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标题: 【汇总贴】变频相关资料大集合（申请加精！！！） [打印本页]

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 00:41
标题: 【汇总贴】变频相关资料大集合（申请加精！！！）
目录 1楼---------------变频器知识大全 3楼---------------变频器原理图 5楼---------------变频器基础及应用 pdg 8楼---------------变频器-常见故障及处理 9楼---------------变频调速应用技术.pdf 12楼--------------变频器基础问答集锦.pdf 13楼--------------变频器日常维护保养条例 14楼--------------通用变频器的维护及故障诊断方法 15楼--------------变频器选型注意事项 16楼--------------高压变频器 17楼--------------变频器与三菱PLC通讯的精简设计.doc 18楼--------------变频控制柜设计时应注意的问题 19楼--------------变频器常见的十大故障现象和故障分析 20楼--------------通用变频器选型、安装、测量与接线规范.pdf 21楼--------------变频与工频切换注意事项 22楼--------------变频器的容量计算与选择 23楼--------------中功率变频调速传动合理选型问题初探 24楼--------------变频器维修经验 25楼--------------高压变频器基本知识入门 26楼--------------变频器维修检测常用方法 27楼--------------变频调速技术应用中应注意的问题 28楼--------------变频器资料 29楼--------------变频器的参数设置 30楼--------------变频器故障代码对照表 31楼--------------西门子通用变频器应用实例手册.pdf 32楼--------------变频器基本原理.ppt 33楼--------------变频器的安装和使用注意问题 34楼--------------变频器控制技术与应用.pdf 38楼--------------各种变频器的常见故障及维修对策 39楼--------------各种变频器的常见故障及维修对策 40楼--------------通用变频器及其应用.PDF 44楼--------------变频器维修与应用.doc 45楼--------------变频调速技术应注意的几个问题 46楼--------------富士变频器维修与故障处理集锦 47楼--------------变频器在选型安装中应注意的问题 48楼--------------变频基本术语 49楼--------------高压变频器在转炉顶吹中的应用 50楼--------------变频器原理介绍 51楼--------------变频器的容量计算及选择 52楼--------------变频器的种类 53楼--------------变频器选定的概要.pdf 54楼--------------浅析变频器的选型、控制电路及常见故障 55楼--------------楼高压变频器的选取及应用节能分析 56楼--------------西门子变频器销售工程师手册 58楼--------------变频调速器的节能节电技术原理及其应用技术 60楼--------------改善变频器性能的若干技术 62楼--------------变频器维修经验谈 63楼--------------富士变频器常见故障判断- 64楼--------------变频器的保护及处理方法 65楼--------------高压变频器的冷却方式 66楼--------------变频器中重要参数的设定 67楼--------------变频器在各行业的应用- 68楼--------------变频器基本参数的调试 69楼--------------变频器频率设置的几种方法 70楼--------------变频器能耗制动应用高度分析 71楼--------------富士变频器的常见故障及维修对策 72楼--------------PLC与变频器的组合应用 73楼--------------变频器的控制方式及应用选型 74楼--------------变频器的应用误区 75楼--------------变频调速维修保护技术系列 76楼--------------变频器在化纤生产线中的应用分析 77楼--------------变频器在空压机改造中的应用 78楼--------------变频器应用中的干扰问题及其对策- 79楼--------------变频器应用中的干扰问题及其对策- 80楼--------------变频器恒压供水控制的几个问提 82楼--------------高压变频器发展现状的分析 83楼--------------变频器结构和故障判断简介 84楼--------------高压变频监控软件标准化平台的设计 85楼--------------变频器在游梁式抽油机控制中的应用 86楼--------------菱科变频器在锅炉节能应用 87楼--------------菱科变频器在游梁式抽油机控制中的应用 88楼--------------菱科变频器在水泥制品行业中的应用 89楼--------------变频器在液体搅拌机上的应用 90楼--------------变频器发展六大特征 91楼--------------电厂应用对高压变频器技术进步的促进 94楼--------------变频器应用注意事项 95楼--------------微能变频器恒压供水上的应用 96楼--------------楼变频器改造多单元染整设备的同步拖动调速系统 97楼--------------谈我国变频调速技术的发展及应用 99楼--------------变频器技术的发展趋势 100楼------------常用低压变频控制柜的设计 102楼------------交流变频调速技术的优势与应用 103楼------------变频器控制回路的抗干扰措施 104楼------------高压绿色变频器应用前景广阔 105楼------------变频器无扰切换在沧炼的应用 106楼------------低压变频器在给水系统中的合理利用 107楼------------高压变频器快速操作法 108楼------------西门子6 SE 7 0系列变频器维修实例.pdf 110楼------------FXGPWIN3.3中文免安装版 112楼------------电动机变频调速图解.pdf 115楼------------变频器初级培训教材.ppt 118楼------------ATV71编程手册.pdf 121楼------------电动机变频器与拖动.pdf 124楼------------EV2000变频器通信协议V1.30(用户版).doc 126楼------------6SE70调试与故障排除 130楼------------ABB变频器的常见故障及维修对策 131楼- ----------三菱FR-F740变频器说明书（应用篇） 136楼------------FR-S500E使用手册(详细篇) 140楼------------变频器的选型与安装 142楼------------李春发谈变频器维修与应用 143楼------------交流电动机的调速ppt 145楼------------西门子PLC+安川变频器 147楼- -----------西门子变频器的外围配置要点 148楼------------西门子变频器的常见故障及维修对策 149楼------------TD3100 系列电梯专用变频器用户手册 152楼------------变频器谐波危害分析及解决措施 153楼------------变频器知识汇编 156楼------------变频器TD2100系列技术手册 159楼------------低压变频器现场应用情况分析介绍 161楼------------变频器用作软起动器时的参数设定 162楼------------三菱变频器在磁棒平网印花机定位控制中的应用 164楼------------罗茨风机变频PID控制原理图.dwg 165楼------------ACS800系列变频器的故障排除及注意的问题 167楼------------EV2000变频器维修培训 170楼------------FR-E500系列变频调速器使用手册 174楼------------五种变频器控制原理图 175楼------------欧陆590+中文使用手册 179楼------------ABB变频器水泵接线图 180楼------------变频器的保护及处理方法 181楼------------森兰SB70系列变频器使用手册 184楼------------变频调速系统抗干扰措施作业指导书 186楼------------变频器功能解析 189楼------------ABB ACS800变频器标准应用程序7.x使用手册 192楼------------变频器在制药行业的应用与选型 194楼------------变频器与伺服的区别 195楼------------科姆龙KV2000变频器在包装机上的应用 196楼------------美国罗克韦尔变频器PF40在云南机床厂的应用 197楼------------德莱尔变频器在机械方面的应用系列 198楼------------变频节能技术在采暖系统中的应用 199楼------------德莱尔变频器在机械方面的应用系列 200楼------------环锭纺使用变频器彰显效果 201楼------------优利康变频器在物流机械中的应用 202楼------------E520系列变频器在圆盘机上的应用 203楼------------F1000变频器在电脑绣花机上的应用 204楼------------YWT系列高油压数字式可编程微机调速器 207楼------------变频器工作产生的噪声与振动及其对策 208楼------------变频器调速装置使用浅析 209楼------------BC2000通用型变频调速器技术特点 210楼------------利德华福高压变频调速系统第二代产品的几个特点 211楼------------ABB变频器说明书 ACS510用户手册 213楼------------LG变频器说明书（各种） 217楼------------丹佛斯变频器说明书（各种） 222楼------------东元变频器说明书（各种） 226楼------------东芝变频器说明书（各种） 233楼- -----------富士变频器说明书（各种） 237楼------------日立变频器说明书（各种） 245楼------------三垦变频器说明书（各种） 250楼- ----------台安变频器说明书（各种） 254楼------------台达变频器说明书（各种） 263楼------------西门子变频器说明书（各种） 268楼------------三菱变频器说明书（各种） 283楼------------松下变频器说明书（各种） 304楼------------西门子变频器常见故障分析 305楼------------通用变频器的网侧谐波及其对策 307楼------------安川变频器说明书 391楼-----------常用变频器功能手册 [ 本帖最后由 hong6601 于 2013-7-11 08:20 编辑 ]

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 16:22
变频器知识大全.pdf

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 16:23
标题: 变频器原理图.pdf
变频器原理图.pdf

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 16:24
变频器原理图.pdf

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 16:31
标题: 变频器基础及应用 pdg
变频器基础及应用 pdg

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 16:31
变频器基础及应用 pdg

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 16:32
变频器基础及应用 pdg

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 16:36
标题: 变频器-常见故障及处理

变频器-常见故障及处理

目前人们所说的交流调速系统，主要指电子式电力变换器对交流电动机的变频调速系统。变频调速系统以其优越于直流传动的特点，在很多场合中都被作为首选的传动方案，现代变频调速基本都采用16位或32位单片机作为控制核心，从而实现全数字化控制，调速性能与直流调速基本相近，但使用变频器时，其维护工作要比直流复杂，一旦发生故障，企业的普通电气人员就很难处理，这里就变频器常见的故障分析一下故障产生的原因及处理方法。一、参数设置类故障常用变频器在使用中，是否能满足传动系统的要求，变频器的参数设置非常重要，如果参数设置不正确，会导致变频器不能正常工作。 1、参数设置常用变频器，一般出厂时，厂家对每一个参数都有一个默认值，这些参数叫工厂值。在这些参数值的情况下，用户能以面板操作方式正常运行的，但以面板操作并不满足大多数传动系统的要求。所以，用户在正确使用变频器之前，要对变频器参数时从以下几个方面进行：（1）确认电机参数，变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。（2）变频器采取的控制方式，即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根据控制精度，需要进行静态或动态辨识。（3）设定变频器的启动方式，一般变频器在出厂时设定从面板启动，用户可以根据实际情况选择启动方式，可以用面板、外部端子、通讯方式等几种。（4）给定信号的选择，一般变频器的频率给定也可以有多种方式，面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定，当然对于变频器的频率给定也可以是这几种方式的一种或几种方式之和。正确设置以上参数之后，变频器基本上能正常工作，如要获得更好的控制效果则只能根据实际情况修改相关参数。 2、参数设置类故障的处理一旦发生了参数设置类故障后，变频器都不能正常运行，一般可根据说明书进行修改参数。如果以上不行，最好是能够把所有参数恢复出厂值，然后按上述步骤重新设置，对于每一个公司的变频器其参数恢复方式也不相同。二、过压类故障变频器的过电压集中表现在直流母线的支流电压上。正常情况下，变频器直流电为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算，则平均直流电压Ud= 1.35 U线＝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，变频器来说，都有一个正常的工作电压范围，当电压超过这个范围时很可能损坏变频器，常见的过电压有两类。 1、输入交流电源过压这种情况是指输入电压超过正常范围，一般发生在节假日负载较轻，电压升高或降低而线路出现故障，此时最好断开电源，检查、处理。 2、发电类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，而负载靠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，因而变频器支流直流回路电压升高，超出保护值，出现故障，而纸机中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。增加再生制动单元功能包括能量消耗型，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）多个电动施动同一个负载时，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。在纸机经常发生在榨部及网部，处理时需加负荷分配控制。可以把处于纸机传动速度链分支的变频器特性调节软一些。三、过流故障过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均，输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查。如果断开负载变频器还是过流故障，说明变频器逆变电路已环，需要更换变频器。四、过载故障过载故障包括变频过载和电机器过载。其可能是加速时间太短，直流制动量过大、电网电压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。负载过重，所选的电机和变频器不能拖动该负载，也可能是由于机械润滑不好引起。如前者则必须更换大功率的电机和变频器；如后者则要对生产机械进行检修。五、其他故障 1、欠压说明变频器电源输入部分有问题，需检查后才可以运行。 2、温度过高如电动机有温度检测装置，检查电动机的散热情况；变频器温度过高，检查变频器的通风情况

[ 本帖最后由 hong6601 于 2009-3-27 16:37 编辑 ]

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 17:06
标题: 变频调速应用技术.pdf
变频调速应用技术.pdf

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 17:07
变频调速应用技术.pdf

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 17:10
标题: 变频器基础问答集锦.pdf
变频器基础问答集锦.pdf

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 17:19
标题: 变频器日常维护保养条例
变频器日常维护保养条例随着工厂自动化技术的发展，变频器日益成为重要的驱动和控制设备，因此保障变频器可靠运行也成为设备保养，降低故障停机时间的重要议题。要确保变频器可靠连续地运行，关键在于日常维护保养。日常维护保养的具体内容可以分为：一、运行数据记录，故障记录：每天要记录变频器及电机的运行数据，包括变频器输出频率，输出电流，输出电压，变频器内部直流电压，散热器温度等参数，与合理数据对照比较，以利于早日发现故障隐患。变频器如发生故障跳闸，务必记录故障代码，和跳闸时变频器的运行工况，以便具体分析故障原因。二、变频器日常检查：　　　每两周进行一次，检查记录运行中的变频器输出三相电压，并注意比较他们之间的平衡度；检查记录变频器的三相输出电流，并注意比较他们之间的平衡度；检查记录环境温度，散热器温度；察看变频器有无异常振动，声响，风扇是否运转正常。三、变频器保养：每台变频器每季度要清灰保养1 次。保养要清除变频器内部和风路内的积灰，脏物，将变频器表面擦拭干净；变频器的表面要保持清洁光亮；在保养的同时要仔细检查变频器，察看变频器内有无发热变色部位，水泥电阻有无开裂现象，电解电容有无膨胀漏液防爆孔突出等现象，PCB 板有否异常，有没有发热烧黄部位。保养结束后，要恢复变频器的参数和接线，送电，带电机工作在3Hz 的低频约1 分钟，以确保变频器工作正常。四、变频器大修：变频器大修项目：

	器件状况判别	更换办法	更换以后的检验
风扇	风扇是变频器的常用备件，风扇损坏分为电气损坏和轴承损坏。电气损坏风扇会不运转，这在日常检查中就可以发现，发现后要立即更换。轴承损坏，可以发现风扇在运转时的噪声和振动明显增大，这时要尽快予以更换。也可以根据相应变频器说明书的建议，在风扇使用到达一定年限后（一般3 年左右），统一予以更换。	推荐使用原装的风扇备件，但有时原装的备件很难买到，或订货周期很长，则可以考虑使用替代品。替代品必须保证外形与安装尺寸与原装的完全一致，电源相同，功耗，风量和质量与原装的相近。	更换以后要试运行，观察风扇的风量，运行噪声和振动的状况，连续运转约半小时，再观察整机的温升，如果一切正常，则可以判定更换（或替换）成功。
主滤波电容	主滤波电解电容是变频器的常用备件。如果电容发生漏液或膨胀或防暴孔破裂的现象，要立即更换。日常检查时要注意检查电容的容量，当电容容量低于标称值15%时，要尽快予以更换。也可以根据相关变频器的说明书，在使用达到一定年限后，统一予以更换。主回路滤波电解电容的使用寿命与变频器的环境温度有较大关联，如果平时实用注意，变频器安装环境良好，则可以大大延长电解电容的使用寿命。	推荐使用原装的电容备件，但有时原装的备件很难买到，或订货周期很长，则可以考虑使用替代品。替代品必须保证安装尺寸与原装的完全一致，长度小于或等于原装的，耐压和标称工作温度大于或等于原装的，总电容量与原先的相近。	更换以后要试运行，满载运行2 小时，如果电容本体没有严重发热，则可以确认更换成功。
大功率电阻	观察大功率电阻的表面颜色，如果是水泥电阻的话要观察电阻表面是否有裂缝，如果电阻老化现象明显（颜色变黑，严重开裂），则要求更换。	推荐使用原装的电阻备件，但也可以用替代品。替代品首先功率和电阻值要与原装电阻相近，其此要求安装方式和安装尺寸也要与原来的一致。	更换以后要试运行，断电，送电重复3 次，注意断电再送电之间的时间间隔，再带满载运行半小时，如果一切正常则可以确认更换成功。
接触器或继电器	接触器或继电器一般有累计动作次数寿命，超过了的话就要更换。日常检查如发现触点接触不良的话，要立即更换。	推荐使用原装的备件，但也可以用替代品。替代品的触点容量和线圈要与原装的一致，安装方式和安装尺寸也要与原来的相同。质量也要相当。	更换以后要试运行，令接触器反复动作多次，再带满载运行半小时，如果一切正常则可以确认更换成功。
结构件	变频器的塑料外壳有可能被碰坏，视具体情况决定是否更换。变频器内部安装螺丝如有打滑或生锈的情况，应当予以更换。	外壳更换一定要用原装备件，螺丝等结构件则可以用相同规格相同质量的替代产品。	螺丝更换以后一定要拧紧，并带满载试验，确保不会因为接触电阻太大而引起发热。
操作显示单元	变频器的操作显示单元如果有显示缺失或按键失效的现象，则要予以更换。	更换要用原装的产品或兼容的升级替代产品。	更换后要上电检查显示和动作是否完全正常。
印刷线路板	印刷线路板原则上不去更换，但如在日常检查中发现有严重发热烧黑的现象，则可以考虑予以更换。	更换一定要用原装备件。	更换后要做满载试验约1 小时，运行正常才能确认更换成功。

变频器具体大修项目主要依据变频器使用年限以及日常检查的结果决定。

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 17:20
标题: 通用变频器的维护及故障诊断方法
通用变频器的维护及故障诊断方法　　1 概述　　　　随着自动化领域的不断发展，变频器的应用也深入到各行各业，变频器的发展也在不断地推陈出新，功能越来越大，可靠性也相应地提高。但是如果使用不当，操作有误，维护不及时，仍会发生故障或运行状况改变缩短设备的使用寿命。因此，日常的维护与检修工作显得尤为重要。　　　　2 注意事项　　　　操作人员必须熟悉变频器的基本工作原理、功能特点，具有电工操作基本知识。在对变频器检查及保养之前，必须在设备总电源全部切断；并且等变频器Chang灯完全熄灭的情况下进行。　　　　3 日常检查事项　　　　变频器上电之前应先检测周围环境的温度及湿度，温度过高会导致变频器过热报警，严重时会直接导致变频器功率器件损坏、电路短路；空气过于潮湿会导致变频器内部直接短路。在变频器运行时要注意其冷却系统是否正产，如：风道排风是否流畅，风机是否有异常声音。一般防护等级比较高的变频器如：IP20以上的变频器可直接敞开安装，IP20以下的变频器一般应是柜式安装，所以变频柜散热效果如何将直接影响变频器的正常运行，变频器的排风系统如风扇旋转是否流畅，进风口是否有灰尘及阻塞物都是我们日常检查不可忽略的地方。电动机电抗器、变压器等是否过热，有异味；变频器及马达是否有异常响声；变频器面板电流显示是否偏大或电流变化幅度太大，输出UVW三相电压与电流是否平衡等。　　　　4 定期保养　　　　清扫空气过滤器冷却风道及内部灰尘。检查螺丝钉、螺栓以及即插件等是否松动，输入输出电抗器的对地及相间电阻是否有短路现象，正常应大于几十兆欧。导体及绝缘体是否有腐蚀现象，如有要及时用酒精擦拭干净。在条件允许的情况下，要用示波器测量开关电源输出各电路电压的平稳性，如：5V、12V、15V、24V等电压。测量驱动器电路各路波形的方法是否有畸变。UVW相间波形是否为正弦波。接触器的触点是否有打火痕迹，严重的要更换同型号或大于原容量的新品；确认控制电压的正确性，进行顺序保护动作试验；确认保护显示回路无异常；确认变频器在单独运行时输出电压的平衡度。　　　　建议定期检查，应一年进行一次。　　　　5 备件的更换　　　　变频器由多种部件组成，其中一些部件经长期工作后其性能会逐渐降低、老化，这也是变频器发生故障的主要原因，为了保证设备长期的正常运转，下列器件应定期更换：　　　　（1）冷却风扇　　　　变频器的功率模块是是发热最严重的器件，其连续工作所产生的热量必须要及时排出，一般风扇的寿命大约为10kh~40kh。按变频器连续运行折算为2~3年就要更换一次风扇，直接冷却风扇有二线和三线之分，二线风扇其中一线为正极，另一线为负线，更换时不要接错；三线风扇除了正、负极外还有一根检测线，更换时千万注意，否则会引起变频器过热报警。交流风扇一般为220V、380V之分，更换时电压等级不要搞错。　　　　（2）滤波电容　　　　中间直流回路滤波电容：又称电解电容，其主要作用就是平滑直流电压，吸收直流中的低频谐波，它的连续工作产生的热量加上变频器本身产生的热量都会加快其电解液的干涸，直接影响其容量的大小。正常情况下电容的使用寿命为5年。建议每年定期检查电容容量一次，一般其容量减少20%以上应更换。　　　　6 测试　　　　6.1 静态测试　　　　（1）测试整流电路　　　　找到变频器内部直流电源的P端和N端，将万用表调到电阻X10档，红表棒接到P，黑表棒分别依到R、S、T，应该有大约几十欧的阻值，且基本平衡。相反将黑表棒接到P端，红表棒依次接到R、S、T，有一个接近于无穷大的阻值。将红表棒接到N端，重复以上步骤，都应得到相同结果。如果有以下结果，可以判定电路已出现异常，A.阻值三相不平衡，可以说明整流桥故障。B.红表棒接P端时，电阻无穷大，可以断定整流桥故障或起动电阻出现故障。　　　　（2）测试逆变电路　　　　将红表棒接到P端,黑表棒分别接U、V、W上，应该有几十欧的阻值，且各相阻值基本相同，反相应该为无穷大。将黑表棒接到N端，重复以上步骤应得到相同结果，否则可确定逆变模块故障。　　　　6.2 动态测试　　　　在静态测试结果正常以后，才可进行动态测试，即上电试机。在上电前后必须注意以下几点: 　　　　（1）上电之前，须确认输入电压是否有误，将380V电源接入220V级变频器之中会出现炸机（炸电容、压敏电阻、模块等）。　　　　（2）检查变频器各接播口是否已正确连接,连接是否有松动,连接异常有时可能导致变频器出现故障,严重时会出现炸机等情况。　　　　（3）上电后检测故障显示内容,并初步断定故障及原因。　　　　（4）如未显示故障,首先检查参数是否有异常,并将参数复归后,进行空载(不接电机)情况下启动变频器,并测试U、V、W三相输出电压值。如出现缺相、三相不平衡等情况，则模块或驱动板等有故障。　　　　（5）在输出电压正常（无缺相、三相平衡）的情况下，带载测试。测试时，最好是满负载测试。　　　　7 故障判断　　　　（1）整流模块损坏　　　　一般是由于电网电压或内部短路引起。在排除内部短路情况下，更换整流桥。在现场处理故障时，应重点检查用户电网情况，如电网电压，有无电焊机等对电网有污染的设备等。　　　　（2）逆变模块损坏　　　　一般是由于电机或电缆损坏及驱动电路故障引起。在修复驱动电路之后，测驱动波形良好状态下，更换模块。在现场服务中更换驱动板之后，还必须注意检查马达及连接电缆。在确定无任何故障下，运行变频器。　　　　（3）上电无显示　　　　一般是由于开关电源损坏或软充电电路损坏使直流电路无直流电引起，如启动电阻损坏，也有可能是面板损坏。　　　　（4）上电后显示过电压或欠电压　　　　一般由于输入缺相，电路老化及电路板受潮引起。找出其电压检测电路及检测点，更换损坏的器件。　　　　（5）上电后显示过电流或接地短路　　　　一般是由于电流检测电路损坏。如霍尔元件、运放等。　　　　（6）启动显示过电流　　　　一般是由于驱动电路或逆变模块损坏引起。　　　　（7）空载输出电压正常,带载后显示过载或过电流　　　　该种情况一般是由于参数设置不当或驱动电路老化,模块损伤引起。

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 17:21
标题: 变频器选型注意事项
变频器选型注意事项1.负载类型和变频器的选择：变频器不是在任何情况下都能正常使用，因此用户有必要对负载、环境要求和变频器有更多了解,电动机所带动的负载不一样，对变频器的要求也不一样。　　A:风机和水泵是最普通的负载：对变频器的要求最为简单，只要变频器容量等于电动机容量即可（空压机、深水泵、泥沙泵、快速变化的音乐喷泉需加大容量）。　　B:起重机类负载：这类负载的特点是启动时冲击很大，因此要求变频器有一定余量。同时，在重物下放肘，会有能量回馈，因此要使用制动单元或采用共用母线方式。　　C:不均行负载：有的负载有时轻，有时重，此时应按照重负载的情况来选择变频器容量，例如轧钢机机械、粉碎机械、搅拌机等。　　D:大惯性负载：如离心机、冲床、水泥厂的旋转窑，此类负载惯性很大，因此启动时可能会振荡，电动机减速时有能量回馈。应该用容量稍大的变频器来加快启动，避免振荡。配合制动单元消除回馈电能。　　2.长期低速动转，由于电机发热量较高，风扇冷却能力降低，因此必须采用加大减速比的方式或改用6级电机，使电机运转在较高频率附近。　　3.变频器安装地点必需符合标准环境的要求，否则易引起故障或缩短使用寿命；变频器与驱动马达之间的距离一般不超过50米，若需更长的距离则需降低载波频率或增加输出电抗器选件才能正常运转。

