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常见问题
全部问题
  • 变频器常见问题解决方案

  • 变频器对电机的要求及影响
    1)、应用于标准电机
     
         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。普通电机的容许负载特性是在额定转速时可100%负载连续运行,在低速100%负载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定子绕组上,冲击电压较大时可能会发生损坏电机绝缘的情况。单相变频器驱动时,直流电压约311V,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。但是三相变频器驱动的场合,直流电压约537V,随着配线长度增加,冲击电压会增大,有可能因为电机绝缘耐压不够而发生损坏绝缘的情况,此时应考虑在变频器输出侧加装输出电抗器。
     
         高速运行:普通电机50Hz以上高死运行时电动势平衡及轴承特性等会改变,请谨慎使用。同时超 过电机额定频率运行,电机力矩会下降,此时电机处在恒功率调节状态。如有疑问,请咨询西林技术部及电机机械厂家。
     
         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,机械负载的力矩特性必须加以确认。
     
         机械震动:西林全系列采用了高载波方式PWM控制,电机震动小,基本上和工频电源相同。但在以下场合会有一定的增大:
          A、和机械固有震动频率的共振: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,在电机端设防震橡胶或跳跃频率控制可有效解决此问题。
          B、旋转体自身残留的不平衡:50.00Hz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,在低载波运行时可听到电磁声,属于正常现象;但转速高于电机额定转速时,机械噪音、电机风扇噪音较明显。
     
    2)、应用于特殊电机
     
         变极电机:因电机的额定电流和标准电机不同,要确认电机的最大电流后再选用变频器。极数的切换务必在变频器停止输出之后进行。运转中进行极数切换,会产生过电压、过电流等保护动作,变频器会故障停机。
     
         水下电机:一般水下电机额定电流比标准电机大,在变频器容量选择时应注意电机额定电流。另外电机和变频器之间配线距离较长时,可能因漏电流过大而引起变频器故障报警,此时应考虑加装变频器输出电抗器;配线距离较长时还会造成电机力矩下降,要配足够粗的电缆。
     
         防爆电机:驱动防爆电机时,电机和变频器配套后的防爆检查是必要的。西林通用型变频器本身是非防爆结构,如果使用同通用型变频器,需要将变频器放在非防爆的地方。带减速机的电机:因润滑方式和厂家的不同,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因油润滑不足有烧毁危险。另外超过50Hz高速时,请咨询电机和减速机厂家。
     
         同步电机:启动电流和额定电流比标准电机大,用变频器时请注意变频器容量的选择。建议放大一级选型。多台控制时,数台同步电机逐步投入时有异步现象发生,不建议一台带多台。
     
         单相电机:单相电机一般不适用变频器调速。电容启动方式时,电容受到了高频电流冲击,有破损可能,且启动电容容易引起变频器启动时过流故障;分相启动方式和反接启动方式时,内部的离心开关不会动作,会烧毁启动线圈,请尽量改用三相电机。如有疑问,请咨询西林技术部。
     
         振动机:振动机是在通用电机轴端加装不平衡块的电机。工作时电机电流会波动变化,变频器容量选择时,最大电流要保证在变频器额定电流以内。
     
         绕线电机:绕线电机是通过在转子内串入电阻来调速或启动的。使用变频调速时,将转子绕组短接后做普通异步电机用。
  • 使用变频器的注意事项
    1)、安装及使用环境
     
         变频器在安装时,必须避免油污、棉纱、尘埃等有浮游物的恶劣环境,安装在清洁场所,或安装在浮游物无法入侵的全封闭型控制柜内,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适合的安装柜体尺寸。
         和大容量变压器连接以及有切换调功电容时,电源输入会有很大峰值电流,将损坏整流和逆变部分,因此变频器输入务必设置交流电抗器。这样也有改善电源功率因素效果。另外同一电源上有直流机等可控硅整流器连接时,无论电源条件如何,都应安装交流电抗器。
         变频器发生异常时保护功能失效,会停止输出,但不会急停电机,必要时,要设置紧急停止机构,如抱闸。
         不要把变频器安装在木材等可燃性材料上。
     
    2)、频率设定
     
          EH600A系列频率设定最大值可达650Hz,EH600H系列频率设定值最大值可达1500Hz,如果设定错误会有危险,请利用上限频率设定功能,合理设定上限频率。
          直流制动电流及动作时间设定过大,会造成电机发热,或变频器故障保护。请谨慎设置该参数,或咨询西林技术部。
          电机加减速时间由电机转矩、负载转矩和负载惯性决定,当失速保护起作用时,可使加减速时间增加。想缩短加速时间时,应提高电机及变频器的容量;想缩短减速时间时,应增加制动功能。
     
