漫談變頻器現場(chǎng)調試

21ic電源：1 引言

隨著(zhù)科技不斷進(jìn)步，變頻器不斷更新、換代、升級、演變，并且其應用亦日益廣泛。尤其是變頻器的優(yōu)良調速、節能、軟啟動(dòng)等性能，倍受廣大用戶(hù)青睞。作為變頻器的使用者，掌握和熟悉變頻器的正確現場(chǎng)調試方法與技術(shù)要領(lǐng)，這對變頻器正常運作，減少故障，延長(cháng)使用壽命，至關(guān)重要。筆者根據多年從事變頻器理論研究和實(shí)際應用的實(shí)踐工作體會(huì )，提供了下列一些點(diǎn)滴調試經(jīng)驗，與同仁們進(jìn)行交流，以期拋磚引玉。

2 調試主要步序

調試變頻器，主要有下列五大步驟。

2.1變頻器系統功用考察

在調試變頻之前，必須認真仔細閱讀所要調試變頻器的使用說(shuō)明書(shū)和相關(guān)資料信息，熟悉其使用環(huán)境和注意事項。尤其在變頻器通電前，要仔細觀(guān)察和檢查變頻器是否有明顯故障跡象，如它的輸入、輸出端是否符合說(shuō)明書(shū)要求。特別要注意是否有新的內容增加。

2.2變頻器無(wú)機空載運行調試

變頻器無(wú)機(即不連接電動(dòng)機)空載(即電動(dòng)機不帶負載)運行調試，下列三步是最基本的、亦是最重要的調試操作內容：

(1) 把變頻器的接地端子接地以及將其電源輸入端子經(jīng)過(guò)漏電保護開(kāi)關(guān)接到電源上;

(2) 察看變頻器顯示窗的出廠(chǎng)顯示是否正常，若不正確，應復位，否則要求供應商退換;

(3) 熟悉變頻器的操作鍵。

一般的變頻器均有run(運行)、 stop(停止)、 prog(編程)、 data/enter(數據/確認)、up▲(增加)、down(減少)等6個(gè)鍵，不同變頻器操作鍵的定義基本相同。此外有的變頻器還有monitor/display(監視)、reset(復位)、jog(寸動(dòng))、shift(移位)等功能鍵，對這些鍵要進(jìn)行調試操作。

2.3變頻器帶機空載運行調試

變頻器帶機(即接上電動(dòng)機)空載(即電動(dòng)機不帶負載)調試，下列四步至關(guān)重要。

(1) 設置電動(dòng)機的功率、極對數，以及確定變頻器的工作電流。

(2)設定變頻器的最大輸出頻率與基底頻率以及設置電動(dòng)機轉矩特性。壓/頻(v/f)工作方式的選擇包括最高工作頻率、基本工作頻率(即基底頻率)和轉矩類(lèi)型等項目。

最高頻率是指變頻器電動(dòng)機系統可以運行的最高頻率，由于變頻器自身的最高工作頻率可能比較高，當電動(dòng)機容許的最高工作頻率低于變頻器的最高工作頻率時(shí)，應按電動(dòng)機及其負載的要求進(jìn)行設定工作的頻率。

基本工作頻率是變頻器對電動(dòng)機進(jìn)行恒功率控制和恒轉矩控制的分界線(xiàn)，應按電動(dòng)機的額定電壓進(jìn)行設定。

轉矩類(lèi)型指負載是恒轉矩負載還是變轉矩負載。用戶(hù)根據變頻器使用說(shuō)明書(shū)中的v/f工作方式圖和負載特點(diǎn)，選擇其中的一種工作方式。通用變頻器均備有多條v/f曲線(xiàn)供用戶(hù)選擇，使用時(shí)應根據負載性質(zhì)選擇合適的v/f曲線(xiàn)。如果是風(fēng)機和泵類(lèi)負載，要將變頻器的轉矩運行代碼設定成變轉矩和降轉矩運行特性。為了改善變頻器啟動(dòng)時(shí)的低速性能，使電動(dòng)機輸出轉矩能滿(mǎn)足生產(chǎn)負載啟動(dòng)要求，要調整啟動(dòng)轉矩。在三相異步電動(dòng)機變頻調速系統中，轉距的控制比較復雜。在低頻段，由于電阻和漏電抗的影響不容忽略，若仍保持v/f為常數，則磁通將減小，從而減小了電動(dòng)機的輸出轉矩。因此在低頻段要對電壓進(jìn)行適當補償以提升轉矩。一般變頻器均由用戶(hù)進(jìn)行人工設定補償。