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 17:25
标题: 高压变频器
高压变频器　　变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，高压大功率变频调速装置不断地成熟起来，原来一直难于解决的高压问题，近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。其应用的领域和范围也越来越为广范，这使得高效、合理地利用能源（尤其是电能）成为了可能。电机是国民经济中主要的耗电大户，高压大功率的更为突出，而这些设备大部分都有节能的潜力。大力发展高压大功率变频调速技术，，将是时代赋予我们的一项神圣使命，而这一使命也将具有深远的意义。　　高压大功率变频调速装置被广泛地应用于石油化工、市政供水、冶金钢铁、电力能源等行业的各种风机、水泵、压缩机、轧钢机等。编辑本段分类与结构　　高压变频器的种类繁多，其分类方法也多种多样。按着中间环节有无直流部分，可分为交交变频器和交直交变频器；按着直流部分的性质，可分为电流型和电压型变频器；按着有无中间低压回路，可分为高高变频器和高低高变频器；按着输出电平数，可分为两电平、三电平、五电平及多电平变频器；按着电压等级和用途，可分为通用变频器和高压变频器；按着嵌位方式，可分为二极管嵌位型和电容嵌位型变频器等等。　　电流型变频器　　由于在变频器的直流环节采用了电感元件而得名，其优点是具有四象限运行能力，能很方便地实现电机的制动功能。缺点是需要对逆变桥进行强迫换流，装置结构复杂，调整较为困难。另外，由于电网侧采用可控硅移相整流，故输入电流谐波较大，容量大时对电网会有一定的影响。　　电压型变频器　　由于在变频器的直流环节采用了电容元件而得名，其特点是不能进行四象限运行，当负载电动机需要制动时，需要另行安装制动电路。功率较大时，输出还需要增设正弦波滤波器。　　高低高变频器　　采用升降压的办法，将低压或通用变频器应用在中、高压环境中而得名。原理是通过降压变压器，将电网电压降到低压变频器额定或允许的电压输入范围内，经变频器的变换形成频率和幅度都可变的交流电，再经过升压变压器变换成电机所需要的电压等级。　　这种方式，由于采用标准的低压变频器，配合降压，升压变压器，故可以任意匹配电网及电动机的电压等级，容量小的时候（<500KW）改造成本较直接高压变频器低。缺点是升降压变压器体积大，比较笨重，频率范围易受变压器的影响。　　一般高低高变频器可分为电流型和电压型两种。　　▲高低高电流型变频器　　电路拓扑结构如图1所示，在低压变频器的直流环节由于采用了电感元件而得名。输入侧采用可控硅移相控制整流，控制电动机的电流，输出侧为强迫换流方式，控制电动机的频率和相位。能够实现电机的四象限运行。　　▲高低高电压型变频器　　电路拓扑结构如图2所示，在低压变频器的直流环节由于采用了电容元件而得名。输入侧可采用可控硅移相控制整流，也可以采用二极管三相桥直接整流，电容的作用是滤波和储能。逆变或变流电路可采用GTO ，IGBT，IGCT 或 SCR元件，通过SPWM变换，即可得到频率和幅度都可变的交流电，再经升压变压器变换成电机所需要的电压等级。需要指出的是，在变流电路至升压变压器之间还需要置入正弦波滤波器(F)，否则升压变压器会因输入谐波或dv/dt过大而发热，或破坏绕组的绝缘。该正弦波滤波器成本很高，一般相当于低压变频器的1/3到1/2的价格。　　高高变频器　　高高变频器无需升降压变压器，功率器件在电网与电动机之间直接构建变换器。由于功率器件耐压问题难于解决，目前国际通用做法是采用器件串联的办法来提高电压等级，其缺点是需要解决器件均压和缓冲难题，技术复杂，难度大。但这种变频器由于没有升降压变压器，故其效率较高低高方式的高，而且结构比较紧凑。　　高高变频器也可分为电流型和电压型两种。　　▲高高电流型变频器　　它采用GTO，SCR或IGCT元件串联的办法实现直接的高压变频，目前电压可达10KV。由于直流环节使用了电感元件，其对电流不够敏感，因此不容易发生过流故障，逆变器工作也很可靠，保护性能良好。其输入侧采用可控硅相控整流，输入电流谐波较大。变频装置容量大时要考虑对电网的污染和对通信电子设备的干扰问题。均压和缓冲电路，技术复杂，成本高。由于器件较多，装置体积大，调整和维修都比较困难。逆变桥采用强迫换流，发热量也比较大，需要解决器件的散热问题。其优点在于具有四象限运行能力，可以制动。　　需要特别说明的是，该类变频器由于较低的输入功率因数和较高的输入输出谐波，故需要在其输入输出侧安装高压自愈电容。　　▲高高电压型变频器　　电路结构采用IGBT 直接串联技术，也叫直接器件串联型高压变频器。其在直流环节使用高压电容进行滤波和储能，输出电压可达6KV，其优点是可以采用较低耐压的功率器件，串联桥臂上的所有IGBT作用相同，能够实现互为备用，或者进行冗余设计。缺点是电平数较低，仅为两电平，输出电压dV/dt也较大，需要采用特种电动机或整加高压正弦波滤波器，其成本会增加许多。它不具有四象限运行功能，制动时需另行安装制动单元。　　这种变频器同样需要解决器件的均压问题，一般需特殊设计驱动电路和缓冲电路。对于IGBT驱动电路的延时也有极其苛刻的要求。一旦IGBT的开通、关闭的时间不一致，或者上升、下降沿的斜率相差太悬殊，均会造成功率器件的损坏. 　　嵌位型变频器　　钳位型变频器一般可分为二极管钳位型和电容钳位型。　　▲二极管嵌位型变频器　　电路拓扑结构如图5所示，它既可以实现二极管中点嵌位，也可以实现三电平或更多电平的输出，其技术难度较直接器件串联型变频器低。由于直流环节采用了电容元件，因此它仍属于电压型变频器。这种变频器需要设置输入变压器，它的作用是隔离与星角变换，能够实现12脉冲整流，并提供中间嵌位零电平。通过辅助二极管将IGBT等功率器件强行嵌位于中间零电平上，从而使IGBT两端不会因过压而烧毁，又实现了多电平的输出。　　这种变频器结构，输出可以不安装正弦波滤波器。　　▲电容嵌位型变频器　　电路拓扑结构如图6所示，它采用同桥臂增设悬浮电容的办法实现了功率器件的嵌位，目前这种变频器应用的比较少。　　单元串联型变频器　　这是近几年才发展起来的一种电路拓扑结构，它主要由输入变压器、功率单元和控制单元三大部分组成。采用模块化设计，由于采用功率单元相互串联的办法解决了高压的难题而得名，可直接驱动交流电动机，无需输出变压器，更不需要任何形式的滤波器。　　整套变频器共有18个功率单元，每相由6台功率单元相串联，并组成Y形连接，直接驱动电机。每台功率单元电路、结构完全相同，可以互换，也可以互为备用。　　变频器的输入部分是一台移相变压器，原边Y形连接，副边采用沿边三角形连接，共18副三相绕组，分别为每台功率单元供电。它们被平均分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三大部分，每部分具有６副三相小绕组，之间均匀相位偏移10度。　　该变频器的特点如下：　　① 采用多重化PWM方式控制，输出电压波形接近正弦波。　　② 整流电路的多重化，脉冲数多达36，功率因数高，输入谐波小。　　③ 模块化设计，结构紧凑，维护方便，增强了产品的互换性。　　④ 直接高压输出，无需输出变压器。　　⑤ 极低的dv/dt输出，无需任何形式的滤波器。　　⑥ 采用光纤通讯技术，提高了产品的抗干扰能力和可靠性。　　⑦ 功率单元自动旁通电路，能够实现故障不停机功能。编辑本段高压变频器的发展背景及其重要意义　　随着现代电力电子技术及计算机控制技术的迅速发展，促进了电气传动的技术革命。交流调速取代直流调速，计算机数字控制取代模拟控制已成为发展趋势。交流电机变频调速是当今节约电能，改善生产工艺流程，提高产品质量，以及改善运行环境的一种主要手段。变频调速以其高效率，高功率因数，以及优异的调速和启制动性能等诸多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。　　以前的高压变频器，由可控硅整流，可控硅逆变等器件构成，缺点很多，谐波大，对电网和电机都有影响。近年来，发展起来的一些新型器件将改变这一现状，如IGBT、IGCT、SGCT等等。由它们构成的高压变频器，性能优异，可以实现PWM逆变，甚至是PWM整流。不仅具有谐波小，功率因数也有很大程度的提高。编辑本段国产高压变频器的发展现状　　目前，在国内有大量的低压变频器厂商，其大部分为AC380V的中小功率产品，而在高压大功率变频器方面，却为数不多。能够研制、生产、并提供服务的高压变频器厂商，仅有少数的具备科研能力或资金实力的个别企业。　　国内仅有少部分的中、高压电机进行了变频调速改造，且普通采用V/f控制方式。高压变频器的品种和性能还处于发展阶段，每年市场仍需大量进口。这些状况主要表现在如下几个方面：　　① 国外各大品牌的产品正加紧占领国内市场，并加快了本地化的步伐。　　② 具有研发能力和产业化规模的企业少。　　③ 国产高压变频器的功率等级较低，目前不超过3500KW。　　④ 国内高压变频器的技术标准还有待规范。　　⑤ 与高压变频器相配套的产业很不发达。　　⑥ 生产工艺落后，勉强满足变频器产品的技术要求，但是价格低廉。　　⑦ 变频器中使用的功率半导体，驱动电路，电解电容等关键器件完全依赖进口。　　⑧ 与发达国家的技术差距在缩小，具有自主知识产权的产品正应用在国民经济中。　　⑨ 已经研制出具有瞬时掉电再恢复、故障再恢复等功能的变频器。　　⑩ 能够进行四象限运行的高压变频器尚在研究与开发中。编辑本段国外高压变频器的发展现状　　国外各大品牌的变频器生产商，均形成了系列化的产品，其控制系统也已实现全数字化。几乎所有的产品均具有矢量控制功能，完善的工艺水平也是国外品牌的一大特点。目前，在发达国家，只要有电机的场合，就会同时有变频器的存在。其现阶段发展情况主要表现如下：　　① 技术开发起步早，并具有相当大的产业化规模。　　② 能够提供特大功率的变频器，目前已超过10000KW。　　③ 变频调速产品的技术标准比较完备。　　④ 与变频器相关的配套产业及行业初具规模。　　⑤ 能够生产变频器中的功率器件，如IGBT、IGCT、SGCT等。　　⑥ 高压变频器在各个行业中被广泛应用，并取得了显著的经济效益。　　⑦ 产品国际化，当地化加剧。　　⑧ 新技术，新工艺层出不穷，并被大量的、快速的应用于产品中。　　⑨ 目前，没有10KV产品。编辑本段高压变频器的未来发展态势　　交流变频调速技术是强弱电混合，机电一体的综合技术，既要处理巨大电能的转换（整流、逆变），又要处理信息的收集、变换和传输，因此它必定会分成功率和控制两大部分。前者要解决与高压大电流有关的技术问题，后者要解决的软硬件控制问题。因此，未来高压变频调速技术也将在这两方面得到发展，其主要表现为：　　① 高压变频器将朝着大功率，小型化，轻型化的方向发展。　　② 高压变频器将向着直接器件高压和多重叠加（器件串联和单元串联）两个方向发展。　　③ 更高电压、更大电流的新型电力半导体器件将应用在高压变频器中。　　④ 现阶段，IGBT、IGCT、SGCT仍将扮演着主要的角色，SCR、GTO将会退出变频器市场。　　⑤ 无速度传感器的矢量控制、磁通控制和直接转矩控制等技术的应用将趋于成熟。　　⑥ 全面实现数字化和自动化：参数自设定技术；过程自优化技术；故障自诊断技术。　　⑦ 应用32位MCU、DSP及ASIC等器件，实现变频器的高精度，多功能。　　⑧ 相关配套行业正朝着专业化，规模化发展，社会分工将更加明显。编辑本段【高压变频器抗干扰的常用措施】　　高压变频器抗干扰的常用措施：　　（1）高压变频器的E端要与控制柜及电机的外壳相连，要接保安地，接地电阻应小于100Ω，可吸收突波干扰。　　（2）高压变频器的输入或输出端加装电感式磁环滤波器。平性并绕3-4圈，有助于抑制高次谐波（此方法简单易行，价格低廉）。　　（3）上述磁环滤波器还可根据现场情况加绕在高压变频器控制信号端或模拟信号给定端的　　进线上。　　（4）装有高压变频器的电控柜中，动力线和信号线应分开穿管走线，金属软管应接地良好。　　（5）模拟信号线要选用屏蔽线，单端在高压变频器处接仿真地。　　（6）还可通过调整高压变频器的载频来改善干扰。频率越低，干扰越小，但电磁噪声越大。　　（7）RS485通讯口与上位机相连一定要采用光电隔离的传输方式，以提高通信系统的抗　　干扰性能。　　（8）外配计算机或仪表的供电要和高压变频器的动力装置供电分开，尽量避免共享一个内　　部变压器。　　（9）在受干扰的仪表设备方面也要进行独立屏蔽，市场上的温控器、PID调节器、PLC、传感器或变送器等仪表，都要加装金属屏蔽外壳并与保安地相连。必要时，可在此类仪表的电源进线端加装上述的电感式磁环滤波器。

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 17:29
标题: 变频器与三菱PLC通讯的精简设计.doc
变频器与三菱PLC通讯的精简设计

变频器与PLC通讯的精简设计(一) 一、引言

　　在工业自动化控制系统中，最为常见的是PLC和变频器的组合应用，并且产生了多种多样的PLC控制变频器的方法，其中采用RS-485通讯方式实施控制的方案得到广泛的应用：因为它抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远且造价低廉。但是，RS-485的通讯必须解决数据编码、求取校验和、成帧、发送数据、接收数据的奇偶校验、超时处理和出错重发等一系列技术问题，一条简单的变频器操作指令，有时要编写数十条PLC梯形图指令才能实现，编程工作量大而且繁琐，令设计者望而生畏。

　　本文介绍一种非常简便的三菱FX系列PLC通讯方式控制变频器的方法：它只需在PLC主机上安装一块RS-485通讯板或挂接一块RS-485通讯模块；在PLC的面板下嵌入一块造价仅仅数百元的“功能扩展存储盒”，编写4条极其简单的PLC梯形图指令，即可实现8台变频器参数的读取、写入、各种运行的监视和控制，通讯距离可达50m或500m。这种方法非常简捷便利，极易掌握。本文以三菱产品为范例，将这种“采用扩展存储器通讯控制变频器 ”的简便方法作一简单介绍。

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 17:29
标题: 变频控制柜设计时应注意的问题
变频器控制柜设计时应注意的问题变频控制系统设计前，一定要了解系统配制，工作方式，环境，控制方式，客户具体要求具体系统分新设计系统还是旧设备改造系统。对旧设备改造，电气工程师应该确切知道如下技术参数及要求。 1. 电机具体参数：a.出厂日期b. 厂商（国产，进口）c.电机的额定电压d.额定电流e.相数。 2. 电机的负载特性类型. 3. 工作制式。 4. 电机起动方式。 5. 工作环境。如现场的温度、防护等级、电磁辐射等级、防爆等级、配电具体参数。 6. 变频柜安装位置到电机位置实际距离。（变频柜到电机距离是非常重要的参数） 7. 变频柜拖动电机的数量及方式。 8. 变频柜与旧的电气系统的切换关系。一般为Δ-Y启动与变频工作互为备用切换保护。 9.变频柜的外围传感变送器的选用参数及采样地点。 10.变频控制柜的控制方式，如手动/自动，本地/远程，控制信号的量程,是否通讯组网。 11.强电回路与弱电回路的隔离。采集及控制信号的隔离。 12.工作场合的供电质量，如防雷，浪涌，电磁辐射。对新变频系统，电气工程师应该与机械工程师对传动机械负载特性，深入了解，才能确电机类型，容量。根据电机机械负载特性，容量，选用变频器的类型、容量。目前，机械负载与电机转矩特性有许多种类，常用有三种。 1．恒转矩负载。如传送带，升降机等用公式表式为 P=T*N/975 P-电机的功率 T-电机转矩 N-电机转速对恒转矩，系统设计应注意：（1）电机应选变频器专用电机（2）变频柜应加装专用冷却风扇（3）增大电机容量，降低负载特性（4）增大变频器的容量（5）变频器的容量与电机的容量关系应根据品牌，一般为1.1~1.5电机的容量。 2．平方转矩负载。如风机，水泵类用公式表式为 T=K1*N2 ，P=K2*N3 P-电机的功率 T-电机转矩 N-电机转速一般，风机，水泵，采用变频节能，理论与实际证明节能为40~50%左右，此类应用占变频器应用30~40%左右。对平方转矩负载，系统设计应注意：（1）电机通常选异步交流电机。（2）根据环境需要，选电机防护等级和方式。（3）大于7.5KW变频柜,应加装通风散热设施（4）电机与变频器容量关系。关系系数国外变频器容量国产变频器容量国外变频器容量相当国外电机容量 1.3-1.5电机容量国产电机容量 1.5-2电机容量 3．恒功率负载。如卷扬机，机床主轴。公式：P=T*N/975=CONT。一般达到特定速度段时，按恒转矩，超过特定速度时，按恒功率运转。恒功率机械特性较复杂。对于每个变频控制柜，设计是整个系统重点，最能体现产品质量关键环节。对于变频控制柜，电气设计工程师应在如下设计方面入手。 1. 变频控制系统的原理图设计 2. 电路主路设计。 3. 电路控制路设计。包括常规控制电路，4. PLC控制接口电路，5. 变频器联网等。 6. 变频控制柜的工艺设计。包括电气工艺设计，7. 柜体板金工艺设计。原理图设计根据以上所述的原理规则，参照变频控制柜的原理图，根据实际需要，画出原理图。电路主路设计。按如下顺序选择主回路电器件。（1）确定机械负载特性：a.功率 b.扭矩 c.转速（2）确定电机特性:a.额定电压 b.额定功率 c.额定电流（3）根据以上条件和实际客户的需要，对下列电器元件取舍: a.TR-变压器为可选项，根据电压等级标准，选配。 b.FU-熔断丝，一般要，选择为2.5-4倍额定变频器电流。注意熔断丝选速熔类。 c.QA-空开，一般要选择为1.2倍额定变频器电流 d.KM-接触器，必须要选择为额定变频器电流 e.LY-防雷浪涌器，最好要，特别雷暴多发区，以及交流电源尖峰浪涌多发场合，保护变频系统免遭意外破坏。一般配40KVA浪涌器。 f.DK-电抗器电抗器的作用是抑制变频器输入输出电流重高次谐波成份带来的不良影响，而滤波器的作用是抑制由变频器带来的无线电电波干扰，即电波噪声。有的变频器内置电抗器，有的场合也可不装电抗器。一般，多大功率变频器配多大电抗器，变频器厂商提供参数。选择电抗器的参数，可由下面公式计算 L=(2%~5%)V/6.18*F*I V-额定电压 V I-额定电流 A F-最大频率 HZ LBI/ LBO 输入输出滤波器，一般应根据频率进行配置 R-制动电阻计算较复杂，应在变频器柜制造商指导下配置。电路控制回路设计，按电气工程师知识及变频器要求设计。但应注意：（1）输入/输出的弱电信号与PLC、仪表、传感变送器一定采取信号隔离，否则控制系统信号混乱，系统不正常。（2）与PLC常规控制系统接口，一定加装浪涌吸收器，控制电源应采用隔离

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 17:31
标题: 变频器常见的十大故障现象和故障分析
变频器常见的十大故障现象和故障分析

1过流（OC）过流是变频器报警最为频繁的现象。 1.1现象 (1) 重新启动时，一升速就跳闸。这是过电流十分严重的现象。主要原因有负载短路，机械部位有卡住;逆变模块损坏;电动机的转矩过小等现象引起。 (2) 上电就跳，这种现象一般不能复位，主要原因有模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏。 (3) 重新启动时并不立即跳闸而是在加速时，主要原因有加速时间设置太短、电流上限设置太小、转矩补偿(VF)设定较高。 1.2 实例 (1) 一台LG-IS3-4 3.7kW变频器一启动就跳“OC” 分析与维修打开机盖没有发现任何烧坏的迹象，在线测量IGBT(7MBR25NF-120)基本判断没有问题，为进一步判断问题，把IGBT拆下后测量7个单元的大功率晶体管开通与关闭都很好。在测量上半桥的驱动电路时发现有一路与其他两路有明显区别，经仔细检查发现一只光耦A3120输出脚与电源负极短路，更换后三路基本一样。模块装上上电运行一切良好。 (2) 一台BELTRO-VERT 2.2kW变频通电就跳“OC”且不能复位。分析与维修首先检查逆变模块没有发现问题。其次检查驱动电路也没有异常现象，估计问题不在这一块，可能出在过流信号处理这一部位，将其电路传感器拆掉后上电，显示一切正常，故认为传感器已坏，找一新品换上后带负载实验一切正常。二、过压（OU）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问题。 (1) 实例一台台安N2系列3.7kW变频器在停机时跳“OU”。分析与维修在修这台机器之前，首先要搞清楚“OU”报警的原因何在，这是因为变频器在减速时，电动机转子绕组切割旋转磁场的速度加快，转子的电动势和电流增大，使电机处于发电状态，回馈的能量通过逆变环节中与大功率开关管并联的二极管流向直流环节，使直流母线电压升高所致，所以我们应该着重检查制动回路，测量放电电阻没有问题，在测量制动管(ET191)时发现已击穿，更换后上电运行，且快速停车都没有问题。三、欠压（Uu）欠压也是我们在使用中经常碰到的问题。主要是因为主回路电压太低(220V系列低于200V，380V系列低于400V)，主要原因整流桥某一路损坏或可控硅三路中有工作不正常的都有可能导致欠压故障的出现，其次主回路接触器损坏，导致直流母线电压损耗在充电电阻上面有可能导致欠压.还有就是电压检测电路发生故障而出现欠压问题。 3.1 举例 (1) 一台CT 18.5kW变频器上电跳“Uu”。分析与维修经检查这台变频器的整流桥充电电阻都是好的，但是上电后没有听到接触器动作，因为这台变频器的充电回路不是利用可控硅而是靠接触器的吸合来完成充电过程的，因此认为故障可能出在接触器或控制回路以及电源部分，拆掉接触器单独加24V直流电接触器工作正常。继而检查24V直流电源，经仔细检查该电压是经过LM7824稳压管稳压后输出的，测量该稳压管已损坏，找一新品更换后上电工作正常。 (2) 一台DANFOSS VLT5004变频器，上电显示正常，但是加负载后跳“ DC LINK UNDERVOLT”(直流回路电压低)。分析与维修这台变频器从现象上看比较特别，但是你如果仔细分析一下问题也就不是那么复杂，该变频器同样也是通过充电回路，接触器来完成充电过程的，上电时没有发现任何异常现象，估计是加负载时直流回路的电压下降所引起，而直流回路的电压又是通过整流桥全波整流,然后由电容平波后提供的，所以应着重检查整流桥，经测量发现该整流桥有一路桥臂开路，更换新品后问题解决。四、过热（OH）过热也是一种比较常见的故障，主要原因周围温度过高，风机堵转，温度传感器性能不良，马达过热。举例一台ABB ACS500 22kW变频器客户反映在运行半小时左右跳“OH”。分析与维修因为是在运行一段时间后才有故障，所以温度传感器坏的可能性不大，可能变频器的温度确实太高，通电后发现风机转动缓慢，防护罩里面堵满了很多棉絮(因该变频器是用在纺织行业)，经打扫后开机风机运行良好，运行数小时后没有再跳此故障。五、输出不平衡输出不平衡一般表现为马达抖动，转速不稳，主要原因模块坏，驱动电路坏，电抗器坏等。 5.1举例一台富士 G9S 11KW变频器，输出电压相差100V左右。分析与维修打开机器初步在线检查逆变模块(6MBI50N-120)没发现问题，测量6路驱动电路也没发现故障，将其模块拆下测量发现有一路上桥大功率晶体管不能正常导通和关闭，该模块已经损坏，经确认驱动电路无故障后更换新品后一切正常。六、过载过载也是变频器跳动比较频繁的故障之一，平时看到过载现象我们其实首先应该分析一下到底是马达过载还是变频器自身过载,一般来讲马达由于过载能力较强,只要变频器参数表的电机参数设置得当,一般不大会出现马达过载.而变频器本身由于过载能力较差很容易出现过载报警.我们可以检测变频器输出电压。七、开关电源损坏这是众多变频器最常见的故障，通常是由于开关电源的负载发生短路造成的，丹佛斯变频器采用了新型脉宽集成控制器UC2844来调整开关电源的输出，同时UC2844还带有电流检测，电压反馈

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 17:34
标题: 通用变频器选型、安装、测量与接线规范.pdf
通用变频器选型、安装、测量与接线规范1变频器的选型 变频器的正确选择对于控制系统的正常运行是非常关键的。选择变频器时必须要充分了解变频器所驱动的负载特性。人们在实践中常将生产机械分为三种类型：恒转矩负载、恒功率负载和风机、水泵负载。恒转矩负载：负载转矩TL与转速n无关，任何转速下TL总保持恒定或基本恒定。例如传送带、搅拌机，挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载都属于恒转矩负载。变频器拖动恒转矩性质的负载时，低速下的转矩要足够大。并且有足够的过载能力。如果需要在低速下稳速运行。应该考虑标准异步电动机的散热能力，避免电动机的温升过高。恒功率负载：机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩，大体与转速成反比，这就是所谓的恒功率负载。负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的。当速度很低时。受机械强度的限制。TL不可能无限增大，在低速下转变为恒转矩性质。负载的恒功率区和恒转矩区对传动方案的选择有很大的影响。电动机在恒磁通调速时，最大容许输出转矩不变，属于恒转矩调速；而在弱磁调速时，最大容许输出转矩与速度成反比。属于恒功率调速。如果电动机的恒转矩和恒功率调速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时。即所谓“匹配”的情况下，电动机的容量和变频器的容量均最小。风机、泵类负载：在各种风机、水泵、油泵中。随叶轮的转动，空气或液体在一定的速度范围内所产生的阻力大致与速度n 的2次方成正比。随着转速的减小。转速按转速的2 次方减小。这种负载所需的功率与速度的3次方成正比。当所需风量、流量减小时，利用变频器通过调速的方式来调节风量、流量，可以大幅度地节约电能。由于高速时所需功率随转速增长过快，与速度的三次方成正比，所以通常不应使风机、泵类负载超工频运行。西门子公司可以提供不同类型的变频器。用户可以根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。在选择变频器时因注意以下几点注意事项： 1．根据负载特性选择变频器，如负载为恒转矩负载需选择siemens MMV／MDV变频器，如负载为风机、泵类负载应选择siemens ECO变频器。 2．选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选择的依据，电机的额定功率只能作为参考。另外应充分考虑变频器的输出含有高次谐波．会造成电动机的功率因数和效率都会变坏。因此．用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较．电动机的电流增加10％而温升增加2O％左右。所以在选择电动机和变频器时，应考虑到这中情况，适当留有裕量，以防止温升过高。影响电动机的使用寿命。 3．变频器若要长电缆运行时．此时应该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。所以变频器应放大一档选择或在变频器的输出端安装输出电抗器。 4．当变频器用于控制并联的几台电机时．一定要考虑变频器到电动机的电缆的长度总和在变频器的容许范围内。如果超过规定值。要放大一档或两档来选择变频器。另外在此种情况下，变频器的控制方式只能为V／F控制方式．并且变频器无法保护电动机的过流、过载保护，此时需在每台电动机上加熔断器来实现保护。 5．对于一些特殊的应用场合。如高环境温度、高开关频率、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。 6．使用变频器控制高速电机时。由于高速电动机的电抗小，高次谐波亦增加输出电流值。因此，选择用于高速电动机的变频器时。应比普通电动机的变频器稍大一些。

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 19:39
标题: 变频与工频切换注意事项
变频与工频切换注意事项变频-工频切换时，出现变频炸机，出现空开跳闸，由此出现了各种解释，使变频-工频切换成为一个是忽难以逾越的门槛。例如，有人说“必须保证变频器输出的相序和工频相序一致，这样才有可能切入”等等。如果变频器输出的相序和工频真的相序一致时，变频-工频切换时变频照样炸机、空开照样跳闸。显然原因绝不是因为什么相序、相位等。我告诉你一个简单的方法，你用电压表测量变频器输出端与工频相线间的电压，不管你怎么调整变频器输出的相序、相位或其它，测量结果都是工频380V线电压。变频器输出端与工频相线间的电压是工频380V线电压，你能直接进行变频-工频切换吗？直接切换能不炸机、跳闸吗？所以变频-工频切换的技术秘诀就是变频器的输出端与工频不能短接，只要保证变频器的输出端与工频不会短接，那你的方法一定能保证切换成功。怎么保证变频器的输出端与工频不短接呢？方法很简单，你用一个接触器1断开变频器输出与电动机的连接，再用一个接触器2接通工频与电动机，用接触器1的常闭触点去接通接触器2的电磁线圈，即接触器1和接触器2一定要互锁。这样就保证了变频器的输出端与工频不可能短接，你的切换就再也不会炸机、跳闸了。操作注意事项 1、要切换工频的电机，停车方式设定为自由停车，切忌不能软停车； 2、从变频器输出端切断电机的接触器，其控制停止按钮与变频器停车按钮为同一复合按钮，即按停车时，变频器停车随之接触器线圈断电切断电机与变频器的连接； 3、从变频器输出端切断电机的接触器，其控制启动按钮与变频器启动按钮联锁，即启动接触器接通电机后，变频方可启动； 4、电动机接入工频的接触器，其线圈控制回路由变频器输出端切断电机的接触器的常闭触点控制，保证变频器输出端切断电机后接入工频； 5、如果切换过程迅速准确，即电机脱离电源惯性运行的时间越短，转速下降越少，越不存在“冲击”，既电机在额定电流下切换； 6、这里要注意电动机接入工频的相序要保证电机切换后转向一致！ 7、工频到电机应设一隔离断路器；切换400KW的电机，高压侧都跳闸” 　　　　1、看来大家对大功率电机切换工频存在疑虑；　　2、这里担心电机惯性运动期间发电，大可不必，但是什么原因造成跳闸？　　3、有两个问题值得考虑，一个是大电机脱离电源后，绕组由于分布电容还存在静电电压，切换时出现操作过电压；　　4、另一个就是，电机还没有完全脱离变频器（例如电弧还没有熄灭），工频过早完成切换，形成工频短路；　　5、解决的办法是，首先让变频自由停车，电机再脱离变频器，然后再切换到工频，就可以排出以上原因造成的切换跳闸；　　6、一定要控制好时间差！！！变频与工频的切换，用PLC控制切换过程时，切换的秘诀是变频自由停车到切除电机要有0.1秒的延时，由电机从变频切除到工频接通要有0.2--0.4秒的延时，整个过程最多0.5秒完成；

