臺(tái)達(dá)變頻器技術(shù)培訓(xùn)ppt課件

1、12內(nèi)容大綱內(nèi)容大綱0變頻器基本知識(shí)介紹0臺(tái)達(dá)變頻器系列介紹0臺(tái)達(dá)B系列變頻器參數(shù)說明及調(diào)試0故障處理3變頻器基本知識(shí)介紹變頻器基本知識(shí)介紹4電氣傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成電氣傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)交流電源輸入終端機(jī)械交流電機(jī)直流調(diào)速安裝直流輸出皮帶輪、齒輪箱等風(fēng)機(jī)、泵等直流電機(jī)交流調(diào)速安裝交流輸出執(zhí)行機(jī)構(gòu)變頻器5電氣傳動(dòng)系統(tǒng)負(fù)載特性電氣傳動(dòng)系統(tǒng)負(fù)載特性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)機(jī)械負(fù)載特性摩擦恒轉(zhuǎn)矩生產(chǎn)流水線起重行走速度T負(fù)載轉(zhuǎn)矩勢(shì)能恒轉(zhuǎn)矩電梯起重機(jī)提升恒功率（速度越低，負(fù)載轉(zhuǎn)矩越大）機(jī)床開卷機(jī)/收卷機(jī)變轉(zhuǎn)矩（速度越低，負(fù)載轉(zhuǎn)矩越?。╋L(fēng)機(jī)水泵負(fù)載轉(zhuǎn)矩大小于與轉(zhuǎn)速無關(guān)6電氣傳動(dòng)的意義電氣傳動(dòng)的意義序號(hào)意義有代表意

2、義的行業(yè)或設(shè)備1節(jié)能風(fēng)機(jī)、水泵、注塑機(jī)2提高產(chǎn)品質(zhì)量機(jī)床、印刷、包裝等生產(chǎn)線3改善工作環(huán)境電梯、中央空調(diào)注：并不是所有的設(shè)備使用電氣傳動(dòng)裝置后都可以節(jié)能平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載：轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比，功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載：轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的大小無關(guān)，功率與轉(zhuǎn)速成正比恒功率負(fù)載：功率與轉(zhuǎn)速的大小無關(guān)，不節(jié)電7變頻器變頻器變頻器是交流電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的一種變頻器是交流電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的一種, ,是將交流工頻是將交流工頻電源轉(zhuǎn)換成電壓、頻率均可電源轉(zhuǎn)換成電壓、頻率均可 變的適合交流電機(jī)調(diào)變的適合交流電機(jī)調(diào)速的電力電子變換裝置，英文簡稱速的電力電子變換裝置，英文簡稱VVVF ( VariableVVVF ( Va

3、riableVoltage Variable FrequencyVoltage Variable Frequency）變頻器的控制對(duì)象變頻器的控制對(duì)象三相交流異步電機(jī)和三相交流同步電機(jī)三相交流異步電機(jī)和三相交流同步電機(jī)8變頻調(diào)速的優(yōu)勢(shì)變頻調(diào)速的優(yōu)勢(shì)序號(hào)優(yōu)點(diǎn)1平滑軟啟動(dòng)，降低啟動(dòng)沖擊電流，減少變壓器占有量，確保電機(jī)安全2在機(jī)械允許的情況下可通過提高變頻器的輸出頻率提高工作速度3無級(jí)調(diào)速，調(diào)速精度大大提高4電機(jī)正反向無需通過接觸器切換5非常方便接入通訊網(wǎng)絡(luò)控制，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化控制9變頻器控制算法變頻器控制算法 交流調(diào)速的控制核心是：只有保持電機(jī)磁通恒定才能保證電機(jī)出力，才能獲得理想的調(diào)速效果 V/

