6se70变频器调试
仪器信息网 · 2012-09-20 09:02 · 37692 次点击
6se70变频器调试
变频调试部分
变频器功能参数很多,一般都有数十甚至上百个参数供用户选择。实际应用中,没必要对每
一参数都进行设置和调试,多数只要采用出厂设定值即可。但有些参数由于和实际使用情况
有很大关系,且有的还相互关联,因此要根据实际进行设定和调试。
一加减速时间
加速时间就是输出频率从0上升到最大频率所需时间,减速时间是指从最大频率下降到
0所需时间。通常用频率设定信号上升、下降来确定加减速时间。在电动机加速时须限制频
率设定的上升率以防止过电流,减速时则限制下降率以防止过电压。
加速时间设定要求:将加速电流限制在变频器过电流容量以下,不使过流失速而引
起变频器跳闸;减速时间设定要点是:防止平滑电路电压过大,不使再生过压失速而使变频
器跳闸。加减速时间可根据负载计算出来,但在调试中常采取按负载和经验先设定较长加减
速时间,通过起、停电动机观察有无过电流、过电压报警;然后将加减速设定时间逐渐缩短,
以运转中不发生报警为原则,重复操作几次,便可确定出最佳加减速时间。
二转矩提升
转矩提升又叫转矩补偿,是为补偿因电动机定子绕组电阻所引起的低速时转矩降低,而
把低频率范围f/V增大的方法。设定为自动时,可使加速时的电压自动提升以补偿起动转矩,
使电动机加速顺利进行。如采用手动补偿时,根据负载特性,尤其是负载的起动特性,通过
试验可选出较佳曲线。对于变转矩负载,如选择不当会出现低速时的输出电压过高,而浪费
电能的现象,甚至还会出现电动机带负载起动时电流大,而转速上不去的现象。
三电子热过载保护
本功能为保护电动机过热而设置,它是变频器内CPU根据运转电流值和频率计算出电
动机的温升,从而进行过热保护。本功能只适用于“一拖一”场合,而在“一拖多”时,则
应在各台电动机上加装热继电器。
电子热保护设定值(%)=【电动机额定电流(A)/变频器额定输出电流(A)】×100%。
四频率限制
即变频器输出频率的上、下限幅值。频率限制是为防止误操作或外接频率设定信号源出
故障,而引起输出频率的过高或过低,以防损坏设备的一种保护功能。在应用中按实际情况
设定即可。此功能还可作限速使用,如有的皮带输送机,由于输送物料不太多,为减少机械
和皮带的磨损,可采用变频器驱动,并将变频器上限频率设定为某一频率值,这样就可使皮
带输送机运行在一个固定、较低的工作速度上。
五偏置频率
有的又叫偏差频率或频率偏差设定。其用途是当频率由外部模拟信号(电压或电流)进行
设定时,可用此功能调整频率设定信号最低时输出频率的高低,如图1。有的变频器当频率
设定信号为0%时,偏差值可作用在0~fmax范围内,有的变频器(如明电舍、三垦)还可对
偏置极性进行设定。如在调试中当频率设定信号为0%时,变频器输出频率不为0Hz,而为
xHz,则此时将偏置频率设定为负的xHz即可使变频器输出频率为0Hz。
六频率设定信号增益
此功能仅在用外部模拟信号设定频率时才有效。它是用来弥补外部设定信号电压与变频
器内电压(+10v)的不一致问题;同时方便模拟设定信号电压的选择,设定时,当模拟输入信
号为最大时(如10v、5v或20mA),求出可输出f/V图形的频率百分数并以此为参数进行设
定即可;如外部设定信号为0~5v时,若变频器输出频率为0~50Hz,则将增益信号设定为
200%即可。
七转矩限制
可分为驱动转矩限制和制动转矩限制两种。它是根据变频器输出电压和电流值,经
CPU进行转矩计算,其可对加减速和恒速运行时的冲击负载恢复特性有显著改善。转矩限
制功能可实现自动加速和减速控制。假设加减速时间小于负载惯量时间时,也能保证电动机
按照转矩设定值自动加速和减速。
驱动转矩功能提供了强大的起动转矩,在稳态运转时,转矩功能将控制电动机转差,
而将电动机转矩限制在最大设定值内,当负载转矩突然增大时,甚至在加速时间设定过短时,
也不会引起变频器跳闸。在加速时间设定过短时,电动机转矩也不会超过最大设定值。驱动
转矩大对起动有利,以设置为80~100%较妥。
制动转矩设定数值越小,其制动力越大,适合急加减速的场合,如制动转矩设定数
值设置过大会出现过压报警现象。如制动转矩设定为0%,可使加到主电容器的再生总量接
近于0,从而使电动机在减速时,不使用制动电阻也能减速至停转而不会跳闸。但在有的负
载上,如制动转矩设定为0%时,减速时会出现短暂空转现象,造成变频器反复起动,电流
大幅度波动,严重时会使变频器跳闸,应引起注意。
八加减速模式选择
又叫加减速曲线选择。一般变频器有线性、非线性和S三种曲线,通常大多选择线性
曲线;非线性曲线适用于变转矩负载,如风机等;S曲线适用于恒转矩负载,其加减速变化
较为缓慢。设定时可根据负载转矩特性,选择相应曲线,但也有例外,笔者在调试一台锅炉
引风机的变频器时,先将加减速曲线选择非线性曲线,一起动运转变频器就跳闸,调整改变
许多参数无效果,后改为S曲线后就正常了。究其原因是:起动前引风机由于烟道烟气流
动而自行转动,且反转而成为负向负载,这样选取了S曲线,使刚起动时的频率上升速度