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 19:40
标题: 变频器的容量计算与选择
变频器的容量计算与选择1 引言采用变频器驱动异步电动机调速。在异步电动机确定后，通常应根据异步电动机的额定电流来选择变频器，或者根据异步电动机实际运行中的电流值(最大值)来选择变频器。当运行方式不同时，变频器容量的计算方式和选择方法不同，变频器应满足的条件也不一样。选择变频器容量时，变频器的额定电流是一个关键量，变频器的容量应按运行过程中可能出现的最大工作电流来选择。变频器的运行一般有以下几种方式。 2 连续运转时所需的变频器容量的计算由于变频器传给电动机的是脉冲电流，其脉动值比工频供电时电流要大，因此须将变频器的容量留有适当的余量。此时，变频器应同时满足以下三个条件：式中：PM、η、cosφ、UM、IM分别为电动机输出功率、效率(取0.85)、功率因数(取0.75)、电压(V)、电流(A)。 K：电流波形的修正系数(PWM方式取1.05～1.1) PCN：变频器的额定容量(KVA) ICN：变频器的额定电流(A) 式中IM如按电动机实际运行中的最大电流来选择变频器时，变频器的容量可以适当缩小。 3 加减速时变频器容量的选择变频器的最大输出转矩是由变频器的最大输出电流决定的。一般情况下，对于短时的加减速而言，变频器允许达到额定输出电流的130％～150％(视变频器容量)，因此，在短时加减速时的输出转矩也可以增大；反之，如只需要较小的加减速转矩时，也可降低选择变频器的容量。由于电流的脉动原因，此时应将变频器的最大输出电流降低10％后再进行选定。 4 频繁加减速运转时变频器容量的选定根据加速、恒速、减速等各种运行状态下的电流值，按下式确定： I1CN＝[(I1t1+I2t2+…+I5t5)/(t1+t2+…t5)>K0 式中：I1CN：变频器额定输出电流(A) I1、I2、…I5：各运行状态平均电流(A) t1、t2、…t5：各运行状态下的时间 K0：安全系数(运行频繁时取1.2，其它条件下为1.1) 5 一台变频器传动多台电动机，且多台电动机并联运行，即成组传动用一台变频器使多台电机并联运转时，对于一小部分电机开始起动后，再追加投入其他电机起动的场合，此时变频器的电压、频率已经上升，追加投入的电机将产生大的起动电流，因此，变频器容量与同时起动时相比需要大些。以变频器短时过载能力为150％，1min为例计算变频器的容量，此时若电机加速时间在1min内，则应满足以下两式若电机加速在1mn以上时式中：nT：并联电机的台数 ns：同时起动的台数 PCN1：连续容量(KVA) PCN1=KPMnT/ηcos PM：电动机输出功率 η：电动机的效率(约取0.85) cosφ：电动机的功率因数(常取0.75) Ks：电机起动电流/电机额定电流 IM：电机额定电流 K：电流波形正系数(PWM方式取1.05～1.10) PCN：变频器容量(KVA) ICN：变频器额定电流(A) 变频器驱动多台电动机，但其中可能有一台电动机随时挂接到变频器或随时退出运行。此时变频器的额定输出电流可按下式计算：式中：IICN：变频器额定输出电流(A) IMN：电动机额定输入电流(A) IMQ：最大一台电动机的起动电流(A) K：安全系数，一般取1.05～1.10 J：余下的电动机台数 6 电动机直接起动时所需变频器容量的计算通常，三相异步电动机直接用工频起动时起动电流为其额定电流的5～7倍，对于电动机功率小于10kW的电机直接起动时，可按下式选取变频器。 I1CN≥IK/Kg 式中：IK：在额定电压、额定频率下电机起动时的堵转电流(A)； Kg：变频器的允许过载倍数 Kg＝1.3～1.5 在运行中，如电机电流不规则变化，此时不易获得运行特性曲线，这时可使电机在输出最大转矩时的电流限制在变频器的额定输出电流内进行选定。 7 大惯性负载起动时变频器容量的计算通过变频器过载容量通常多为125％、60s或150％、60s。需要超过此值的过载容量时，必须增大变频器的容量。这种情况下，一般按下式计算变频器的容量：式中：GD2：换算到电机轴上的转动惯量值(N·m2) TL：负载转矩(N·m) η，cosφ，nM分别为电机的效率(取0.85)，功率因数(取0.75)，额定转速(r/min)。 tA：电机加速时间(s)由负载要求确定 K：电流波形的修正系数(PWM方式取1.05～1.10) PCN：变频器的额定容量(KVA) 8 轻载电动机时变频器的选择电动机的实际负载比电动机的额定输出功率小时，多认为可选择与实际负载相称的变频器容量，但是对于通用变频器，即使实际负载小，使用比按电机额定功率选择的变频器容量小的变频器并不理想，这主要是由于以下原因； 1) 电机在空载时也流过额定电流的30％～50％的励磁电流。 2) 起动时流过的起动电流与电动机施加的电压、频率相对应，而与负载转矩无关，如果变频器容量小，此电流超过过流

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 19:43
标题: 中功率变频调速传动合理选型问题初探
中功率变频调速传动合理选型问题初探 摘要 对变频调速传动的合理选型问题进行了深入分析，提供了对选型方案进行技术和经济评价的方法和依据标准。据此，指出了目前惯用的选型所带来的经济损失和价格势垒，推荐了一组经济合理的电压等级和功率搭配方案，并对所推荐方案在技术性能方面的合理性进行了论证。 关键词 中功率变频器,低压变频器,中压变频器,合理电压等级 1 引言　　以变频调速传动取代定速传动已成为一种趋势，应用越来越广泛。但在中国变频传动的销售额仅占世界市场的4．5％，远低于发达国家。原因主要是：①由于对200～2000kW中功率传动没有按功率大小合理选择电压等级，一律采用6kV变频传动，致使变频器售价比其控制对象——电动机售价高得太多，平均约达9倍，投资回收期高达5～ 6年，比例严重失调。②典型的低压二电平变频器售价不高，仅为电机售价的3～3．5倍，但应用于中功率性能不能满足要求，特别是存在着对电网的谐波污染和对被拖动电机的严重影响。 2选型的经济合理性探讨和建议 　　经济性评价包括静态和动态两种分析方法，工程上常用的静态分析法为“投资回收期法”，常用的动态分析法为“费用现值法”。总费用现值是指将设备总投资和设备在经济使用期内的运行总费用按资金的时间价值规律折算到经济运行期第一年的总费用称为总费用现值，其值最小者为最佳方案。在对辅机传动节电改造项目进行经济性评价时，常将变频调速方案与目前公认的电厂使用较广、节电效果较好的液力调速离合器方案进行对比。遗憾的是在作者参与的改造工程中，往往都是变频调速方案在节电效果和技术的先进性方面占具明显优势，但由于初投资过高，其经济性明显处于劣势。初投资过高的原因与目前高压变频器产品价格居高不下有关，但用户在选型方面存在的问题也是直接原因之一。 2．1保留6kV电动机带来的资金浪费及建议 按国内以往惯例，凡功率在200kW以上的电动机均选用6kV电压等级，200kW以下的电动机均选择380V电压等级。在节电改造中大都保留原有6kW电动机，再配置一台6kV变频器即可实现变频调速改造。这种改造方案的优点是能节省一台电动机的购置费，可直接加装变频器旁路系统。然而这种配置并不是明智的选择。如江苏徐州某电厂对一台水源加压水泵进行节电改造，该水泵由一台 JSR158--6型、550kW、6kV电动机拖动，拟改造成变频调速传动。有4家厂商投标，分别推荐的4 种方案报价如表1所示。 [ 本帖最后由 hong6601 于 2009-5-2 22:48 编辑 ]

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 19:48
标题: 变频器维修经验
测试整流电路　　找到变频器内部直流电源的P端和N端，将万用表调到电阻X10档，红表棒接到P，黑　　表棒分别依到R、S、T，应该有大约几十欧的阻值，且基本平衡。相反将黑表棒接到P 　　端，红表棒依次接到R、S、T，有一个接近于无穷大的阻值。将红表棒接到N端，重复　　以上步骤，都应得到相同结果。如果有以下结果，可以判定电路已出现异常，A.阻值　　三相不平衡，可以说明整流桥故障。B.红表棒接P端时，电阻无穷大，可以断定整流桥　　故障或起动电阻出现故障。　　测试逆变电路　　将红表棒接到P端,黑表棒分别接U、V、W上，应该有几十欧的阻值，且各相阻值基　　本相同，反相应该为无穷大。将黑表棒接到N端，重复以上步骤应得到相同结果，否则　　可确定逆变模块故障　　动态测试　　在静态测试结果正常以后，才可进行动态测试，即上电试机。在上电前后必须注意　　以下几点: 　　上电之前，须确认输入电压是否有误，将380V电源接入220V级变频器之中会出现炸机　　（炸电容、压敏电阻、模块等）。　　检查变频器各接播口是否已正确连接,连接是否有松动,连接异常有时可能导致变频器　　出现故障,严重时会出现炸机等情况。　　上电后检测故障显示内容,并初步断定故障及原因。　　如未显示故障,首先检查参数是否有异常,并将参数复归后,进行空载(不接电机)情况下　　启动变频器,并测试U、V、W三相输出电压值。如出现缺相、三相不平衡等情况，则模　　块或驱动板等有故障　　在输出电压正常（无缺相、三相平衡）的情况下，带载测试。测试时，最好是满负载　　测试。　　故障判断　　整流模块损坏　　一般是由于电网电压或内部短路引起。在排除内部短路情况下，更换整流桥。在现　　场处理故障时，应重点检查用户电网情况，如电网电压，有无电焊机等对电网有污染　　的设备等。　　逆变模块损坏　　一般是由于电机或电缆损坏及驱动电路故障引起。在修复驱动电路之后，测驱动波　　形良好状态下，更换模块。在现场服务中更换驱动板之后，还必须注意检查马达及连　　接电缆。在确定无任何故障下，运行变频器。　　上电无显示　　一般是由于开关电源损坏或软充电电路损坏使直流电路无直流电引起，如启动电阻　　损坏，也有可能是面板损坏。　　上电后显示过电压或欠电压　　一般由于输入缺相，电路老化及电路板受潮引起。找出其电压检测电路及检测点，　　更换损坏的器件。　　上电后显示过电流或接地短路　　一般是由于电流检测电路损坏。如霍尔元件、运放等。　　启动显示过电流　　一般是由于驱动电路或逆变模块损坏引起。　　空载输出电压正常,带载后显示过载或过电流　　该种情况一般是由于参数设置不当或驱动电路老化,模块损伤引起东元M3参数P00改成05可看到65条参数， P00改成08为参数2线式初始化 P00改成03参数可改调参数千万注意不要轻易修改V/F曲线，要根据负载，试着慢慢调。一般变频器出厂已经设定好了，就不要调了。如果不够力或电流过大，可慢慢调其数值，调之前最好做记录，因为即便做参数复归，VF修改值也不会变。还有就是有的变频器不能轻易做复归的，有必要做参数复归的时候，要先抄下来原来的数值，避免给客户和自己带来麻烦。一次一纸品厂客户反应东元变频器力不够，后改为矢量控制OK。在变频器试VS马达未带负载的情况下，千万注意一定要修改加减速时间，因为马达未带负载惯力很大很容易炸模块，加减速时间调长或直接断电都可以，试好之后再调回来。变频器在接线的时候要注意，不要把地线接到负极上，输入电源大多在左边，RST ，但也有在右面的，看到过一个老手，看也没仔细看，接好线上电就炸了。三菱A540显示E UVT 低电压处理意见 1 换7800 2检查主回路 3 检查继电器 4换面板和主板之间的连接线安川主板显示CPF00一般都是主IC坏了，只能换主IC了。其他象CPF01 CPF02大多都可以修，找块好板来对照，给好主板通直流电，然后记录各IC的各脚电压，再试坏板。虽然这个办法有点费劲，但最后可以修好才是真的。

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 19:49
标题: 高压变频器基本知识入门
1、电压源型与电流源型高压变频器的区别。变频器的主电路大体上可分为两类：电压源型和电流源型。电压源型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波元件是电容；电流源型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波元件是电感。 2、为什么变频器的输出电压与频率成比例的改变？异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过的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，电机电流增大，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变频器的输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免磁饱和现象的产生。这就是VVVF的定义。这里的电压指的是电机的线电压或者相电压的有效值。 3、电动机使用工频电源驱动时，电压下降则电流增加；对于变频器驱动，如果频率下降时电压也下降，那么电流是否增加？频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加，但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。 4、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？采用变频器运转，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变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。 5、V/f模式是什么意思？频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答4说明。保持V/f比恒定控制是异步电机变频调速的最基本的控制方式，它在控制电机的电源频率变化的同时控制变频器输出的电压，并使二者之比V/f为恒定，从而使电机的磁通保持恒定。在电机额定运行情况下，电机的定子电阻和漏抗的电压降比较小，电机的端电压和电机的感应电势近似相等。 V/f比恒定控制存在的主要问题是低速性能较差。其原因一是低速时异步电机定子电阻电压降所占比例变大，已不能忽略，不能再认为定子电压和电机感应电势近似相等，仍按V/f比一定控制已不能保持电机磁通恒定。电机磁通的减小必然造成电机的电磁转矩减小；另外变频器功率器件的死区时间也是影响电机低速性能的重要原因，死区时间造成电压下降同时还会引起转矩脉动，在一定条件下还会引起转速、电流的振荡。 V/f比恒定控制常用于通用变频器上。这类变频器主要用于风机、水泵的调速功能，以及对调速范围要求不高的场合。V/f比恒定控制的突出优点是可以进行电机的开环速度控制。 6、按比例地改V和f时，电机的转矩如何变化？频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而电阻不变，将造成在低速下产生的转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定的起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。 7、所谓开环是什么意思？给所使用的电机装设速度传感器，将实际转速反馈给控制装置进行控制的，称为“闭环”，不用速度传感器运转的就叫作“开环”，通用变频器多为开环方式。 8、高压变频器自身的保护功能输出过载、输出过流、电网过电压、电网欠电压、电网失电、直流母线过电压、直流母线欠电压、变压器过热、缺相、控制电源掉电、驱动故障、功率器件过热、散热风机故障、外部给定掉线、接地故障、光纤故障等等。

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 19:49
标题: 变频器维修检测常用方法
在变频器日常维护过程中,经常遇到各种各样的问题,如外围线路问题,参数设定不良或机械故障。如果是变频器出现故障，如何去判断是哪一部分问题，在这里略作介绍。一、静态测试 1、测试整流电路找到变频器内部直流电源的P端和N端，将万用表调到电阻X10档，红表棒接到P，黑表棒分别依到R、S、T，应该有大约几十欧的阻值，且基本平衡。相反将黑表棒接到P 端，红表棒依次接到R、S、T，有一个接近于无穷大的阻值。将红表棒接到N端，重复以上步骤，都应得到相同结果。如果有以下结果，可以判定电路已出现异常，A.阻值三相不平衡，可以说明整流桥故障。B.红表棒接P端时，电阻无穷大，可以断定整流桥故障或起动电阻出现故障。 2、测试逆变电路将红表棒接到P端,黑表棒分别接U、V、W上，应该有几十欧的阻值，且各相阻值基本相同，反相应该为无穷大。将黑表棒接到N端，重复以上步骤应得到相同结果，否则可确定逆变模块故障二、动态测试在静态测试结果正常以后，才可进行动态测试，即上电试机。在上电前后必须注意以下几点: 1、上电之前，须确认输入电压是否有误，将380V电源接入220V级变频器之中会出现炸机（炸电容、压敏电阻、模块等）。 2、检查变频器各接播口是否已正确连接,连接是否有松动,连接异常有时可能导致变频器出现故障,严重时会出现炸机等情况。 3、上电后检测故障显示内容,并初步断定故障及原因。 4、如未显示故障,首先检查参数是否有异常,并将参数复归后,进行空载(不接电机)情况下启动变频器,并测试U、V、W三相输出电压值。如出现缺相、三相不平衡等情况，则模块或驱动板等有故障 5、在输出电压正常（无缺相、三相平衡）的情况下，带载测试。测试时，最好是满负载测试。

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 19:51
标题: 变频调速技术应用中应注意的问题
变频调速技术现已被应用于各行各业，也应用于水泥厂中并取得了显著的经济效益。但从整体上看，在水泥行业的推广较慢，一些企业采用变频调速技术以后，也未获得应有的节能效果。分析其中的原因，是没有意识到技术创新的重要作用，对变频调速技术的重要作用了解不够；有些企业在应用中技术上还没有过关。以下，笔者就推广应用变频调速技术应注意的几个问题做一些论述。　　1、提高认识　　变频调速技术具有调速范围宽、传动效率高、节电显著等一系列优点，20世纪90年代以来，变频器在技术性能上已有了很大的提高，推广应用的条件已很成熟，在我国水泥行业应用取得了许多成功的经验。湖南省潇湘水泥集团有限责任公司于1993年6月1日在1号机立窑卸料电机应用变频调速技术，将原15kW滑差电机换成11kW交流电机使用变频器调速，减少电机配用功率4kW，电机工作电流由18.5A下降至11A，减少40.5％。运行过程中，调速性能好、故障率低、节能显著。1993年12月该厂又在2号、3号立窑的卸料、生料喂料、预加水成球系统、回转窑增湿塔喷雾等处采用了变频调速技术，效果良好。目前，该厂凡要求调速的重要工艺环节，如回转窑的窑头喂煤、窑尾喂料、增湿塔自动喷雾、立窑的卸料和喂料、立窑风机、预加水成球系统、行车等，均采用了变频调速技术，节能效果显著。该厂共使用变频器51台，应用功率484.75kWh，减少电机配用功率245kW，年节电量263.3万kWh，年节电费105万元。同时将全厂生、熟料系统全部改用BPT型变频调速微机配料系统，使出磨生料合格率提高20％以上，标准偏差减少0.3213。　　据测算，以年10万t机立窑水泥生产线为例，把生、熟料配料改用变频调速微机配料秤，立窑喂料、卸料、预加水成球、风机上应用变频调速器，全线共使用变频调速器13台，应用功率194kW，改造资金约65万元，年节电量65万kWh，节约电费26万元，提高生料合格率20％以上，增加产量5000t，创效益10万元，减少维修费用15万元，共创效益51万元，平均每吨水泥创效益5.1元。　　因此，作为国家重点推广的节能项目——变频调速技术，值得水泥企业推广使用，企业应制订相应实施方案，做好该技术的引进工作。　　2、合理选用　　由于变频器价格较贵，选用时一定要做详细的技术经济分析论证，对那些负荷较高且非变工况运行的设备不宜采用变频器。　　变频器具有较多的品牌和种类，价格相差很大。要根据工艺环节的具体要求选择性能较好、价格相对较低的品牌和种类，为此必须了解变频器的技术特性。变频器可以从不同的方面进行分类。　　(1)按控制方式不同可分为通用型和工程型。通用型变频器一般采用给定闭环控制方式，动态响应速度相对较慢，在电机高速运转时也可满足设备恒功率的运行特性，但在低速时难以满足恒功率要求。工程型变频器在其内部通过检测设有自动补偿、自动限制的环节，在设备低速运转时也可保持较好的特性实现闭环控制。在水泥厂喂料、卸料、窑转速等工艺环节，由于控制相对简单，要求不高，为降低价格、便于维护，选择通用性变频器即可。　　(2)按安装形式不同可分为四种，可根据受控电机功率及现场安装条件选用合适类型。一种是固定式(壁挂式)，功率多在37kW以下。第二种是书本型，功率从0.2～37kW，占用空间相对较小，安装时可紧密排列。第三种是装机/装柜型，功率为45～200kW，需要附加电路及整体固定壳体，体积较为庞大，占用空间相对较大。第四种为柜型，控制功率为45～1500kW，除具备装机/装柜型特点外，与之比较占用空间更大。　　(3)从变频器的电压等级来看，有1AC230V，也有3AC208～230V、380～460V、500～575V、660～690V等级，应根据要求做出正确的选择。　　(4)从变频器的防护等级来看，有IP00的，也有IP54的，要根据现场环境情况作出相应的选择。　　(5)从调速范围及精度而言，变频器FC(频率控制)，调速范围1：25；VC(矢量控制)，调速范围1：100～1：1000；SC(伺服控制)，调速范围1：4000～1：1000；在水泥生产线上一般选用FC方式即可满足生产要求。　　变频器选型时，应兼顾上述各点要求，根据生产现场的情况正确选择合适的形式。　　　　变频器的容量选择，应满足在最大工作电流时不超过变频器的过载容量(电流)。　　　　在变频器的选型时还应注意，相同设备配用的变频器的规格应尽可能统一，便于备品备件的准备，便于维修管理。选用时还要考虑生产厂家售后服务质量情况。　　3、正确安装　　水泥厂因生产线粉尘较大，调速机械大多安装在室外或库下，环境较其它行业相比较为恶劣，而操作人员一般集中在电控室，变频器作为较精密的仪器设备，生产现场时常无人且环境较差，对设备不利。故在水泥生产线上，变频器应安装在电控室内。如要求多台变频器安装在同一电控室的某一个控制屏内，则必须采用抗干扰的措施以保证系统正常工作。

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 19:53
标题: 变频器资料
变频器资料

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 19:54
标题: 变频器的参数设置
　　变频器的参数设定在调试过程中是十分重要的。由于参数设定不当，不能满足生产的需要，导致起动、制动的失败，或工作时常跳闸，严重时会烧毁功率模块IGBT或整流桥等器件。变频器的品种不同，参数量亦不同。一般单一功能控制的变频器约50～60个参数值，多功能控制的变频器有200个以上的参数。但不论参数多或少，在调试中是否要把全部的参数重新调正呢？不是的，大多数可不变动，只要按出厂值就可，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。　　现场调试常见的几个问题处理　　起动时间设定原则是宜短不宜长，具体值见下述。过电流整定值OC过小，适当增大，可加至最大150％。经验值1.5～2s/kW，小功率取大些；大于30kW，取>2s/kW。按下起动键*RUN，电动机堵转。说明负载转矩过大，起动力矩太小(设法提高)。这时要立即按STOP停车，否则时间一长，电动机要烧毁的。因电机不转是堵转状态，反电热E=0，这时，交流阻抗值Z=0，只有直流电阻很小，那么，电流很大是很危险的，就要跳闸OC动作。制动时间设定原则是宜长不宜短，易产生过压跳闸OE。具体值见表1的减速时间。对水泵风机以自由制动为宜，实行快速强力制动易产生严重“水锤”效应。起动频率设定对加速起动有利，尤以轻载时更适用，对重载负荷起动频率值大，造成起动电流加大，在低频段更易跳过电流OC，一般起动频率从0开始合适。起动转矩设定对加速起动有利，尤以轻载时更适用，对重载负荷起动转矩值大，造成起动电流加大，在低频段更易跳过电流OC，一般起动转矩从0开始合适。　　基底频率设定基底频率标准是50Hz时380V，即V/F=380/50=7.6。但因重载负荷(如挤出机，洗衣机，甩干机，混炼机，搅拌机，脱水机等)往往起动不了，而调其他参数往往无济于事，那么调基底频率是个有效的方法。即将50Hz设定值下降，可减小到30Hz或以下。这时，V/F>7.6，即在同频率下尤其低频段时输出电压增高(即转矩∝U2)。故一般重载负荷都能较好的起动。　　制动时过电压处理　　制动时过电压是由于制动时间短，制动电阻值过小所引起的，通过适当增长时间，增加电阻值就可避免。　　制动方法的选择 (1)能耗制动。使用一般制动，能量消耗在电阻上，以发热形式损耗。在较低频率时，制动力矩过小，要产生爬行现象。 (2)直流制动。适用精确停车或停位，无爬行现象，可与能耗制动联合使用，一般≤20Hz时用直流制动，>20Hz时用能耗制动。 (3)回馈制动。适用≥100kW，调速比D≥10，高低速交替或正反转交替，周期时间亦短，这种情况下，适用回馈制动，回馈能量可达20％的电动机功率。更具体详情分析以及参数选取。　　空载(或轻载)跳OC 　　按理在空载(或轻载)时，电流是不大的，不应跳OC，但实际发生过这样的现象，原因往往是补偿电压过高，起动转矩过大，使励磁饱和严重，致使励磁电流畸变严重，造成尖峰电流过大而跳闸OC，适当减小或恢复出厂值或置于0位。　　起动时在低频≤20Hz时跳OC 　　原因是由于过补偿，起动转矩大，起动时间短，保护值过小(包括过流值及失速过流值)，减小基底频率就可。　　起动困难，起动不了　　一般的设备，转动惯量GD2过大，阻转矩过大，又重载起动，大型风机、水泵等常发生类似情况，解决方法：①减小基底频率；②适当提高起始频率；③适当提高起动转矩；④减小载波频率值2.5～4kHz，增大有效转矩值；⑤减小起动时间；⑥提高保护值；⑦使负载由带载起动转化为空载或轻载，即对风机可关小进口阀门。　　使用变频器后电动机温升提高，振动加大，噪声增高　　我公司载波频率设定值是2.5kHz，比通常的都低，目的是从使用安全着眼，但较普遍反映存在上述三点问题，通过增高载波频率值后，问题就解决了。送电后按起动键RUN后没反应 (1)面板频率没设置； (2)电动机不动，出现这种情况要立即按“停止STOP”并检查下列各条：①再次确认线路的正确性；②再次确认所确定的代码(尤其对与起动有关的部分)；③运行方式设定对否；④测量输入电压，R，S，T三相电压；⑤测量直流PN电压值；⑥测量开关电源各组电压值；⑦检查驱动电路插件接触情况；⑧检查面板电路插件接触情况；⑨全面检查后方可再次通电。

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 21:16
标题: 变频器故障代码对照表
变频器故障代码对照表

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 21:21
标题: 西门子通用变频器应用实例手册.pdf
西门子通用变频器应用实例手册.pdf 1.MM440变频调速系统在空压机系统上的应用 2.ECO变频调速系统在中央空调系统上的应用 3.MM440变频器在港务局水泥码头上的应用 4.ECO变频器在电厂加热网疏水泵上的应用 5.变频器在起重机大、小车行走驱动中的应用 6.6SE92变频器在化纤加弹机上的应用 7.ECO变频器在高新技术产业开发区热力公司锅炉恒压/恒液位供水系统上的应用 8.MDV 变频器在车辆段铁车辆段空气压缩机上的应用 9.MICROMASTER440变频器在啤酒瓶传送生产线上的应用 10.MICROMASTER440变频器在啤酒厂水处理线上的应用 11.MM440通用变频器在位置控制中的应用 12.变频调速在螺纹钢生产线上的应用 13.MM440变频器在石油管理局给水工程公司水表厂水表自动化检测校验系统 14.MICROMASTER440变频器在重型机械制造厂密度板联动生产线上的应用 15.西门子新一代MM440变频器在电梯上的运用 16.MM420变频器在纺织行业细纱机上的运用 17.MM440 在工业洗衣机上的应用 18.MM440变频器在造纸机传动控制系统的应用 19.HVAC 楼宇暖通空调应用实例ECO变频器在中国银行大厦中的应用 20.MM420变频器在编织机上的应用 21.MM420变频器在黄河水文测验电动吊箱上的应用 22.MM420在给水系统的几点节能措施 23.MM440变频调速系统在铣床上的应用

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 21:29
标题: 变频器基本原理.ppt
变频器基本原理.ppt