4、F控制簡單實(shí)用，性能一般，使用最為廣泛 只要保證輸出電壓和輸出頻率恒定就能近似保持磁通保持恒定 低頻時(shí)，定子阻抗壓降會(huì)導(dǎo)致磁通下降，需將輸出電壓適當(dāng)提高 矢量控制性能優(yōu)良，可以與直流調(diào)速媲美，技術(shù)成熟較晚 模仿直流電機(jī)的控制方法，采用矢量坐標(biāo)變換來實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電機(jī)定子勵(lì)磁電流分量和轉(zhuǎn)矩電流分量的解耦控制，保持電機(jī)磁通的恒定，進(jìn)而達(dá)到良好的 轉(zhuǎn)矩控制性能，實(shí)現(xiàn)高性能控制。性能優(yōu)良，控制相同復(fù)雜10變頻器控制算法變頻器控制算法項(xiàng)目通用變頻器高性能變頻器控制算法V/F控制轉(zhuǎn)矩提升同步機(jī)異步機(jī)控制算法基本相同開環(huán)矢量控制（無速度傳感器矢量控制）閉環(huán)矢量控制（有速度傳感器矢量控制）異步機(jī)和同步機(jī)需要不同的

5、控制算法調(diào)速范圍2s/kW2s/kW減速時(shí)間原則是宜長不宜短，否則易過壓。減速時(shí)間原則是宜長不宜短，否則易過壓。 可考慮加裝制動(dòng)部件可考慮加裝制動(dòng)部件18點(diǎn)動(dòng)點(diǎn)動(dòng)點(diǎn)動(dòng)命令點(diǎn)動(dòng)命令f1 t1t3 t2時(shí)間頻率時(shí)間點(diǎn)動(dòng)間隔時(shí)間注：一般在調(diào)試時(shí)使用，如：確定運(yùn)轉(zhuǎn)方向、反向倒車等19功能功能簡介控制算法交流電機(jī)的控制方案，包括V/F控制、矢量控制多段速用外部端子組合選擇多個(gè)內(nèi)部已預(yù)設(shè)的頻率作為運(yùn)行頻率內(nèi)置PID閉環(huán)控制必選功能PLC運(yùn)行由用戶自由編程的多段定時(shí)自動(dòng)變速功能加減速曲線確定目標(biāo)設(shè)備的加減速時(shí)間，有直線和S曲線兩種跳躍頻率為避免機(jī)械諧振特設(shè)的變頻器不能長期穩(wěn)定運(yùn)行的指定頻率帶AVR根據(jù)電網(wǎng)電

6、壓自動(dòng)調(diào)整輸出電壓自動(dòng)限流電流超過預(yù)設(shè)值后變頻器自動(dòng)調(diào)整輸出頻率和電壓防止跳閘過壓失速加減速過程中直流母線電壓過高后變頻器自動(dòng)停止加減速過流失速加減速過程中電流超過預(yù)設(shè)值后變頻器自動(dòng)停止加減速轉(zhuǎn)速跟蹤直接將正在自由旋轉(zhuǎn)的電機(jī)由當(dāng)前速度驅(qū)動(dòng)到預(yù)定速度異常再啟動(dòng)設(shè)定異常后，驅(qū)動(dòng)器自動(dòng)重置/啟動(dòng)的功能自動(dòng)省電運(yùn)轉(zhuǎn)定速運(yùn)轉(zhuǎn)中由負(fù)載功率自動(dòng)計(jì)算最佳的電壓值供應(yīng)給負(fù)載20PID 控制控制原理 : PID是指比例+微分+積分的控制,比例控制是控制輸出(操作量)與偏差量成比例的動(dòng)作,偏差越大操作量輸出越大。積分控制是用于消除穩(wěn)態(tài)誤差,也就是誤差越大控制輸出越大。微分控制是控制器的輸出依誤差的變化量而定可使瞬間

7、變化的誤差快速回到穩(wěn)定狀況。Kp11/(Ti S)Td S控制對(duì)象RCE+-+UE= R-C (E 為誤差值, R為設(shè)定值, C為量測(cè)值)U=(1+ 1/TiS + TdS)*Kp *E (U 為控制輸出,Ti 為積分時(shí)間,Td 為微分時(shí)間)21變頻器運(yùn)行要素變頻器運(yùn)行要素運(yùn)行給定運(yùn)行給定運(yùn)行命令運(yùn)行命令l決定速度大小l（直接速度給定、多段速、PID結(jié)果）l決定電機(jī)的運(yùn)行方向l決定變頻器是啟動(dòng)還是停止序號(hào)運(yùn)行命令運(yùn)行給定變頻器狀態(tài)1無運(yùn)行命令停機(jī)2有正向或反向運(yùn)行命令給定為0零速運(yùn)行3有正向運(yùn)行命令有非0給定正向運(yùn)行4有反向運(yùn)行命令有非0給定反向運(yùn)行5有正向或反向運(yùn)行命令給定由非0變?yōu)?減速而

