代号,s为单相,t为三相; 5.5:表示适配电机功率,单位kw; g:表示负载代号,g为重载型,l为轻载型; b:表示功能级别代码,b为带内置制动单元、n为无内置制动单元; aa:表示专用机型代号;代号机型特征备注无或00标准的通用变频器ns为不带霍尔传感器的通用型变频器a非标壳体标识08acd200系列变频器8号非标潍坊贝特设备非标版本109a
24、cd200系列变频器9号非标潍坊贝特设备非标版本231acd300系列变频器31号非标数控机床专用变频器16acd200系列变频器16号非标拉丝机专用变频器(双变频拉丝机)51acd500系列变频器51号非标旋切机专用变频器例如:acd200-2s1.5ln-08为acd200系列220v单相1.5kw轻载型无内置制动单元8号非标机型。(二)、变频器条形码说明: 以d2002s0015gb00a180001为例条码图示如下: 其中d为机器类别代号:d表示新机、f表示返修机。200为系列代号:200表示acd200系列 、300表示acd300系列500表示acd500系列、800表示acd80
25、0系列 其它类似 2s0015表示单相220v1.5kwgb为有无制动单元机型代号:gb表示内置制动单元的g型机lb表示内置制动单元的l型机gn表示无内置制动单元g型机ln表示无内置制动单元的l型机00为专用机型代号:00表示标准的通用变频器、ns表示不带霍尔传感器的通用变频器、ao表示非标壳体标识、08表示acd200系列变频器8号非标09表示acd200系列变频器9号非标31表示acd300系列变频器31号非标(数控机床专用)a为年份代号:a表示2010年,b表示2011年,c表示2012年,依此类推;18:表示周次,周以周日开始,周六结束;0001:表示生产序号: (注:同种机型从零开始
26、排序);(三)、机箱标识:acd200,acd300,acd500(只限金属壳体)系列的壳体标识以t开头壳体材质壳体标识功率起始功率终止备注塑料t22acdxxx-2s0.2gacdxxx-2s1.5gxxx=acd200399之间值acdxxx-4t0.7gbacdxxx-4t2.2gbt75acdxxx-2s2.2gacdxxx-2s3.7gacdxxx-4t3.7gbacdxxx-4t7.5agbacdxxx-4t5.5lbt015acdxxx-4t7.5gbacdxxx-4t15gbacdxxx-4t11lbacdxxx-4t18.5lb金属壳体壁挂式t030acdxxx-4t18.5
27、gacdxxx-4t30gxxx=acd200999之间值acdxxx-4t22lacdxxx-4t37lt045acdxxx-4t37gacdxxx-4t45gacdxxx-4t45lacdxxx-4t55lt090acdxxx-4t55gacdxxx-4t90gacdxxx-4t75lacdxxx-4t110lt132acdxxx-4t110gacdxxx-4t132gacdxxx-4t132lacdxxx-4t160lt200acdxxx-4t160gacdxxx-4t200gacdxxx-4t185lacdxxx-4t220l金属壳体立柜式k132acdxxx-4t110gacdxxx
28、-4t132gacdxxx-4t132lacdxxx-4t160lk200acdxxx-4t160gacdxxx-4t200gacdxxx-4t185lacdxxx-4t220lk400acdxxx-4t220gacdxxx-4t400gacdxxx-4t250lacdxxx-4t400lacd500系列塑料壳体标识以e开头壳体材质壳体标识功率起始功率终止备注塑料e22acdxxx-2s0.4gacdxxx-2s2.2gxxx=500999acdxxx-4t0.7gbacdxxx-4t2.2gbe55acdxxx-4t3.7gbacdxxx-4t5.5gbacdxxx-4t5.5lbacdxx