作者: hong6601 时间: 2009-3-27 21:30
变频器的安装和使用注意问题 安装外围设备问题：在安装变频器时首先要了解变频器的使用场合，根据现场的需要设置不同的外围设备。这里变频器的主要外围设备有：空气断路器、电磁接触器、交流电抗器、制动电阻、直流电抗器、输出交流电抗器，无线噪声滤波器等等。 1.空气断路器是一种不仅能正常接触和断开电路，并能在过电流、逆电流、短路和失（欠）电压等非正常情况下动作的自动电器。其主要作用是保护交、直流电路内的电气设备，也可以不频繁地操作电路。在这里用来迅速切断变频器，防止变频器及其线路故障导致电源故障。 2.交流电抗器又叫AC电抗器、电源协调用的交流电抗器。其主要功能是防止电源电网的谐波干扰。 3.交流接触器简称接触器。它是用来频繁远距离接通和分断交直流电路，或大电容控制电路的自动电器。这里主要用于变频器出现故障时，自动切断主电源并防止掉电及故障后再起动。 4.无线电噪声滤波器又叫电源滤波器，其主要作用是为了抑制从金属管线上传导无线电信号到设备中，或者抑制干扰信号从干扰源设备通过电源传导。在变频器中的作用是抑制干扰信号从变频器通过电源线传导到电源或电动机。 5.直流电抗器主要是为了抑制变频器产生的高次谐波，它的作用效果比交流电抗器更好。 6.输出交流电抗器又叫输出侧抗干扰滤波器，它是为了抑制变频器产生的高频干扰滤波影响电源侧的滤波器。 7.过滤罩主要是防止粉尘进入变频器。变频器安装的步骤如下：一、货物核查二、对主回路进行安装前的绝缘测试三、对控制回路进行安装前的绝缘实验四、变频器安装对周围环境的要求。（1）环境温度：一般适用在-10℃-40℃、湿变在底于90%的环境工作中。环境温度若高于40℃时候，每升高1℃，变频器应降额5%使用。（2）安装现场的普通要求：1）无腐蚀、无易燃易爆气体、液体 2）无灰尘、漂浮性的纤维及金属颗粒。3）所安装场所的基础、墙壁应坚固无损伤、无震动 4）要避免阳光直射 5）无电磁干扰（3）变频器的安装空间及通风：变频器内部装有冷却风扇以强制风冷，为了使冷却循环效果良好，所以必须将变频器垂直安装。将多台变频器安装在同一装置或控制箱里时，为减少相互热影响，建议要横向并列安装。（4）变频器盖板的拆卸：在安装中，需要对变频器进行测试、检查、接线等，这就需要对其盖板进行拆卸。要注意不同变频器的特点，根据他们的特点来安装。（5）变频器的接线：1）接线是否有误 2）电线的线屑，尤其是金属屑、短断头及其螺杆、螺母是否掉落在变频器内部 3）螺杆是否拧紧，电线是否有松动 4）端子接线的裸露部分是否与别的端子带电部分相碰，是否触及了变频器外壳。（6）控制回路接线的注意事项：1）控制回路与主回路的接线，以及与其他动力线、电力线应分开走线，并保持一定距离。2）变频器控制回路中的继电器触点端子引线，与其他控制回路端子的连线要分开走线，以免触点闭合或断开时造成干扰信号。3）为了防止噪声等信号引起的干扰，使变频器产生误动作，控制回路采用屏蔽线。（7）对变频其的特殊安装。变频器使用的时候注意问题： 1）物理的使用环境注意事项产品的工作温度一般要求在0~50℃，但为了保证工作安全、可靠、使用时应考虑留有裕度，最好控制载40℃以下。绝对不允许把发热元件或发热元件紧靠变频器的底部安装。 2）电气环节要注意事项 1．防止电磁干扰 2．防止输入端过电压 3）参数设置注意事项在使用变频器之前，将变频器输出电压设为380V，基底频率设为50HZ；对驱动泵类和风机负载最高频率和上限频率设置为50HZ，下限频率15~20HZ；加减速根据电机的容量和负载量确定。 4）接线过程中的注意事项在安装、测试、维修过程中，常需要进行端子接线。切记不要将电源线接到变频器的输出端子上；也不要将变频器输出端子排上的“N”端子误认为电源中性线端子。控制回路接线应与主回路接线尽量远离。 5）变频器的接地和防雷变频器的正确接地是提高控制系统灵敏度、抑制噪声能力的重要手段，变频器接地端子E（G）接地电阻越小越好，接地导线截面应不小于2平方毫米。长度应控制在20米。在雷电活跃地区，如果电源是架空进线，应在进线处装设变频专用避雷器，或按规范要求在离变频器20米的远处预埋钢管保护接地。 6）变频器运行的注意事项试运转时，最好先不带负载先运行一次，然后带轻载运行，最后再带载运行。变频器的运行与停止操作不要采用通断变频器电源的方式。 7）变频器与负载的配置 变频器常见问题： 一．为什么漏电断路器在使用变频器时易跳闸？这是因为变频器的输出波形含有高次谐波，而电机及变频器与电机间的电缆会产生泄漏电流，该泄漏电流比工频驱动电机时大了许多，所以产生该现象。变频器操作输出侧的漏电流大约为工频操作时的3倍多，外加电动机等漏电流，选择漏电保护器的动作电流应该大于工频时漏电流的10倍。二．使用变频器时，电机温升为什么比工频时高？这是因为变频器输出电压波形不是正弦波，而是畸形波，在额定扭矩下的电机电流比工频时要多出约10%左右，所以温升比工频时略有提高。三．怎样调整转矩提升？ A．当转矩提升设置过高，而负载很轻时，由于产生电机铁芯的磁通饱和，电流将增加，变频器可能会产生过电流保护，所以当负载减轻时，为提高电机效率，应减小该设置。 B．而对于重负载，适当提高转矩提升设定值，可以对定子绕组和电机电缆产生的电压降损耗进行补偿。四．何为载波频率，如何调整？ A．SPWM变频器的输出电压是一系列的脉冲，脉冲频率等于载波频率。 B．在电动机的电流中，具有较强的载波频率的谐波分量，它将引起电动机铁芯的振动而发出噪声。如果噪声的频率与电机铁芯的固有震荡频率相等而发生谐振时，噪音将增大。为减小噪音，变频器为用户提供了可以在一定范围内调整载波频率的功能，以避开噪音的谐振频率。 C．载波频率的谐波分量具有较强的辐射能力，对外界电子设备会产生电磁干扰。 D．从改善电流波形的角度来说，载波频率越高，电流波形越平滑。但是，对外界的电磁干扰也越强。 E．载波频率设置越高，电机噪音越小，但是变频器自身功率器件开关损耗越大，变频器发热越严重。载波频率设置越低，电机噪音越大，但是变频器自身功率器件开关损耗越小。五． DC制动用途：（1）.用于控制某些设备的精确停车，避免出现低速“爬行”现象，在停机时启动该功能。（2）.因为变频调速系统总是从最低频率启动，如果在启动时，电机已经有一定转速，而变频器未设置转速追踪功能，则会出现过电流或过电压现象。六．为什么负载电机额定频率要与电动机一致？本功能参数定义基频 A. 若基频设定低于电动机额定频率，则电动机电压将会增加，输出电压的增加，将引起电动机磁通的增加，使磁通饱和，励磁电流发生畸变，出现很大的尖峰电流，从而导致变频器因过流跳闸 B. 若基频设定高于电动机额定频率，则电动机电压将会减小，电动机的带负载能力下降。七．什么是转差补偿？含义：根据负载电流的大小，适当提高变频器的输出频率（内部提高，实际显示不变），以补偿由于负载的增加而引起的转差增大。八． AVR功能当电网电压下降时，自动的适当降低基准频率，从而维持磁通K*U/F不变，以保证电动机的带负载能力不变。九．负载一般有哪几种？（1）.恒转矩负载不同的转速,负载阻转矩基本恒定。输出功率与转速成正比。如皮带输送机。（2）.恒功率负载不同的转速，负载功率基本恒定。输出转矩与转速成正比。如各种薄膜或薄板的卷绕装置。（3）.平方率负载负载阻转矩与转速的平方成正比。如风机和泵类。十．几种特殊电机的变频调速 A. 绕线转子异步电动机绕线转子异步电动机的转子绕组是一组星型连接的三相绕组。三相绕组的端点分别与三个集电环相接，通过集电环与电刷和外接的电阻（启动或调速用）连接。采用变频器调速后，转子绕组没有必要接电阻，故可以将三相绕组的端点用导线直接连接即可。 B. 电磁制动电动机由普通电动机和电磁制动器组成。电动机与电磁制动器同时接入电源，电磁铁的衔铁被吸上，使电动机转子自由转动，切断电源后，制动器的励磁绕组失电，转子迅速停止。采用变频器调速后，应将电磁铁的励磁绕组电路接至变频器输入侧，并且必须保证和电动机同时通电。十一．一台变频器带多台电动机时的容量选择 A. 几台电动机在任何情况下都同时启动时变频器的额定电流应大于几台电动机的最大工作电流之和。 B. 几台电动机依次启动时变频器的额定电流应大于除最大那台电动机之外的其余电动机额定电流之和加上7倍的最大电动机的额定电流的总和。十二．变频器的干扰方式及处理 A. 传播方式：（1）.辐射干扰（2）.传导干扰 B. 抗干扰措施对于通过辐射方式传播的干扰信号，主要通过布线以及对放射源和对被干扰的线路进行屏蔽的方式来削弱。对于通过线路传播的干扰信号，主要通过在变频器输入输出侧加装滤波器，电抗器或磁环等方式来处理。具体方法及注意事项如下：（1）.信号线与动力线要垂直交叉或分槽布线。（2）.不要采用不同金属的导线相互连接。（3）.屏蔽管（层）应可靠接地，并保证整个长度上连续可靠接地。（4）.信号电路中要使用双绞线屏蔽电缆。（5）.屏蔽层接地点尽量远离变频器，并与变频器接地点分开。（6）.磁环可以在变频器输入电源线和输出线上使用，具体方法为：输入线一起朝同一方向绕4圈，而输出线朝同一方向绕3圈即可。绕线时需注意，尽量将磁环靠近变频器。（7）.一般对被干扰设备仪器，均可采取屏蔽及其它抗干扰措施，如注塑机温控的处理。 变频器的维修 在变频器日常维护过程中,经常遇到各种各样的问题,如外围线路问题,参数设定不良或机械故障。如果是变频器出现故障，如何去判断是哪一部分问题，在这里略作介绍。　　一、静态测试　　 1、测试整流电路　　找到变频器内部直流电源的P端和N端，将万用表调到电阻X10档，红表棒接到P，黑　　表棒分别依到R、S、T，应该有大约几十欧的阻值，且基本平衡。相反将黑表棒接到P　　端，红表棒依次接到R、S、T，有一个接近于无穷大的阻值。将红表棒接到N端，重复　　以上步骤，都应得到相同结果。如果有以下结果，可以判定电路已出现异常，A.阻值　　三相不平衡，可以说明整流桥故障。B.红表棒接P端时，电阻无穷大，可以断定整流桥　　故障或起动电阻出现故障。　　 2、测试逆变电路　　将红表棒接到P端,黑表棒分别接U、V、W上，应该有几十欧的阻值，且各相阻值基　　本相同，反相应该为无穷大。将黑表棒接到N端，重复以上步骤应得到相同结果，否则　　可确定逆变模块故障　　二、动态测试　　在静态测试结果正常以后，才可进行动态测试，即上电试机。在上电前后必须注意　　以下几点:　　1、上电之前，须确认输入电压是否有误，将380V电源接入220V级变频器之中会出现炸机　　（炸电容、压敏电阻、模块等）。　　 2、检查变频器各接播口是否已正确连接,连接是否有松动,连接异常有时可能导致变频器　　出现故障,严重时会出现炸机等情况。　　 3、上电后检测故障显示内容,并初步断定故障及原因。　　 4、如未显示故障,首先检查参数是否有异常,并将参数复归后,进行空载(不接电机)情况下　　启动变频器,并测试U、V、W三相输出电压值。如出现缺相、三相不平衡等情况，则模　　块或驱动板等有故障　　 5、在输出电压正常（无缺相、三相平衡）的情况下，带载测试。测试时，最好是满负载　　测试。　　三、故障判断　　 1、整流模块损坏　　一般是由于电网电压或内部短路引起。在排除内部短路情况下，更换整流桥。在现　　场处理故障时，应重点检查用户电网情况，如电网电压，有无电焊机等对电网有污染　　的设备等。　　 2、逆变模块损坏　　一般是由于电机或电缆损坏及驱动电路故障引起。在修复驱动电路之后，测驱动波　　形良好状态下，更换模块。在现场服务中更换驱动板之后，还必须注意检查马达及连　　接电缆。在确定无任何故障下，运行变频器。　　 3、上电无显示　　一般是由于开关电源损坏或软充电电路损坏使直流电路无直流电引起，如启动电阻　　损坏，也有可能是面板损坏。　　 4、上电后显示过电压或欠电压　　一般由于输入缺相，电路老化及电路板受潮引起。找出其电压检测电路及检测点，　　更换损坏的器件。　　 5、上电后显示过电流或接地短路　　一般是由于电流检测电路损坏。如霍尔元件、运放等。　　 6、启动显示过电流　　一般是由于驱动电路或逆变模块损坏引起。　　 7、空载输出电压正常,带载后显示过载或过电流　　该种情况一般是由于参数设置不当或驱动电路老化,模块损伤引起。变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备。其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。 1. 整流器，它与单相或三相交流电源相连接，产生脉动的直流电压。 2. 中间电路，有以下三种作用： a. 使脉动的直流电压变得稳定或平滑，供逆变器使用。 b. 通过开关电源为各个控制线路供电。 c. 可以配置滤波或制动装置以提高变频器性能。 3. 逆变器，将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压。 4. 控制电路，它将信号传送给整流器、中间电路和逆变器，同时它也接收来自这些部分的信号。其主要组成部分是：输出驱动电路、操作控制电路。主要功能是： a. 利用信号来开关逆变器的半导体器件。 b. 提供操作变频器的各种控制信号。 c. 监视变频器的工作状态，提供保护功能。在现场对变频器以及周边控制装置的进行操作的人员，如果对一些常见的故障情况能作出判断和处理，就能大大提高工作效率，并且避免一些不必要的损失。为此，我们总结了一些变频器的基本故障，供大家作参考。以下检测过程无需打开变频器机壳，仅仅在外部对一些常见现象进行检测和判断。1，上电跳闸或变频器主电源接线端子部分出现火花。检测办法和判断：断开电源线，检查变频器输入端子是否短路，检查变频器中间电路直流侧端子P、N是否短路。可能原因是整流器损坏或中间电路短路。 2，上电无显示检测办法和判断：断开电源线，检查电源是否是否有缺相或断路情况，如果电源正常则再次上电后则检查检查变频器中间电路直流侧端子P、N是否有电压，如果上述检查正常则判断变频器内部开关电源损坏。 3，开机运行无输出（电动机不启动）检测办法和判断：断开输出电机线，再次开机后观察变频器面板显示的输入频率，同时测量交流输出端子。可能原因是变频器启动参数设置或运行端子接线错误、也可能是逆变部分损坏或电动机没有正确链接到变频器。 4，运行时“过电压”保护，变频器停止输出检测办法和判断：检查电网电压是否过高，或者是电机负载惯性太大并且加减速时间太短导致的制动问题，请参考第8条。 5，运行时“过电流”保护，变频器停止输出检测办法和判断：电机堵转或负载过大。可以检查负载情况或适当调整变频器参数。如无法奏效则说明逆变器部分出现老化或损坏。 6，运行时“过热”保护，变频器停止输出检测办法和判断：视各品牌型号的变频器配置不同，可能是环境温度过高超过了变频器允许限额，检查散热风机是否运转或是电动机过热导致保护关闭。 7，运行时“接地”保护，变频器停止输出检测办法和判断：参考操作手册，检查变频器及电机是否可靠接地，或者测量电机的绝缘度是否正常。 8，制动问题（过电压保护）检测办法和判断：如果电机负载确实过大并需要在短时间内停车，则需购买带有制动单元的变频器并配置相当功率的制动电阻。如果已经配置了制动功能，则可能是制动电阻损坏或制动单元检测失效。 9，变频器内部发出腐臭般的异味检测办法和判断：切勿开机，很可能是变频器内部主滤波电容有破损漏液现象。 10，如判断出变频器部件损坏，则联系供应商或送交专业维修中心处理。变频器故障分析目前人们所说的交流调速系统，主要指电子式电力变换器对交流电动机的变频调速系统。变频调速系统以其优越于直流传动的特点，在很多场合中都被作为首选的传动方案，现代变频调速基本都采用16位或32位单片机作为控制核心，从而实现全数字化控制，调速性能与直流调速基本相近，但使用变频器时，其维护工作要比直流复杂，一旦发生故障，企业的普通电气人员就很难处理，这里就变频器常见的故障分析一下故障产生的原因及处理方法。一、参数设置类故障常用变频器在使用中，是否能满足传动系统的要求，变频器的参数设置非常重要，如果参数设置不正确，会导致变频器不能正常工作。1、参数设置常用变频器，一般出厂时，厂家对每一个参数都有一个默认值，这些参数叫工厂值。在这些参数值的情况下，用户能以面板操作方式正常运行的，但以面板操作并不满足大多数传动系统的要求。所以，用户在正确使用变频器之前，要对变频器参数时从以下几个方面进行：（1）确认电机参数，变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。（2）变频器采取的控制方式，即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根据控制精度，需要进行静态或动态辨识。（3）设定变频器的启动方式，一般变频器在出厂时设定从面板启动，用户可以根据实际情况选择启动方式，可以用面板、外部端子、通讯方式等几种。（4）给定信号的选择，一般变频器的频率给定也可以有多种方式，面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定，当然对于变频器的频率给定也可以是这几种方式的一种或几种方式之和。正确设置以上参数之后，变频器基本上能正常工作，如要获得更好的控制效果则只能根据实际情况修改相关参数。2、参数设置类故障的处理一旦发生了参数设置类故障后，变频器都不能正常运行，一般可根据说明书进行修改参数。如果以上不行，最好是能够把所有参数恢复出厂值，然后按上述步骤重新设置，对于每一个公司的变频器其参数恢复方式也不相同。二、过压类故障变频器的过电压集中表现在直流母线的支流电压上。正常情况下，变频器直流电为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算，则平均直流电压Ud= 1.35 U线＝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，变频器来说，都有一个正常的工作电压范围，当电压超过这个范围时很可能损坏变频器，常见的过电压有两类。1、输入交流电源过压这种情况是指输入电压超过正常范围，一般发生在节假日负载较轻，电压升高或降低而线路出现故障，此时最好断开电源，检查、处理。2、发电类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，而负载靠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，因而变频器支流直流回路电压升高，超出保护值，出现故障，而纸机中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。增加再生制动单元功能包括能量消耗型，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）多个电动施动同一个负载时，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。在纸机经常发生在榨部及网部，处理时需加负荷分配控制。可以把处于纸机传动速度链分支的变频器特性调节软一些。三、过流故障过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均，输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查。如果断开负载变频器还是过流故障，说明变频器逆变电路已环，需要更换变频器。四、过载故障过载故障包括变频过载和电机过载。其可能是加速时间太短，直流制动量过大、电网电压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。负载过重，所选的电机和变频器不能拖动该负载，也可能是由于机械润滑不好引起。如前者则必须更换大功率的电机和变频器；如后者则要对生产机械进行检修。五、其他故障1、欠压说明变频器电源输入部分有问题，需检查后才可以运行。2、温度过高如电动机有温度检测装置，检查电动机的散热情况；变频器温度过高，检查变频器的通风情况 变频器结构和故障处理 变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备。其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。 1. 整流器，它与单相或三相交流电源相连接，产生脉动的直流电压。 2. 中间电路，有以下三种作用： a. 使脉动的直流电压变得稳定或平滑，供逆变器使用。 b. 通过开关电源为各个控制线路供电。 c. 可以配置滤波或制动装置以提高变频器性能。 3. 逆变器，将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压。 4. 控制电路，它将信号传送给整流器、中间电路和逆变器，同时它也接收来自这些部分的信号。其主要组成部分是：输出驱动电路、操作控制电路。主要功能是： a. 利用信号来开关逆变器的半导体器件。 b. 提供操作变频器的各种控制信号。 c. 监视变频器的工作状态，提供保护功能。在现场对变频器以及周边控制装置的进行操作的人员，如果对一些常见的故障情况能作出判断和处理，就能大大提高工作效率，并且避免一些不必要的损失。为此，我们总结了一些变频器的基本故障，供大家作参考。以下检测过程无需打开变频器机壳，仅仅在外部对一些常见现象进行检测和判断。 1，上电跳闸或变频器主电源接线端子部分出现火花。检测办法和判断：断开电源线，检查变频器输入端子是否短路，检查变频器中间电路直流侧端子P、N是否短路。可能原因是整流器损坏或中间电路短路。 2，上电无显示检测办法和判断：断开电源线，检查电源是否是否有缺相或断路情况，如果电源正常则再次上电后则检查检查变频器中间电路直流侧端子P、N是否有电压，如果上述检查正常则判断变频器内部开关电源损坏。 3，开机运行无输出（电动机不启动）检测办法和判断：断开输出电机线，再次开机后观察变频器面板显示的输入频率，同时测量交流输出端子。可能原因是变频器启动参数设置或运行端子接线错误、也可能是逆变部分损坏或电动机没有正确链接到变频器。 4，运行时“过电压”保护，变频器停止输出检测办法和判断：检查电网电压是否过高，或者是电机负载惯性太大并且加减速时间太短导致的制动问题，请参考第8条。 5，运行时“过电流”保护，变频器停止输出检测办法和判断：电机堵转或负载过大。可以检查负载情况或适当调整变频器参数。如无法奏效则说明逆变器部分出现老化或损坏。 6，运行时“过热”保护，变频器停止输出检测办法和判断：视各品牌型号的变频器配置不同，可能是环境温度过高超过了变频器允许限额，检查散热风机是否运转或是电动机过热导致保护关闭。 7，运行时“接地”保护，变频器停止输出检测办法和判断：参考操作手册，检查变频器及电机是否可靠接地，或者测量电机的绝缘度是否正常。 8，制动问题（过电压保护）检测办法和判断：如果电机负载确实过大并需要在短时间内停车，则需购买带有制动单元的变频器并配置相当功率的制动电阻。如果已经配置了制动功能，则可能是制动电阻损坏或制动单元检测失效。 9，变频器内部发出腐臭般的异味检测办法和判断：切勿开机，很可能是变频器内部主滤波电容有破损漏液现象。 10，如判断出变频器部件损坏，则联系供应商或送交专业维修中心处理。变频器故障分析目前人们所说的交流调速系统，主要指电子式电力变换器对交流电动机的变频调速系统。变频调速系统以其优越于直流传动的特点，在很多场合中都被作为首选的传动方案，现代变频调速基本都采用16位或32位单片机作为控制核心，从而实现全数字化控制，调速性能与直流调速基本相近，但使用变频器时，其维护工作要比直流复杂，一旦发生故障，企业的普通电气人员就很难处理，这里就变频器常见的故障分析一下故障产生的原因及处理方法。一、参数设置类故障常用变频器在使用中，是否能满足传动系统的要求，变频器的参数设置非常重要，如果参数设置不正确，会导致变频器不能正常工作。 1、参数设置常用变频器，一般出厂时，厂家对每一个参数都有一个默认值，这些参数叫工厂值。在这些参数值的情况下，用户能以面板操作方式正常运行的，但以面板操作并不满足大多数传动系统的要求。所以，用户在正确使用变频器之前，要对变频器参数时从以下几个方面进行：　　（1）确认电机参数，变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。（2）变频器采取的控制方式，即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根据控制精度，需要进行静态或动态辨识。（3）设定变频器的启动方式，一般变频器在出厂时设定从面板启动，用户可以根据实际情况选择启动方式，可以用面板、外部端子、通讯方式等几种。（4）给定信号的选择，一般变频器的频率给定也可以有多种方式，面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定，当然对于变频器的频率给定也可以是这几种方式的一种或几种方式之和。正确设置以上参数之后，变频器基本上能正常工作，如要获得更好的控制效果则只能根据实际情况修改相关参数。 2、参数设置类故障的处理一旦发生了参数设置类故障后，变频器都不能正常运行，一般可根据说明书进行修改参数。如果以上不行，最好是能够把所有参数恢复出厂值，然后按上述步骤重新设置，对于每一个公司的变频器其参数恢复方式也不相同。二、过压类故障变频器的过电压集中表现在直流母线的支流电压上。正常情况下，变频器直流电为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算，则平均直流电压Ud= 1.35 U线＝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，变频器来说，都有一个正常的工作电压范围，当电压超过这个范围时很可能损坏变频器，常见的过电压有两类。 1、输入交流电源过压这种情况是指输入电压超过正常范围，一般发生在节假日负载较轻，电压升高或降低而线路出现故障，此时最好断开电源，检查、处理。 2、发电类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，而负载靠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，因而变频器支流直流回路电压升高，超出保护值，出现故障，而纸机中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。增加再生制动单元功能包括能量消耗型，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）多个电动施动同一个负载时，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。在纸机经常发生在榨部及网部，处理时需加负荷分配控制。可以把处于纸机传动速度链分支的变频器特性调节软一些。三、过流故障过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均，输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查。如果断开负载变频器还是过流故障，说明变频器逆变电路已环，需要更换变频器。四、过载故障过载故障包括变频过载和电机器过载。其可能是加速时间太短，直流制动量过大、电网电压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。负载过重，所选的电机和变频器不能拖动该负载，也可能是由于机械润滑不好引起。如前者则必须更换大功率的电机和变频器；如后者则要对生产机械进行检修。五、其他故障 1、欠压说明变频器电源输入部分有问题，需检查后才可以运行。 2、温度过高如电动机有温度检测装置，检查电动机的散热情况；变频器温度过高，检查变频器的通风情况。 [ 本帖最后由 hong6601 于 2009-3-28 12:15 编辑 ]

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 12:11
标题: 变频器控制技术与应用.pdf
变频器控制技术与应用.pdf

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 12:12
变频器控制技术与应用.pdf

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 12:13
变频器控制技术与应用.pdf

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 12:19
标题: 各种变频器的常见故障及维修对策
各种变频器的常见故障及维修对策ABB变频器的常见故障及维修对策、西门子变频器的常见故障及维修对策、通用变频器的维护方法、变频器驱动电路常见问题及解决方案、日立变频器的常见故障及维修对策、 LENZE变频器的常见故障及维修对策、LG-LS变频器常见故障及维修对策、台湾产变频器常见故障及维修对策、变频器的组成与常见故障及维修对策、变频调速器的常见故障及维修对策、变频器驱动电路浅谈、变频器应用中的点滴问题、三菱变频器的常见故障及维修对策、三菱变频器的常见故障及维修对策(续)、松下变频器的常见故障及维修对策。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 12:19
各种变频器的常见故障及维修对策

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 12:27
标题: 通用变频器及其应用.PDF
通用变频器及其应用.PDF

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 12:27
通用变频器及其应用.PDF

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 12:28
通用变频器及其应用.PDF

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 12:29
通用变频器及其应用.PDF

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 12:31
标题: 变频器维修与应用.doc
最近维修一台三菱A540-55K变频器，是一位维修新手维修不好才拿到我们这里来，这台机本来是坏了一个模块，换好模块后，这位新手想测量驱动是否正常，把模块触发线拨掉，结果一通电就跳闸，检查后发现又烧掉一个模块！他想很久都弄不明白为什么会这样！原来IGBT模块的触发端在触发线拨掉后有可能留有小量电压，此时模块处于半导通状态，一通电就因短路而烧坏，GTR模块没有这特性，才可这样测试！　　　　　　　　　　　　　　我们维修不少三菱A240-22K变频器，都是坏模块！原因是保养不好，如散热器尘多堵塞、电路板太脏、散热硅脂失效等，这变频器的输出模块（PM100CSM120）是一体化模块，就是坏一路也要整个换掉，维修价格高！好的模块也难找！如果你的变频器还没坏，则要多加小心保养！特别是这几天天气炎热！　　　　　　　　　　　　　　最近维修一台安川616G5-55KW变频器，损坏严重，其原来是有一个快熔断了（三相各有一个快熔），电工可能是没有经验，没有检查模块是否有问题，又一时找不到快熔，就用一条铜线代替，开机后发出一声巨响，两个模块炸裂，吸收回路坏，推动板也无法维修，换新板，造成重大损失！按我们经验，如果快熔断则模块大多有问题，但模块坏快熔不一定断！铜线代替快熔的做法我们已见过不少次！

