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1、變 頻 控 制 系 統(tǒng) 3.1變 頻 器 原 理 介 紹 v變 頻 器 是 利 用 電 力 半 導(dǎo) 體 器 件 的 通 斷 作 用 將 工 頻 電 源 變換 為 另 一 頻 率 的 電 能 控 制 裝 置 。 我 們 現(xiàn) 在 使 用 的 變 頻 器 主要 采 用 交 直 交 方 式 （ VVVF變 頻 或 矢 量 控 制 變 頻 ） ，先 把 工 頻 交 流 電 源 通 過(guò) 整 流 器 轉(zhuǎn) 換 成 直 流 電 源 ， 然 后 再 把直 流 電 源 轉(zhuǎn) 換 成 頻 率 、 電 壓 均 可 控 制 的 交 流 電 源 以 供 給 電動(dòng) 機(jī) 。 變 頻 器 的 電 路 一 般 由 整 流 、 中 間
2、 直 流 環(huán) 節(jié) 、 逆 變 和控 制 4個(gè) 部 分 組 成 。 整 流 部 分 為 三 相 橋 式 不 可 控 整 流 器 ，逆 變 部 分 為 IGBT三 相 橋 式 逆 變 器 ， 且 輸 出 為 PWM波 形 ，中 間 直 流 環(huán) 節(jié) 為 濾 波 、 直 流 儲(chǔ) 能 和 緩 沖 無(wú) 功 功 率 。 3.2變 頻 器 的 作 用o 實(shí) 現(xiàn) 交 流 電 機(jī) 的 無(wú) 級(jí) 調(diào) 速 ， 精 確 控 制 電 機(jī)o 保 護(hù) 電 機(jī) 也 能 實(shí) 現(xiàn) 軟 起 動(dòng) 或 軟 停 止 快 速 停 車 等o 風(fēng) 機(jī) 型 變 頻 還 具 備 節(jié) 能 功 能 3.3變 頻 器 選 型 變 頻 器 的 選 型 就 是
3、 選 擇 變 頻 器 容 量 和 類 型 變 頻 器 容 量 選 擇 基 本 原 則 ： 最 大 負(fù) 載 電 流 不 能 超 過(guò) 變 頻 器 容 量 。 注 ： 變 頻 器 過(guò) 載 能 力 允 許 電 流 瞬 時(shí) 為 150 額 定 電 流 （ 每 分 鐘 ） ， 凡 在 工作 中 可 能 可 能 使 電 機(jī) 過(guò) 載 的 場(chǎng) 合 ， 應(yīng) 該 容 量 加 大 一 擋 。2） 變 頻 器 類 型 選 擇 1.風(fēng) 機(jī) 泵 類 負(fù) 載 ： 過(guò) 載 能 力 要 求 較 低 ， 轉(zhuǎn) 矩 與 速 度 平 方 成 正 比 ， 對(duì) 轉(zhuǎn) 速 進(jìn)度 每 什 么 要 求 要 求 ， 故 以 價(jià) 廉 為 原 則 ， 選
4、 用 普 通 功 能 通 用 型 的 。 2.恒 轉(zhuǎn) 矩 負(fù) 載 ： 具 有 恒 轉(zhuǎn) 矩 功 能 ， 但 轉(zhuǎn) 速 精 度 及 動(dòng) 態(tài) 性 能 方 面 等 要 求 不 高 ，選 用 具 有 恒 轉(zhuǎn) 矩 功 能 的 變 頻 器 ， 如 果 要 實(shí) 現(xiàn) 恒 轉(zhuǎn) 矩 調(diào) 速 ， 必 須 加 大 電 機(jī) 和變 頻 器 容 量 ， 提 高 低 速 轉(zhuǎn) 矩 。 3.被 控 對(duì) 象 具 有 一 定 的 動(dòng) 靜 態(tài) 指 標(biāo) 要 求 ： 在 低 速 時(shí) 有 較 硬 的 機(jī) 械 特 性 ， 才能 滿 足 工 藝 要 求 ， 如 控 制 系 統(tǒng) 采 用 開 環(huán) 控 制 。 采 用 具 有 無(wú) 反 饋 矢 量 控 制