29、x-4t7.5lbe015acdxxx-4t7.5gbacdxxx-4t15gbacdxxx-4t11lbacdxxx-4t18.5lb3.应用篇3.1变频器基础知识3.1.1 什么是变频器是由用三相工频电源变换成直流的整流器和将直流变成电压可变的逆变器组成,进行三相鼠笼或感应电机的速度控制的一种装置。3.1.2 为什么起动电流小变频器从低频慢慢加速,控制电流几乎在额定电流左右3.1.3 什么是低噪音变频器几乎听不到金属噪音的变频器。3.1.4 怎么做到低噪音变频器的载波频率比人们的听力频率带高,从而实现低噪音。3.1.5 为什么电机的速度可以控制由于能够任意改变电机端子电压和频率(v/f),
30、所以能够控制电机(转数)速度。感应电机的转速(n)用下式表示:3.1.6 什么是v/f 特性v/f 是指变频器运转时可调范围内输出电压和输出频率之比。一般情况下,感应电机三额定当中,220v(380v)50hz 时为最大磁通。若超过此磁通量运转,很多场合励磁电流增加,使得电机过热而不能运转。电机的磁通量和电压成正比,和频率成反比。 电机力矩和“磁通量和电流的积”成正比。因此,用变频器控制频率的场合,为了不超过最大磁通量,有必要使v/f=c 控制。也就是,为了将v/f 保持一定,频率越大,电压也越大,两者成正比。3.1.7 为什么起动特性好变频器具有自动力矩提升功能,可提供起动时负载所需的力矩。
31、3.1.8 力矩提升是什么因为电机的输出力矩和电压二次方成正比,有时需要通过提高电压来提高力矩满足负载需要,这种功能就叫力矩提升。3.1.9 为什么需要力矩提升电机绕组的电阻产生的内部电压下降会造成产生力矩的电压下降,由此造成力矩不足。为了弥补力短不足,必须进行转矩提升。3.1.10 igbt 是什么igbt 是兼有早期的双向功率晶体管的低饱和电压和mosfet(电场效应晶体管)的高速动作两种特性的功率元件。可进行高速开关,损耗小是其特点。另外由于用电压信号驱动,控制回路得到了简化。3.1.11 为什么电流波形接近正弦波因为利用了igbt 高速开关特性,采用了畸变很小的精密波形控制。3.1.1
32、2 标准电机和变频电机有何不同由于标准电机采用风扇冷却,低速时的冷却效果不好,只能降低负载使用。而变频电机在低速时也可100负载连续运行。这是因为其绝缘等级提高了一档以上,并且: 标准电机适用于转速与负载成正比增加的风扇、风机、泵等递减负载。 变频电机则适用于与速度无关的恒力矩负载如传送带、升降装置等。 具备耐冲击电流功能。3.1.13 电子热保护器(保护电机)是怎样工作的变频器得到电机电流和运行频率等参数的同时,模拟电机的热特性(绕组温度),在全速度范围内对电机进行过热保护。由于电机种类不同,其特性也不同,要进行标准电机或变频电机的保护设定。但是1 台变频器控制多台电机时,应在每台电机上设置
33、热继电器保护。3.1.14 过流和过载有何不同?即便是瞬间若变频器输出电流超过设定值就会切断输出,这个设定电流为过电流保护值。变频器过载则是包含了时间因素,达到过载条件时切断负载来保护变频器。3.1.15 失速是怎样的状态电机有力矩但停转、无法加速的状态为失速。失速时转差增大,电流增加,会使过电流保护和过载保护动作。3.1.16 怎样制动有三种方法: 发电制动用制动电阻制动将负载(机械)的旋转能量用电机的发电运行方法变成电能,再用电阻等使其变为热能而消耗掉(必须选择有制动电阻)。惯性大的负载等在短时间内减速停止时,变频器内部的直流电压会上升,会致使过电压发生。 直流制动(动力制动)给电机绕组加
34、直流电流使电能在转子中消耗掉。由于用变频器供给的直流电流作为制动电流,所以费用较低。但是,由于电机会发热,不能频繁使用。 电能回馈制动将负载的旋转能用电机的发电运行方法变成电能,并回馈给电网。通用变频器没有逆变器,所以必须另外加回馈单元。回馈单元会带来费用问题,但是能将电能回馈给电网而节能,还可以频繁地进行制动运转,提高了系统的性能。3.1.17 什么是无传感器速度控制没有测量电机速度的编码器和测速机,也可以改善速度控制特性的控制方式。这是根据电机电流在现在的频率上加上滑差、频率进行速度控制,必须对电机的空载电流、额定滑差等数据进行设定3.1.18 为什么瞬间停电后,复位后可继续运转(瞬停再起
