風(fēng)機,泵類屬于平方轉(zhuǎn)矩負載,即負載的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比。對于風(fēng)機類負載,要調(diào)節(jié)加減速時間,對于水泵類負載,要設(shè)置“積分停車”防止水錘現(xiàn)象發(fā)生。這里涉及兩個問題:
(1)負載類型;
。2)變頻器參數(shù)對負載類型的設(shè)置。
首先,我們來看負載類型。恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速是指負載轉(zhuǎn)矩保持不變,但對轉(zhuǎn)速有不同的要求;恒功率調(diào)速是指負載功率保持不變,但對轉(zhuǎn)速有不同的要求.這與電機的額定輸出功率和轉(zhuǎn)矩?zé)o關(guān),只是要用負載的轉(zhuǎn)矩和功率來選擇電動機和變頻器.
恒轉(zhuǎn)矩負載的特點是負載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速無關(guān),任何轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)矩總保持恒定或基本恒定。應(yīng)用的場合比如傳送帶、攪拌機,擠壓機等摩擦類負載以及吊車、提升機等位能負載。
恒功率負載的特點是比如機床主軸和軋機、造紙機、塑料薄膜生產(chǎn)線中的卷取機、開卷機等要求的轉(zhuǎn)矩,大體與轉(zhuǎn)速成反比,這就是所謂的恒功率負載。負載的恒功率性質(zhì)應(yīng)該是就一定的速度變化范圍而言的。當(dāng)速度很低時,受機械強度的限制,轉(zhuǎn)矩不可能無限增大,在低速下轉(zhuǎn)變?yōu)楹戕D(zhuǎn)矩性質(zhì)。
負載的恒功率區(qū)和恒轉(zhuǎn)矩區(qū)對傳動方案的選擇有影響,電動機在恒磁通調(diào)速時,最大容許輸出轉(zhuǎn)矩不變,屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速;而在弱磁調(diào)速時,最大容許輸出轉(zhuǎn)矩與速度成反比,屬于恒功率調(diào)速。如果電動機的恒轉(zhuǎn)矩和恒功率調(diào)速的范圍與負載的恒轉(zhuǎn)矩和恒功率范圍相一致時,即所謂"匹配"的情況下,電動機的容量和變頻器的容量均最小。這一點從直流電機特性來理解更容易。
除了上述兩類負載一般還有風(fēng)機、泵類負載,他的特點是轉(zhuǎn)矩和速度的2次方成正比。隨著轉(zhuǎn)速的減小,轉(zhuǎn)矩按轉(zhuǎn)速的2次方減小。這種負載所需的功率與速度的3次方成正比。
關(guān)于變頻器參數(shù)設(shè)置,以下轉(zhuǎn)自Baidu知道:
一 加減速時間
加速時間就是輸出頻率從0上升到最大頻率所需時間,減速時間是指從最大頻率下降到0所需時間。通常用頻率設(shè)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(shè)定的上升率以防止過電流(升速時過電流 當(dāng)負載的慣性較大,而升速時間又設(shè)定得太短時,意味著在升速過程中,變頻器的工作效率上升太快,電動機的同步轉(zhuǎn)速迅速上升,而電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速因負載慣性較大而跟不上去,結(jié)果是升速電流太大。降速中的過電流 當(dāng)負載的慣性較大,而降速時間設(shè)定得太短時,也會引起過電流。因為,降速時間太短,同步轉(zhuǎn)速迅速下降,而電動機轉(zhuǎn)子因負載的慣性大,仍維持較高的轉(zhuǎn)速,這時同樣可以是轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度太大而產(chǎn)生過電流。),減速時則限制下降率以防止過電壓。
加速時間設(shè)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(shè)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(jù)負載計算出來,但在調(diào)試中常采取按負載和經(jīng)驗先設(shè)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(shè)定時間逐漸縮短,以運轉(zhuǎn)中不發(fā)生報警為原則,重復(fù)操作幾次,便可確定出最佳 加減速時間
二 轉(zhuǎn)矩提升
又叫轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩降低,而把低頻率范圍f/V增大的方法。設(shè)定為自動時,可使加速時的電壓自動提升以補償起動轉(zhuǎn)矩,使電動機加速順利進行。如采用手動補償時,根據(jù)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(zhuǎn)矩負載,如選擇不當(dāng)會出現(xiàn)低速時的輸出電壓過高,而浪費電能的現(xiàn)象,甚至還會出現(xiàn)電動機帶負載起動時電流大,而轉(zhuǎn)速上不去的現(xiàn)象。
三 電子熱過載保護
本功能為保護電動機過熱而設(shè)置,它是變頻器內(nèi)CPU根據(jù)運轉(zhuǎn)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(yīng)在各臺電動機上加裝熱繼電器。
電子熱保護設(shè)定值(%)=[電動機額定電流(A)/變頻器額定輸出電流(A)]×100%。
四 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(shè)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(shè)備的一種保護功能。在應(yīng)用中按實際情況設(shè)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(qū)動,并將變頻器上限頻率設(shè)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。