5、功 能 的 變 頻 器 。 4.被 控 對(duì) 象 具 有 較 高 的 動(dòng) 靜 態(tài) 指 標(biāo) 要 求 ： 采 用 帶 速 度 反 饋 矢 量 控 制 功 能 的變 頻 器 。 采 用 閉 環(huán) 控 制 ， 選 用 能 夠 四 像 運(yùn) 行 、 U/F控 制 方 式 、 具 有 恒 轉(zhuǎn) 矩 功能 型 變 頻 器 。 3.4變 頻 器 外 圍 設(shè) 備 選 擇1、 斷 路 器 QF 主 要 作 用 ： 隔 離 和 保 護(hù)選 用 原 則 ： QN （ . . ） N 式 中 N 變 頻 器 電 流2、 接 觸 器 KM主 要 作 用 ： 可 以 方 便 的 通 過(guò) 按 鈕 開 關(guān) 控 制 變頻 器 通 電 與
6、斷 電 、 變 頻 器 發(fā) 生 故 障 時(shí) 可自 動(dòng) 切 斷 電 源選 用 原 則 ： KN N注 意 ： 不 能 用 接 觸 器 接 通 和 斷 開 來(lái) 直 接 控 制變 頻 器 ， 必 須 通 過(guò) 外 部 輔 助 端 子 來(lái) 控 制 。 3.5變 頻 器 常 規(guī) 控 制 （ 1） 不 妥 的 起 動(dòng) 方 式 3.5變 頻 器 常 規(guī) 控 制 （ 2） 規(guī) 范 的 正 轉(zhuǎn) 控 制（ ） 繼 電 器 控 制 3.5變 頻 器 常 規(guī) 控 制 （ 3）（ ） 利 用 自 鎖 功 能 3.6變 頻 器 的 安 裝 （ 1）一 、 變 頻 器 的 安 裝1、 環(huán) 境 要 求（ 1） 環(huán) 境 溫 度
7、： 10 40 。（ 2） 環(huán) 境 濕 度 ： 相 對(duì) 濕 度 不 超 過(guò) 90 （ 無(wú) 結(jié) 露 ） 。（ 3） 空 間 要 求 ： 留 有 足 夠 的 空 間 ， 其 間 隔 至 少 50cm。（ 4） 其 它 條 件 ： 無(wú) 直 射 陽(yáng) 光 ， 無(wú) 腐 蝕 性 氣 體 及 易 燃 氣 體 ， 灰 塵 少 ， 海 拔 低 于 1000m等 。2、 散 熱 問(wèn) 題 溫 度 升 高 時(shí) ， 半 導(dǎo) 體 對(duì) 溫 度 的 敏 感 性 ， 逆 變 管 的 開 通 和 關(guān) 斷 時(shí) 間 ， 以 及 延 遲 電 路 產(chǎn) 生的 等 待 時(shí) 間 ， 都 將 產(chǎn) 生 變 化 ， 溫 度 一 旦 超 出 限 定 值
8、 ， 使 逆 變 電 路 輸 出 波 形 產(chǎn) 生 “ 毛 刺 ” ，并 式 逆 變 管 損 壞 ， 所 以 變 頻 器 散 熱 問(wèn) 題 至 關(guān) 重 要 。 3.6變 頻 器 的 安 裝 （ 2）3、 變 頻 器 接 線(1)主 電 路 接 線 ：電 源 進(jìn) 線 必 須 接 L1、 L2、 L3， 電 機(jī) 線 接 U、 V、 W端 子 。（ 2） 控 制 電 路 接 線 ：模 擬 量 控 制 線 ： 必 須 使 用 屏 蔽 線 ， 屏 蔽 層 靠 變 頻 器 一 端 ， 接 到 控 制 電 路 的 COM端 ， 而 不 能 接到 接 地 端 子 上 ， 另 外 一 端 懸 空 。開 關(guān) 量 控