35、动)如果瞬时停电在短时间内(操作器或指示灯灭之前),恢复供电后变频器可搜寻正在自由滑行的电机转速。指令和电机转速一致后(转速同步)以原本的加速时间把速度提高到瞬时停电前的速度。3.1.19 变频器驱动多台电机时,情况怎样多台电机的负载状态(不平衡)会引起不配匹问题。因此重要场合不推荐驱动多台电机。变频器决定了全部电机的电压。但是电机间负载不平衡时(如全载和轻载)会判断为全体轻载,全载的电机电压会下降,转差增大造成转速下降。3.2科润变频器基础知识3.3技术用语电压源形pwm 变频器voltage source pulse width modulation inverter在直流回路中使用电容保
36、持一定电压,用晶体管或者gto 进行逆变。pwm 从脉冲调幅角度用改变脉冲占空比来改变交流有效电压。效率转矩特性好,与其它方式比较经济性好,为通用变频器广泛使用。电流源形变频器current source inverter用电抗器保持直流回路电流,用可控硅形成整流回路输出ac 电流的方式。可方便的进行电源回馈,可用于惯性负载的正反转运行。缺点是价格较高。pam 变频器pulse amplitude modulation inverter幅值脉冲调制变频器。在正向变换部分产生可变电流电压,控制变频器的输出电压。可控硅或gto 将此再次换流,调节频率。这是高频(400300hz)变频器必不可少的方
37、式。最近开始用于电机的低噪音化,但有电机效率,起动转矩等问题。矢量控制vector control是从ac 电机的端电压和电流计算激磁电流和产生力矩部分的电流,得到与dc 电机相同的转矩特性的控制方式。由于可进行转矩控制,所以与传统的通用变频器有很大不同。正逐步运用于高级机床、铁钢、造纸、薄膜等生产线上。早期的矢量控制需要有速度检测用解析器或者脉冲发生器,现在已有了不用这些的开环矢量控制。acd500 有速度检测器的和没有的二种方式。电流矢量:是直接控制产生电机磁场和转矩的激磁电流和转矩电流的方法。具体说就是同时控制定子电流i1 和相位。转矩响应很好,精度也高。励磁电流 ,力矩电流 ,电机力矩
38、=。正弦波pwm sinusoidal pwmpwm 变频器中将脉冲占空比按正弦波比例调制的方式。与等幅pwm 方式比,电流波形很好,电机启动转矩、电机效率、低速时的稳定性都有提高。精度由变频器输出的pwm 脉冲数决定。载波频率 carrier frequency(脉冲频率)当然,载波频率越高电流波形越好,但由于功放管的开关速度有限,通常为12khz。acd系列最大为15khz。输入侧容量 input capacity额定输入输出时以下计算时决定输入侧容量(三相时):输入侧容量= 3 额定输入交流电压 输入交流电流在计划电源设备时应特别注意。由于输入电流中大约有25%的高频成分,因此输入电流通
39、常为电机电流1.31.4 倍,输入侧容量考虑到电压波形一般为变频器容量的1.51.7 倍。如在电源和变频器输入端子间设置ac 电抗器可以把高频成分抑制到大约1015%,此时输入侧容量约为变频器容量的1.31.4 倍。额定输出电压rated output voltage是额定负载条件下的输出端子间的电压(基波有效值)。用可动铁片形电压表测定变频器输出端电压,由于高频成分也同时测出,通常指示值要大30%左右。因此要用整流形电压表(如_以前的指针表)测量基波有效值。额定容量 rated capacity额定容量= 3 最大连续输出电压额定输出电压 。输出频率范围 output frequency r
40、ange一般输出频率范围表示了可连续运行的频率范围频率精度output frequency accuracy是输出频率在周围条件下有多少变化的尺度。频率变动幅度/最高频率100(%)通常由以下原因发生变化。 周围温度变化:电容式振荡器特别大。 水晶振荡器可忽略的小。a/d 逆变器在0.1%左右。 长期偏差:是电容振荡器的问题,1 年有1%。v/f 特性voltage frequency characteristic在频率可调范围内的输出电压和输出频率的比。如将c/f 设定在最佳值,电机的转矩特性在全运行范围内基本恒定,对通用变频器来说是很重要的。电机的基本频率(标准电机为50hz 以上时,电压