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 12:33
标题: 变频调速技术应注意的几个问题
变频调速技术现已被应用于各行各业，也应用于水泥厂中并取得了显著的经济效益。但从整体上看，在水泥行业的推广较慢，一些企业采用变频调速技术以后，也未获得应有的节能效果。分析其中的原因，是没有意识到技术创新的重要作用，对变频调速技术的重要作用了解不够；有些企业在应用中技术上还没有过关。以下，笔者就推广应用变频调速技术应注意的几个问题做一些论述。　　　　1、提高认识　　　　变频调速技术具有调速范围宽、传动效率高、节电显著等一系列优点，20世纪90年代以来，变频器在技术性能上已有了很大的提高，推广应用的条件已很成熟，在我国水泥行业应用取得了许多成功的经验。湖南省潇湘水泥集团有限责任公司于1993年6月1日在1号机立窑卸料电机应用变频调速技术，将原15kW滑差电机换成11kW交流电机使用变频器调速，减少电机配用功率4kW，电机工作电流由18.5A下降至11A，减少40.5%。运行过程中，调速性能好、故障率低、节能显著。1993年12月该厂又在2号、3号立窑的卸料、生料喂料、预加水成球系统、回转窑增湿塔喷雾等处采用了变频调速技术，效果良好。目前，该厂凡要求调速的重要工艺环节，如回转窑的窑头喂煤、窑尾喂料、增湿塔自动喷雾、立窑的卸料和喂料、立窑风机、预加水成球系统、行车等，均采用了变频调速技术，节能效果显著。该厂共使用变频器51台，应用功率484.75kWh，减少电机配用功率245kW，年节电量263.3万kWh，年节电费105万元。同时将全厂生、熟料系统全部改用BPT型变频调速微机配料系统，使出磨生料合格率提高20%以上，标准偏差减少0.3213。　　　　据测算，以年10万t机立窑水泥生产线为例，把生、熟料配料改用变频调速微机配料秤，立窑喂料、卸料、预加水成球、风机上应用变频调速器，全线共使用变频调速器13台，应用功率194kW，改造资金约65万元，年节电量65万kWh，节约电费26万元，提高生料合格率20%以上，增加产量5000t，创效益10万元，减少维修费用15万元，共创效益51万元，平均每吨水泥创效益5.1元。　　　　因此，作为国家重点推广的节能项目——变频调速技术，值得水泥企业推广使用，企业应制订相应实施方案，做好该技术的引进工作。　　　　2、合理选用　　　　由于变频器价格较贵，选用时一定要做详细的技术经济分析论证，对那些负荷较高且非变工况运行的设备不宜采用变频器。　　　　变频器具有较多的品牌和种类，价格相差很大。要根据工艺环节的具体要求选择性能较好、价格相对较低的品牌和种类，为此必须了解变频器的技术特性。变频器可以从不同的方面进行分类。　　　　(1)按控制方式不同可分为通用型和工程型。通用型变频器一般采用给定闭环控制方式，动态响应速度相对较慢，在电机高速运转时也可满足设备恒功率的运行特性，但在低速时难以满足恒功率要求。工程型变频器在其内部通过检测设有自动补偿、自动限制的环节，在设备低速运转时也可保持较好的特性实现闭环控制。在水泥厂喂料、卸料、窑转速等工艺环节，由于控制相对简单，要求不高，为降低价格、便于维护，选择通用性变频器即可。　　　　(2)按安装形式不同可分为四种，可根据受控电机功率及现场安装条件选用合适类型。一种是固定式(壁挂式)，功率多在37kW以下。第二种是书本型，功率从0.2～37kW，占用空间相对较小，安装时可紧密排列。第三种是装机/装柜型，功率为45～200kW，需要附加电路及整体固定壳体，体积较为庞大，占用空间相对较大。第四种为柜型，控制功率为45～1500kW，除具备装机/装柜型特点外，与之比较占用空间更大。　　　　（3)从变频器的电压等级来看，有1AC230V，也有3AC208～230V、380～460V、500～575V、660～690V等级，应根据要求做出正确的选择。　　　　(4)从变频器的防护等级来看，有IP00的，也有IP54的，要根据现场环境情况作出相应的选择。　　　　(5)从调速范围及精度而言，变频器FC(频率控制)，调速范围1：25；VC(矢量控制)，调速范围1：100～1：1000；SC(伺服控制)，调速范围1：4000～1：1000；在水泥生产线上一般选用FC方式即可满足生产要求。　　　　变频器选型时，应兼顾上述各点要求，根据生产现场的情况正确选择合适的形式。　　　　变频器的容量选择，应满足在最大工作电流时不超过变频器的过载容量(电流)。　　　　在变频器的选型时还应注意，相同设备配用的变频器的规格应尽可能统一，便于备品备件的准备，便于维修管理。选用时还要考虑生产厂家售后服务质量情况。　　　　3、正确安装　　　　水泥厂因生产线粉尘较大，调速机械大多安装在室外或库下，环境较其它行业相比较为恶劣，而操作人员一般集中在电控室，变频器作为较精密的仪器|仪表设备，生产现场时常无人且环境较差，对设备不利。故在水泥生产线上，变频器应安装在电控室内。如要求多台变频器安装在同一电控室的某一个控制屏内，则必须采用抗干扰的措施以保证系统正常工作。　　　　变频器控制线必须采用屏蔽电缆，并且在布线范围内必须与动力线相距>0.1m，相交时必须转90°角，千万不要将控制线与动力线放在同一电缆托架(或线框)内，以避免变频器控制信号受到干扰。变频器负载输出线也要采取屏蔽措施，选用铠装电缆，以避免变频器对附近仪表产生干扰。部分变频器顶部有散热孔，灰尘和金属物易于由此进入装置内部，应采取防护措施，防止内部短路。在变频器接线时要特别注意电源|稳压器的输入线和输出线绝不能接错，将电源输入线接上变频器输出位置，会立刻损坏设备。　　　　通常变频器连接到电机的电缆长度要求不能超过50m，使用屏蔽电缆不能超过25m。这就必须要考虑变频器到受控电机之间的距离问题，在水泥厂中一般会碰到超过规定距离的情况。通常解决的方法有两个，其一是在超过规定距离的线路上串入电流值适合的出线电抗器；其二是加大变频器功率一个等级，这种方式特别适合于多台集中群控、安装位置狭小拥挤、要求规范(如微机配料系统)等场合。　　　　4、参数设置与调试　　　　做好变频器参数的设置及调试工作是设备正常运转的一个根本保障措施。现场中出现的许多问题往往是参数的设置问题而与设备本身无关，由此可见，合理正确设置参数很重要。　　　　在变频调速器开机调试前必须根据负载的特点，将所有参数设定好，检查无错误后方可开机运行。在启动过程中，恒转速过程及减速过程中，要特别注意变频器输出电流，认真观察，如果第一次设定的参数不是十分理想，应逐步接近。　　　　转矩提升功能主要考虑负载启动转矩，在负载能平稳启动的原则下，应尽量调低些，否则在低频轻载时励磁太大，容易引起电机严重过热。　　　　个别厂在使用变频调速器之后，在某些频率点出现机械共振，其原因是原来设备只是在50Hz工频下运行，改变频率后，则在0～50Hz之间无级变化，因此在某些频率点上造成机械共振。调试时必须细心检查是否存在机械共振问题，如果有，应采用频率回避的方法，即跳过发生共振的频率范围，使变频器不输出发生共振的频率。　　　　在变频调速器供电与工频供电相互切换时，必须在变频器输出频率为零时，方可切换变频输出，即变频器不准无负载输出和开路运行，也不允许带负荷切换断电。对于从工频切回变频供电的设备，必须在电动机断电停转后方可切换，以防止因电动机旋转发电而造成变频器的损坏。　　　　5、结束语　　　　综上所述，变频调速器是一种成熟的技术设备，是水泥厂节能改造的理想设备，具有很高的推广价值，广大水泥企业应提高认识，重视技术引进工作，加速变频调速技术的推广应用。在应用中，要合理选型，正确安装，做好变频器的参数设置与调试，以取得良好的使用效果。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 12:36
标题: 富士变频器维修与故障处理集锦
1 引言本人在几年前曾接触过大量富士G/P9、G/P11系列低压通用变频器，在故障判断与处理上略有心得;由于当时没有及时形成详细日志，许多心得已被时间冲刷得干净，故有必要及时记下此小札，以飨业界广大从事工控的朋友。无论是G/P9系列还是G/P11系列的低压通用变频器在发生保护动作时，作为工程师或技术人员，首先要参照该变频器的说明手册进行判断和处理，在问题依然不能解决的情况下，参考此文章才会对大家有所帮助。2 常见故障及判断 (1) OC报警键盘面板LCD显示:加、减、恒速时过电流。对于短时间大电流的OC报警，一般情况下是驱动板的电流检测回路出了问题，模块也可能已受到冲击(损坏)，有可能复位后继续出现故障，产生的原因基本是以下几种情况:电机电缆过长、电缆选型临界造成的输出漏电流过大或输出电缆接头松动和电缆受损造成的负载电流升高时产生的电弧效应。小容量(7.5G11以下)变频器的24V风扇电源短路时也会造成OC3报警，此时主板上的24V风扇电源会损坏，主板其它功能正常。若出现“1、OC2”报警且不能复位或一上电就显示“OC3”报警，则可能是主板出了问题;若一按RUN键就显示“OC3”报警，则是驱动板坏了。 (2) OLU报警键盘面板LCD显示:变频器过负载。当G/P9系列变频器出现此报警时可通过三种方法解决:首先修改一下“转矩提升”、“加减速时间”和“节能运行”的参数设置;其次用卡表测量变频器的输出是否真正过大;最后用示波器观察主板左上角检测点的输出来判断主板是否已经损坏。 (3) OU1报警键盘面板LCD显示:加速时过电压。当通用变频器出现“OU”报警时，首先应考虑电缆是否太长、绝缘是否老化，直流中间环节的电解电容是否损坏，同时针对大惯量负载可以考虑做一下电机的在线自整定。另外在启动时用万用表测量一下中间直流环节电压，若测量仪表显示电压与操作面板LCD显示电压不同，则主板的检测电路有故障，需更换主板。当直流母线电压高于780VDC时，变频器做OU报警;当低于350VDC时，变频器做欠压LU报警。 (4) LU报警键盘面板LCD显示:欠电压。如果设备经常“LU欠电压”报警，则可考虑将变频器的参数初始化(H03设成1后确认)，然后提高变频器的载波频率(参数F26)。若E9设备LU欠电压报警且不能复位，则是(电源)驱动板出了问题。 (5) EF报警键盘面板LCD显示:对地短路故障。 G/P9系列变频器出现此报警时可能是主板或霍尔元件出现了故障。 (6) Er1报警键盘面板LCD显示:存贮器异常。关于G/P9系列变频器“ER1不复位”故障的处理:去掉FWD—CD短路片，上电、一直按住RESET键下电，知道LED电源指示灯熄灭再松手;然后再重新上电，看看“ER1不复位”故障是否解除，若通过这种方法也不能解除，则说明内部码已丢失，只能换主板了。 (7) Er7报警键盘面板LCD显示:自整定不良。 G/P11系列变频器出现此故障报警时，一般是充电电阻损坏(小容量变频器)。另外就是检查内部接触器是否吸合(大容量变频器，30G11以上;且当变频器带载输出时才会报警)、接触器的辅助触点是否接触良好;若内部接触器不吸合可首先检查驱动板上的1A保险管是否损坏。也可能是驱动板出了问题—可检查送给主板的两芯信号是否正常。 (8) Er2报警键盘面板LCD显示:面板通信异常。 11kW以上的变频器当24V风扇电源短路时会出现此报警(主板问题)。对于E9系列机器，一般是显示面板的DTG元件损坏，该元件损坏时会连带造成主板损坏，表现为更换显示面板后上电运行时立即OC报警。而对于G/P9机器一上电就显示“ER2”报警，则是驱动板上的电容失效了。 (9) OH1过热报警键盘面板LCD显示:散热片过热。 OH1和OH3实质为同一信号，是CPU随机检测的，OH1(检测底板部位)与OH3(检测主板部位)模拟信号串联在一起后再送给CPU，而CPU随机报其中任一故障。出现“OH1”报警时，首先应检查环境温度是否过高，冷却风扇是否工作正常，其次是检查散热片是否堵塞(食品加工和纺织场合会出现此类报警)。若在恒压供水场合且采用模拟量给定时，一般在使用800Ω电位器时容易出现此故障;给定电位器的容量不能过小，不能小于1kΩ;电位器的活动端接错也会出现此报警。若大容量变频器(30G11以上)的220V风扇不转时，肯定会出现过热报警，此时可检查电源板上的保险管FUS2(600V，2A)是否损坏。当出现“OH3”报警时，一般是驱动板上的小电容因过热失效，失效的结果(症状)是变频器的三相输出不平衡。因此，当变频器出现“OH1”或 “OH3”时，可首先上电检查变频器的三相输出是否平衡。对于OH过热报警，主板或电子热计出现故障的可能性也存在。G/P11系列变频器电子热计为模拟信号，G/P9系列变频器电子热计为开关信号。 (10) 1、OH2报警与OH2报警对G/P9系列机器而言，因为有外部报警定义存在(E功能)，当此外部报警定义端子没有短接片或使用中该短路片虚接时，会造成OH2报警;当此时若主板上的CN18插件(检测温度的电热计插头)松动，则会造成“1、OH2”报警且不能复位。检查完成后，需重新上电进行复位。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 12:38
标题: 变频器在选型安装中应注意的问题
变频器具有结构简单、功能完善、性能可靠、节能显著的特点，被越来越多的现代化企业所采用，给企业带来显著的经济效益。但在实践应用中，如果对变频器的选型、安装不当，往往会引起变频器不能正常运行，甚至引发设备故障，导致生产中断，带来不必要的经济损失。下面以变频器在我厂的应用实例，讲述变频器在选型安装中的注意事项。 1选型 　　选择变频器，必须充分考虑以下三点： (1)电压等级与控制电机相符。 (2)额定电流为控制电机额定电流的1．1～1．5倍。选择变频器时，必须以实际的电机电流值作为选择变频器的依据，而电机额定功率值只能作为参考。同时应考虑到变频器的输出含有很多的谐波分量，因此建议选型时变频器具有一定的佘量。 (3)根据被控设备负载的特性选择变频器的类型(图1)。

　　　　　　　　图1不同设备的负载特性　　由图1可见，A属变转矩类型的负载，如风机和泵类负载等；B属需要较大启动力矩的负载，如挤出机和搅拌机；C属恒转矩负载，如传送带和压缩机等。　　我厂4号窑1台喂料搅拌机采用变频控制，电机型号为

使用FRN110P7--4EX变频器，运行中发现有时虽然给定频率高，但实际频率调不上去，变频器跳闸频繁，故障指示类为“OL1”，即变频器过载，经检查，变频器的额定电流210 A，而搅拌机电机在高下料量时运行电~E220 A左右波动，驱动转矩达到极限设定，使频率不能上调，运行电流大于变频器额定电流，变频器过流跳停，分析认为其原因是变频器容量选择偏小。　　搅拌机为需要较大起动力矩的负载(如图1中B 曲线)，最好选用驱动转矩极限范围宽的G7变频器，选择H 160G74Ex变频器，额定电压为40O V，额定输出电流为304 A。驱动转矩极限为150％，改用FRN160G7-4EX)后，上述问题再也没有发生。 2安装 (1)安装变频器，应充分考虑到电源质量，若电源阻抗较低，则变频器工作时较高的输入电流会流人变频器的整流桥和DC电容，造成变频器的损坏，因此，建议在变频器的输入端安装1台输入电抗器用于增加电源阻抗，同时输入电抗器还能降低由变频器产生的谐波，确保变频器能正常工作。 (2)当电机电缆较长时，变频器必须放大一档选用，或在变频器的输出端安装1台输出电抗器。 (3)为确保变频器的安全运行，建议在电源和变频器之间连接有合适的断路器或快熔等，用以提供对变频器必要的保护。 (4)确保变频器的正常工作，在安装和接线时，必须严格遵守变频器的安装和接线指导，将咖(电磁干扰)影响减小到最小。　　另外，对于一些特殊应用的场合，如高环境温度，高开关频率，高海拔高度等，此时，必然会引起变频器的降容，变频器必须放大一档使用。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 12:39
标题: 变频基本术语
　1，ElectronicLineShafting---ELS 　　　　许多工业生产线都由多台机器组成，各轴之间具有运动关系。过去是使用机械机构连接各轴，如果使用电子方式连接各轴，各州各有其驱动马达，则称为“ElectronicLineShafting”（ELS）。　　　　2，AutoTuning(自动调校) 　　　　常见于磁束向量型变频器的一种技术，能自动监测（找出）马达的参数,如转差频率/场电流/转矩电流/定子阻抗/转子阻抗/定子感抗/转子感抗等.有了这些参数后才能作[专据估算]及[转差(滑差)补偿].也因为此技术,在无编码器的运转下仍能获得良好的运转精度. 　　　　3,无编码器运转　　　　在速度控制上,与旧式variablefrenquency变频器的开回路比较,磁束向量型变频器内部由速度观测计算功能达成闭回路.马达侧不用装编码器也能达到良好的速度精度.无编码器运转有如下好处: 　　　　1),配线精省; 　　　　2),不必担心RF杂讯对编码器低电压信号的影响; 　　　　3),在多震动的场合不用担心编码器的高故障率. 　　　　4,变频器的矢量控制　　　　在AC马达中,转子由定子绕组感应电流产生磁场.定子电流含两部分.一部分影响磁场,另一部分影响马达输出转矩.要使用AC马达在需要速度与转矩控制的场合,必须能够把影响转矩的电流分离控制,而磁束矢量控制就能够分离这两部分进行独立控制.(具有大小及方向的物理量称为矢量) 　　　　5,FieldWeakening 　　　　FieldWeakening线路可用以减弱马达的场电流,改变与磁场的平衡关系,使马达高于基本转速运转. 　　　　6,定转矩应用　　　　所需转矩大小不因速度而变的场合,常用到[定转矩应用].如传送带等负载.[定转矩应用]通常需要较大的起动转矩.[定转矩应用]在低速运转时易有马达发热问题,解决的方法:最好(1)加大马达功率;(2)使用装有定速冷却的变频器专用马达(即马达的冷却方式为强制风冷). 　　　　7,变转矩应用　　　　多见于离心式负载,例如泵/风机/风扇等,其使用变频器的目的一般为节能.比如当风扇以50%转速运转时,其所需转矩小于全速运转所需.可变转矩变频器能够仅给与马达所需转矩,达到节能效果.次应用中短暂的巅峰负载通常无需给与马达额外的能量.故变转矩变频器的过载能力可以适用于大部分用途. 　　　　*定转矩变频器的过载(电流)能力须为额定值150%/1minute,而可变转矩变频器所需过载(电流)能力仅需额定值120%/1minute.因为离心式机械用途中很少会超出额定电流.另外,变转矩用途所需起动转矩也较定转矩用途小. 　　　　8,变频器专用马达　　　　所谓[Inverter-dutyMotor],主要特征如下: 　　　　1),分离式它力通风(它力风冷); 　　　　2),10Hz-60Hz为定转矩输出; 　　　　3),高起动转矩; 　　　　4),低噪音; 　　　　5),马达装有编码器. 　　　　*但并非所有称之为变频器专用马达的马达都具有上列特征. 　　　　9,关于调速：1）调速：根据工况需要调整设备运行速度，以达到节能降耗、减少磨损、按需生产等目的。　　　　2）直流调速（DCControler/motor）：由直流控制器调节直流电机以达到调整速度的目的。　　　　3）交流变频调速（ACinverter/motor）：由变频器输出频率变化的三相交流电流从而控制交流电机的转速。　　　　4）矢量变频调速（ACvectorinverter）：通过复杂的计算变换，使交流变频器按照直流电机的控制方式去控制交流电机，从而达到精确速度控制、转矩控制、提高输出扭矩等特性。　　　　5）伺服控制系统（Servocontrolsystem）：在运动系统中引入速度反馈或位置反馈元件，通过负反馈的作用达到极其精密的的速度控制、定位控制以及高动态响应。　　　　10，几个常见工业元件：1）测速发电机（Tacho-generator）：一种转速测量元件，有交流、直流之分。　　　　2）旋转变压器（Resolver）：一种经济、准确地转速和角位移测量元件。　　　　3）光电编码器（Encoder）：一种精密的角位移、转速测量元件，适合在位置控制系统中作为反馈元件。　　　　4）PLC：工业用计算、控制装置，实现逻辑、时序、计算等控制功能，一般作为整个自动化控制系统的上位主机。　　　　5）HMI（Human-MachineInterface）：人-机界面。　　　　6）现场总线（Field-BusSystem）：应用于工业控制现场的串行通讯总线系统，大幅度降低接线成本，提高控制的抗干扰能力。　　　　7）分布式控制（Distributedcontrol）：区别于传统的集中式控制，强调各个节点设备的智能化，一般由现场总线系统将各子设备连接起来。极大地提高系统应用的灵活性、可靠性，降低上位机的运算负担。　　　　11，关于电机的三个术语：1）防护等级（ProtectionCode）：（IP**）考察一个设备防止异物进入和防水的能力，使IEC标准之一。其两个数字分别代表防异物和防水的能力，数值越高表明可以防止更细小的物体进入以及经受更强烈的水流冲击。一般为IP54（防尘，防泼洒水滴）以上防护等级的设备可以直接应用于露天。　　　　2）绝缘等级（InsulationGrade）：考察一个电气设备（一般针对电机）在保证良好绝缘特性的前提下所能承受的极限温升能力，是IEC标准之一。一般有B级（85度）、F级（105度）、H级（125度）。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 12:43
标题: 高压变频器在转炉顶吹中的应用
一、背景情况　　　　　　抚顺新抚钢炼钢二部（即新二炼）厂房始建于85年，89年正式投产，拥有公称15吨氧气顶吹转炉3座（现已扩容至公称20吨），2001年产钢量71万吨，2002年预计产量100万吨，2003年产钢170万吨。　　　　　　转炉吹炼过程中，炉口会排出大量棕红色的烟气，烟气温度高、含有易燃气体和金属颗粒，按照我国1996年颁布的《大气污染物综合排放标准》（GB16297一1996），对烟气必须冷却、净化，由引风机将其排至烟囱放散或输送到煤气回收系统中备用。新二炼生产采用“三吹三”方式，每个转炉都配有一套除尘系统，除尘系统采用二级文氏管烟尘净化方式，烟道直径Φ1.6m,烟气输送管线820mm，风机型号D700，电机功率440KW/6KV。由于转炉周期性间断吹氧，为满足节能和环保要求,要求风机在整个炼钢工作周期内变速运行，吹氧时高速运行，不吹氧时低速运行。原来采用液力耦合器调速，高速2700r/min（设计2900r/min），低速800r/min。由于液力耦合器技术的局限性，使得调速范围在30%～90％之间，转速不稳定；而且，低速800r/min仍然偏高，造成能源浪费，高速运行时，液力耦合器有时丢转，转炉炉口冒烟；经过10多年的使用，液力耦合器已严重老化，需经常更换轴承，造成转炉停产，不能满足连续生产的需要。　　　　　　电动机的效率低，损耗大，尤其低速运行时，效率极低；　　　　调节精度低、线性度差，响应慢；　　　　启动电流仍比较大，影响电网稳定；　　　　液力耦合器故障时，无法切换至工频旁路运行，必须停机检修；　　　　漏油严重，对环境污染大，地面被油污蚀严重；　　　　鉴于液力耦合器存在上述众多问题，对其进行改造已成当务之急。　　　　　　　　2001年底，二炼钢开始扩容改造。为了提高风机的运行效率，解决使用液力耦合器带来的众多问题，新抚钢决定进行变频改造。二、变频器改造方案　　　　　　要求变频器要有高可靠性，长期运行无故障。　　　　要求变频器有旁路功能，一旦出现故障，可使电机切换到工频运行。　　　　调速范围要大，效率要高。　　　　具有逻辑控制能力，可以自动按照吹氧周期升降速。　　　　有共振点跳转设置，能使电机避开共振点运行，让风机不喘震。　　　　　　　　经过多方调研、比较，最后新抚钢同北京利德华福电气技术有限公司合作，共同制定了1号转炉除尘风机的变频改造方案，改造方案如下：1、设备配置　　　　KM：变频器供电的高压真空断路器　　KG1、KG2、KG3：真空接触器　　BPQ：HARSVERT-A06/080变频器　　DJ： 440KW/6KV异步电动机。　　KM为原有高压开关，KG1、KG2、KG3。　　　　　　DJ为原有异步电机，如果将来扩容到630KW/6KV普通三相异步电机，变频器必须具备驱动能力。　　　　　　　　风机高速运行时，如果变频器出现严重故障，应将电机自动切换到工频电网运行，当前吹炼周期结束后，自动断开KG3，检修变频器，变频器检修完毕后，通过复位按钮，自动返回原变频调速状态。如果在低速运行，则立即断开KG3，开始检修。这样，在变频器出现严重故障时，系统能够自动转入工频电网中，负载不用停机，满足现场不能停机的要求。 2、电机及风机参数　　　　电机参数：　　　　风机参数：　　型号：JK134-2　　型号：D700-13-2 　　额定功率：440KW　　进气容积流量：700m3/min(混合煤气) 　　额定电压： 6KV　　　压力增加值： 2600mmH2O 　　额定频率： 50Hz　　进气温度： 35℃ 　　额定电流： 50A　　　主轴转速： 2975rpm 　　额定功率因数：0.89　轴功率： 370kw 　　额定效率： 92.5% 　　额定转速： 2970rpm 3、除尘风机工艺要求　　　　 1）吹炼工艺周期　　　　　　A到B为兑铁加废钢时间。　　　　B到C为风机升速时间，可以调节。　　　　C到D为吹氧时间。　　　　D点风机开始减速。　　　　D到E为倒炉测温取样时间。　　　　E到F为出钢时间。　　　　F到G为溅渣时间。　　　　　　整个吹炼工艺周期约21分钟，其中高速时间（C到D）12分钟。高速定为45Hz,可以调节；低速定为5Hz,可以调节。 3）变频器技术指标　　　　　　输入电压　三相交流有效值 6.3KV±10％　　　　输入频率　50±5Hz 　　　　输出电压　三相正弦波电压0-6KV 　　　　输出频率　0-50Hz 　　　　频率分辨率　　0.01HZ 　　　　加速时间　可按工艺要求设定　　　　减速时问　可按工艺要求设定　　　　频率设定方式　高低两级速度，可在0-50Hz范围内调整　　　　故障诊断及检测　　自动检测，自动定位　　　　网侧功率因数　0．95（高速时）　　　　过载保护　　120％l分种（每10分钟）、150％立即保护　　　　防护等级　IP20 　　　　环境温度　0-40℃ 　　　　环境湿度　90%,无凝结　　　　海拔高度　1000米以下 2）变频器和现场接口　　　　　　在B点，由现场提供一对闭合节点（氮氧转换点），变频器从低速向高速启动。在C点，变频器到达高速后，给现场提供一对闭合节点（高速状态节点），以便现场操作工进行下氧枪工作。在D点，现场向变频器提供另一对闭合节点（风机减速点），变频器开始降速，降速时间不作具体要求，但在减速过程中如果需要提速，变频器应能满足提速要求。　　　　　　风机转速、氮氧切换节点、氧枪位置节点三者满足如下关系：　　　　现场提供给变频器的两对节点（氮氧转换点、风机减速点）及变频器提供给现场的高速状态节点均为无源节点，具有2A/30VDC或0.8A/230VAC的容量。三、设备运行情况　　　　　　2001年底我公司向北京利德华福电气技术有限公司定购了一台高压变频器，型号为HARSVERT-A06/080，2002年3月14日变频器正式投入使用，我们认为该变频器的生产、安装、调试周期都很短，总共仅有3个多月的时间，为1号转炉按时投产提供了有力的保证。　　　　　　1、同原来使用液力耦合器比较，北京利德华福电气技术有限公司生产的高压变频器有以下优点：　　　　运行稳定，安全可靠。原来使用液力耦合器大概40天左右就必须更换轴承，每次需停炉半天左右，带来的巨大的经济损失。HARSVERT-A变频器具有免维护的特点，只需定期更换柜门上的通风滤网，不用停机，保证了生产的连续性。　　　　　　2、节能效果显著，大大降低了吨钢电耗。　　　　　　3、电动机实现了真正的软启动、软停运，变频器提供给电机的无谐波干扰的正弦波电流，降低了电机的故障次数。同时，变频器设置共振点跳转频率，避免了风机长期在共振点运行，使风机工作平稳，风机轴承磨损减少，延长了电机、风机的使用寿命和维修周期，提高了风机的利用时率。 4、变频器自身保护功能完善，同原来继电保护比较，保护功能更多，更灵敏，大大加强了对电机的保护。在变频器调试期间，变频器自动保护，报电机过流。经检查发现电动机有一相线鼻子发生断裂，电机缺相运行，造成过流。我们及时进行了检修，避免了事故的扩大化。　　　　　　5、变频器同现场信号无缝接口，满足生产的需要。变频器内置PLC，现场信号接入灵活。转炉为变频器提供一对高速、低速节点，变频器按照节点的状态自动高速、低速往复运行；将以前仪表柜中的转炉的烟气流量、烟气温度信号接入变频器，把仪表柜拆除，大大节约了场地。变频器自带转速测定，原来同电机相连的测速器也被取消，由变频器为现场直接提供电机转速指示。　　　　　　6、适应电网电压波动能力强，有时电网电压高达6.9KV，变频器仍能正常运行。　　　　　　7、同液力耦合器比较，在加速期间大大减小了噪声，削弱了噪声污染。由于不用定期拆换轴承，减少了机油对环境的污染，使风机房的现场环境有了极大改善。四、节能分析　　　　　　同液力耦合器比较，吨钢除尘电耗平均减少2.76度/吨；　　　　1号转炉年产钢量今年预计为35万吨，电价为0.44元/度；　　　　年节电总额为：35万吨×2.76×0.44＝425040元，节电率为39.2%。　　　　　　同时由于HARSVERT-A变频器的可靠性，避免了原来液力耦合器发生故障时，转炉停炉造成高炉甩铁的情况发生，其经济效益、社会效益也是是巨大的。　　　　五、结束语　　　　　　从几个月的运行情况来看，北京利德华福电气技术有限公司生产的HARSVERT-A06/080高压大功率变频器性能好，可靠性高，节能效果明显，满足连续生产对调速系统的要求，我公司决定在2号、3号转炉改造中继续使用，目前2号、3号转炉配套的变频器已达现场，正在安装调试中。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 12:45
标题: 变频器原理介绍
简介： 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。变频器选型：变频器选型时要确定以下几点： 1) 采用变频的目的；恒压控制或恒流控制等。 2) 变频器的负载类型；如叶片泵或容积泵等，特别注意负载的性能曲线，性能曲线决定了应用时的方式方法。 3) 变频器与负载的匹配问题； I.电压匹配；变频器的额定电压与负载的额定电压相符。 II. 电流匹配；普通的离心泵，变频器的额定电流与电机的额定电流相符。对于特殊的负载如深水泵等则需要参考电机性能参数，以最大电流确定变频器电流和过载能力。 III.转矩匹配；这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。 4) 在使用变频器驱动高速电机时，由于高速电机的电抗小，高次谐波增加导致输出电流值增大。因此用于高速电机的变频器的选型，其容量要稍大于普通电机的选型。 5) 变频器如果要长电缆运行时，此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不足，所以在这样情况下，变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。 6) 对于一些特殊的应用场合，如高温，高海拔，此时会引起变频器的降容，变频器容量要放大一挡。变频器控制原理图设计：　1) 首先确认变频器的安装环境；　I.工作温度。变频器内部是大功率的电子元件，极易受到工作温度的影响，产品一般要求为0～55℃，但为了保证工作安全、可靠，使用时应考虑留有余地，最好控制在40℃以下。在控制箱中，变频器一般应安装在箱体上部，并严格遵守产品说明书中的安装要求，绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。 II. 环境温度。温度太高且温度变化较大时，变频器内部易出现结露现象，其绝缘性能就会大大降低，甚至可能引发短路事故。必要时，必须在箱中增加干燥剂和加热器。在水处理间，一般水汽都比较重，如果温度变化大的话，这个问题会比较突出。 III.腐蚀性气体。使用环境如果腐蚀性气体浓度大，不仅会腐蚀元器件的引线、印刷电路板等，而且还会加速塑料器件的老化，降低绝缘性能。 IV. 振动和冲击。装有变频器的控制柜受到机械振动和冲击时，会引起电气接触不良。淮安热电就出现这样的问题。这时除了提高控制柜的机械强度、远离振动源和冲击源外，还应使用抗震橡皮垫固定控制柜外和内电磁开关之类产生振动的元器件。设备运行一段时间后，应对其进行检查和维护。 V. 电磁波干扰。变频器在工作中由于整流和变频，周围产生了很多的干扰电磁波，这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰。因此，柜内仪表和电子系统，应该选用金属外壳，屏蔽变频器对仪表的干扰。所有的元器件均应可靠接地，除此之外，各电气元件、仪器及仪表之间的连线应选用屏蔽控制电缆，且屏蔽层应接地。如果处理不好电磁干扰，往往会使整个系统无法工作，导致控制单元失灵或损坏。 2) 变频器和电机的距离确定电缆和布线方法； I.变频器和电机的距离应该尽量的短。这样减小了电缆的对地电容，减少干扰的发射源。 II. 控制电缆选用屏蔽电缆，动力电缆选用屏蔽电缆或者从变频器到电机全部用穿线管屏蔽。 III.电机电缆应独立于其它电缆走线，其最小距离为５００ｍｍ。同时应避免电机电缆与其它电缆长距离平行走线，这样才能减少变频器输出电压快速变化而产生的电磁干扰。如果控制电缆和电源电缆交叉，应尽可能使它们按９０度角交叉。与变频器有关的模拟量信号线与主回路线分开走线，即使在控制柜中也要如此。　IV. 与变频器有关的模拟信号线最好选用屏蔽双绞线，动力电缆选用屏蔽的三芯电缆（其规格要比普通电机的电缆大档）或遵从变频器的用户手册。　3) 变频器控制原理图； I.主回路：电抗器的作用是防止变频器产生的高次谐波通过电源的输入回路返回到电网从而影响其他的受电设备，需要根据变频器的容量大小来决定是否需要加电抗器；滤波器是安装在变频器的输出端，减少变频器输出的高次谐波，当变频器到电机的距离较远时，应该安装滤波器。虽然变频器本身有各种保护功能，但缺相保护却并不完美，断路器在主回路中起到过载，缺相等保护，选型时可按照变频器的容量进行选择。可以用变频器本身的过载保护代替热继电器。　　II. 控制回路：具有工频变频的手动切换，以便在变频出现故障时可以手动切工频运行，因输出端不能加电压，固工频和变频要有互锁。　　4) 变频器的接地；　　变频器正确接地是提高系统稳定性，抑制噪声能力的重要手段。变频器的接地端子的接地电阻越小越好，接地导线的截面不小于4mm，长度不超过5m。变频器的接地应和动力设备的接地点分开，不能共地。信号线的屏蔽层一端接到变频器的接地端，另一端浮空。变频器与控制柜之间电气相通。变频器控制柜设计：变频器应该安装在控制柜内部，控制柜在设计时要注意以下问题　　1) 散热问题：变频器的发热是由内部的损耗产生的。在变频器中各部分损耗中主要以主电路为主，约占98%，控制电路占2%。为了保证变频器正常可靠运行，必须对变频器进行散热我们通常采用风扇散热；变频器的内装风扇可将变频器的箱体内部散热带走，若风扇不能正常工作，应立即停止变频器运行；大功率的变频器还需要在控制柜上加风扇，控制柜的风道要设计合理，所有进风口要设置防尘网，排风通畅，避免在柜中形成涡流，在固定的位置形成灰尘堆积；根据变频器说明书的通风量来选择匹配的风扇，风扇安装要注意防震问题。　　2) 电磁干扰问题：　　I.变频器在工作中由于整流和变频，周围产生了很多的干扰电磁波，这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰，而且会产生高次谐波，这种高次谐波会通过供电回路进入整个供电网络，从而影响其他仪表。如果变频器的功率很大占整个系统25%以上，需要考虑控制电源的抗干扰措施。　　II.当系统中有高频冲击负载如电焊机、电镀电源时，变频器本身会因为干扰而出现保护，则考虑整个系统的电源质量问题。　　3) 防护问题需要注意以下几点：　　I.防水防结露：如果变频器放在现场，需要注意变频器柜上方不的有管道法兰或其他漏点，在变频器附近不能有喷溅水流，总之现场柜体防护等级要在IP43以上。　　II. 防尘：所有进风口要设置防尘网阻隔絮状杂物进入，防尘网应该设计为可拆卸式，以方便清理，维护。防尘网的网格根据现场的具体情况确定，防尘网四周与控制柜的结合处要处理严密。　　III.防腐蚀性气体：在化工行业这种情况比较多见，此时可以将变频柜放在控制室中。　变频器接线规范：　　信号线与动力线必须分开走线：使用模拟量信号进行远程控制变频器时，为了减少模拟量受来自变频器和其它设备的干扰，请将控制变频器的信号线与强电回路（主回路及顺控回路）分开走线。距离应在30cm以上。即使在控制柜内，同样要保持这样的接线规范。该信号与变频器之间的控制回路线最长不得超过50m。　　信号线与动力线必须分别放置在不同的金属管道或者金属软管内部：连接PLC和变频器的信号线如果不放置在金属管道内，极易受到变频器和外部设备的干扰；同时由于变频器无内置的电抗器，所以变频器的输入和输出级动力线对外部会产生极强的干扰，因此放置信号线的金属管或金属软管一直要延伸到变频器的控制端子处，以保证信号线与动力线的彻底分开。　　1) 模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线，电线规格为0.75mm2。在接线时一定要注意，电缆剥线要尽可能的短（5-7mm左右），同时对剥线以后的屏蔽层要用绝缘胶布包起来，以防止屏蔽线与其它设备接触引入干扰。　　2) 为了提高接线的简易性和可靠性，推荐信号线上使用压线棒端子。　变频器的运行和相关参数的设置：　　变频器的设定参数多，每个参数均有一定的选择范围，使用中常常遇到因个别参数设置不当，导致变频器不能正常工作的现象。　　控制方式：即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根据控制精度，需要进行静态或动态辨识。　　　最低运行频率：即电机运行的最小转速，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。　　最高运行频率：一般的变频器最大频率到60Hz，有的甚至到400 Hz，高频率将使电机高速运转，这对普通电机来说，其轴承不能长时间的超额定转速运行，电机的转子是否能承受这样的离心力。　　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。　　电机参数：变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。　　跳频：在某个频率点上，有可能会发生共振现象，特别在整个装置比较高时；在控制压缩机时，要避免压缩机的喘振点。　　常见故障分析：　　1) 过流故障：过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均，输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查。如果断开负载变频器还是过流故障，说明变频器逆变电路已环，需要更换变频器。　　　2) 过载故障：过载故障包括变频过载和电机过载。其可能是加速时间太短，电网电压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。负载过重，所选的电机和变频器不能拖动该负载，也可能是由于机械润滑不好引起。如前者则必须更换大功率的电机和变频器；如后者则要对生产机械进行检修。　　3) 欠压：说明变频器电源输入部分有问题，需检查后才可以运行。　　小结：　　1) 总之，在设计、安装、使用变频器时一定要遵从变频器使用说明书的指导。　　2) 各电气设计人员，现场电气调试人员可以在此基础上完善此变频器参考。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 12:48
标题: 变频器的容量计算及选择
采用变频器驱动异步电动机调速。在异步电动机确定后，通常应根据异步电动机的额定电流来选择变频器，或者根据异步电动机实际运行中的电流值(最大值)来选择变频器。当运行方式不同时，变频器容量的计算方式和选择方法不同，变频器应满足的条件也不一样。选择变频器容量时，变频器的额定电流是一个关键量，变频器的容量应按运行过程中可能出现的最大工作电流来选择。变频器的运行一般有以下几种方式。 2 连续运转时所需的变频器容量的计算由于变频器传给电动机的是脉冲电流，其脉动值比工频供电时电流要大，因此须将变频器的容量留有适当的余量。此时，变频器应同时满足以下三个条件：式中：PM、η、cosφ、UM、IM分别为电动机输出功率、效率(取0.85)、功率因数(取0.75)、电压(V)、电流(A)。 K：电流波形的修正系数(PWM方式取1.05～1.1) PCN：变频器的额定容量(KVA) ICN：变频器的额定电流(A) 式中IM如按电动机实际运行中的最大电流来选择变频器时，变频器的容量可以适当缩小。 3 加减速时变频器容量的选择变频器的最大输出转矩是由变频器的最大输出电流决定的。一般情况下，对于短时的加减速而言，变频器允许达到额定输出电流的130％～150％(视变频器容量)，因此，在短时加减速时的输出转矩也可以增大；反之，如只需要较小的加减速转矩时，也可降低选择变频器的容量。由于电流的脉动原因，此时应将变频器的最大输出电流降低10％后再进行选定。 4 频繁加减速运转时变频器容量的选定根据加速、恒速、减速等各种运行状态下的电流值，按下式确定： I1CN＝[(I1t1+I2t2+…+I5t5)/(t1+t2+…t5)]K0 式中：I1CN：变频器额定输出电流(A) I1、I2、…I5：各运行状态平均电流(A) t1、t2、…t5：各运行状态下的时间 K0：安全系数(运行频繁时取1.2，其它条件下为1.1) 5 一台变频器传动多台电动机，且多台电动机并联运行，即成组传动用一台变频器使多台电机并联运转时，对于一小部分电机开始起动后，再追加投入其他电机起动的场合，此时变频器的电压、频率已经上升，追加投入的电机将产生大的起动电流，因此，变频器容量与同时起动时相比需要大些。以变频器短时过载能力为150％，1min为例计算变频器的容量，此时若电机加速时间在1min内，则应满足以下两式若电机加速在1mn以上时式中：nT：并联电机的台数 ns：同时起动的台数 PCN1：连续容量(KVA) PCN1=KPMnT/ηcos PM：电动机输出功率 η：电动机的效率(约取0.85) cosφ：电动机的功率因数(常取0.75) Ks：电机起动电流/电机额定电流 IM：电机额定电流 K：电流波形正系数(PWM方式取1.05～1.10) PCN：变频器容量(KVA) ICN：变频器额定电流(A) 变频器驱动多台电动机，但其中可能有一台电动机随时挂接到变频器或随时退出运行。此时变频器的额定输出电流可按下式计算：式中：IICN：变频器额定输出电流(A) IMN：电动机额定输入电流(A) IMQ：最大一台电动机的起动电流(A) K：安全系数，一般取1.05～1.10 J：余下的电动机台数 6 电动机直接起动时所需变频器容量的计算通常，三相异步电动机直接用工频起动时起动电流为其额定电流的5～7倍，对于电动机功率小于10kW的电机直接起动时，可按下式选取变频器。 I1CN≥IK/Kg 式中：IK：在额定电压、额定频率下电机起动时的堵转电流(A)； Kg：变频器的允许过载倍数 Kg＝1.3～1.5 在运行中，如电机电流不规则变化，此时不易获得运行特性曲线，这时可使电机在输出最大转矩时的电流限制在变频器的额定输出电流内进行选定。 7 大惯性负载起动时变频器容量的计算通过变频器过载容量通常多为125％、60s或150％、60s。需要超过此值的过载容量时，必须增大变频器的容量。这种情况下，一般按下式计算变频器的容量：式中：GD2：换算到电机轴上的转动惯量值(N·m2) TL：负载转矩(N·m) η，cosφ，nM分别为电机的效率(取0.85)，功率因数(取0.75)，额定转速(r/min)。 tA：电机加速时间(s)由负载要求确定 K：电流波形的修正系数(PWM方式取1.05～1.10) PCN：变频器的额定容量(KVA) 8 轻载电动机时变频器的选择电动机的实际负载比电动机的额定输出功率小时，多认为可选择与实际负载相称的变频器容量，但是对于通用变频器，即使实际负载小，使用比按电机额定功率选择的变频器容量小的变频器并不理想，这主要是由于以下原因； 1) 电机在空载时也流过额定电流的30％～50％的励磁电流。 2) 起动时流过的起动电流与电动机施加的电压、频率相对应，而与负载转矩无关，如果变频器容量小，此电流超过过流容量，则往往不能起动。 3) 电机容量大，则以变频器容量为基础