    3)、注意事项
     
          如果误将工频电源接到变频器输出端子U、V、W上,会损坏变频器。通电前请仔细检查接线是否正确。
          进线侧安装接触器时,不要频繁地开关接触器和使用拉闸断电停机的方式停止变频器,否则容易造成变频器的损坏。
          即使在变频器电源切断后,内部电解电容仍有部分未放完的电。检查时要等到键盘及指示灯熄灭十分钟后再进行。
  • 变频器维护基本常识
    我们在维修大量的变频器之后感觉到:如果人们在使用和维修变频器中能注意避开一些误区,清除一些错误的观念,那么对于变频器的使用与维护将大有益处。
     
    一、变频器不要装在有震动的设备上,因为这样变频器里面的主回路联接螺丝容易松动,有不少变频器就因为这原因而损坏。
     
    二、接线问题:变频器输入端最好接上一个空气开关保护电流的值不能太大,以防止发生短路时烧毁不会太严重。一定不能将“N”端接地。控制线尽量不要太长。因为这样使控制板容易受电磁波干扰而产生误动作,也会导致控制板损坏,超过2米长的最好用屏蔽线。变频器旁边不要装有大电流而且经常动作的接触器,因为它对变频器干扰非常大,经常使变频器误动作(显示各种故障)。
     
    三、经常要急停车的变频器最好不要依靠变频器本身刹车,而是另加刹车电阴或采用机械刹车,否则变频器经常受电机反电动势冲击,故障率会大大提高。
     
    四、如果变频器经常低速运行15HZ以下,则电机要另加散热风扇!
     
    五、灰尘与潮湿是变频器的最致命杀手。最好能将变频器安装在空调房里,或装在有虑尘网的电柜里,要定时清扫电路板及散热器上的灰尘;停机一段时间的变频器在通电前最好用电吹风吹一下电路板。
     
    六、某些品牌变频器当散热风扇坏了后,它不会发出过热保护,直到变频器损坏,所以当风扇有响声应该更换。
     
    七、有的工厂供电是发电机发电,电压不稳定,变频器经常损坏,发电机加装稳压或过压保护装置,效果很好。
     
    八、防雷也很重要。虽然很少发生,但当变频器被雷击,将损坏惨重。恒压供水的变频器最容易被雷击,因为它有一条伸向天空的引雷水管。
     
    九、为防止电磁波干扰,变频器输入、输出、控制线最好用屏蔽线,屏蔽层接线方法不能错,否则作用相反,有可能的再用铁管套住,加装滤波器,调低载波频率。我们发现如果变频器开关电源的开关管是场效应管(如K系列)则其干扰会大些。
     
    十、当变频器坏了以后,不要交给没有维修经验的人修理!否则可能越修越坏!有时快熔断了,一定要检查是否有问题,有的电工没有经验,马上装上一个好的快熔(绝对不能用铜线代替),结果是变频器烧毁更厉害。按我们的经验,如果快熔断则模块大多有问题,但模块坏快熔一不定断。很多变频器功率模块、整流模块是可互相替换的。
     
    十一、我们在维修变频器过程中,经常碰到有些工厂自己维修后又炸掉的变频器,而且损坏比原来更严重,更难维修。经检查,原来他们用的是维修过的模块。维修的模块用仪表是很难检测出来,各参数完全正常,但由于其内部接线粗糙,晶体管的密封硅脂打开后没法封好,这样的模块有的能用几个月,有的一开机就炸毁。
    以上提出的想法和建议如能对您有所启发或提醒,避免一些不该出现的问题,我们将倍感欣慰。
  • 使用变频器的优点
    1、普通电机的调速:通过改变三相异步电机的输入电压和频率,就可以控制其转速。普通电机低速时因散热风扇效率下降温升变大,应根据频率降低电机负载。
     
    2、可进行高速运行:一般工频电源的频率是50Hz,固定不变的。而变频器的输出频率最高可以达到650Hz(EH600A系列)。EH600H系列最高输出频率可达1500Hz。
    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,变频器须降容等。
     
    3、能够软启、软停:变频器的加减速时间可在0.1-6500.0秒之间任意设定。运行时变频器需设定合适的加减速时间。
     
    4、快速准确启停机:启动电流小,电机发热小。容量决定加减速时间,应提高电机和变频器的容量等级,调整加减速时间和负载的比例关系。
     
    5、可轻松实现正反转:由IGBT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连锁运行。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。
     