(3) 將變頻器設置為自帶鍵盤(pán)操作模式，分別按運行鍵、停止鍵，觀(guān)察電動(dòng)機能否正常啟、停。

(4) 按照變頻器使用說(shuō)明書(shū)對其電子熱繼電器功能進(jìn)行設定。

電子熱繼電器的門(mén)限值定義為電動(dòng)機和變頻器兩者額定電流的比值，常用百分數表示。當變頻器輸出電流超過(guò)其容許電流時(shí)，過(guò)流保護設施將切斷變頻器的輸出。因此，變頻器電子熱繼電器的門(mén)限最大值不超過(guò)變頻器的最大容許輸出電流。變頻器過(guò)載保護設置值可以修改。

2.4變頻器負載運行調試

變頻器負載(即變頻器接上電動(dòng)機并且電動(dòng)機帶上負載)運行調試，下列五步必須進(jìn)行。

(1) 手動(dòng)操作變頻器面板上的運行停止鍵，觀(guān)察電動(dòng)機運行停止過(guò)程及變頻器的顯示窗，看是否有異?，F象。

(2)如果啟/停電動(dòng)機過(guò)程中變頻器出現過(guò)流保護動(dòng)作，則應重新設定加速/減速時(shí)間。電動(dòng)機在加速、減速時(shí)的加速度取決于加速轉矩，而變頻器在啟/制動(dòng)過(guò)程中的頻率變化率由用戶(hù)設定。若電動(dòng)機轉動(dòng)慣量或負載變化按預先設定頻率變化率升速或減速時(shí)，有可能出現加速轉矩不夠，從而造成電動(dòng)機失速，即電動(dòng)機轉速與變頻器輸出頻率不協(xié)調，從而造成過(guò)電流或過(guò)電壓。因此需要根據電動(dòng)機轉動(dòng)慣量和負載合理設定加、減速時(shí)間，使變頻器的頻率變化率能與電動(dòng)機轉速變化率相協(xié)調。調試此項設定是否合理的方法是先按經(jīng)驗選定加、減速時(shí)間進(jìn)行設定，若在啟動(dòng)過(guò)程中出現過(guò)流，則可適當延長(cháng)加速時(shí)間;若在制動(dòng)過(guò)程中出現過(guò)流，則適當延長(cháng)減速時(shí)間。

(3)如果變頻器在限定的時(shí)間內仍然出現過(guò)流保護動(dòng)作，應改變啟/停的運行曲線(xiàn)，如從直線(xiàn)改為s形、u形線(xiàn)或反s形、反u形線(xiàn)。當電動(dòng)機負載慣性較大時(shí)，則應采用更長(cháng)的啟/停時(shí)間，并且根據其負載特性設定運行曲線(xiàn)類(lèi)型。

(4)如果變頻器還出現過(guò)流保護動(dòng)作，則應嘗試增加最大電流的保護值，但是不能取消保護，應留有至少10%～20%的保護余量。如果此動(dòng)作依然發(fā)生，則應更換較大一級功率的變頻器。

(5) 如果變頻器帶動(dòng)電動(dòng)機在啟動(dòng)過(guò)程中達不到預設速度，可能有兩種原因：

系統發(fā)生機電共振，可從電動(dòng)機運轉的聲音進(jìn)行判斷。采用設定頻率跳躍值(一般變頻器能設定三級跳躍點(diǎn))的方法，可以避開(kāi)共振點(diǎn)。v/f控制方式的變頻器驅動(dòng)三相異步電動(dòng)機時(shí)，在某些頻率段，電動(dòng)機的電流、轉速會(huì )發(fā)生振蕩，嚴重時(shí)系統無(wú)法運行，甚至在加速過(guò)程中出現過(guò)電流保護，使得電動(dòng)機不能正常啟動(dòng)，在電動(dòng)機輕載或轉動(dòng)慣量較小時(shí)更為嚴重。普通變頻器均備有頻率跨跳功能，用戶(hù)可根據系統出現振蕩的頻率點(diǎn)，在v/f曲線(xiàn)上設定跨跳點(diǎn)及跨跳寬度。當電動(dòng)機加速時(shí)可以自動(dòng)跳過(guò)這些頻率段，保證系統能夠正常運行。

電動(dòng)機的轉矩輸出能力不夠，不同品牌的變頻器出廠(chǎng)參數設定不同，在相同條件下負載能力不同，也可能因變頻器控制方式不同，造成電動(dòng)機的負載能力不同;或因系統的輸出效率不同;造成負載能力會(huì )有所差異。對此種情況，可以增加轉矩提升量的值。如果達不到，可用手動(dòng)轉矩提升功能，但不要設置過(guò)大，電動(dòng)機這時(shí)的溫升會(huì )增加。如果仍然不行，應改用新的控制方式。