8、后保持零速運(yùn)行4運(yùn)行中直接方向命令切換有非0恒定給定減速到0后反向運(yùn)行一個(gè)狀態(tài)正常的變頻器要運(yùn)行，以下兩個(gè)要素條件必須滿足：22變頻器調(diào)試變頻器調(diào)試一、通電和功能預(yù)置1、通電（1顯示：對(duì)照說明書，顯示過程是否正常（2風(fēng)機(jī)：聲音、風(fēng)量是否正常（3測(cè)量電壓：三相進(jìn)線電壓及直流電壓2、熟悉鍵盤3、熟悉顯示內(nèi)容的切換：了解變頻器的工作情況4、進(jìn)行功能預(yù)置：根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的具體要求，調(diào)整變頻器內(nèi)各功能的設(shè)定23變頻器調(diào)試變頻器調(diào)試二、電動(dòng)機(jī)的空載試驗(yàn)將變頻器輸出端與電機(jī)相接，電機(jī)脫開負(fù)載1、進(jìn)行基本的運(yùn)行觀察：如旋轉(zhuǎn)方向、加減速時(shí)間，電機(jī)運(yùn)行是否正常2、電動(dòng)機(jī)參數(shù)整定3、進(jìn)一步熟悉變頻器基本操作如啟動(dòng)、停

9、頓、升速、降速、點(diǎn)動(dòng)等24變頻器調(diào)試變頻器調(diào)試 三、帶載試驗(yàn) 電機(jī)與負(fù)載連接起來 1、電機(jī)啟動(dòng) （1給定較低頻率，觀察啟動(dòng)，調(diào)整V/F曲線 （2頻率調(diào)到最大，啟停觀察電流值，調(diào)整加速時(shí)間 2、停機(jī)試驗(yàn) 觀察直流電壓 （1減速中直流電壓是否過高，如“OV”，可考慮適當(dāng)延長減速時(shí)間；如減速時(shí)間不宜延長，需考慮接入制動(dòng)器件 （2頻率降至0時(shí)，機(jī)械是否蠕動(dòng)，可考慮預(yù)置直流制動(dòng) 3、帶載能力試驗(yàn) （1在負(fù)載要求的最低速長時(shí)間運(yùn)行，觀察電機(jī)發(fā)熱，可考慮外部通風(fēng)，或采用變頻電機(jī) (2)在負(fù)載要求的最高轉(zhuǎn)速下，觀察電機(jī)能否帶得動(dòng)負(fù)載。 如上述高、低頻運(yùn)行不理想，可考慮增大傳動(dòng)比25變頻器選型變頻器選型 考慮變

10、頻器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性，變頻器選型保留適當(dāng)?shù)挠嗔渴潜匾摹?要準(zhǔn)確選型，必須要把握以下幾個(gè)原則： 充分了解控制對(duì)象性能要求。一般來講如對(duì)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、調(diào)速精度、調(diào)速范圍要求較高的場(chǎng)合則需考慮選用矢量變頻器，否則選用通用變頻器即可 了解所用電機(jī)主要銘牌參數(shù)：額定電壓、額定電流。 確定負(fù)載可能出現(xiàn)的最大電流，以此電流作為待選變頻器的額定電流。如果該 電流小于適配電機(jī)額定電流，則按適配電機(jī)選擇對(duì)應(yīng)變頻器， 以下情況要考慮容量放大一檔： 1、長期高溫大負(fù)荷 2、異?；蚬收贤C(jī)會(huì)出現(xiàn)災(zāi)難性后果的現(xiàn)場(chǎng) 3、目標(biāo)負(fù)載波動(dòng)大 4、現(xiàn)場(chǎng)電網(wǎng)長期偏低而負(fù)載接近額定 5、繞線電機(jī)、同步電機(jī)或多極電機(jī)6極以上）26變頻

