载波频率:载波频率设置的越高其高次谐波分量越大,这和电缆的长度,电机发热,电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。
采用西门子变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样?
采用西门子变频器运转,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。采用西门子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西门子变频器,起动转矩为**以上,可以带全负载起动。
在变频器领域,也存在着一些难以控制的东西。直到西门子功能强大的变频器问世之后,情况才有了改观。MICROMASTER 440 是专门针对与通常相比需要更加广泛的功能和更高动态响应的应用而设计的。这些高级矢量控制系统可确保一致的高驱动性能,即使发生突然负载变化时也是如此。由于具有快速响应输入和定位减速斜坡,因此,甚至在不使用编码器的情况下也可以移动至目标位置。该变频器带有一个集成制动斩波器,即使在制动和短减速斜坡期间,也能以**的精度工作。所有这些均可在 0.12 kW (0.16 HP) 直至 250 kW (350 HP) 的功率范围内实现。根据电机转速的公式
n=n1(1-s)(1)
N1=60f/p(2)
式中:n-电机转速;n1-电机的同步转速;s-滑差;f-旋转磁场频率;P-电机较对数
可知改变电机转速的方法有改变滑差s、改变旋转磁场频率f、改变电机较对数p三种。
变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。是由由主电路和控制带电路组成的。主电路是给异步电动机提供可控电源的电力转换部分,变频器的主电路分为两类,其中电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波部分是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波部分是电感。它由三部分构成,将工频电源变换为直流功率的整流部分,吸收在转变中产生的电压脉动的平波回路部分,将直流功率变换为交流功率的逆变部分。控制电路是给主电路提供控制信号的回路,它有决定频率和电压的运算电路,检测主电路数值的电压、电流检测电路,检测电动机速度的的速度检测电路,将运算电路的控制信号放大的驱动电路,以及对逆变器和电动机进行保护的保护电路组成。
现在大多数的变频器基本都采用交直交方式(VVVF变频或矢量控制),将工频交流电源通过整流器转换为直流电源,再把直流电源转换成近似于正弦波可控的交流电以供给电动机。
三相交流电经过VD1~VD6整流后,正极经过RL,RL在这里是防止电流忽然变大。经过RL电流趋于稳定,晶闸管触点会导通。之后直流电压加在了滤波电容CF1、CF2上,这两个电容的作用是让直流电波形变得更加平滑。之所以是两个电容是由于一个电容的耐压有限,所以用两个电容串联起来使用。均压电阻R1、R2是让CF1和CF2上的电压一样,两个电容的容量不同的话,分压就会不同,所以各并联了一个均压电阻。而中间的放电回路作用则是释放掉感性负载启动或停止时的反电势,用来保护逆变管V1~V6和整流管VD1~VD6。直流母线电压加到V1~V6六个IGBT上,基较由控制电路控制。控制电路控制某三个管子的导通给电机绕组内提供电流,产生磁场使电机运转。 [1]
优点编辑
HMI纯文本面板简化了操作,并支持使用多种外国语言
动态驱动和制动
具有各种控制和制动类型
具有通讯功能
各种通讯接口可确保能够用于较常见的网络应用
技术数据编辑
电压和功率范围
200-240 V,± 10%,单相交流,0.12 - 3 kW (0.16 - 4 HP)
200-240 V,± 10%,0.12 - 45 kW (0.16 - 60 HP)
380-480 V,± 10%,0.37 - 250 kW (0.5 - 350 HP)
500-600 V,± 10%,0.75 - 90 kW (1.0 - 125 HP)
控制类型矢量控制,FCC(磁通电流控制),多点特性(可参数化的 V/f 特性),V/f特性
典型用途编辑
广泛应用于物流系统、纺织工业、升降机、举升设备、机械工程以及食品饮料和**等领域。
选型编辑
作为企业一名采购员,有必要在选购自动化产品MM4变频器选型时应需要注意那些事项,只有在了解MM4变频器选型八个原则才能为企业选购更好MM4变频器。
一、以实际电机电流值作为变频器选择的根据。在选择MM4变频器应充分考虑变频器的输出高次谐波比较高,高次谐波会使电动机的功率因数和效率变坏。所以在选择电动机和变频器时,应考虑到这种情况,适当留有余量,以防止温升过高,影响电动机的使用寿命。