    6、可电动制动:由于在减速时可以将机械能在变频器内转换成电能,电机将自动刹车。在零速时给电机以直流制动,可将自由运转的电机迅速停止。变频器只有20%的制动力。需增加制动力时,需外加制动单元和制动电阻。有内置制动单元的变频器只需外加制动电阻。
     
    7、可进行恶劣环境的电机调速:由于可使用三相异步电机,可方便的采用防爆型,潜水型或特殊形状的电机。防爆电机应和变频器配套进行防爆试验认定。我公司生产的通用型变频器均不防爆。
     
    8、一台变频器能对多台电机进行调速控制:变频器能够对多台电机同时调速。变频器额定电流应大于电机总电流的1.1倍。同一频率下因异步电机特性和负载不同,转速也会有不同。同时每台电机均应加热过载继电器保护电机。
     
    9、电机启动时的电源容量不必太大:不像工频电源时有大的启动电流(电机额定的5-6倍),变频启动时最大不超过100-150%的电机额定电流。
  • 变频器故障的判断
     变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备。其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。
         1. 整流器 ,它与单相或三相交流电源相连接,产生脉动的直流电压。
         2. 中间电路,有以下三种作用:
              a. 使脉动的直流电压变得稳定或平滑,供逆变器使用。
              b. 通过开关电源为各个控制线路供电。
              c. 可以配置滤波或制动装置以提高变频器性能。
         3. 逆变器 ,将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压。
         4. 控制电路 ,它将信号传送给整流器、中间电路和逆变器,同时它也接收来自这些部分的信号。其主要组成部分是:输出驱动电路、操作控制电路。主要功能是:
              a. 利用信号来开关逆变器的半导体器件。
              b. 提供操作变频器的各种控制信号。
              c. 监视变频器的工作状态,提供保护功能。
          在现场对变频器以及周边控制装置的进行操作的人员,如果对一些常见的故障情况能作出判断和处理,就能大大提高工作效率,并且避免一些不必要的损失。为此,我们总结了一些变频器的基本故障,供大家作参考。以下检测过程无需打开变频器机壳,仅仅在外部对一些常见现象进行检测和判断。
     
    1、上电跳闸或变频器主电源接线端子部分出现火花
         检测办法和判断 :断开电源线,检查变频器输入端子是否短路,检查变频器中间电路直流侧端子P、N是否短路。可能原因是整流器损坏或中间电路短路。
     
    2、上电无显示
         检测办法和判断 :断开电源线,检查电源是否是否有缺相或断路情况,如果电源正常则再次上电后则检查检查变频器中间电路直流侧端子P、N是否有电压,如果上述检查正常则判断变频器内部开关电源损坏。
     
    3、开机运行无输出(电动机不启动)
         检测办法和判断 :断开输出电机线,再次开机后观察变频器面板显示的输入频率,同时测量交流输出端子。可能原因是变频器启动参数设置或运行端子接线错误、也可能是逆变部分损坏或电动机没有正确链接到变频器。
     
    4、运行时“过电压”保护,变频器停止输出
         检测办法和判断 :检查电网电压是否过高,或者是电机负载惯性太大并且加减速时间太短导致的制动问题,请参考第8条。
     
    5、运行时“过电流”保护,变频器停止输出
         检测办法和判断 :电机堵转或负载过大。可以检查负载情况或适当调整变频器参数。如无法奏效则说明逆变器部分出现老化或损坏。
     
    6、运行时“过热”保护,变频器停止输出
         检测办法和判断 :视各品牌型号的变频器配置不同,可能是环境温度过高超过了变频器允许限额,检查散热风机是否运转或是电动机过热导致保护关闭。
     
    7、运行时“接地”保护,变频器停止输出
         检测办法和判断 :参考操作手册,检查变频器及电机是否可靠接地,或者测量电机的绝缘度是否正常。
     
    8、制动问题(过电压保护)
         检测办法和判断 :如果电机负载确实过大并需要在短时间内停车,则需购买带有制动单元的变频器并配置相当功率的制动电阻。如果已经配置了制动功能,则可能是制动电阻损坏或制动单元检测失效。
     
    9、变频器内部发出腐臭般的异味
         检测办法和判断 :切勿开机,很可能是变频器内部主滤波电容有破损漏液现象。
     
    10、如判断出变频器部件损坏,则联系供应商或送交专业维修中心处理。
  • 通用变频器日常的维护
    伴随着自动化领域的不断向前发展,变频器的应用也深入到了各行各业各个领域,变频器也在不断地推陈出新,功能越来越强大,可靠性也相应地越来越高。但是如果使用不当,操作有误,维护不及时,仍会发生故障或运行状况改变缩短设备的使用寿命。因此,日常的维护与检修工作尤为重要。
    一.注意事项:操作人员必须熟悉变频器的基本工作原理、功能特点,具有电工操作基本知识。在对变频器检查及保养之前,必须是在设备总电源全部切断;并且等变频器灯完全熄灭的情况下进行。
     