11、器選型變頻器選型充分了解各變頻器支持的選配件是正確選配的基礎(chǔ)。對(duì)于變頻器的選配件選配，必須要把握以下幾個(gè)原則：以下情況要選用交流輸入電抗器、直流電抗器民用場(chǎng)合，如：賓館中央空調(diào)電網(wǎng)品質(zhì)惡劣或容量偏小的場(chǎng)合如不選用可能會(huì)造成干擾、三相電流偏差大，變頻器頻繁炸機(jī)以下情況要選用交流輸出電抗器變頻器到電機(jī)線路超過100米一般原則）以下情況一般要選用制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻提升負(fù)載頻繁快速加減速大慣量自由停車需要1min以上，恒速運(yùn)行電流小于加速電流的設(shè)備）27變頻器選型變頻器選型使用通用變頻器的行業(yè)和設(shè)備使用矢量變頻器的行業(yè)和設(shè)備紡織絕大多數(shù)設(shè)備紡織有張力控制場(chǎng)合需使用冶金輔助風(fēng)機(jī)水泵、輥道、高爐卷揚(yáng)冶金各

12、種主軋線、飛剪石化用風(fēng)機(jī)、泵、空壓機(jī)電梯門機(jī)、起重行走電梯、起重提升供水油田用風(fēng)機(jī)、水泵、抽油機(jī)、空壓機(jī)電廠風(fēng)機(jī)水泵、傳送帶市政鍋爐、污水處理部分拉絲機(jī)牽引拉絲機(jī)的收放卷凹版印刷水泥、陶瓷、玻璃生產(chǎn)線全線傳送帶礦山風(fēng)機(jī)泵礦山提升機(jī)卷煙制絲卷煙成型包裝低速造紙及配套風(fēng)機(jī)水泵、制漿高速造紙、切紙機(jī)、復(fù)卷機(jī)28變頻器故障處理變頻器故障處理29過電流過電流 （一運(yùn)行中過電流 1、變頻器輸出側(cè)短路或接地 在輸入端R、S間接入一個(gè)電壓表，給定頻率慢慢增過重加，如輸出頻率剛上升即跳閘，且電壓表有瞬間回0的跡象，則說明變頻器輸出端已短路或接地。脫開電機(jī)，重復(fù)上述過程，如還跳閘，則變頻器內(nèi)部短路；否則檢查外圍線

13、路及電機(jī) 2、負(fù)載過重 轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械部分，如機(jī)械無故障，則調(diào)整V/F曲線，如還帶不動(dòng)，可增大傳動(dòng)比，或增到電機(jī)容量 3、輕載跳閘 （1負(fù)載波動(dòng)較大：為了重載時(shí)能帶動(dòng)，V/F預(yù)置較高。輕載時(shí)，電機(jī)磁路嚴(yán)重飽和，因出現(xiàn)尖峰勵(lì)磁電流而跳閘?？煽紤]矢量控制；如無，則調(diào)整V/F；如調(diào)不好，則加大變頻器容量 （2V/F預(yù)置與負(fù)載不匹配：如風(fēng)機(jī)類，V/F預(yù)置過高30過電流過電流（二升速或降速中過電流1、延長升、降速時(shí)間2、增大電流上限值失速防止的閥值3、其它（1增大傳動(dòng)比（2加大變頻器容量31過載過載 1、檢查電動(dòng)機(jī)是否發(fā)熱 （1溫升不高 過載保護(hù)預(yù)置值能否提高，如沒有余量，則需加大變頻器容量 （2溫升過高 加

14、大傳動(dòng)比；加大電機(jī)容量 2、檢查電機(jī)側(cè)三相電壓是否平衡 （1電機(jī)側(cè)不平衡。再檢查變頻器輸出端是否平衡，如不平衡，則檢查變頻器逆變模塊及驅(qū)動(dòng)電路；如平衡，檢查線路及連接 （2)平衡 可考慮降低V/F來減小電流；若減低后帶不動(dòng)負(fù)載，則考慮加大變頻容量。也可考慮矢量控制 3、誤動(dòng)作 接近額定頻率運(yùn)行，鉗形表測(cè)量變頻輸出電流，觀察變頻顯示電流，若顯示遠(yuǎn)大于測(cè)量，則內(nèi)部檢測(cè)故障32過熱過熱1、風(fēng)量太小更換風(fēng)扇2、風(fēng)量正常（1如在柜內(nèi)，加強(qiáng)柜內(nèi)通風(fēng)（2如在柜外，可在變頻器外部增加風(fēng)扇33過電壓過電壓（一運(yùn)行過程中過壓1、電源電壓過高2、干擾過電壓如變電所內(nèi)補(bǔ)償電容投入或切除時(shí)有可能瞬間過壓，還有雷電過電壓