二、根据负载特性选择变频器。如负载为恒转矩负载需选siemensMM4变频器,如果是负载为风机、泵类负载需选择MM430变频器。
三、需要长电缆变频器运行的,应采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响,避免变频器出力不够。
四、对于一些高环境温度、高开关频率(尤其是在楼宇自控等对噪音限制较高的应用场所使用时需注意)、高海拔高度等,此时会引起变频器的降容,变频器需放大一档选择。如果变频器的供电电源是自备电源,较好加上进线电抗器。
五、运用变频器驱动齿轮减速电动机时,运用范围遭到齿轮转变有些光滑方法的制约。光滑油光滑时,在低速范围内没有约束;在追赶额外转速以上的高速范围内,有可能发生光滑油用光的风险。因而,不要追赶较高转速容许值。
六、变频器驱动绕线转子异步电动机时,大多是使用已有的电动机。绕线电动机与通常的鼠笼电动机比较,绕线电动机绕组的阻抗小。因而,容易发生因为纹波电流而导致的过电流跳闸表象,所以应挑选比通常容量稍大的变频器。通常绕线电动机多用于飞轮力矩GD2较大的场合,在设定加减速时间时应多注重。
七、变频器驱动同步电动机时,与工频电源比较,会下降输出容量10%~20%,变频器的接连输出电流要大于同步电动机额外电流与同步牵入电流的标幺值的乘积 。
八、关于压缩机、振动机等转矩动摇大的负载和油压泵等有峰值负载状况下,若是依照电动机的额外电流或功率值挑选变频器的话,有可能发生因峰值电流使过电流维护举措表象。因而,应知道工频运转状况,挑选比其较大电流更大的额外输出电流的变频器。 [2]
调试编辑
一、对于440变频器的调试应首先确认变频器的一些初始状态,在确认好电动机与变频器的连接后,利用内控先用操作器来控制电动机转动,首先需要设置以下参数:P0003=3,P0700=1,P1070=1050。设置完成后,可以把操作权交给操作器来手动操作。
二、 在第一步顺利完成后,应首先对电动机做快速调试,只有在这种模式下才可输入电机参数,而做好快速调试有利于变频器对电机参数的计算与优化,但快速调试的前提是变频器的另一端是空电机,如联**械部分有可能造成变频器对电机模型计算的不准确,快速调试步骤如下:
P0003=3 P0004=0 P0010=1(启用快速调试)
P0100=0 P0205=0 P0300=1
P0304=电动机额定电压 P0305=额定电流 P0307=额定功率
P0308=功率因数 P0310=额定频率 P0311=额定转速
P0335=0 P0640=过载倍数 P0700=2(选择命令源)
P1000=2 P1080=0 P1082=50
P1120=10 P1121=10 P1135=5
P1300=0线性V/F控制 P1500=0 P1910=1
P3900=1
三、 快速调试过后根据电机有无编码器还有变频器所控制的电机的数量来选择对电机的控制方式(P1300)。再把P1070设置为755,也就是选择由模拟量输入1来控制电机的速度给定,根据操作台电位计的实际情况来选择端子上的ADC1与ADC2两个开关,0-10V打成OFF,0-20mA打成ON。如果选择*5口数字输入DIN1为给定允许的话,将P0701=1,选择有了速度给定后电机的运行方式为接通正转,这样就实现了变频器速度的远程控制。
四、 对于点动的控制应首先根据设计中点动所对应的数字输入的端口,来选择P701-P708之间所对应的数字输入的端口的参数,例如:端子的7和8口为正点与反点,应把P703=99(BICO参数化),P704=99(BICO参数化),将P1055=722.2(正点动使能),P1056=722.3(反点动使能),这样就可以通过外控来控制点动了。通过改变P1058与P1059可改变点动的频率值,而改变P1060与P1061可改变点动的响应时间。
五、模拟量输出口(功能图8000):输出类型为0-20mA。选择P0771(0)=27,(**组参数,将其修改为27)则将模拟量输出1选择为电流表模式,通过改变P2002的数值来修正电流表。将P0771(1)=21,(*二组参数选择为21)则将模拟量输出2定义为转速表,通过改变P2000来确定转速表的范围,默认为50Hz,而一般的变频器调速均为0-50Hz,所以采用默认值即可。 [3]
为什么西门子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西门子变频器输出电压,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、泵类节能型西门子变频器。
西门子变频器能用来驱动单相电机吗?可以使用单相电源吗?