9、制 線 ： 允 許 不 使 用 屏 蔽 線 。（ 3） 變 頻 器 接 的 ： 變 頻 器 有 專 門 的 一 個(gè) 接 地 端 子 ， 將 此 端 子 與 大地 連 接 ， 多 臺(tái) 變 頻 器 時(shí) ， 應(yīng) 分 別 與 大 地 連 接 ，不 允 許 串 聯(lián) 到 一 起 與 大 地 連 接 微 軟 用 戶 : 3.7變 頻 器 調(diào) 試 變 頻 器 調(diào) 試 ， 沒(méi) 有 嚴(yán) 格 規(guī) 定 步 驟 ， 只 是 大 體 上 遵 循 “ 先 空 載 、 繼 輕 載 、 后 重 載 ” 的 一 般 規(guī)律 。1、 變 頻 器 的 通 電 和 預(yù) 置 新 變 頻 器 在 通 電 時(shí) ， 應(yīng) 該 按 照 說(shuō) 明 書
10、要 求 進(jìn) 行 ， 熟 悉 操 作 并 觀 察 工 作 情 況 是 否 正 常 。進(jìn) 行 功 能 預(yù) 置 （ 即 參 數(shù) 設(shè) 置 ） 。2、 電 機(jī) 空 載 試 驗(yàn) 先 將 頻 率 置 于 0， 啟 動(dòng) 變 頻 器 后 ， 慢 慢 提 升 工 作 頻 率 ， 觀 察 電 機(jī) 運(yùn) 行 情 況 以 及 旋 轉(zhuǎn) 方 向 是否 正 確 等 。 如 有 問(wèn) 題 ， 予 以 糾 正 。 將 頻 率 上 升 到 額 定 頻 率 ， 讓 電 機(jī) 運(yùn) 行 一 斷 時(shí) 間 ， 如 一 切正 常 ， 在 選 即 可 頻 率 斷 ， 也 使 電 機(jī) 運(yùn) 行 一 端 時(shí) 間 。 將 給 定 頻 率 突 然 降 至 0（
11、 或 按 停 止 按 鈕停 車 ） ， 觀 察 電 機(jī) 制 動(dòng) 情 況 。3、 電 機(jī) 帶 負(fù) 載 試 驗(yàn) (1)起 轉(zhuǎn) 試 驗(yàn) ： 使 工 作 頻 率 從 0HZ開 始 微 微 增 加 ， 觀 察 電 機(jī) 能 否 啟 動(dòng) ， 在 多 大 頻 率 下 起 轉(zhuǎn) ，如 啟 動(dòng) 困 難 ， 應(yīng) 加 大 轉(zhuǎn) 動(dòng) 矩 。 方 法 有 ： 加 大 頻 率 、 加 大 U/F比 、 以 及 采 用 矢 量 控 制 等 。（ 2） 啟 動(dòng) 試 驗(yàn) ： 將 給 定 頻 率 給 至 額 定 頻 率 ， 按 啟 動(dòng) 鍵 ， 觀 察 電 機(jī) 電 流 的 變 化 及 整 個(gè) 拖 動(dòng)設(shè) 備 在 升 速 過(guò) 程 中 是 否 平 穩(wěn) 。 如 因 啟 動(dòng) 電 流 過(guò) 大 跳 閘 ， 延 長(zhǎng) 加 速 時(shí) 間 。（ 3） 停 機(jī) 試 驗(yàn) ： 將 運(yùn) 行 頻 率 調(diào) 至 最 高 ， 按 停 止 鍵 ， 觀 察 系 統(tǒng) 的 停 機(jī) 過(guò) 程 是 否 出 現(xiàn) 過(guò) 電 壓或 過(guò) 電 流 跳 閘 ， 有 則 適 當(dāng) 延 長(zhǎng) 減 速 時(shí) 間 。 3.8變 頻 器 參 數(shù) 設(shè) 置
變頻調(diào)速系統(tǒng)
