三墾變頻器的控制方式要根據控制精度進行靜態或動態辨識

來源: 日期:2021-01-07

三墾變頻器三十余年來全心投入變頻器的研究開發,不斷進步發展,研發了一代又一代,一系列又一系列的變頻器,很受大家喜愛。變頻器的使用沒有那么容易,因為它需要設定的參數有很多,而且每個參數都不是可以隨意進行設置的,如果設置不當那么變頻器就不能正常使用。下面是總結的一些變頻器參數的基本設置方法,希望對大家有用。

1、控制方式

即速度控制、轉距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根據控制精度進行靜態或動態辨識。

2、低運行頻率

即電機運行的小轉速,電機在低轉速下運行時,其散熱性能很差,電機長時間運行在低轉速下,會導致電機燒毀。而且低速時,其電纜中的電流也會增大,也會導致電纜發熱。

3、高運行頻率

一般的變頻器頻率到60Hz,有的甚至到400Hz,高頻率將使電機高速運轉,這對普通電機來說,其軸承不能長時間的過額定轉速運行,電機的轉子是否能承受這樣的離心力。

4、載波頻率

載波頻率設置的越高其高次諧波分量越大,這和電纜的長度,電機發熱,電纜發熱變頻器發熱等因素是密切相關的。

5、電機參數

變頻器在參數中設定電機的功率、電流、電壓、轉速、大頻率,這些參數可以從電機銘牌中直接得到。

6、跳頻

在某個頻率點上,有可能會發生共振現象,特別在整個裝置比較高時;在控制壓縮機時,要避免壓縮機的喘振點。

7、加減速時間

加速時間就是輸出頻率從0上升到大頻率所需時間,減速時間是指從大頻率下降到0所需時間。通常用頻率設定信號上升、下降來確定加減速時間。在電動機加速時須限制頻率設定的上升率以防止過電流,減速時則限制下降率以防止過電壓。

加速時間設定要求:將加速電流限制在變頻器過電流容量以下,不使過流失速而引起變頻器跳閘;減速時間設定要點是:防止平滑電路電壓過大,不使再生過壓失速而使變頻器跳閘。加減速時間可根據負載計算出來,但在調試中常采取按負載和經驗先設定較長加減速時間,通過起、停電動機觀察有無過電流、過電壓報警;然后將加減速設定時間逐漸縮短,以運轉中不發生報警為原則,重復操作幾次,便可確定出良好的加減速時間。

8、轉矩提升

又叫轉矩補償,是為補償因電動機定子繞組電阻所引起的低速時轉矩降低,而把低頻率范圍f/V增大的方法。設定為自動時,可使加速時的電壓自動提升以補償起動轉矩,使電動機加速順利進行。如采用手動補償時,根據負載特性,尤其是負載的起動特性,通過試驗可選出較佳曲線。對于變轉矩負載,如選擇不當會出現低速時的輸出電壓過高,而浪費電能的現象,甚至還會出現電動機帶負載起動時電流大,而轉速上不去的現象。

9、電子熱過載保護

本功能為保護電動機過熱而設置,它是變頻器內CPU根據運轉電流值和頻率計算出電動機的溫升,從而進行過熱保護。本功能只適用于“一拖一 ”場合,而在“一拖多”時,則應在各臺電動機上加裝熱繼電器。電子熱保護設定值(%)=[電動機額定電流(A)/變頻器額定輸出電流(A)]×1。

三墾變頻器

10、頻率限制

即變頻器輸出頻率的上、下限幅值。頻率限制是為防止誤操作或外接頻率設定信號源出故障,而引起輸出頻率的過高或過低,以防損壞設備的一種保護功能。在應用中按實際情況設定即可。此功能還可作限速使用,如有的皮帶輸送機,由于輸送物料不太多,為減少機械和皮帶的磨損,可采用變頻器驅動,并將變頻器上限頻率設定為某一頻率值,這樣就可使皮帶輸送機運行在一個固定、較低的工作速度上。

11、偏置頻率

有的又叫偏差頻率或頻率偏差設定。其用途是當頻率由外部模擬信號(電壓或電流)進行設定時,可用此功能調整頻率設定信號低時輸出頻率的高低。有的變頻器當頻率設定信號為0%時,偏差值可作用在0~fmax范圍內,有的變頻器(如明電舍、三墾)還可對偏置極性進行設定。如在調試中當頻率設定信號為0%時,變頻器輸出頻率不為0Hz,而為xHz,則此時將偏置頻率設定為負的xHz即可使變頻器輸出頻率為0Hz。

12、頻率設定信號增益

此功能僅在用外部模擬信號設定頻率時才有效。它是用來彌補外部設定信號電壓與變頻器內電壓(+10V)的不一致問題;同時方便模擬設定信號電壓的選擇,設定時,當模擬輸入信號為大時(如10V、5V或20mA),求出可輸出f/V圖形的頻率百分數并以此為參數進行設定即可;如外部設定信號為0-5V時,若變頻器輸出頻率為0-50Hz,則將增益信號設定為200%即可。