    二.日常检查事项:在变频器上电之前应先检查周围环境的温度及湿度,温度过高时会导致变频器过热报警,严重的则会直接导致变频器功率器件损坏、电路短路;空气过于潮湿会导致变频器内部直接短路。变频器运行时要注意其冷却系统是否正常,比如:风道排风是否流畅,风机是否有异常声音。一般防护等级比较高的变频器如:IP20以上的变频器可直接敞开安装,IP20以下的变频器一般应是柜式安装,所以变频柜散热效果如何将直接影响变频器的正常的运行。
     
    三.定期保养 清扫空气过滤器冷却风道及内部灰尘。检查螺丝钉、螺栓以及即插件等是否松动,输入输出电抗器的对地及相间电阻是否有短路现象,正常应大于几十兆欧。导体及绝缘体是否有腐蚀现象,如有要及时用酒精擦试干净。如条件允许的情况下,要用示波器测量开关电源输出各路电压的平稳性,如:5V、12V、15V、24V等电压。测量驱动电路各路波形的方波是否有畸变。UVW相间波形是否为正弦波。接触器的触点是否有打火痕迹,严重的要跟换同型号或大于原容量的新品;确认控制电压的正确性,进行顺序保护动作试验;确认保护显示回路无异常;确认变频器在单独运行时输出电压的平衡度。 建议定期检查,应一年进行一次。
     
    四.备件的更换 变频器由多种部件组成,其中一些部件经长期工作后其性能会逐渐降低、老化,这也是变频器发生故障的主要原因,为了保证设备长期的正常运转,下列器件应定期更换:
         1.冷却风扇 变频器的功率模块是发热最严重的器件,其连续工作所产生的热量必须要及时排出,一般风扇的寿命大约为10Kh—40Kh。按变频器连续运行折算为2—3年就要更换一次风扇,直接冷却风扇有二线和三线之分,二线风扇其中一线为正极,另一线为负极,更换时不要接错;三线风扇除了正、负极外还有一根检测线,更换时千万注意,否则会引起变频器过热报警。交流风扇一般为220V、380V之分,更换时电压等级不要搞错。
         2.滤波电容 中间电路滤波电容:又称电解电容,其主要作用就是平滑直流电压,吸收直流中的低频谐波,它的连续工作产生的热量加上变频器本身产生的热量都会加快其电解液的干涸,直接影响其容量的大小。正常情况下电容的使用寿命为5年。建议每年至少定期检查电容容量一次,一般其容量减少20%以上就需要更换了。
  • 变频器原理以及基本知识
    1、什么是变频器?
       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。
    2、PWM和PAM的不同点是什么?
       PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调值方式。
      PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脉冲幅度调制) 缩写,是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度,以调节输出量值和波形的一种调制方式。
    3、电压型与电流型有什么不同?
       变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。
     
    4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变?
       异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过大,磁回路饱和,严重时将烧毁电机。因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。
     
    5、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对于变频器驱动,如果频率下降时电压也下降,那么电流是否增加?
       频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。
     
    6、采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样?
       采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同,为125%~200%)。用工频电源直接起动时,起动电流为6~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍,起动转矩为70%~120%额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的变频器,起动转矩为100%以上,可以带全负载起动。
     
    7、V/f模式是什么意思?
       频率下降时电压V也成比例下降,这个问题已在回答4说明。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的,通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性,可以用开关或标度盘进行选择。
     
    8、按比例地改V和f时,电机的转矩如何变化?
       频率下降时完全成比例地降低电压,那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变,将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此,在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。
     
    9、在说明书上写着变速范围60~6Hz,即10:1,那么在6Hz以下就没有输出功率吗?
       在6Hz以下仍可输出功率,但根据电机温升和起动转矩的大小等条件,最低使用频率取6Hz左右,此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5~3Hz.
     