单相电机基本上不能用。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。西门子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。
欠压也是我们在使用中经常碰到的题目。电源电压降低后,主电路直流电压若降到欠电压检测值以下,保护功能动作。
另外,电压若降到不能维持变频器控制电路的工作,则全部保护功能自动复位(检测值:DC400V)。当出现欠压故障时,首先应该检查输进电源是否缺相,假如输进电源没有题目,就要检查整流回路是否有题目,假如都没有题目,那就要看直流检测电路上是否有题目了。
假如由于主回路电压太低(380V系列低于400V),主要原因是整流桥某一路损坏或晶闸管三相电路中有一相工作不正常,都有可能导致欠压故障的出现,其次主回路断路器、接触器损坏,导致直流母线电压损耗在充电电阻上面有可能导致欠压。
电压检测电路发生故障而出现欠压题目,由于变频器故障或噪声引起的误动作等造成主电路直流端(P、N之间)**过了检测值,这就需与制造商联系。
六、过电压保护
来自电动机的再生电流增加,主电路直流电压若**过电压检测值,错误施加过高电压时保护功能动作(检测值:DC750V)。过电压保护主要有三种现象:加速时过电压、减速时过电压、恒速时过电压。
过电压报警一般是出现在停机的时候,其主要原因是减速时间太短或制动电阻及制动单元有题目。
变频器的过电压集中表现在直流母线的电压上。正常情况下,变频器直流电为三相全波整流后的均匀值。若以380V线电压计算,则均匀直流电压Ud=1.35UL=513V。在过电压发生时,直流母线的储能电容将被充电,当电压上至760V左右时,变频器过电压保护动作。因此,变频器都有一个正常的工作电压范围,当电压**过这个范围时很可能损坏变频器。
常见的过电压主要是发电制动时的过电压,这种情况出现的概率较高,主要是电机的同步转速比实际转速还高,使电动机处于发电状态,而变频器又没有安装制动单元,有两起情况可以引起这一故障。
(1)当变频器拖动大惯性负载时,其减速时间设的比较小,在减速过程中,变频器输出的速度比较快,而由于负载特性本身阻力减速比较慢,使负载拖动电动机的转速比变频器输出的频率所对应的转速还要高,电动机处于发电状态,而变频器没有能量回馈单元,因而变频器直流回路电压升高,**出保护值,出现故障。
而纸机中的这类故障经常发生在干燥部分,处理这种故障可以增加再生制动单元,或者修改变频器参数,把变频器减速时间设的长一些。增加的再生制动单元有能量消耗型,并联直流母线吸收型、能量回馈型。能量消耗型在变频器直流回路中并联一个制动电阻,通过检测直流母线电压来控制功率管的通断。
并联直流母线吸收型使用在多电机传动系统,这种系统往往有一台或几台电机经常工作于发电状态,产生再生能量,这些能量通过并联母线被处于电动状态的电机吸收。
能量回馈型的变频器网侧变流器是可逆的,当有再生能量产生时可逆变流器就将再生能量回馈给电网。
(2)多个电动机拖动同一个负载时,也可能出现这一故障,主要由于没有负荷分配引起的。以两台电动机拖动一个负载为例,当一台电动机的实际转速大于另一台电动机的同步转速时,则转速高的电动机相当于原动机,转速低的处于发电状态,引起故障。
七、其他保护
1 过热OH4
过热是经常会碰到的一个故障。当碰到这种情况时,首先会想到散热风扇是否运转,观察机器外部就会看到风扇是否运转,此外对于30kW以上的机器在机器内部也带有一个散热风扇,此风扇的损坏也会导致OH4的报警。根据L1-04的设定值,变频器停止输出,电机过热时,修正负载的大小,加减速时间,运行周期时间;修正V/F特性;确认从端子A1/A2输进的电机温度。
.2 接地故障GF