41、将恒定)转矩补偿(转矩提升)torque compensation (torque boost) 特别是有中c 为全域全自动转矩提升。由于电机绕组的电阻电机内部压降,低速时转矩不足。作为补偿在低频时将v/f 提高称为转矩补偿。如将v/f 过分提高,轻载时电机会过激磁,造成电机过热,变频器过载,发生失速现象。单纯将v/f 恒定负载条件,电源电压变化时会马上发生变频器失速。作为措施,有各种“自动转矩提升”方案,其中“转矩演算方式”最好。a. 只在加速中提高v/f 的方式。低速恒定运行时完全无效。提升量如不考虑加速时间,gd2,负载量将会过电流。b. 只在运行中按电流比侧提高v/f 的方式。加速时完
42、全无效,只检测电流的单一方式,提升量有限。c. 有转矩演算方式进行v/f 控制。迎合负载要求的转矩,自动的提升或降低v/f 值、全自动、无需调整。无死角,可发挥最佳节能效果。发电制动dynamic braking将负载的机械能通过电机的发电作用变为电能,用电阻等变为热能的制动方法。用于制动频率低的场合(循环率为1015%以下)。不接电阻时,电机内销的能量的变为20%的制动力。电源反馈制动regenerative braking将负载的机械能通过电机的发电作用变为电能,并送回电源的方式。电源反馈回路价格较高。直流制动d.c. dynamic braking在电机绕组中加入直流电流用转子消耗电能的
43、制动方式。如变频器可以给电机加直流电压则不需其它特别的设备,费用最低。但是,制动力在4060%左右,负载率受电机的发热限制,在35%以内。滑行停车 off2 coast to standstill封锁调节器、关闭功率晶体管的驱动信号,将电机置于自由滑行状态。acd300系列可方便的用于制动电机,惯性负载运转。多用于变频向工频切换,故障需紧急停车场合。频率设定分辨能力frequency setting resolution设定可能的频率最小变化幅度。如用模拟的信号(010v 或420ma)设定频率,则内部的a/d 转换器决定了分辨能力。频率分辨能力越好电机则越能平滑运行。输出频率分辨能力outp
44、ut frequency resolution输出频率的最小变化幅度。分解能力不好时电机在加减速时将不能平滑运行。反相negative-phase sequence电压源形变频器用二极管整流,反相是没有问题。使用可控硅的变频器在反相时有可能不动作,需校对相序。过电压over voltage发电制动中电容电压会升高,所以需要此保护。acd系列200v 系列的400v 以上,400v 系列的800v 以上时,ov 保护动作进入自由运转。急减速时ov 动作场合要将减速时间增加或者提高制动力。不能输入电压保护。过电流over current功率管和gto 不能用保险丝保护,只能用电子方式的瞬时电流遮断
45、。通常以电流的峰值来进行过电流保护。 动作值为功率管的额定电流值。 动作速度在10 s以下。失速运行中电机无法加速而处于静止状态。失速状态时转差过大、发生过电流,通常过电流保护和过载保护动作。电压控制器是变频器在失速状态时防止跳闸的手段。a. 加速中防止失速:加速中电流峰值超过设定值时将加速度减低,使变频器的输出频率和电机动速不分离的功能。在设定加速时间较短时变频器也可给出最佳值自动的将加速时间延长。b. 运行中防止失速:加速运行中,发生过载时变频器将短时跳闸。此保护功能在过载时降低输出频率,负载正常后将自动回到原来的速度。在递减力矩负载时有效。c. 减速中防止失速:减速时电容电压超过设定值时将减速率将低以控制电容电压的上升,减速时间设定较短时也可能动力的延长。过热overheat过负载周围温度上升时引起变频器单元温度上升,用热传感器监视异常状态。acd系列在散热片上装有感热元件,超过时变频器将停止。对地短路grounding变频器输出如果对地短路,若无人保护将损坏功率管。acd系列在直流回路中装有专用对地短路保护专用ct,以防止对地短路。漏电earth leakage变频器回路中设置漏电开关时,会由变频器高频电流引起误动作。主要原因是电缆分布电容对地的漏电流,有效方法是将漏电开关设定提高(200ma 以上)或将电缆缩短。周围温
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