    10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定,是否可以?
       通常情况下时不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变,大体为恒功率特性,在 高速下要求相同转矩时,必须注意电机与变频器容量的选择。
     
    11、所谓开环是什么意思?
       给所使用的电机装置设速度检出器(PG),将实际转速反馈给控制装置进行控制的,称为“闭环 ”,不用PG运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式,也有的机种利用选件可进行PG反馈。
     
    12、实际转速对于给定速度有偏差时如何办?
       开环时,变频器即使输出给定频率,电机在带负载运行时,电机的转速在额定转差率的范围内(1%~5%)变动。对于要求调速精度比较高,即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合,可采用具有PG反馈功能的变频器(选用件)。
     
    13、如果用带有PG的电机,进行反馈后速度精度能提高吗?
        具有PG反馈功能的变频器,精度有提高。但速度精度的植取决于PG本身的精度和变频器输出频率的分辨率。
     
    14、失速防止功能是什么意思?
      如果给定的加速时间过短,变频器的输出频率变化远远超过转速(电角频率)的变化,变频器将因流过过电流而跳闸,运转停止,这就叫作失速。为了防止失速使电机继续运转,就要检出电流的大小进行频率控制。当加速电流过大时适当放慢加速速率。减速时也是如此。两者结合起来就是失速功能。
     
    15、有加速时间与减速时间可以分别给定的机种,和加减速时间共同给定的机种,这有什么意义?
      加减速可以分别给定的机种,对于短时间加速、缓慢减速场合,或者对于小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是适宜的,但对于风机传动等场合,加减速时间都较长,加速时间和减速时间可以共同给定。
     
    16、什么是再生制动?
       电动机在运转中如果降低指令频率,则电动机变为异步发电机状态运行,作为制动器而工作,这就叫作再生(电气)制动。
     
    17、是否能得到更大的制动力?
      从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中,由于电容器的容量和耐压的关系,通用变频器的再生制动力约为额定转矩的10%~20%。如采用选用件制动单元,可以达到50%~100%。
     
    18、请说明变频器的保护功能?
      保护功能可分为以下两类:
      (1) 检知异常状态后自动地进行修正动作,如过电流失速防止,再生过电压失速防止。
      (2) 检知异常后封锁电力半导体器件PWM控制信号,使电机自动停车。如过电流切断、再生过电压切断、半导体冷却风扇过热和瞬时停电保护等。
     
    19、为什么用离合器连续负载时,变频器的保护功能就动作?
      用离合器连接负载时,在连接的瞬间,电机从空载状态向转差率大的区域急剧变化,流过的大电流导致变频器过电流跳闸,不能运转。
     
    20、在同一工厂内大型电机一起动,运转中变频器就停止,这是为什么?
      电机起动时将流过和容量相对应的起动电流,电机定子侧的变压器产生电压降,电机容量大时此压降影响也大,连接在同一变压器上的变频器将做出欠压或瞬停的判断,因而有时保护功能(IPE)动作,造成停止运转。
     
    21、什么是变频分辨率?有什么意义?
      对于数字控制的变频器,即使频率指令为模拟信号,输出频率也是有级给定。这个级差的最小单位就称为变频分辨率。  变频分辨率通常取值为0.015~0.5Hz.例如,分辨率为0.5Hz,那么23Hz的上面可变为23.5、24.0 Hz,因此电机的动作也是有级的跟随。这样对于像连续卷取控制的用途就造成问题。在这种情况下,如果分辨率为0.015Hz左右,对于4级电机1个级差为1r/min 以下,也可充分适应。另外,有的机种给定分辨率与输出分辨率不相同。 
     
    22、装设变频器时安装方向是否有限制。
       变频器内部和背面的结构考虑了冷却效果的,上下的关系对通风也是重要的,因此,对于单元型在盘内、挂在墙上的都取纵向位,尽可能垂直安装。  
     
    23、不采用软起动,将电机直接投入到某固定频率的变频器时是否可以?
       在很低的频率下是可以的,但如果给定频率高则同工频电源直接起动的条件相近。将流过大的起动电流(6~7倍额定电流),由于变频器切断过电流,电机不能起动。
      
    24、电机超过60Hz运转时应注意什么问题?
       超过60Hz运转时应注意以下事项:
      (1)机械和装置在该速下运转要充分可能(机械强度、噪声、振动等)。  
        (2) 电机进入恒功率输出范围,其输出转矩要能够维持工作(风机、泵等轴输出功率于速度的立方成比例增加,所以转速少许升高时也要注意)。  
         (3) 产生轴承的寿命问题,要充分加以考虑。  
        (4) 对于中容量以上的电机特别是2极电机,在60Hz以上运转时要与厂家仔细商讨。  
     
    25、变频器可以传动齿轮电机吗?
       根据减速机的结构和润滑方式不同,需要注意若干问题。在齿轮的结构上通常可考虑70~80Hz为最大极限,采用油润滑时,在低速下连续运转关系到齿轮的损坏等。
      
    26、变频器能用来驱动单相电机吗?可以使用单相电源吗?
       基本上不能用。对于调速器开关起动式的单相电机,在工作点以下的调速范围时将烧毁辅助绕组;对于电容起动或电容运转方式的,将诱发电容器爆炸。变频器的电源通常为3相,但对于小容量的,也有用单相电源运转的机种。  
     