接地故障也是常会碰到的故障,变频器输出侧的接地电流**过了变频器额定输出电流的50%,主要原因是变频器输出侧发生了接地短路(电机烧毁、尽缘劣化、电缆破损而引起的接触、接地等)。在排除电机接地存在题目的原因外,较可能发生故障的部分就是霍尔传感器了,霍尔传感器由于受温度,湿度等环境因素的影响,工作点很轻易发生飘移,导致GF报警。对于安川变频器,假如快熔未烧坏,则需检验触发板上的光耦;假如快熔烧坏了,则需要更换模块、快熔,还需检验触发板上的光耦合等。
3 电动机不旋转
(1)即使按下操纵器的RUN键,电机也不转,这时,可考虑以下原因:运行方法的设定有错误。(运行指令的选择)b1-02=1(控制回路端子)时,即使按下了RUN键,电机也不运行,按下LOCAL/REMOTE键切换到操纵器或设定b1-02=0(操纵器)。频率指令太低:频率指令低于E1-09(较低输出频率)所设定了的频率时,变频器不能运行,变更频率指令使大于较低频率。
(2)即使输进了外部运行信号,电机仍不转,重要的原因是:未处在驱动模式,变频器在预备状态,不能起动。按下MENU键,DRIVE LED闪烁,再按下DATA/ENTER键,进进驱动模式。进进了驱动模式,DRIVE LED灯亮。
(3)加速时及连接负载时,电机停转了,负载太大。变频器固然有防止失速功能及全自动力矩提升功能。但是加速度太大及负载太大时,**过了电机的响应界限,请延长加速时间,减小负载。另外也可以考虑加大电机的功率。
(4)电机只能向一个方向转。选择了禁止反转,当b1-04(选择禁止反转)=1(禁止反转)时,变频器不接受反转指令。正转、反转两方向都要使用时,请设定b1-04=0(可以反转)。
相关编辑
在通用变频器中,采用“动力制动”新技术将做到真正的无污染! [5]
在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中,当电动机所传动的位能负载下放时,电动机将可能处于再生发电制动状态;或当电动机从高速到低速(含停车)减速时,频率可以突减,但因电机的机械惯性,电机也有可能处于再生发电状态,传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能,通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器处于整流状态。这时,如果变频器中没采取消耗能量的措施,这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升。如果当制动过快或机械负载为提升机类时,这部分能量就可能对变频器带来损坏,所以这部分能量我们就应该认真考虑考虑了。
在通用变频器中,对再生能量较常用的处理方式有两种:
1、耗散到直流回路中人为设置的与电容器并联的"制动电阻"中,称之为动力制动状态;
2、使之回馈到电网,则称之为回馈制动状态(又称再生制动状态)。还有一种制动方式,即直流制动,它是用于要求准确停车的情况或起动前制动电机由于外界因素引起的不规则旋转。
在书籍、刊物上有许多*谈论过有关变频器制动方面的设计与应用,尤其是近些时间有过许多关于"能量回馈制动"方面的文章。今天,笔者提供一种新型的制动方法,它具有"回馈制动"的四象限运转、运行效率高等优点,也具有"动力制动"对电网无污染、可靠性高等好处。
随着通用变频器应用领域的拓宽,变频器制动方面的应用技术将大有发展前途,具体来讲,主要用在矿井中的吊笼(载人或装料)、斜井矿车(单筒或双筒)、起重机械等行业。总之需要能量回馈装置的场合都可选用。
较低运行频率:即电机运行的较小转速,电机在低转速下运行时,其散热性能很差,电机长时间运行在低转速下,会导致电机烧毁。而且低速时,其电缆中的电流也会增大,也会导致电缆发热。