较慢,从而避免了变频器跳闸的发生,当然这是针对没有起动直流制动功能的变频器所采用
的方法。
九转矩矢量控制
矢量控制是基于理论上认为:异步电动机与直流电动机具有相同的转矩产生机理。矢量
控制方式就是将定子电流分解成规定的磁场电流和转矩电流,分别进行控制,同时将两者合
成后的定子电流输出给电动机。因此,从原理上可得到与直流电动机相同的控制性能。采用
转矩矢量控制功能,电动机在各种运行条件下都能输出最大转矩,尤其是电动机在低速运行
区域。
现在的变频器几乎都采用无反馈矢量控制,由于变频器能根据负载电流大小和相位进行
转差补偿,使电动机具有很硬的力学特性,对于多数场合已能满足要求,不需在变频器的外
部设置速度反馈电路。这一功能的设定,可根据实际情况在有效和无效中选择一项即可。
与之有关的功能是转差补偿控制,其作用是为补偿由负载波动而引起的速度偏差,可加上对
应于负载电流的转差频率。这一功能主要用于定位控制。
矢量控制又叫磁场定向控制,他的基本思想:把异步机经过坐标变换等效成直流机,,然后仿
照直流机的控制方法,求得直流电动机的控制;再经过相应的坐标变换,就可以控制交流机了。
下面详细介绍一下矢量控制的基本思想:他是以旋转磁场不变为准则,进行坐标变换。首
先是把三相静止坐标系下得定子交流电流ia,ib,ic,通过三相/两相变换,等效成两相静止坐标
下得交流电流iα1,iβ1。然后,再把两相静止电流iα1,iβ1,通过转子磁场定向得旋转变
换VR,等效成两相旋转坐标系下得电流iM1,iT1。此时如果观察者站在铁心上与坐标系一
起旋转,他所看到得就是一台直流电机,原交流电机的总磁通就是等效直流电机的磁通,
iM1相当于直流电机的励磁电流,iT1相当于直流机的电枢电流。这样从外部看,他是一台
交流电机;从内部看,他是一台经过变换的直流电机。
可以看到在矢量控制中,定子电流被分解为互相垂直的两个分量iM1,iT1,其中iM1用
以控制转子磁链,称为磁链分量,iT1用于调节电机转矩,称为转矩分量。因此,矢量控制
的最终结果就是实现了定子电流分解,分别进行转子磁链和电磁转矩的解藕控制。
关于功率、转矩、转速之间关系的推导如下:
功率=力*速度
P=F*V---公式1
转矩(T)=扭力(F)*作用半径(R)------推出F=T/R---公式2
线速度(V)=2πR*每秒转速(n秒)=2πR*每分转速(n分)/60=πR*n分/30---公式3
将公式2、3代入公式1得:
P=F*V=T/R*πR*n分/30=π/30*T*n分-----P=功率单位W,T=转矩单位Nm,n分=每分钟
转速单位转/分钟
如果将P的单位换成KW,那么就是如下公式:
P*1000=π/30*T*n
30000/π*P=T*n
30000/3.1415926*P=T*n
9549.297*P=T*n
T=9550*P/n
这就是为什么会有功率和转矩*转速之间有个9550的系数的关系。。。
适用于伺服电机额定功率、额定转速和额定转矩之间的关系互导,但实际的额定转矩值应该
是实际测量出来为准,因为有能量转换效率问题,基本数值大体一致,会有细微减小。
十节能控制
风机、水泵都属于减转矩负载,即随着转速的下降,负载转矩与转速的平方成比例减小,
而具有节能控制功能的变频器设计有专用V/f模式,这种模式可改善电动机和变频器的效
率,其可根据负载电流自动降低变频器输出电压,从而达到节能目的,可根据具体情况设置
为有效或无效。
要说明的是,九、十这两个参数是很先进的,但有一些用户在设备改造中,根本无
法启用这两个参数,即启用后变频器跳闸频繁,停用后一切正常。究其原因有:(1)原用电
动机参数与变频器要求配用的电动机参数相差太大。(2)对设定参数功能了解不够,如节能
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)启用了矢量控制方式,但
没有进行电动机参数的手动设定和自动读取工作,或读取方法不当。
只要把使用时原出厂值不合适的予以重新设定就可,例如外部端子操作、模拟量操作、基底
频率、最高频率、上限频率、下限频率、启动时间、制动时间(及方式)、热电子保护、过流
保护、载波频率、失速保护和过压保护等是必须要调正的。当运转不合适时,再调整其他参
数。
整流单元调试步骤
1.1出厂参数设定
P052=1选定建立工厂设置功能
按下“P”键,运行显示“001”,根据P077对所有参数进行工厂设置。
结束工厂设置后,显示“008”或“009”。
1.2标准应用设置
P051=2存取级“标准模式”
P053=7参数设置权限使能“CB+PMU+SST1&OP”
P052=5传动系统设置
P071=400电源电压
P052=21选择电路识别功能
在PMU按下“I”键,进行电路识别,约需10s。如果出现故障,则必须重新识
别。(r947,r949显示故障码和故障值)
P052=0选定返回功能。
1.3其他设置
P554.1=P555.1=1010由PMU输出分闸指令,在分闸前不等待中间回路电压放电
至1.35×P071的20%。
P603.1=1001端子17/18故障输出
P555.1=1005端子13急停
P70设置MLFB