15、3、誤動(dòng)作內(nèi)部電壓檢測(cè)故障（二減速過電壓1、延長減速時(shí)間2、增大過電壓失速防止閥值3、加強(qiáng)能耗制動(dòng)34欠電壓欠電壓1、電源欠電壓2、限流環(huán)節(jié)故障（1限流電阻斷路：濾波電容不能充電（2晶閘管不導(dǎo)通：限流電阻一直在電路中，直流電壓下降3、電源缺相4、干擾欠壓如同一電網(wǎng)內(nèi)有大電機(jī)啟動(dòng)或有容量較大的晶閘管設(shè)備在工作5、誤動(dòng)作變頻器內(nèi)部電壓檢測(cè)故障35排除干擾及抗干擾排除干擾及抗干擾干擾途徑空中輻射方式即以電磁波的方式在空中傳播。線路傳播方式主要通過電源網(wǎng)絡(luò)傳播及漏電流傳播通過地線）。線間感應(yīng)方式電感產(chǎn)生的電磁感應(yīng)(差模干擾或電容產(chǎn)生的靜電感應(yīng)共模干擾通過線間感應(yīng)的方式傳播。36排除干擾及抗干擾排除干擾

16、及抗干擾干擾源的排除高頻大功率的直流電焊機(jī)應(yīng)遠(yuǎn)離變頻器。電焊機(jī)自身的接地應(yīng)良好。電磁鐵的通斷觸點(diǎn)應(yīng)加裝RC突波吸收器與變頻器裝在同一電控柜中的接觸器，要剔除劣質(zhì)品。要選擇開關(guān)噪聲低，滅弧效果好的產(chǎn)品。必要時(shí)也要加裝RC突波吸收器。供電電源阻抗要低。以免附近有上百千瓦電器的啟停，造成變頻器輸入電壓產(chǎn)生過高的瞬間突變。供電電源的相電壓要平衡，以免導(dǎo)致220V單相輸入的變頻器在欠壓或過壓的狀態(tài)下工作。要提醒用戶廠在使用改善電源側(cè)的補(bǔ)償電容器為改善功率因子投入電網(wǎng)時(shí)，電源電壓出現(xiàn)的高峰值，可能使變頻器整流二極管因承受過高的反向電壓而損壞。對(duì)用戶廠的自發(fā)電系統(tǒng)，要求輸出電源電壓不要忽高忽低。要避免突變，

17、要穩(wěn)定。37排除干擾及抗干擾排除干擾及抗干擾變頻器抗干擾的常用措施變頻器的E端要與控制柜及電機(jī)的外殼相連，要接保安地，接地電阻應(yīng)小于100?？捎行У囊种戚椛涓蓴_。變頻器的輸入或輸出端加裝電感式磁環(huán)濾波器臺(tái)達(dá)變頻器使用手冊(cè)有規(guī)格提供），平行并繞34圈，可有效的濾除高次諧波此方法簡單易行，價(jià)格低廉）。若需進(jìn)一步加強(qiáng)抗干擾效果，可選配臺(tái)達(dá)變頻器專用的符合EMC標(biāo)準(zhǔn)的濾波裝置臺(tái)達(dá)變頻器使用手冊(cè)有規(guī)格提供）。上述磁環(huán)濾波器還可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況加繞在變頻器控制信號(hào)端或仿真信號(hào)給定端的進(jìn)在線。裝有變頻器的電控柜中，動(dòng)力線和信號(hào)線應(yīng)分開穿管走線，金屬軟管應(yīng)接地良好。仿真信號(hào)線要選用屏蔽線，單端在變頻器處接模擬地。還可