    27、变频器本身消耗的功率有多少?
       它与变频器的机种、运行状态、使用频率等有关,但要回答很困难。不过在60Hz以下的变频器效率大约为94%~96%,据此可推算损耗,但内藏再生制动式(FR-K)变频器,如果把制动时的损耗也考虑进去,功率消耗将变大,对于操作盘设计等必须注意。
      
    28、为什么不能在6~60Hz全区域连续运转使用?  
         一般电机利用装在轴上的外扇或转子端环上的叶片进行冷却,若速度降低则冷却效果下降,因而不能承受与高速运转相同的发热,必须降低在低速下的负载转矩,或采用容量大的变频器与电机组合,或采用专用电机。
      
    29、使用带制动器的电机时应注意什么? 
       制动器励磁回路电源应取自变频器的输入侧。如果变频器正在输出功率时制动器动作,将造成过电流切断。所以要在变频器停止输出后再使制动器动作。  
     
    30、想用变频器传动带有改善功率因数用电容器的电机,电机却不动,请说明原因。
       变频器的电流流入改善功率因数用的电容器,由于其充电电流造成变频器过电流(OCT),所以不能起动,作为对策,请将电容器拆除后运转,甚至改善功率因数,在变频器的输入侧接入AC电抗器是有效的。
     
    31、变频器的寿命有多久?
       变频器虽为静止装置,但也有像滤波电容器、冷却风扇那样的消耗器件,如果对它们进行定期的维护,可望有10年以上的寿命。
     
    32、变频器内藏有冷却风扇,风的方向如何?风扇若是坏了会怎样?
       对于小容量也有无冷却风扇的机种。有风扇的机种,风的方向是从下向上,所以装设变频器的地方,上、下部不要放置妨碍吸、排气的机械器材。还有,变频器上方不要放置怕热的零件等。风扇发生故障时,由电扇停止检测或冷却风扇上的过热检测进行保护。
     
    33、滤波电容器为消耗品,那么怎样判断它的寿命?
       作为滤波电容器使用的电容器,其静电容量随着时间的推移而缓缓减少,定期地测量静电容量,以达到产品额定容量的85%时为基准来判断寿命。
     
    34、装设变频器时安装方向是否有限制。
        应基本收藏在盘内,问题是采用全封闭结构的盘外形尺寸大,占用空间大,成本比较高。其措施有:
      (1)盘的设计要针对实际装置所需要的散热;
      (2)利用铝散热片、翼片冷却剂等增加冷却面积;
      (3) 采用热导管。
         此外,已开发出变频器背面可以外露的型式。
     
    35、想提高原有输送带的速度,以80Hz运转,变频器的容量该怎样选择?
        设基准速度为50Hz,50Hz以上为恒功率输出特性。像输送带这样的恒转矩特性负载增速时,容量 需要增大为80/50≈1.6倍。电机容量也像变频器一样增大。
  • 如何解决变频器干扰问题
    各种工业控制系统中,随着变频器等电力电子装置的广泛使用,系统的电磁干扰(EMI)日益严重,相应的抗干扰设计技术(即电磁兼容EMC)已经变得越来越重要。变频器系统的干扰有时能直接造成系统的硬件损坏,有时虽不能损坏系统的硬件,但常使微处理器的系统程序运行失控,导致控制失灵,从而造成设备和生产事故。因此,如何提高系统的抗干扰能力和可靠性是自动化装置研制和应用中不可忽视的重要内容,也是计算机控制技术应用和推广的关键之一。谈到变频器的抗干扰问题,首先要了解干扰的来源、传播方式,然后再针对这些干扰采取不同的措施。
     
    一、变频器干扰的来源
           首先是来自外部电网的干扰。电网中的谐波干扰主要通过变频器的供电电源干扰变频器。电网中存在大量谐波源如各种整流设备、交直流互换设备、电子电压调整设备,非线性负载及照明设备等。这些负荷都使电网中的电压、电流产生波形畸变,从而对电网中其它设备产生危害的干扰。变频器的供电电源受到来自被污染的交流电网的干扰后若不加处理,电网噪声就会通过电网电源电路干扰变频器。供电电源的干扰对变频器主要有(1)过压、欠压、瞬时掉电(2)浪涌、跌落 (3)尖峰电压脉冲 (4)射频干扰。
     
    1、 晶闸管换流设备对变频器的干扰
     
    当供电网络内有容量较大的晶闸管换流设备时,由于晶闸管总是在每相半周期内的部分时间内导通,容易使网络电压出现凹口,波形严重失真。它使变频器输入侧的整流电路有可能因出现较大的反向回复电压而受到损害,从而导致输入回路击穿而烧毁。
     