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 12:49
标题: 变频器的种类
按国际惯例和我国国家标准对电压等级的划分，对供电电压≥10KV时称高压，1kV～10KV时称中压。我们习惯上也把额定电压为6kV或3kV的电机称为“高压电机”。（1）根据变流环节不同分类： 1. 交-直-交变频器先将频率固定的交流电"整流"成直流电，再把直流电"逆变"成频率任意可调的三相交流电。 2. 交-交变频器把频率固定的交流电直接转换成频率任意可调的交流电（转换前后的相数相同）。（2）根据直流电路的储能环节（滤波方式）分类： 1. 电压型变频器其储能元件为电容器。中、小容量变频器以电压型变频器为主。 2. 电流型变频器其储能元件为电感线圈。（3）根据电压的调制方式分类： 1. 脉宽调制（SPWM）变频器电压的大小是通过调节脉冲占空比来实现的。中、小容量的通用变频器几乎全都采用此类变频器。 2. 脉幅调制（PAM）变频器电压的大小是通过调节直流电压幅值来实现的。（4）根据输入电源的相数分类： 1. 三进三出变频器变频器的输入侧和输出侧都是三相交流电。绝大多数变频器都属此类。 2. 单进三出变频器变频器的输入侧为单相交流电，输出侧是三相交流电。家用电器里的变频器均属此类，通常容量较小。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 12:51
标题: 变频器选定的概要.pdf
变频器选定的概要.pdf

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 12:53
标题: 浅析变频器的选型、控制电路及常见故障
摘要介绍了变频器的容量计算方法与选型依据及控制电路结构及其抗干扰措施，同时分析了变频器的几种常见故障。 关键词 变频器,容量计算,控制电路,干扰故障分析 1 概述 　　随着变频器在电厂生产中日益广泛的应用，了解变频器在容量计算方式和选择方法、变频器的结构、主要器件的电气特性和一些常用参数的作用及其常见的故障对于实践工作越来越重要。鉴于此以我厂常用的几种变频器为例作简要介绍。 2变频器的容量计算及选择方法 　　采用变频器驱动异步电动机调速，在异步电动机确定后，通常应根据异步电动机的额定电流来选择变频器，或者根据异步电动机实际运行中的电流最大值来选择变频器。当运行方式不同时，变频器容量的计算方式和选择方法不同，变频器满足的条件也不一样。变频器的运行常见的有以下几种。 2．1 连续运转时所需变频器容量的计算 　　由于变频器传给电动机的是脉冲电流，其脉运值比工频供电时电流要大，因此需将变频器的容量留有适当的余量，此时，变频繁器应同时满足以下三个条件：

K：电流波形的修正系数(PWM方式取1．O5～ 1．1)； PCN：变频器的额定容量(kVA)；IcN，变频器的额定电流(A)式中IM如按电动机实际运行中的最大电流来选择变频器时，变频器的容量可以适当缩小。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 12:54
标题: 高压变频器的选取及应用节能分析
摘要：根据火电机组锅炉风机应用经验提出选取高压变频器的几点注意事项，并以130 t循环流化床锅炉的引风机、一次风机厦二次风机高压变频改造为例，对改造前后的功率数据进行分析比较，阐述了对火电机组风机等高压电动机进行高压变频改造的节能和综合效益。 关键词：高压变频器；选型；节能　　在经济飞速发展的今天，能源需求量日益增大，而能源贮藏日趋减少，能源的供给逐渐成为影响经济快速增长的瓶颈，解决这一问题的途径主要是开发新能源与节能降耗，提高单位能耗产量。针对我国目前电力及相关技术的发展，节能降耗是促进经济发展的有效手段。我国高压电动机总容量在150 GW以上，大部分为风机泵类负载，这些电动机大都由高压电源驱动，1二作在高能耗、低效率状态，覆盖电力、石油、化T、冶金、制造、环保、市政等行业，其耗电量占全国总用电量的25％左右。　　由风机水泵负载二次曲线转矩特性可知调节电机定子频率是降低风机、水泵类负载能耗的最有效方式，某厂对1台130 t流化床锅炉的一次风机、引风机、二次风机进行了高压变频改造。 1 高压变频器选型时的主要冈素 　　由于高压变频器的产品质量直接影响锅炉的稳定运行，因此在选取高压变频器时我们主要从以下几点加以考虑。 1．1 设备本身可靠性保证环节　　保证变频器本身的无故障运行时间，需要从设计的冗余和可靠性、原材料采购的渠道与检验手段、生产T艺的规范、检验规程与质量控制等多个环节进行控制。 1．2设备对外界环境的适应能力　　由于高压变频器的应用负载绝大多数是工业设备，而用户根据现场环境条件对设备提了各种要求，高变频器必须适应这些现场环境，如供电电源电压的波动、现场各种干扰情况、环境的温度与湿度、空气中的风沙、腐蚀性气体、金属粉末等等。 1．3设备对自身与外部故障的承受能力如果高压变频器自身点小问题还能正常运行，工业生产就可以继续运转，不会突发故障停机，进行预防性处理可使变频器的可靠性更高。 2主回路拓扑结构及特点　　近年来由于功率器件及控制技术的进步，国内外高压变频器生产技术得到了快速发展。由于选用的功率器件不同，其采用的主同路拓扑也各有特点，在此仅对常见的几种拓扑进行对比分析。 2．1 单元串联多电平型单元串联多电平电压源型变频器采用若干个低压变频功率单元串联的方式实现直接高压输m，其主回路拓扑结构如图1所示。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 12:59
标题: 西门子变频器销售工程师手册
西门子变频器销售工程师手册