五 偏置頻率
有的又叫偏差頻率或頻率偏差設(shè)定。其用途是當(dāng)頻率由外部模擬信號(電壓或電流)進行設(shè)定時,可用此功能調(diào)整頻率設(shè)定信號最低時輸出頻率的高低。有的變頻器當(dāng)頻率設(shè)定信號為0%時,偏差值可作用在0~fmax范圍內(nèi),有的變頻器(如明電舍、三墾)還可對偏置極性進行設(shè)定。如在調(diào)試中當(dāng)頻率設(shè)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(shè)定為負的xHz即可使變頻器輸出頻率為0Hz。
六 頻率設(shè)定信號增益
此功能僅在用外部模擬信號設(shè)定頻率時才有效。它是用來彌補外部設(shè)定信號電壓與變頻器內(nèi)電壓(+10v)的不一致問題;同時方便模擬設(shè)定信號電壓的選擇,設(shè)定時,當(dāng)模擬輸入信號為最大時(如10v、5v或20mA),求出可輸出f/V圖形的頻率百分數(shù)并以此為參數(shù)進行設(shè)定即可;如外部設(shè)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(shè)定為200%即可。
七 轉(zhuǎn)矩限制
可分為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限制和制動轉(zhuǎn)矩限制兩種。它是根據(jù)變頻器輸出電壓和電流值,經(jīng)CPU進行轉(zhuǎn)矩計算,其可對加減速和恒速運行時的沖擊負載恢復(fù)特性有顯著改善。轉(zhuǎn)矩限制功能可實現(xiàn)自動加速和減速控制。假設(shè)加減速時間小于負載慣量時間時,也能保證電動機按照轉(zhuǎn)矩設(shè)定值自動加速和減速。
驅(qū)動轉(zhuǎn)矩功能提供了強大的起動轉(zhuǎn)矩,在穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)時,轉(zhuǎn)矩功能將控制電動機轉(zhuǎn)差,而將電動機轉(zhuǎn)矩限制在最大設(shè)定值內(nèi),當(dāng)負載轉(zhuǎn)矩突然增大時,甚至在加速時間設(shè)定過短時,也不會引起變頻器跳閘。在加速時間設(shè)定過短時,電動機轉(zhuǎn)矩也不會超過最大設(shè)定值。驅(qū)動轉(zhuǎn)矩大對起動有利,以設(shè)置為80~100%較妥。
制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定數(shù)值越小,其制動力越大,適合急加減速的場合,如制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定數(shù)值設(shè)置過大會出現(xiàn)過壓報警現(xiàn)象。如制動轉(zhuǎn)矩設(shè)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(zhuǎn)而不會跳閘。但在有的負載上,如制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定為0%時,減速時會出現(xiàn)短暫空轉(zhuǎn)現(xiàn)象,造成變頻器反復(fù)起動,電流大幅度波動,嚴重時會使變頻器跳閘,應(yīng)引起注意。
八 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(zhuǎn)矩負載,如風(fēng)機等;S曲線適用于恒轉(zhuǎn)矩負載,其加減速變化較為緩慢。設(shè)定時可根據(jù)負載轉(zhuǎn)矩特性,選擇相應(yīng)曲線,但也有例外,筆者在調(diào)試一臺鍋爐引風(fēng)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(zhuǎn)變頻器就跳閘,調(diào)整改變許多參數(shù)無效果,后改為S曲線后就正常了。究其原因是:起動前引風(fēng)機由于煙道煙氣流動而自行轉(zhuǎn)動,且反轉(zhuǎn)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(fā)生,當(dāng)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。
九 轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩產(chǎn)生機理。矢量控制方式就是將定子電流分解成規(guī)定的磁場電流和轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩矢量控制功能,電動機在各種運行條件下都能輸出最大轉(zhuǎn)矩,尤其是電動機在低速運行區(qū)域。
現(xiàn)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(jù)負載電流大小和相位進行轉(zhuǎn)差補償,使電動機具有很硬的力學(xué)特性,對于多數(shù)場合已能滿足要求,不需在變頻器的外部設(shè)置速度反饋電路。這一功能的設(shè)定,可根據(jù)實際情況在有效和無效中選擇一項即可。
與之有關(guān)的功能是轉(zhuǎn)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(yīng)于負載電流的轉(zhuǎn)差頻率。這一功能主要用于定位控制。
十 節(jié)能控制
風(fēng)機、水泵都屬于減轉(zhuǎn)矩負載,即隨著轉(zhuǎn)速的下降,負載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成比例減小,而具有節(jié)能控制功能的變頻器設(shè)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(jù)負載電流自動降低變頻器輸出電壓,從而達到節(jié)能目的,可根據(jù)具體情況設(shè)置為有效或無效。
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