    2、 电力补偿电容对变频器的干扰
     
    电力部门对用电单位的功率因数有一定的要求,为此,许多用户都在变电所采用集中电容补偿的方法来提高功率因数。在补偿电容投入或切出的暂态过程中,网络电压有可能出现很高的峰值,其结果是可能使变频器的整流二极管因承受过高的反向电压而击穿。
     
    其次是变频器自身对外部的干扰。变频器的整流桥对电网来说是非线性负载,它所产生的谐波对同一电网的其它电子、电气设备产生谐波干扰。另外变频器的逆变器大多采用PWM技术,当工作于开关模式且作高速切换时,产生大量耦合性噪声。因此变频器对系统内其它的电子、电气设备来说是一电磁干扰源。
     
    变频器的输入和输出电流中,都含有很多高次谐波成分。除了能构成电源无功损耗的较低次谐波外,还有许多频率很高的谐波成分。它们将以各种方式把自己的能量传播出去,形成对变频器本身和其它设备的干扰信号。
     
    (1)输入电流的波形 变频器的输入侧是二极管整流和电容滤波电路。显然只有电源的线电压UL大于电容器两端的直流电压UD时,整流桥中才有充电电流。因此,充电电流总是出现在电源电压的振幅值附近,呈不连续的冲击波形式。它具有很强的高次谐波成分。有关资料表明,输入电流中的5次谐波和7次谐波的谐波分量是最大的,分别是50HZ基波的80%和70%。
     
    (2)输出电压与电流的波形 绝大多数变频器的逆变桥都采用SPWM调制方式,其输出电压为占空比按正弦规律分布的系列矩形式形波;由于电动机定子绕组的电感性质,定子的电流十分接近于正弦波。但其中与载波频率相等的谐波分量仍是较大的。
     
    二、干扰信号的传播方式
           变频器能产生功率较大的谐波,由于功率较大,对系统其它设备干扰性较强,其干扰途径与一般电磁干扰途径是一致的,主要分传导(即电路耦合)、电磁辐射、感应耦合。具体为:首先对周围的电子、电气设备产生电磁辐射;其次对直接驱动的电动机产生电磁噪声,使得电机铁耗和铜耗增加;并传导干扰到电源,通过配电网络传导给系统其它设备;最后变频器对相邻的其它线路产生感应耦合,感应出干扰电压或电流。同样,系统内的干扰信号通过相同的途径干扰变频器的正常工作。
     
    (1) 电路耦合方式 即通过电源网络传播。由于输入电流为非正弦波,当变频器的容量较大时,将使网络电压产生畸变,影响其他设备工工作,同时输出端产生的传导干扰使直接驱动的电机铜损、铁损大幅增加,影响了电机的运转特性。显然,这是变频器输入电流干扰信号的主要传播方式。
     
    (2) 感应耦合方式 当变频器的输入电路或输出电路与其他设备的电路挨得很近时,变频器的高次谐波信号将通过感应的方式耦合到其他设备中去。感应的方式又有两种:
     
      a、电磁感应方式,这是电流干扰信号的主要方式;
     
      b、静电感应方式,这是电压干扰信号的主要方式。
     
    (3) 空中幅射方式 即以电磁波方式向空中幅射,这是频率很高的谐波分量的主要传播方式。
     
    三、变频调速系统的抗干扰对策
           根据电磁性的基本原理,形成电磁干扰(EMI)须具备三要素:电磁干扰源、电磁干扰途径、对电磁干扰敏感的系统。为防止干扰,可采用硬件抗干扰和软件抗干扰。其中,硬件抗干扰是应用措施系统最基本和最重要的抗干扰措施,一般从抗和防两方面入手来抑制干扰,其总原则是抑制和消除干扰源、切断干扰对系统的藕合通道、降低系统干扰信号的敏感性。具体措施在工程上可采用隔离、滤波、屏蔽、接地等方法。
     
    1、所谓干扰的隔离,是指从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来,使它们不发生电的联系。在变频调速传动系统中,通常是电源和放大器电路之间电源线上采用隔离变压器以免传导干扰,电源隔离变压器可应用噪声隔离变压器。
     