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 13:00
西门子变频器销售工程师手册

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 13:01
标题: 变频调速器的节能节电技术原理及其应用技术
什么叫变频调速技术，它是一种以改变电机频率和改变电压来达到电机调速目的的技术。大家都知道，目前，无论哪种机械调速，都是通过电机来实现的。从大范围来分，电机有直流电机和交流电机。过去的调速，多数用直流电机，由于直流机调速容易实现。但直流机固有的缺点：滑环和碳刷要经常拆换，给人们带来太大的麻烦。因此有人就想，如果把可靠简单的笼式交流电机用来调速那该多好！因而就出现了定子调速、变极调速、滑差调速、转子串电阻调速、串极调速、液力偶和调速等交流调速方式。当然也出现了滑差电机、绕线式电机、同步机、这些都是交流电机。到20世纪80年代，由于电力电子技术、微电子技术和信息技术的发展，才出现了对交流机来说最好的变频调速技术，它一出现就以其优异的性能逐步取代其它交流电机调速方式，乃至直流电机调速，而成为电气传动的中枢。因而说变频调速是时代的产物，只有在技术高度发展的今天，才能实现。为什么说它是基于电力电子、微电子、信息技术发展的产物？一是它的逆变部分都基于电流很大、电压很高的SCR、GTR、IGBT、GTO、MCT等电力电子器件来完成的。什么叫逆变：就是直流变交流（DC－AC）那么交流变直流就叫整流（AC－DC）。二是它的控制部分和负载状态的检测是由CPU（32位计算机）来完成，这是微电子器件发展的结果。三是内置4－20mA接口和RS485接口可以和仪表、DCS相接，通过总线Profibus、Interbus通讯。调速节能原理从二个方面来说明： 1、风机水泵的节电原理就是用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量，这是一个节电的有效途径。在用档风板控制额定风量Q1=100输出时，则轴功率N1与面积AH1OQ1成正比，若风量减半Q2=50输出时，则轴功率N2与面积BH2OQ2成正比，它比N1减少不多，这是因为需要克服档风板阻力增大风压所致。如果采用调速控制同样风量减半输出时，转数由n1降至n2，按风机参数比例定律画出n2时的特性曲线，C点为新的工矿点，这时轴功率N2与面积CH3OQ2成正比，在满足同样风量Q2情况下，轴功能降低很多，节省的功率耗损△N与面积BH2H3C成正比，可见节电效果十分显著。 2、流体力学的观点流量∝转速，压力∝转速^2，轴功率∝转速^3，若转速下降20，则功率下降到51.2；若转速下降50，则轴功率下降到12.5，即使考虑调速装置本身的损耗等因素，节电也是相当可观的。为此，许多行业、如钢铁、有色、石油、石化、化工、纺织、机械、电力、建材、医药、煤炭、造纸、卷烟、酒店、自来水等行业都在许多设备中采用交流电机变频调速技术，产生节电及增产的效果，下面举几个例子：实例1、空调类负载家庭用空调只有0.5HP、1HP、2HP、3HP等，而工厂和宾馆的空调容量要大的多，节电明显。北京丽都假日饭店动力中心是一个集中供冷、供热的工厂，安装有20吨/小时蒸汽锅炉3台，300万大卡溴化锂制冷机4台，负责动力厂周围的丽都假日饭店、燕翔饭店、新万寿宾馆、国际学校、日本学校、德国学校及丽都饭店宿舍、托儿所、公园等涉外饭店、宾馆、公寓、学校的供热、供冷，供热面积30万平方米、供冷面积20万平方米。91年，对水泵制冷机、引风机采用变频控制，节电明显，一般在30～60，年节电17.5万KW，优于其他调速方式。广州市鸣泉居度假村在冷热水、喷泉等设施上采用了变频调速控制，节电效果非常好。我们深圳市的东华假日酒店的空调也采用了变频调速，节电显著、房间温度适度。实例2、泵类负载泵类负载，量大面广，包括水泵、油泵、化工泵、泥浆泵、沙泵等，有低压中小容量，也有高压大容量。茂名石化公司炼油厂从1990年开始先后在蒸馏、裂解、加氢、糠醛、酮笨等20多条生产线上使用161台变频调速装置。变频器总功率达8091KW。1990年10月至1992年2月对其中30台泵进行测试，在同等工艺下，采用调节阀控制耗电999.9KW，而采用变频调速电耗为396.7KW，节电603.2KW,节电率60.3。采用变频控制时，电机和泵的转数下降，轴承等机械部件磨损减低，泵端密封系统不易损坏，电机故障率降低，维修工作量大为减少。94年后，该厂又采用了14套6KV大容量变频装置，节电40到70。1995年11月14日《中国石化报》第一版“茂名石化公司炼油节能居同行前面”文章称“仅通过变频调速技术一年就节电2000万千瓦时”。深圳梅林水厂首期设计日供水能力为60万立方米，八套离心水泵有4套采用了高—低—高型变频调速装置，95年节电83万度。深圳市益力矿泉水公司也在水泵上安置变频调速装置，取得了较好的节电效果。实例3、电梯高架游览车类负载由于电梯是载人工具，要求拖动系统可靠，又要频繁的加减速和正反转，电梯动态特性和可靠性的提高，便增加了电梯乘坐的安全感、舒适感和效率。过去电梯调速直流居多，近几年逐渐转为交流电机变频调速，无论是日本，还是德国。我国不少电梯厂都争先恐后的用变频调速来装备电梯。如上海三菱、广州日立、青岛富士、天津奥的斯均采用交流变频调速。不少原来生产的电梯也进行变频改造。许多人坐过深圳世界之窗的单轨高架游览车，该车行驶中频繁起动、停车、上坡、下坡，并要求起停平稳，车速恒定。由于是载人车，运行必须安全可靠，常年日晒雨淋，环境恶劣。以往要求调速性能高的传动装置，多采用带测速反馈的矢量控制系统，价格较高。为了降低价格，并维修方便，我们采用了通用型变频器转矩矢量控制方式，成功解决了起动/加速、停车/减速、恒速/变速行驶等，并防止了“下滑”、“冲站”现象的产生，达到了安全可靠，用户非常满意。这次改造是由我们深圳华能电子有限公司完成的。案例4、搅拌机类负载化工、医药行业搅拌机非常之多，采用变频调速取代其他调速方式，好处特多。东北制药厂氢化发酵岗位共有8台6.5吨发酵罐，电机功率为18.5KW，原为齿轮调速，如遇搅拌速度变化需拆卸三角皮带，既笨重又不安全。改用变频调速后，年节电8.6万KW，发酵过程明显好转，提高了产品质量，减少了维修，仅减少三角带费用就节省3万元，减少了工人劳动强度，有益于工厂，有益于工人。又如：石家庄华曙制药厂用10套315KW变频器拖动搅拌机在制药工艺中生产土霉素。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 13:01
实例5、注塑机类负载注塑机是塑料加工成型的关键设备，数量多，耗电大。过去的节电方式多为通过△型转换Y型（星型）来节电的，效果一般。采用变频器调速不改变注塑机原来的结构，控制油泵几个过程的压力或流量（如锁模、合模、射胶、保压、脱模、退模等），可节电20～52，较好的取代过去的比例阀节流调速方式，大幅度降低能耗，珠三角的不少注塑厂都进行了变频改造。改造注塑机时，要注意合模加速，否则产量降低；注意输入端和输出端的谐波干扰。实例6、污水处理等环保类负载环境保护越来越被重视，它关系到人类赖以生存的环境，连申奥也有环境指标。于是乎清洁能源、绿色城市均出现了。变频调速可用在三个方面的环保类负载。一是工业污水处理，二是垃圾电厂，三是工业排烟、排气、除尘的控制。如广州炼油厂，改用曝气机污水处理的搅拌设备，采用笼式电机变频调速后，提高产品可靠性，节电40以上，同时提高了活性污泥微生物群的寿命，提高了污水处理的效果。再如佛山垃圾电厂在工艺中选用52台变频器。可见变频调速已成为环境保护的主要设备。中国石化总公司制定一个熄灭火炬（主要指大炼油厂的可烧气体）计划，即是把可燃气体输送到用变频调速的压缩机柜回收。实例7、音乐喷泉类负载非常招揽游人的音乐喷泉，其水的高低和量的大小是靠变频控制的。亚洲喷水最高的广东河源市音乐喷泉和规模很大的山东济南泉城广场音乐喷泉均属于此，即节电又效果颇佳，在施工音乐喷泉时，要注意变频器谐波对控制系统的干扰。实例8、卷烟机类负载卷烟行业过去进口的卷烟机，不论莫林8、还是莫林10，均非无级调速。因而，在卷烟行业主要是解决无级调速和可靠性问题，技术简单，变频器用法简单，收效极大。昭通卷烟厂十九台进口的格兰特4卷接包装联合机组采用变频调速后，日增产香烟200箱，200箱香烟的利税相当19台变频器的价格，即一天收回投资。因而，卷烟机改造迅速，受益很大。现在国产的烟机大部分都装备了变频调速功能。实例9、大型窑炉煅烧类负载冶金、建材、烧碱等大型工业转窑（转炉）以前大部分采用直流、整流子电机、滑差电机、串极调速。由于这些调速方式或有滑环、或效率低，近年来，不少单位采用交流变频控制，效果很好。株州冶炼厂锌浸出渣挥发回转窑是回收锌的主体设备，共有三台。窑外径2.8米，长44米，原用正流子电机和滑差电机拖动，故障多，经常跳闸，维修量极大。由于现场环境恶劣，导电尘埃多，电机火花不断。刷握、碳刷更换不断，90年小修56次，更换碳刷1670只，刷握647只，严重的影响了生产。91年6月该厂完成了回转窑的变频调速改造。运行平稳、可靠、操作简单，没有发生因电机拖动故障而影响生产。年节电12万度，超产117.82万元。唐山碱厂轻灰煅烧炉是纯碱生产关键设备，直径3.6米，炉身长30米，总重266吨，采用220KW变频器拖动，低频启动好，旋转稳定，可靠性高，提高了产品质量，使该煅烧炉的生产进入全国先进行列。实例10、吊车、翻斗车类负载吊车、翻斗车等负载转矩大且要平稳，正反频繁且要可靠。变频装置控制吊车、翻斗车满足这些要求。独子山石化厂酮苯车间为三台过滤器的安装而设置一台20吨桥式起重机，工艺要求防爆，采用防爆笼型电机。原生产的吊车主钩、辅钩、大车、小车无调速功能，不能定位。力矩小，吊起物体下滑，无法吊装19吨重的过滤器机座，使该车间晚开工一年多，损失千万元。91年7月采用变频调速加制动功能，使主钩、辅钩、大车、小车五台电机由一台变频器控制，效果很好。过载试验吊起22吨，很快把3台各重40吨的过滤机安装在10米高二层平台的机位上。码头港机、车站龙门吊、货场堆取料机等都可以采用变频调速装置，以达到可靠、平稳、节电、少维修的目的。变频调速装置，除节电显著外，还是某些生产工艺中必需的设备。实例11、转炉类负载转炉类负载，用交流变频代替直流机组简单可靠，运行稳定。 1994年5月1日，承德钢铁公司炼钢厂三套20吨转炉直流拖动系统全部处于故障状态。拟寻找一个“又快又好”的恢复生产的调速方式，请来了我国电气转动专家刘宗富教授。在刘教授的建议下，由该公司经理定案，20吨转炉倾动和氧枪升降采用交流变频调速拖动。从供货到安装、调试、经过13天，三台转炉全部正常投入生产。这是我国20吨转炉倾动和氧枪升降第一次采用变频调速。经过多年的生产应用，该系统运行稳定可靠，技术指标完全满足工艺要求。转炉、氧枪主传动系统引起的热停工减少90以上，年增产1.5万吨钢，节电22万度，直接经济效益231万元。为钢厂以后稳定的生产打下坚实的基穿?８孟低?1995年通过机械工业部鉴定，并被河北省评为技术进步一等奖。实例12、特种电源类负载许多电源，如实验电源，飞机拖动电源（400HZ）都可用变频装置来完成，好处是投资少、见效快、体积些?⒉僮骷虻ァ? 粘胶纤维行业纺丝设备多数是高速电机，众多的纺绽电机为150HZ/160V。长期以来，国内粘胶行业一直使用电动——发电机组中频电源供电，称动变频。由于这种方法弊病太多，而逐步采用交流变频电源供电，称静变频。邵阳化纤厂是我国粘胶行业最早自行应用静变频的厂家，八台160KW变频器分二组供电（每组一台备用）。自1992年12月生产以来，比动变频有明显的优势。 A.可靠。运行多年，未发生故障跳闸。 B.运行稳定，电压、频率波动极些?? C调频方便，为工厂生产不同捻度的丝饼创造了条件。 D.噪音小，改善了操作人员的环境。 E.提高了产品质量。该厂一期工程（采用动变频供电），粘胶长丝合格率仅55.1，一等品合格率为零，二等品合格率为20，而二期工程（采用静变频供电）平均合格率98.12，一等品合格率88.7。 F.增加了产量。一期工程设计能力2000吨/年，试生产半年，产量仅65.53吨，而二期工程设计能力1000吨/年，试生产半年，生产长丝685.25吨，大大超过设计能力。 G.节电13。由于静变频为粘胶行业带来极大的好处，不少企业，如吉林化纤厂、九江化纤厂、宜宾化纤厂、湖北化纤厂、丹东化纤厂、潍坊化纤厂（除宜宾外，均属上市公司）等均采用了静变频技术。变频调速除节电外，还有增产、降耗、优质的效果。由于它具有体积些?⒅亓壳帷⒕?度高、通用性强、工艺先进、功能丰富、保护齐全、可靠性高、操作简便等优点，深受使用人员欢迎，变频调速确是节能、降耗、优质、高产的理想设备，是迈入21世纪的首要的传动技术，利国利民。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 13:03
标题: 改善变频器性能的若干技术
一、引言 　　目前我国变频器生产厂家所生产的变频器大都是采用普通的V/f控制方式，只有为数不多的几家对外宣称采用了基于无速度的矢量控制技术。在国外品牌中基本上已经做到了开环、闭环、无速度控制三位一体的控制思想，尤其值得关注的是ABB公司的DTC控制方法在产品中已经有成功的应用。国内学术界在变频调速系统的研究方面已经做了很多相应的工作，取得了一定的成果，但是相对于国外来说工程化的实践和积累还有一定的差距。如何将理论化的知识转化到我国现有工业化产品实践，提高我国变频调速产品的性能和质量，是一个比较迫切的值得研究的问题。本文试图从控制策略和调制技术两个方面对目前的V/f控制和实现技术进行比较说明，供大家交流和探讨。　　通常V/f变频器的系统结构是由控制、调制、主回路三个部分组成，其中控制部分和脉宽调制部分全部由软件算法实现。这种控制方式是针对交流电机稳态模型得出的，不依赖电机参数及其变化，因而控制简单，容易实现。但是调速范围比较窄，仅适用于风机、水泵等对调速性能要求不高的负载。为了提高系统低速时候的带载能力和系统的动态性能，满足实际工业现场的需要，必须对现有的控制方法和脉宽调制策略进行相应的改进和提高。下面针对其中几个关键的技术分别进行讨论。　　二、控制策略中的若干技术 　　1. 补偿技术　　补偿技术在开环控制中是必不可少的。它包括力矩补偿、滑差补偿和死区效应补偿。在低频时定子电阻的压降相对于变频器输出电压来说已经不能忽略，必须进行补偿，否则输出电压不够，电机在低频时不动或者转速明显下降。滑差补偿主要是针对电机在负载较大时实际输出转速会低于设定的转速而设计的。这两种补偿方法在实现中可以采用简单的固定值进行补偿，改进的方法有利用三相电机电流进行计算补偿，不过只是根据电流幅值的补偿，实际上该方法是标量补偿;更为精确的补偿方法是将三相电机交流电流进行矢量分解，同时将电机的损耗参与计算，这样的补偿效果更好。但是这种方法计算比较复杂，同时对电机的部分参数有一定的依赖性，在实现过程中存在一些困难。　　死区效应补偿技术在开环控制中占有很重要的作用，它能有效的提高输出电流波形的平滑度和减小谐波，同时能够提高输出电压的有效值和减小电机电流的振荡。特别是在要求静音的环境下，人为的提高载波频率，如果没有死区补偿，在低频时电机即使空载也可能不能运行。目前比较常用的死区补偿技术有电流过零点直接补偿法，基于定子磁场定向的电流分解方法，死区电压脉冲宽度补偿方法，无电流传感的死区时间预测补偿方法等。电流过零点判断的补偿方法简单易于实现，但是由于电流波形中噪声成分大，同时负载的波动和外界的任何干扰都会引起过零点的判断失误，过零点有一个死区平台影响低频补偿效果，特别是载波频率比较高时尤为显著。基于定子磁场定向的方法不直接判断电流过零点，而是将定子电流在旋转坐标系中分解得到电流矢量角和死区电压矢量之间的关系进行相应的补偿，如果该方法和死区电压脉冲宽度补偿相结合，效果更为突出。相位角预测的死区时间补偿方法是一种省掉电流传感器的固定补偿方法，该方法首先对电流相位角进行预测，然后对死区时间做出相应的补偿，预测的角度可以根据变频器输出容量的不同在软件中设置，或者由外部修改设定。请登陆:输配电设备网浏览更多信息　　该方法的优点是可以省掉电流传感器，降低成本和系统体积，但是补偿没有根据外部负载变化而相应调整，因而精度和动态性能也会相应的降低。 2. 电流振荡抑制技术　　交流电机在PWM方式供电的条件下在电机轻载或者空载的时候由于某些原因电机会在一个比较宽的频率段系统会出现局部不稳定现象，这时电流幅值波动很大，输出频率也会有一定改变，电流的振荡有可能会导致系统因为过电流而误触发报警，使系统不能稳定可靠的工作。引起振荡的原因是多方面的，比较普遍的观点是电机和变频器在能量交换过程中引起的，它的出现也和死区效应有很大的关系。对死区效应进行补偿后可以有效的减少振荡的幅度，但是还不能从根本上抑制振荡。一种有效的方法是当振荡发生时，相应改变实际输出的频率或者电压，通过电流形成一个简单的负反馈系统，达到抑制振荡的目的。但是这种方法也有一定的局限性。由于不同电机的振荡频率范围是不一样的，从5Hz～30Hz左右变化，而采用电流的幅值控制，只是一个标量，这就使得控制的效果不佳，系统的鲁棒性降低。如果将定子电流进行分解，直接控制影响能量交换的磁通励磁电流分量，抑制效果就会有较大的提高。更为精确有效的方法是采用智能控制的方法，但是算法复杂，在通用的V/f控制平台上实现比较困难。　　3. 简单磁通矢量控制方法　　普通的V/f控制是建立在稳态电机模型上的，忽略了定子电阻压降，因而对电机动态过程中的状态不能控制，由于是开环控制，对负载的波动或者电机参数变化不敏感，动态性能不高。简单磁通矢量控制方法是在普通V/f控制的基础上对电机电流进行了控制，具体表现在通过把变频器输出的电流进行矢量分解计算得到力矩电流分量和励磁电流分量，然后调节电压使电机电流和负载力矩相匹配，从而改善低速力矩特性。该方法在6Hz时可以提供200％的额定力矩。矢量计算所用到的一些电机参数预先存放在控制器的RAM中，针对某一型号电机这些参数基本上是常数。　　4. 基于无速度传感的矢量控制技术　　对于高性能的交流调速控制系统，速度闭环是必不可少的，转速闭环需要实时的电机转速，目前速度反馈量的检测多是采用光电脉冲编码器、旋转变压器或测速发电机。速度传感器价格比较昂贵，明显增加了系统的硬件成本;对环境的适应能力不强，不利于使用在高温或者振动的场合;信号传输距离受到限制不能在长距离的线路中可靠的工作。因此研究无速度传感器交流调速系统，对提高系统的可靠性、环境的适应性、进一步扩大交流调速系统的应用范围具有重要意义，已经成为国内外学术界和工程界近年来的研究热点。　　无速度传感器控制的最终目标是同时对电机转速、转子磁链以及电机参数进行精确的估计。对电机转速和磁链的估算方法有好多种，基于理想模型的观测和估计方法有:开环磁链估算和带补偿的磁链估算;模型参考自适应法(MRAS);闭环观测器法。基于非理想特性的方法有:利用齿谐波信号的转速辨识方法;旋转高频注入转子凸极检测法;漏感脉动检测法;dq阻抗差异定向法;饱和凸极检测方法。对电机参数的检测有离线式检测和在线式检测两种方法。　　无速度传感矢量控制技术在实现中有几个特别值得关注的方面，它们对系统控制性能和控制精度有着十分重要的影响。这几个方面是: 　　(1) 电流及电压信号的检测和信号处理技术　　其中信号的处理技术主要是对检测到的电流电压信号如何进行有效精确的滤波，既能重现有效信号同时不产生幅值衰减和相位滞后。比较实用的方法有简化的扩展卡尔曼滤波器，形态滤波器等。　　(2) 定子电阻的在线调整问题　　定子电阻阻值在电机运行时随着温度升高有很大的变化，最大变化可以达到额定值的150％，如何在运行中在线检测定子电阻，同时调整相应的控制量，对系统性能的影响是很重要的。　　(3) 死区效应的补偿技术　　(4) 建立精确的动态电机模型问题　　在线或者离线测得的电机参数只是在某一时刻得到的，如果参数在运行中发生变化，电机的模型也应该相应的改变，以达到最佳的控制效果。目前实用研究中使用的较多的是模型参考自适应的方法。　　(5) 逆变器模型的重构问题　　这个技术主要是针对在极限情况下0Hz运行时提出的。这种情况下功率器件的饱和压降和集电极电流的时间关系都要加以考虑。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 13:04
三、PWM调制策略的若干技术 　　早期的PWM调制方法基本上是通过硬件电路模拟产生，主要以正弦波脉宽调制为主，后来发展到模拟和数字电路混和控制，当前的调制技术基本上是通过软件算法直接实现的。软件实现有着非常明显的优势:程序编写灵活，修改方便，在相同的硬件条件下可以实现多种调制策略，同时维护方便，抗扰性强。从最初追求电压波形的正弦，到电流波形的正弦，再到磁通的正弦;从效率最优，转矩脉动最少，再到消除噪音等，PWM控制技术的发展经历了一个不断创新和不断完善的过程。PWM控制技术从控制思想上分，可分为四类，即等宽PWM法、正弦波PWM法(SPWM)、磁链追踪型PWM法和电流跟踪型PWM法。近几年新近提出的不连续的SVPWM方法和随机PWM方法在这里作为重点加以介绍。　　1. SPWM法　　SPWM法从电动机供电电源的角度出发，着眼于如何产生一个可调频调压的三相对称正弦波电源。具体方法是以一个正弦波作为基准波(称为调制波)，用一列等幅的三角波(称为载波)与基准正弦波相交，由它们的交点确定逆变器的开关模式。为了提高逆变器的输出电压幅值，针对SPWM法，人们提出了准优化PWM法，即三次谐波叠加法。在正弦波中注入一定比例的三次谐波后，调制波的幅值大大降低，在调制波没有过调制的情况下，可使基波幅值超过三角波幅值，实现调制系数大于1的调制。在这种调制方式下，最大调制比可提高到1.15左右，相应直流母线电压的利用率最大可提高15％。　　2. SVPWM法　　磁链追踪型PWM法又称为电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)，与SPWM法不同，它是从电动机的角度出发的，着眼点在于如何使电动机获得圆磁场。它以三相对称正弦波电压供电时交流电动机的理想磁链因为基准，用逆变器不同开关模式所产生的实际磁链矢量来追踪基准磁链圆，由追踪的结果决定出逆变器的开关模式，形成PWM波。逆变器的开关模式有8个空间电压矢量，其中V0、V7为零电压矢量。SVPWM不仅使得电机转矩脉动降低，电流波形畸变减小，而且与SPWM技术相比直流母线电压利用率有很大提高，在这种调制模式下直流母线电压的利用率最大可提高15％，并易于数字实现。 3. 不连续的SVPWM策略(DHPWM) 　　不连续的SVPWM方法是近几年提出的一种新颖的电压空间矢量脉宽调制策略，国外文献称为不连续的SVPWM策略(DHPWM)，国内有些文章称为混和型调制策略(HPWM)或低开关损耗模式调制。对于连续PWM调制方法，三相调制波都位于其对应载波的峰值之间，因此，所有的连续PWM调制方法，其逆变器的开关损耗都是相同的，且与负载电流的相角无关。降低开关损耗最简单的方法就是使开关器件不动作，或者在一个周期中尽量少动作。传统的SVPWM方法中零矢量(V0和V7)的位置在脉宽生成中是对称存在的，零矢量的导通时间相等，而且位置是固定的，不能改变。如果保持有效导通矢量的时间不变，这样合成的空间电压矢量有效值不会受到影响，同时改变零矢量V0和V7在脉宽分配中的位置，使开关动作的次数减少，这就是不连续的SVPWM方法。　　零矢量的分配和位置不同就会有不同的调制效果。如果在三个相邻矢量所夹扇区固定选用一个适当的零矢量，可使每一组在一个周期内有120°的扇区内不开关。每相不开关范围是连续的120°的区域，因而导致上下桥臂的开关损耗不一致，波形畸变比SVPWM要大很多。如果在相邻的60°区间选用不同的零矢量，这样有三种零矢量的分配方案。实际应用中应该尽量使每相开关器件在负载电流较小的区间内开关，安排大的负载电流在不开关的扇区内,这样不仅可以减少开关次数,同时还可以有效降低开关器件的最大开关电流，从而使开关损耗最小。该方法可以将开关次数减少到原来SVPWM的1/3，极大的降低了开关损耗，同时由于插入零矢量的位置改变了逆变器的续流过程，对抑制电流波形的振荡和失真也有一定的效果。在工程中对该方法调制时的死区效应补偿技术的实现存在一定的困难，一种行之有效的方法是在每个扇区内对有效导通主矢量的补偿。　　4. 随机脉宽调制技术(RPWM) 　　在变频器供电的交流传动系统中,噪声问题长期以来一直受到人们的关注，在某些低噪声的场所变频器和电机所发出的噪声令人难以忍受。变频器噪声主要由逆变器所采用的脉宽调制方法所致。在一般的PWM方法中，逆变器的功率开关是以“确定的”方式通断的,这种控制方式虽然可以很好地抑制电压波形中的低次谐波,但却将产生某些幅值很大的高次谐波,这些谐波主要集中在一倍和两倍的载波频率附近,它们将产生明显的噪声和振动。近年来出现的随机脉宽调制(RPWM) 为解决逆变器的噪声问题提供了一种全新的思路。随机PWM的基本思想是用一种随机的开关策略代替常规PWM中固定的开关模式,以使逆变器输出电压的谐波频谱均匀地分布在一个较宽的频率范围内,达到抑制噪声和机械振动的目的。　　目前有三种可行的RPWM方案: 　　(1) 随机化开关频率　　即在传统的SPWM中，使三角载波的斜率随机变化，那么每周的开关次数可随机变化，从而达到开关频率随机的目的。　　(2) 随机化脉冲位置　　在这种方案中，随机量是开关信号脉冲在每个通断周期内的位置。最简单的是只有两位随机选择，一种在开始，一种在结束。来源:输配电设备网　　(3) 随机开关　　随机波与正弦参考信号相比，比较的结果形成了数字RPWM信号。　　在现有的空间矢量脉宽调制技术的基础上可以采用随机化脉冲位置的方法实现随机PWM。　　在上面优化的SVPWM中分析了零矢量位置的不同，会降低系统的开关损耗，如果采用随机的方法将这些优化的SVPWM随机调制，在每一个载波周期出现各种零矢量插入的位置不同，就会随机改变脉冲位置，实现随机PWM调制的目的。目前比较简单和实用的方法只用2个零矢量固定的方式随机切换，由一个随机函数产生一个随机的两种状态0和1，如果为0，将零矢量V0作用在开关周期的两头;如果为1，将零矢量V7作用在开关周期的中间。该方法实质上是两种低开关损耗调制的随机切换。　　随机函数产生的状态随机性越好，切换的调制状态越多，系统的谐波能量就能更好的连续的分布，随机PWM的效果就会越好。但是同时算法实现的难度和对控制器的实时性要求也会提高。采用RPWM方法，可以有效的降低逆变器系统的噪声，同时将某些集中的离散的高频成分转化为连续的平均分布的频率成分，降低了向外传播的电磁干扰。 5. 过调制技术　　过调制技术主要是在空间矢量脉宽调制(SVPWM)基础上来实现的一种技术。对高性能交流传动系统来说，如何充分利用直流电压,以获得最大输出电磁转矩是一个很重要的因素。尤其是在弱磁阶段时，为了获得足够的电压，有必要控制逆变器工作在过调制范围。传统的SPWM控制时逆变器输出电压只能达到方波工况的78.54%，而空间矢量脉宽调制(SVPWM)能够将输出电压提高到方波工况时的90.69%，为了获得更大的输出电压，逆变器必须工作在过调制区，直至达到方波工况。　　目前学术界提出的空间电压矢量过调制方法有许多种,其算法的复杂程度和效果都各不相同。但是输出电压矢量调制方法实质上一般只有两种过调制方法:双模式控制，将过调制区间分为两个部分分别调制;单模式控制，即是将过调制区间作为一个整体控制。实质上单模式只是双模式的一种工程简化，因而实现简单，但是产生的基波电压相比双调制要低一些，谐波含量高。如果控制器的运算速度和存储空间足够，可以采用双模式控制，提高系统的输出特性。角度和调制比的关系可以离线获得存储在RAM中，或者在线采用拟合曲线进行计算得到。　　四、结束语 　　本文讨论了控制策略和调制策略在改善变频器性能方面的若干技术和方法。这些方法可以在一个通用的硬件平台上全部由软件实现，有利于模块化和集成化。文中针对其中的一些技术问题进行了介绍和讨论，提出了一些相应的解决思路和方法，供大家探讨。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 13:06
标题: 变频器维修经验谈
我们在维修大量变频器之后，发现很多人在变频器使用过程中存在不少问题，在这里与大家一起探讨. A、变频器品牌的选定：不要只看价格，有的变频器价格低，但质量、性能极差。其偷工减料，寿命短，配件少，难维修，如果换整个新的电路板则维修费会是天价。有的公司能承诺保修服务，但你的变频器可能要运到千里以外的城市，花一两个月的时间才能修好。有的变频器虽是名牌，但很娇气，要有好的使用环境才有好的质量。有的变频器装配的元件比较“独家专用”，难以买到而且价格高，这样维修费也高。性能差的变频器的另一个问题是一旦烧毁则相当严重，几乎没有维修价值，变频器的故障率相对较高，所以选购时要了解其维修是否方便，如你的附近是否有维修服务中心，变频器模块是否通用，是否容易买到。如果某个变频器用量大，则最好买多一两台作备用。如果你的变频器是用在简单的调速控制，请选用价格相对便宜的经济型系列。如果电机负载比较重、经常急停，请选用容量大一级或性能好的变频器。 B、变频器不要装在有震动的设备上（如注塑机、冲床、洗衣机）。因为这样变频器里面的主回路联接螺丝容易松动，有不少变频器就因为这原因而损坏。 C、接线问题：变频器输入端最好接上一个空气开关，保护电流不能太大，以防止变频器发生短路时烧毁不会太严重。一定不能把“N”端接地，特别是老电工最容易中招。控制线尽量不要太长，因为这样使控制板容易受电磁波干扰而产生误动作，也会导致控制板损坏，超过2米长的最好用屏蔽线。变频器旁边不要装有大电流而且经常动作的接触器，因为它对变频器的干扰非常大，经常使变频器误动作（显示各种故障）。有的人贪图方便，总是接通起动控制线，变频器一送电就起动电机，这样变频器由于流经充电电阻的电流太大而容易烧坏充电电阻。地线应接地良好，不然电机漏电严重时，地线带电也会损坏变频器。 D、经常要急停的变频器最好加刹车电阻或采用机械刹车，否则变频器经常受电机反电势冲击，故障率会大大提高。 E、变频器如果经常低速运行（小于15HZ），则电机要另加散热风扇。 F、灰尘与潮湿是变频器最致命的杀手。特别是当停机几天后，粘在电路板上的尘埃返潮，这时送电后变频器电路板就最容易打火而损坏，最好能将变频器安装在空调房里，或装在有虑尘网的电柜里。要定时清扫电路板及散热器上的尘埃；停机一段时间的变频器在通电前最好用电吹风吹一下电路板。 G、某些品牌变频器当散热风扇坏了后，它都不会发出过热保护，直到变频器损坏，所以当风扇有响声就应该更换。 H、有的工厂供电是发电机发电，电压不稳定，变频器经常损坏，发电机加装稳压或过压保护装置后效果好 J、防雷也很重要。虽然很少发生，但当变频器被雷光顾，将损坏惨重。恒压供水的变频器最容易被雷击,因为它有一条伸向天空的引雷水管。 K、变频器的干扰也令人头痛，它会使其它电子设备无法正常使用，这时变频器输入、输出、控制线最好用屏蔽线，屏蔽层接线方法不能错。否则作用相反，有可能的再用铁管套住，加装滤波器，调低载波频率。如果变频器的开关电源的开关管是场效应管（如K系列）则其干扰会大些。 L、当变频器坏了以后，最好不要交给没有维修经验的人修理，否则可能越修越坏。有时快熔断了，一定要检查模块是否有问题，有的电工没有经验，马上装上一个好的快熔（绝对不能用铜线代替），结果是变频器烧毁，按我们的经验，如果快熔断则模块大多有问题，但模块坏快熔不一定断。很多变频器功率模块、整流模块是可互相替换的，如果一定要买原型号的，有可能买一到或价格高。 M、我们在维修变频器过程中，经常碰到有些工厂自己维修后又炸掉的变频器，而且损坏比原来更严重，更难维修。经检查，原来他们用的维修过的模块。维修过的模块用仪表很难检测出来，各参数完全正，但由于其内部接线粗糙，晶体管的密封硅脂打开后没法封好。这样的模块有的能用几个月，有的一开机就炸毁。维修过的模块由于是打开后回又装回，所以仔细辨认还是可看出，其用502胶水粘住铜片，摸上去比较硬。而且原装模块的胶比较光滑、柔软。维修过的模块由于要清掉里面的硅脂，使模块变成空心，这时敲打其铜片发出的声音是不同的，也可把损坏的模块拆开，看看接线是否粗糙。有的假模块是另贴标签的，从这个型号变成另一个型号，把电流小的贴成电流大的，甚至把耐压低的贴成耐压高的。现在标签印刷技术越来越仿真，但只要与原装的模块仔细对比一下还是可看出的。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 13:09
标题: 富士变频器常见故障判断
　(1) OC报警键盘面板LCD显示:加、减、恒速时过电流。对于短时间大电流的OC报警，一般情况下是驱动板的电流检测回路出了问题，模块也可能已受到冲击(损坏)，有可能复位后继续出现故障。若出现“1、OC 2” 报警且不能复位或一上电就显示“ OC 3” 报警，则可能是主板出了问题 ;若一按RUN键就显示“OC 3” 报警，则是驱动板坏了。　　(2) OLU报警键盘面板LCD显示:变频器过负载。当G/P9系列变频器出现此报警时可通过以下方法解决：用卡表测量变频器的输出是否真正过大；用示波器观察主板左上角检测点的输出来判断主板是否已经损坏。　　(3) OU1报警键盘面板LCD显示:加速时过电压。当通用变频器出现“OU”报警时，首先应考虑电缆直流中间环节的电解电容是否损坏，同时针对大惯量负载可以考虑做一下电机的在线自整定。另外在启动时用万用表测量一下中间直流环节电压，若测量仪表显示电压与操作面板LCD显示电压不同，则主板的检测电路有故障，需更换主板。 (4) LU报警键盘面板LCD显示:欠电压。如果设备LU欠电压报警且不能复位，则是(电源)驱动板出了问题。　　(5) EF报警键盘面板LCD显示:对地短路故障。 G/P9系列变频器出现此报警时可能是主板出现了故障。　　(6) Er1报警键盘面板LCD显示:存贮器异常。大部分情况是内部码已丢失，只能换主板了。　　(7) Er7报警键盘面板LCD显示:自整定不良。 G/P11系列变频器出现此故障报警时，可能是驱动板出了问题。　　(8) Er2报警键盘面板LCD显示:面板通信异常。 11kW以上的变频器当24V风扇电源短路时会出现此报警(主板问题)。对于E9系列机器，一般是显示面板的DTG元件损坏，该元件损坏时会连带造成主板损坏，表现为更换显示面板后上电运行时立即OC报警。而对于G/P9机器一上电就显示“ER 2” 报警，则是驱动板失效了。　　(9) OH1过热报警键盘面板LCD显示:散热片过热。 OH1和OH3实质为同一信号，是CPU随机检测的，OH1(检测底板部位)与OH3(检测主板部位)模拟信号串联在一起后再送给CPU，而CPU随机报其中任一故障。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 13:10
标题: 变频器的保护及处理方法
1、过电流保护功能　　　　变频器中,过电流保护的对象主要指带有突变性质的、电流的峰值超过了变频器的容许值的情形. 　　　　由于逆变器件的过载能力较差,所以变频器的过电流保护是至关重要的一环,迄今为止,已发展得十分完善. 　　　　(1) 过电流的原因　　　　1、工作中过电流即拖动系统在工作过程中出现过电流.其原因大致来自以下几方面: 　　　　① 电动机遇到冲击负载,或传动机构出现“卡住”现象,引起电动机电流的突然增加. 　　　　② 变频器的输出侧短路,如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路,或电动机内部发生短路等. 　　　　③ 变频器自身工作的不正常,如逆变桥中同一桥臂的两个逆变器件在不断交替的工作过程中出现异常。例如由于环境温度过高，或逆变器件本身老化等原因，使逆变器件的参数发生变化，导致在交替过程中，一个器件已经导通、而另一个器件却还未来得及关断，引起同一个桥臂的上、下两个器件的“直通”，使直流电压的正、负极间处于短路状态。 2、升速时过电流当负载的惯性较大，而升速时间又设定得太短时，意味着在升速过程中，变频器的工作效率上升太快，电动机的同步转速迅速上升，而电动机转子的转速因负载惯性较大而跟不上去，结果是升速电流太大。 3、降速中的过电流当负载的惯性较大，而降速时间设定得太短时，也会引起过电流。因为，降速时间太短，同步转速迅速下降，而电动机转子因负载的惯性大，仍维持较高的转速，这时同样可以是转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过电流。　　　　（2）处理方法　　　　1、起动时一升速就跳闸，这是过电流十分严重的现象，主要检查　　　　① 工作机械有没有卡住　　　　② 负载侧有没有短路，用兆欧表检查对地有没有短路　　　　③ 变频器功率模块有没有损坏　　　　④ 电动机的起动转矩过小，拖动系统转不起来　　　　2、起动时不马上跳闸，而在运行过程中跳闸，主要检查　　　　① 升速时间设定太短，加长加速时间　　　　② 减速时间设定太短，加长减速时间　　　　③ 转矩补偿（U/F比）设定太大，引起低频时空载电流过大　　　　④ 电子热继电器整定不当，动作电流设定得太小，引起变频器误动作