13、轉矩限制

可為驅動轉矩限制和制動轉矩限制兩種。它是根據變頻器輸出電壓和電流值,經CPU進行轉矩計算,其可對加減速和恒速運行時的沖擊負載恢復特性有顯著改善。轉矩限制功能可實現自動加速和減速控制。假設加減速時間小于負載慣量時間時,也能保證電動機按照轉矩設定值自動加速和減速。

驅動轉矩功能提供了強大的起動轉矩,在穩態運轉時,轉矩功能將控制電動機轉差,而將電動機轉矩限制在大設定值內,當負載轉矩突然增大時,甚至在加速時間設定過短時,也不會引起變頻器跳閘。在加速時間設定過短時,電動機轉矩也不會大過大的設定值。驅動轉矩大對起動有利,以設置為0.8~1較妥。

制動轉矩設定數值越小,其制動力越大,適合急加減速的場合,如制動轉矩設定數值設置過大會出現過壓報警現象。如制動轉矩設定為0% ,可使加到主電容器的再生總量接近于0,從而使電動機在減速時,不使用制動電阻也能減速至停轉而不會跳閘。但在有的負載上,如制動轉矩設定為0%時,減速時會出現短暫空轉現象,造成變頻器反復起動,電流大幅度波動,嚴重時會使變頻器跳閘,應引起注意。

14、加減速模式選擇

又叫加減速曲線選擇。一般變頻器有線性、非線性和S三種曲線,通常大多選擇線性曲線;非線性曲線適用于變轉矩負載,如風機等;S曲線適用于恒轉矩負載,其加減速變化較為緩慢。設定時可根據負載轉矩特性,選擇相應曲線,但也有例外,筆者在調試一臺鍋爐引風機的變頻器時,先將加減速曲線選擇非線性曲線,一起動運轉變頻器就跳閘,調整改變許多參數無效果,后改為S曲線后就正常了。究其原因是:起動前引風機由于煙道煙氣流動而自行轉動,且反轉而成為負向負載,這樣選取了S曲線,使剛起動時的頻率上升速度較慢,從而避免了變頻器跳閘的發生,當然這是針對沒有起動直流制動功能的變頻器所采用的方法。

15、轉矩矢量

控制矢量控制是基于理論上認為:異步電動機與直流電動機具有相同的轉矩產生機理。矢量控制方式就是將定子電流分解成規定的磁場電流和轉矩電流,分別進行控制,同時將兩者合成后的定子電流輸出給電動機。因此,從原理上可得到與直流電動機相同的控制性能。采用轉矩矢量控制功能,電動機在各種運行條件下都能輸出大的轉矩,尤其是電動機在低速運行區域。

現在的變頻器幾乎都采用無反饋矢量控制,由于變頻器能根據負載電流大小和相位進行轉差補償,使電動機具有很硬的力學特性,對于多數場合已能滿足要求,不需在變頻器的外部設置速度反饋電路。這一功能的設定,可根據實際情況在有效和無效中選擇一項即可。

與之有關的功能是轉差補償控制,其作用是為補償由負載波動而引起的速度偏差,可加上對應于負載電流的轉差頻率。這一功能主要用于定位控制。

16、節能控制

風機、水泵都屬于減轉矩負載,即隨著轉速的下降,負載轉矩與轉速的平方成比例減小,而具有節能控制功能的變頻器設計有專用V/f模式,這種模式可改善電動機和變頻器的效率,其可根據負載電流自動降低變頻器輸出電壓,從而達到節能目的,可根據具體情況設置為有效或無效。

要說明的是,電子熱過載保護和頻率限制這兩個參數是很先進的,但有一些用戶在設備改造中,根本無法啟用這兩個參數,即啟用后變頻器跳閘頻繁,停用后一切正常。究其原因有:①原用電動機參數與變頻器要求配用的電動機參數相差太大。②對設定參數功能了解不夠,如節能控制功能只能用于V/f控制方式中,不能用于矢量控制方式中。③啟用了矢量控制方式,但沒有進行電動機參數的手動設定和自動讀取工作,或讀取方法不當。

加速時間就是輸出頻率從0上升到大頻率所需時間,減速時間是指從大頻率下降到0所需時間。通常用頻率設定信號上升、下降來確定加減速時間。在電動機加速時須限制頻率設定的上升率以防止過電流,減速時則限制下降率以防止過電壓。

加速時間設定要求:將加速電流限制在變頻器過電流容量以下,不使過流失速而引起變頻器跳閘;減速時間設定要點是:防止平滑電路電壓過大,不使再生過壓失速而使變頻器跳閘。加減速時間可根據負載計算出來,但在調試中常采取按負載和經驗先設定較長加減速時間,通過起、停電動機觀察有無過電流、過電壓報警;然后將加減速設定時間逐漸縮短,以運轉中不發生報警為原則,重復操作幾次,便可確定出正確加減速時間。

以上就是三墾變頻器基本參數的一些設置方式,需要考慮的方面有很多,設置時也要格外小心,變頻器的調試是從其參數設置開始的,可見這一步的重要性。變頻器在應用時常常會需要配備外圍電路,常見的方式有幾種,而三墾變頻器使用不同功能時可以選用功能卡,這是比較便捷的。


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