    2、在系统线路中设置滤波器的作用是为了抑制干扰信号从变频器通过电源线传导干扰到电源从电动机。为减少电磁噪声和损耗,在变频器输出侧可设置输出滤波器;为减少对电源干扰,可在变频器输入侧设置输入滤波器。若线路中有敏感电子设备,可在电源线上设置电源噪声滤波器以免传导干扰。在变频器的输入和输出电路中,除了上述较低的谐波成分外,还有许多频率很高的谐波电流 ,它们将以各种方式把自己的能量传播出去,形成对其他设备的干扰信号。滤波器就是用于削弱频率较高的谐波分量的主要手段。根据使用位置的不同,可分为:
     
    (1) 输入滤波器 通常又有两种:
     
    a、线路滤波器 主要由电感线圈构成。它通过增大线路在高频下的阻抗来削弱频率较高的谐波电流。
     
    b、辐射滤波器 主要由高频电容器构成。它将吸收掉频率很高的、具有辐射能量的谐波成分。
     
    (2) 输出滤波器 也由电感线圈构成。它可以有效地削弱输出电流中的高次谐波成分。非但起到抗干扰的作用,且能削弱电动机中由高次谐波谐波电流引起的附加转矩。对于变频器输出端的抗干扰措施,必须注意以下方面:
     
    a、频器的输出端不允许接入电容器,以免在逆变管导通(关断)瞬间,产生峰值很大的充电(或放电)电流,损害逆变管;
     
    b、输出滤波器由LC电路构成时,滤波器内接入电容器的一侧,必须与电动机侧相接。
     
    3、屏蔽干扰源是抑制干扰的最有效的方法。通常变频器本身用铁壳屏蔽,不让其电磁干扰泄漏;输出线最好用钢管屏蔽,特别是以外部信号控制变频器时,要求信号线尽可能短(一般为20m以内),且信号线采用双芯屏蔽,并与主电路线(AC380V)及控制线(AC220V)完全分离,决不能放于同一配管或线槽内,周围电子敏感设备线路也要求屏蔽。为使屏蔽有效,屏蔽罩必须可靠接地。
     
    4、正确的接地既可以使系统有效地抑制外来干扰,又能降低设备本身对外界的干扰。在实际应用系统中,由于系统电源零线(中线)、地线(保护接地、系统接地)不分、控制系统屏蔽地(控制信号屏蔽地和主电路导线屏蔽地)的混乱连接,大大降低了系统的稳定性和可靠性。
     
    对于变频器,主回路端子PE(E、G)的正确接地是提高变频器抑制噪声能力和减小变频器干扰的重要手段,因此在实际应用中一定要非常重视。变频器接地导线的截面积一般应不小于2.5mm2,长度控制在20m以内。建议变频器的接地与其它动力设备接地点分开,不能共地。
     
    5、采用电抗器。在变频器的输入电流中频率较低的谐波分量(5次谐波、7次谐波、11次谐波、13次谐波等所)所占的比重是很高的,它们除了可能干扰其他设备的正常运行之外,还因为它们消耗了大量的无功功率,使线路的功率因数大为下降。在输入电路内串入电抗器是抑制较低谐波电流的有效方法。根据接线位置的不同,主要有以下两种:
     
    (1) 电抗器 串联在电源与变频器的输入侧之间。其主要功能有:
     
     a、 通过抑制谐波电流,将功率因数提高至(0.75-0.85);
     
     b、 削弱输入电路中的浪涌电流对变频器的冲击;
     
     c、 削弱电源电压不平衡的影响。
     
    (2)直流电抗器 串联在整流桥和滤波电容器之间。它的功能比较单一,就是削弱输入电流中的高次谐波成分。但在提高功率因数方面比交流电抗器有效,可达0.95,并具有结构简单、体积小等优点。
     
    6、合理布线。对于通过感应方式传播的干扰信号,可以通过合理布线的方式来削弱。具体方法有:
     
    (1)设备的电源线和信号线应量远离变频器的输入、输出线;
     
    (2) 其他设备的电源线和信号线应避免和变频器的输入、输出线平行;
     
    四、结论
           通过对变频器应用过程中干扰的来源和传播途径的分析,提出了解决这些问题的实际对策,随着新技术和新理论不断在变频器上的应用,重视变频器的EMC要求,已成为变频调速传动系统设计、应用必须面对的问题,也是变频器应用和推广的关键之一。变频器存在的这些问题有望通过变频器本身的功能和补偿来解决。工业现场和社会环境对变频器的要求不断提高,满足实际需要的真正“绿色”变频器也会不久面世。我们相信变频器的EMC问题一定会得到有效解决。
  • 变频器长期保管应注意什么

    电容长期不通电,会导致漏电流增大,额定电压下降,通点时内部温度上升,电容裂开。

    厂家推荐:保存2年以内后通电,应缓慢加压。

    最好使用调压装置(最差方法:先通单相220V电1小时后,再加三相380V电)。