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 13:12
标题: 高压变频器的冷却方式
高压变频调速系统虽然是一种非常高效的调速装置，但是在运行中，仍然有2%-4%左右的损耗，这些损耗都变成热量，最终耗散在大气中。如何把这些热量顺利的从变频器中带出来，是变频器设计中一个非常重要的问题。高压变频器的发热部件主要是两部分：一是整流变压器，二是功率元件。功率元件的散热方式是关键。现代变频器一般采用空气冷却或者水冷。在功率较小时，采用空气冷却就能够满足要求。在功率较大时，则需要在散热器中通水，利用水流带走热量，因为散热器一般都有不同的电位，所以必须采用绝缘强度较好的水，一般采用纯净水，它比普通蒸馏水的离子含量还要低。在水路的循环系统中，一般还要加离子树脂交换器，因为散热器上的金属离子会不断的溶解到水中，这些离子需要被吸附清除。应该说，从散热的角度来说，水冷是非常理想的。但是，水循环系统工艺要求高，安装复杂，维护工作量大，而且一旦漏水，会带来安全隐患。所以，能够用空气冷却解决问题的场合，就不要采用水冷。空气冷却能够解决的散热功率，毕竟有一个极限，这个极限与技术类别有关。比如，ABB公司的ACS1000系列三电平变频器，规定在2000KW以上就必须采用水冷，而美国的罗宾康公司和AB公司，对于3200KW/6KV的变频器，仍然采用空气冷却。这又是为什么呢？原来，空气冷却能够从设备中带出来的热量，与有效散热面积的大小有关系，散热面积越大，能够带走的热量就越多。元器件的数目越多，散热的面积就越大，空气冷却的效果就越好。对于6KV的变频器，比3KV的变频器器件数目多，而且单只器件的电流小，所以可以有较大的散热面积，相当于热量均分了。有人会说，我增大散热器的面积，不就增大了散热面积了吗？我公司产品开发部的试验证明了这是一个悖论。电力电子元件的热量按照如下方式传导：沿散热器表面散开，再沿表面传递到散热片上，被空气带走。沿散热器表面散开的面积是非常有限的，离开元件较远处，已经基本感受不到热量，所以把散热器表面做大到一定程度，对散热效果的增加已经没有意义。对于散热器的齿片也是一样，齿根处温度较高，齿尖处只有很少的热量到达，所以增高齿片到一定程度，对散热也毫无用处。所以，要解决大功率产品的空气冷却问题，唯一有效的办法是，利用很多的元器件，均摊热量，增大有效的散热面积。当然，采用功耗较小的新一代元器件，或者采用热阻较小的新式散热器，也可以使空气冷却的变频器功率更大，例如，在目前的IGBT封装形式下，原来我们发现，如果不采用器件并联，我们只能做到1800KW/6KV，现在，由于新一代IGBT器件和新式散热器的采用，我们可以做到2300KW/6KV。这是技术研究的另一方面，与上面的分析不矛盾。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 13:12
标题: 变频器中重要参数的设定
1 概述目前，变频交流调速已遍布冶金、电力、铁路、运输、化工、民用等各个领域。在晋城煤业集团使用的采煤机中，也应用了变频器。 2 几个重要参数的设定 2.1 V/f类型的选择 V/f类型的选择包括最高频率、基本频率和转矩类型等。最高频率是变频器-电动机系统可以运行的最高频率。由于变频器自身的最高频率可能较高，当电动机容许的最高频率低于变频器的最高频率时，应按电动机及其负载的要求进行设定。基本频率是变频器对电动机进行恒功率控制和恒转矩控制的分界线，应按电动机的额定电定电压设定。转矩类型指的是负载是恒转矩负载还是变转矩负载。用户根据变频器使用说明书中的V/f类型图和负载的特点，选择其中的一种类型。我们根据电机的实际情况和实际要求，最高频率设定为83.4Hz，基本频率设定为工频50Hz。负载类型：50Hz以下为恒转矩负载，50~83.4Hz为恒功率负载。 2.2 如何调整启动转矩调整启动转矩是为了改善变频器启动时的低速性能,使电机输出的转矩能满足生产启动的要求。在异步电机变频调速系统中,转矩的控制较复杂.在低频段,由于电阻、漏电抗的影响不容忽略，若仍保持V/f为常数，则磁通将减小，进而减小了电机的输出转矩。为此，在低频段要对电压进行适当补偿以提升转矩。可是，漏阻抗的影响不仅与频率有关，还和电机电流的大小有关，准确补偿是很困难的。近年来国外开发了一些能自行补偿的变频器，但所需计算量大，硬件、软件都较复杂，因此一般变频器均由用户进行人工设定补偿。针对我们所使用的变频器，转矩提升量设定为1%~5%之间比较合适。 2.3 如何设定加、减速时间电机的运行方程式：式中：Tt为电磁转矩；T1为负载转矩电机加速度dw/dt取决于加速转矩（Tt,T1），而变频器在启、制动过程中的频率变化率则由用户设定。若电机转动惯量J、电机负载变化按预先设定的频率变化率升速或减速时，有可能出现加速转矩不够，从而造成电机失速，即电机转速与变频器输出频率不协调，从而造成过电流或过电压。因此，需要根据电机转动惯量和负载合理设定加、减速时间，使变频器的频率变化率能与电机转速变化率相协调。检查此项设定是否合理的方法是按经验选定加、减速时间设定。若在启动过程中出现过流，则可适当延长加速时间；若在制动过程中出现过流，则适当延长减速时间；另一方面，加、减速时间不宜设定太长，时间太长将影响生产效率，特别是频繁启、制动时。我们将加速时间设定为15s,减速时间设定为5s。 2.4 频率跨跳 V/f控制的变频器驱动异步电机时，在某些频率段。电机的电流、转速会发生振荡，严重时系统无法运行，甚至在加速过程中出现过电流保护使得电机不能正常启动，在电机轻载或转动量较小时更为严重。因此变通变频器均备有频率跨跳功能，用户可以根据系统出现振荡的频率点，在V/f曲线上设置跨跳点及跨跳点宽度。当电机加速时可以自动跳过这些频率段，保证系统正常运行。 2.5 过负载率设置该设置用于变频器和电动机过负载保护。当变频器的输出电流大于过负载率设置值和电动机额定电流确定的OL设定值时，变频器则以反时限特性进行过负载保护（OL），过负载保护动作时变频器停止输出。 2.6 电机参数的输入变频器的参数输入项目中有一些是电机基本参数的输入，如电机的功率、额定电压、额定电流、额定转速、极数等。这些参数的输入非常重要，将直接影响变频器中一些保护功能的正常发挥，一定要根据电机的实际参数正确输入，以确保变频器的正常使用。 3 结语综上所述，虽然制造商在开发、制造变频器时充分考虑了用户的需要，设计了多种可供用户选择的设定、保护和显示功能。但如何充分发挥这些功能，合理使用变频器，仍是用户需要注意的问题，一些项目的设定值仍需摸索，以便用好变频器，充分发挥其在生产中的作用。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 13:14
标题: 变频器在各行业的应用
油田应用　　目前，在油田抽油设备中，以游梁式磕头抽油烟机应用最为普遍，数量也最多。但是，传统的磕头机普遍存在着起动冲击大，运行耗电多，大马拉小车、效率低下等诸多问题，加之油井情况复杂，稠油、结蜡、沙卡现象较多，断杆、烧电机等现象经常发生，对电动机没有可靠的保护功能，设备维修量大，为此，急需对现有的抽油机设备进行改造。　　在前期井中，由于刚开采，储油量大，提高转速的方式，让变频器运行至65Hz，频率提高了1/3，相应地电机转速提高了30%，其采油量也相应提高，其综合采油率可比工频情况下多采油20%，工效提高了1.2倍，很受油田采油工的欢迎。　　在中、后期井中，由于井储量减少，电机若仍工频运行，势必浪费电能，造成不必要的损耗，因而我们采用降低转速的方式，减少冲程，一般将变频器的频率运行至35~40Hz之间，这样电机转速下降了30%，加之采油设备一般负荷较轻，节电率可达25左右，而且提高了功率因数，减少了无功损耗。　　变频器具有软启/软停功能，在电机启动时，减少了对抽油烟杆的机械冲击，对稠油、结蜡、沙卡、等都能有效地进行保护停机，以保护电机及机械设备，减少维修量，防止断杆，变频器对过压、欠压、过载、短路及电机失速都能可靠地保护，对延长电机的寿命，减少机械设备的磨损等，都具有很好的作用。风机应用（焦化）　　传统风机流量的设计均以最大的风量需求来设计，其调整方式采用档板、风门、回流、起流、起停电机等方式控制，开法形成闭路回路控制，也较不考虑省电的观念。电气控制采用直接或Y-△起动，无法具有软起动的功能，机械冲大，转动寿命短，震动及噪音较大，需要的电源的电源（电网）容量大，功因较低等是其主要的问题点。水泥厂应用 ·机立窑供风系统变频调速装置　　日业变频器具有软起动功能，电机启动时，无大电流冲击，延长设备使用寿命；由于日业变频器可任意调节风机电机转速，因此可按所需风量准确调节风量，无须旁路放风、减少水泥粉尘污染、节电可达25%--40%。综合效益可观，一般6~12个月可收回全部投资。 ·生料均化给料系统　　将所有送料口处的送料电机用变频器同步进行无极调速，等比例送料，操作人员只需观察螺旋给料机的总输料量，调整送料电机转速快慢即可。这样均化效果大大提高，非生产耽搁时间减少50%以上。 ·成球预加水系统　　生料成球工序是影响水泥熟料烧结质量的关键工序之一，其中，料、水比例直接影响成球好坏。变频器通过对成球预加水泵电机转速进行无极调速调节，时刻跟踪生料供给量，进行等比例加水，从而使半机械化、半手工加"人脑"（即凭经验）控制的落后工艺跨上了全自动化、电脑控制的新台阶。 ·水泥选粉系统　　根据水泥桔的不同，要求水泥成品粉粒细度不同，每次都重复这样的过程：　　拆开机组→调整扇页→装上机组→试选→检验细度直到选出的粉粒达到要求的细度为止。变频改造之后的选粉系统，只须按下提前预置的不同标号细度按钮，选粉机选出的粉粒就对应所需要的细度。做到了连续化、自动化生产，即节约了宝贵的时间又提高效率，降低劳动强度，综合效益明显。多泵恒压供水　　本系列是为风机，泵类，空气压缩机流量和压力控制特点研制的专用变频器，产品产设计主要考虑到专用，效益，国情，节能自动化等特性；本机具有一般变频器的特性，和节能功因控制（PFC），低噪音运转、PID反馈，有短路及接地故障保护，允许有电压波动的电网环境，因此比一般其他品牌变频器更具有特色。　　本产品也考虑到恒压供水（气）装置的应用需求，适合多驱动电机的联锁控制，并针对振荡及追逐（hunting）作了相诮的技术处理，可与PLC，电脑或总线进行通讯，客户使用时会更加方便，达到理想效果。技术特点风机水泵专用设计　　内置PID调节器　　节能省电模式　　多泵恒压水的应用变频器在建筑机械有限公司龙门吊上的配套应用 MG门式起重机说明：是针对桥梁建设而设计的专利产品，门机的主梁采用蜂窝梁设计，具有自重轻，载荷大，抗风能力强等优点；成熟的销连接机构，不但牢固可靠，拼装尤为快捷（打一个钢销仅需几分钟）；灵活的杆件支腿，工地转移可拆成单件，运输极为方便；最小的装机容量，解决了野外施工用电的困难。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 13:15
标题: 变频器基本参数的调试
作者：彭韩星变频器功能参数很多，一般都有数十甚至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在关系，具有的还相互关联，因此要根据实际进行设定和调试。　　因各类型变频器功能参数的名称也不一致，为叙述方便，以富士变频器基本参数名称为例。由于基本参数是各类型变频器几乎都有完全可以做到触类旁通。 一：加减速时间 　　加速时间就暗输出频率从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压。　　加速时间设定要求：将加速电流限制在变叔器过电流容量以下，不使过流而引起变频器跳闸；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 　　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，通过试验可选出较好曲线。对于变转转矩负载，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面设置，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，应在名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：频率限定 　　即变频器输出频率上下限幅值。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。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0%HZ，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二种。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辛勤工作总量接近于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，就引起注意。 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，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。矢量控制方式变是将定子电流分解成规定的磁场电流和转矩电流表，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矩补偿，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，不需要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。 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为有效或无效。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 13:17
标题: 变频器频率设置的几种方法
变频器是近几年在兴起的一种调速节能新产品，它是电力电子技术和计算机应用技术的完美结合，因其调速精度高、操作方便，并且节约能源(输出频率小于50Hz时)，现已被广泛应用在机械、化工、冶金、轻工等领域。根据实际应用的需要，弯频器频率设置的方法有不同类型，现以日本三菱公司FR-500系列变频器为例，说明几种频率设置的特点。　　变频器频率设置的方法可以分两大类，第一类是利用变频器操作面板进行频率设置，第二类是利用变频器控制端子进行频率设置。第一类利用变频器操作面板进行频率设置，只需操作面板上的上升、下降键，就可以实现频率的设定。该方法不需要外部接线，方法简单，频率设置精度高，属数字量频率设置，适用于单台变频器的频率设置。第二类是利用变频器控制端子进行频率设置，又分两种方法，第一种是利用外接电位器进行频率设置;第二种是利用变频器控制端子的特写功能，用电动电位器进行频率设置。　　第一种利用外接电位器进行频率设置，如图1，FR-500系列变频器的10端子提供标准的10V直流电压，2端子是频率设定输入端，5端子是模拟量输入公共端子。通过调整外接电位器R的2端输出电压，改变了变频器2端的输入电压值，也就改变了变频器的频率设定值，达到了频率设置的目的，该方法有以下优点: 　　(1) 接线简单，只需把电位器的三端分接到变频器的电压输入端，电压输出端和公共端就可。　　(2) 频率设置简单，操作方便，只需轻轻转动外接电位器的旋钮，就可以进行频率设置。　　(3) 安装灵活，可以根据实际需要，将外接电位器安装到任何位置，进行远距离操作。　　但是，该方法也有以下缺点: 　　(1) 有温漂现象，由于电阻值受温度的影响，当外界温度发生变化时，电阻值了也就随之变化，频率设定值也就发生变化。　　(2) 抗干扰能力低。当周围有强电磁干扰时，变频器和外接电位器的连接电缆线内会产生感应电压，使输入到变频器2端的电压值发生变化，也就使频率设定值发生变化，影响设定频率的稳定。　　(3) 电位器安装距离受到一定限制。理论上讲，变频器2端的电压变化范围是0-10V，但如果外接电位器安装距离太远，连接电缆就会产生压降，变频器2端电压也就达不到10V，从而使输出频率达不到最高设定值。　　因此，该变频器频率设置方法一般应用在调速精度低、周围干扰小、环境温度变化小的场合，属模拟量调节。　　第二种方法是利用变频器控制端子的特定功能，通过设置变频器的内部参数，可以使端子RH、RM成为电动电位器，即当RH与公共端SD之间接通时，变频器输出频率上升当RM与SD之间接通时，变频器输出频率下降达到频率设置的目的，如图2，同第一种方法相比，该方法具有以下优点: 　　(1) 频率设置精度高，外接电位器法属模拟量设置方法，频率变化范围为最大输出频率的±0.2%以内，而用电动电位器设置频率，频率变化范围为最大输出频率的0.01%以内。　　(2) 抗干扰能力强。由于这它只是开关信号输入，因此不受周围电磁场的干扰。　　(3) 无温漂现象。由于取消了外接电位器，因此，不受环境温度变化的影响。　　(4) 安装灵活，可以将按钮SB1，SB2安装到任何位置。　　(5) 同步性能好，可以同时实现多台变频器的频率升高和降低。　　总之，我们应根据实际需要，合理选择频率设置方法，以达到应用效果。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 13:17
标题: 变频器能耗制动应用高度分析
1.引言近年来，随着变频器本身功能的不断完善，交流调速技术有了长足的进步。如何在不同应用条件下充分开发变频器自身功能、有效的降低设备的改造成本已成为一个重要问题。与通常的控制方式相比，利用变频器直流制动功能实现交流拖动系统准确停车的设计方案省去了价值昂贵的变频器专用制动单元／制动电阻，有效降低了设备改造成本，工作稳定可靠、控制精度高。 2.VVVF能耗制动的理论分析通用变频器提供的制动方式主要有：能耗制动、再生制动、整流回馈等。在转动惯量较大的工况条件下，变频器厂家所建议采用的一般方式是外接制动电阻和制动单元的再生制动方式，某些情况下可以配合采用直流制动。这一设计思路基本为大多数目内用户所接受，并在实际使用中获得了较好的效果。但该方案需另外购买变频器厂家提供的专用制动单元／制动电阻，无形中增大了改造成本。所谓“直流制动”，一般指当变频器的输出频率接近为零，电机的转速降低到一定数值时，变频器改向异步电动机定子绕组中通入直流，形成静止磁场，此时电动机处于能耗制动状态，转动着的转子切割该静止磁场而产生制动转矩，使电动机迅速停止。在电动机制动过程中，由于变频器输出频率逐渐降低，则定子绕组内的同步磁场转速低于转子转速，电动机处于再生制动过程，此时旋转系统存储的动能转换成电能热损耗的形式消耗于异步电动机的转子回路中，为防止电动机减速过程中所形成的再生发电制动以及直流制动过程中的能量回馈，造成变频器和电机的损坏，需串入专用制动单元／制动电阻。一般交流电动机制动时的机械特性曲线。设A点为正常工作点。电动机同步旋转磁场转速为：为电机同步转速，为电源频率，为电动机磁极对数。在通常电动机的制动过程中，电动机先减速，电动机同步旋转磁场转速低于转子转速，工作点在同一转速下由曲线①的A点跳至曲线②的B点，即从第一象限过渡到第二象限称之为同一转速下特性的跳转，则电机得到反方向的制动转矩T进入发电制动状态，拖动系统沿图1中曲线②迅速降速，当低于某一转速后，向定子绕组输入直流，形成固定磁场，产生制动转矩。在这一过程中，电机将经过再生发电制动和能耗制动而最终停止。从理论上分析，如果能够控制电动机同步磁场的转速缓慢下降，使电动机在同一转速下特性跳转时，特性曲线维持在第一象限，如图1中虚线组③所示缓慢降速，不跳转至第二象限则拖动系统在降速过程中可以有效的避免发生再生制动过程。如图1所示，当电机转速在小于临界转速nh的情况下接入直流进行制动，并相应控制接入直流的大小和时间，理论上分析电机只经历有限的能耗制动阶段，不会过热。而变频器良好的内、外特性可以保证上述各项条件的满足。但是，采用该方法有一些必要的前提条件，首先，系统不能频繁进行启／停，否则会造成变频器直流电路故障。其次，提升机、电梯等下放重物的工况不适宜采用。再次，系统降速时间不能过短，即降速不能过快，否则工作点将进入第二象限发生再生制动过程，引起电机过热。 3.结束语理论上的分析可以证明，该设计思路是完全合理的。实践中，变频器采用直流制动并配合适当的直流制动时间，起始频率和制动准位所产生的电机刹车效果也比较明显。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 13:19
标题: 富士变频器的常见故障及维修对策
对于使用变频器的朋友来说富士变频器应该是个不陌生的品牌，它以其简单实用的操作，较高的性价比，曾经占据着中国变频器市场的半壁江山，随着时间的推移，这个在中国市场上广泛使用的变频器也进入了故障的高发期，在日常使用中碰到变频器发生故障，我们生产第一线的工作人员又如何找到故障原因并排除故障，成为摆在我们日常操作人员面前的一大问题，下面我们就富士变频器的一些常见故障及判断解决方法和广大使用者作一个探讨。富士变频器经过近二十年的发展无论是在机器外形体积上，还是在线路板新器件的应用上及元器件的集成度上，都有了长足的发展，新产品更是不断推陈出新，从早期的2系列发展到现在的11系列，并根据负载特性的不同推出了通用型的G系列，风机水泵专用的P系列，简易型的E系列及K系列，此外还有超小型的C系列，以及电梯专用的VG3变频器。以及早期大功率的G7，P7系列(30kW以上)，此外富士变频器还提供了一系列的选件卡包括干结点的继电器输出卡，数字量模拟量的接口卡，PG反馈卡和两台电机同步运行的同步卡。一系列的变频器的推出和选件卡的应用基本上满足了不同用户的需要，也成为富士变频器能够长足发展的基础。 l OC1,OC2,OC3 故障显示OC1，OC2，OC3，这是富士变频器最常见的故障之一了，它包括了变频器加速中过电流，减速中过电流，和恒速中过电流，此故障产生的原因主要有以下几种: (1) 加速时间过短，这是我们过电流现象中最常见的。依据不同的负载情况我们相应地调整加减速时间，就能消除此故障。 (2) 大功率晶体管的损坏也可能引起OC报警，富士变频器的大功率晶体管随着半导体技术的发展经过了几次换代，从早期的用于G2(P2)，G5(P5)，G7(P7)系列的GTR模块，到G9(P9)系列的IGBT模块，直到现在使用的IPM模块，无论从封装技术还是保护性能，都有了很大的提高，高耐压、大电流、高频、低耗、静音、多保护功能已成为大功率晶体管模块的发展趋势。大功率晶体管模块的损坏主要可能有以下几种原因造成: a) 输出负载发生短路; b) 负载过大，大电流持续出现; c) 负载波动很大，导致浪涌电流过大，都可能引起OC报警，损坏功率模块。 (3) 驱动大功率晶体管工作的驱动电路的损坏也是导致过流报警的一个原因。富士G7S、G9S分别使用了PC922，PC923两种光耦作为驱动电路的核心部分，由于内置放大电路，线路设计简单，被包括富士变频器在内的多家变频器厂家广泛使用。驱动电路损坏表现出来最常见的现象就是缺相，或三相输出电压不平衡。 (4) 检测电路的损坏也会导致变频器显示OC报警，检测电流的霍尔传感器由于受温度，湿度等环境因数的影响，工作点很容易发生飘移，导致OC报警。 ·开关电源损坏开关电源损坏一个比较明显的特征就是变频器上电无显示，富士G5S采用了两级开关电源，它先把中间直流回路的直流电压由500多V转变成300多V，然后再通过一级开关电源输出5V，24V等多路电源，开关电源的损坏常见的有开关管击穿，脉冲变压器烧坏，以及次级输出整流两极管损坏，滤波电容使用时间过长，导致电容特性变化，带载能力下降，也很容易引起开关电源的损坏。富士G9S则使用了一片开关电源专用的波形发生芯片，由于受到主回路高电压的窜入，经常会导致此芯片的损坏，由于此芯片市场很少能买到，引起的损坏较难修复。 ·整流桥损坏整流桥的损坏也是富士变频器常见的故障，富士G7S使用了一块带有可控硅的整流模块，它与普通整流桥的区别就在于它用可控硅替代了主回路接触器，提高了机器的可靠性。G9S小功率机器整流桥则是集成可控硅与开关管于一体。整流桥的损坏常与机器外部电源有密切联系，当整流桥发生故障后，我们不能再盲目上电源，应先检查外围设备。 · LV, OV 欠压和过压也是富士变频器的常见故障，这有主电源因素而引起的故障报警，也有机器检测电路损坏而引起报警的可能性，富士G5S使用了一片定做的电压检测厚膜电话来检测主回路直流电压的高低，G7S，G9S则是直接从直流主回路采样检测，其检测效果是一样的。此外富士变频器也会经常出现一些与主板有密切联系的报警，包括(Err,Er1,Er7，Er3)等等，变频器的故障是多种多样的，但变频器的原理都大同小异，只是在功能实现的线路上有所区别，这需要我们在实践中不断总结，更好更快地寻找问题，解决问题，也希望我们这些从事变频维修的人员能为广大用户提供更多的帮助。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 13:20
标题: PLC与变频器的组合应用
引言可编程控制器（PLC）是一种数字运算与操作的控制装置。PLC作为传统继电器的替代产品，广泛应用于工业控制的各个领域。由于PLC可以用软件来改变控制过程，并有体积小，组装灵活，编程简单，抗干扰能力强及可靠性高等特点，特别适用于恶劣环境下运行。当利用变频器构成自动控制系统进行控制时，很多情况下是采用PLC和变频器相配合使用，例如我厂二催化的自动吹灰系统。PLC可提供控制信号和指令的通断信号。一个PLC系统由三部分组成，即中央处理单元、输入输出模块和编程单元。本文介绍变频器和PLC进行配合时所需注意的事项。 1.开关指令信号的输入变频器的输入信号中包括对运行/停止、正转/反转、微动等运行状态进行操作的开关型指令信号。变频器通常利用继电器接点或具有继电器接点开关特性的元器件（如晶体管）与PLC）相连，得到运行状态指令，如图1所示。在使用继电器接点时，常常因为接触不良而带来误动作；使用晶体管进行连接时，则需考虑晶体管本身的电压、电流容量等因素，保证系统的可靠性。在设计变频器的输入信号电路时还应该注意，当输入信号电路连接不当时有时也会造成变频器的误动作。例如，当输入信号电路采用继电器等感性负载时，继电器开闭产生的浪涌电流带来的噪音有可能引起变频器的误动作，应尽量避免。图2与图3给出了正确与错误的接线例子。当输入开关信号进入变频器时，有时会发生外部电源和变频器控制电源（DC24V）之间的串扰。正确的连接是利用PLC电源，将外部晶体管的集电极经过二极管接到PLC。如图4所示。 2.数值信号的输入

变频器中也存在一些数值型（如频率、电压等）指令信号的输入，可分为数字输入和模拟输入两种。数字输入多采用变频器面板上的键盘操作和串行接口来给定；模拟输入则通过接线端子由外部给定，通常通过0～10V/5V的电压信号或0/4～20ｍＡ的电流信号输入。由于接口电路因输入信号而异，因此必须根据变频器的输入阻抗选择PLC的输出模块。图5为PLC与变频器之间的信号连接图。当变频器和PLC的电压信号范围不同时，如变频器的输入信号为0～10V，而PLC的输出电压信号范围为0～5V时；或PLC的一侧的输出信号电压范围为0～10V而变频器的输入电压信号范围为0～5V时，由于变频器和晶体管的允许电压、电流等因素的限制，需用串联的方式接入限流电阻及分压方式，以保证进行开闭时不超过PLC和变频器相应的容量。此外，在连线时还应注意将布线分开，保证主电路一侧的噪音不传到控制电路。通常变频器也通过接线端子向外部输出相应的监测模拟信号。电信号的范围通常为0～10V/5V及0/4～20ｍＡ电流信号。无论哪种情况，都应注意：PLC一侧的输入阻抗的大小要保证电路中电压和电流不超过电路的允许值，以保证系统的可靠性和减少误差。另外，由于这些监测系统的组成互不相同，有不清楚的地方应向厂家咨询。另外，在使用PLC进行顺序控制时，由于CPU进行数据处理需要时间，存在一定的时间延迟，故在较精确的控制时应予以考虑。因为变频器在运行中会产生较强的电磁干扰，为保证PLC不因为变频器主电路断路器及开关器件等产生的噪音而出现故障，将变频器与PLC相连接时应该注意以下几点：（1）对PLC本身应按规定的接线标准和接地条件进行接地，而且应注意避免和变频器使用共同的接地线，且在接地时使二者尽可能分开。（2）当电源条件不太好时，应在PLC的电源模块及输入/输出模块的电源线上接入噪音滤波器和降低噪音用的变压器等，另外，若有必要，在变频器一侧也应采取相应的措施。（3）当把变频器和PLC安装于同一操作柜中时，应尽可能使与变频器有关的电线和与PLC有关的电线分开。（4）通过使用屏蔽线和双绞线达到提高噪音干扰的水平。 结束语 PLC和变频器连接应用时，由于二者涉及到用弱电控制强电，因此，应该注意连接时出现的干扰，避免由于干扰造成变频器的误动作，或者由于连接不当导致PLC或变频器的损坏。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 13:23
标题: 变频器的控制方式及应用选型
1引言　　变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。20世纪60年代以后，电力电子器件经历了SCR（晶闸管）、GTO（门极可关断晶闸管）、BJT（双极型功率晶体管）、MOSFET（金属氧化物场效应管）、SIT（静电感应晶体管）、SITH（静电感应晶闸管）、MGT（MOS控制晶体管）、MCT（MOS控制晶闸管）、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）、HVIGBT（耐高压绝缘栅双极型晶闸管）的发展过程，器件的更新促进了电力电子变换技术的不断发展。20世纪70年代开始，脉宽调制变压变频（PWM－VVVF）调速研究引起了人们的高度重视。20世纪80年代，作为变频技术核心的PWM模式优化问题吸引着人们的浓厚兴趣，并得出诸多优化模式，其中以鞍形波PWM模式效果最佳。20世纪80年代后半期开始，美、日、德、英等发达国家的VVVF变频器已投入市场并获得了广泛应用。 2变频器控制方式　　低压通用变频输出电压为380～650V，输出功率为0.75～400kW，工作频率为0～400Hz，它的主电路都采用交?仓豹步坏缏贰Ｆ淇刂品绞骄?历了以下四代。 2.1U/f=C的正弦脉宽调制（SPWM）控制方式其特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，使输出最大转矩减小。另外，其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。 2.2电压空间矢量（SVPWM）控制方式它是以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形，以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进，即引入频率补偿，能消除速度控制的误差；通过反馈估算磁链幅值，消除低速时定子电阻的影响；将输出电压、电流闭环，以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多，且没有引入转矩的调节，所以系统性能没有得到根本改善。 2.3矢量控制（VC）方式矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1（Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流），然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。 2.4直接转矩控制（DTC）方式 1985年，德国鲁尔大学的DePenbrock教授首次提出了直接转矩控制变频技术。该技术在很大程度上解决了上述矢量控制的不足，并以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能得到了迅速发展。目前，该技术已成功地应用在电力机车牵引的大功率交流传动上。直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型，控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机等效为直流电动机，因而省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算；它不需要模仿直流电动机的控制，也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型。 2.5矩阵式交—交控制方式 VVVF变频、矢量控制变频、直接转矩控制变频都是交－直－交变频中的一种。其共同缺点是输入功率因数低，谐波电流大，直流电路需要大的储能电容，再生能量又不能反馈回电网，即不能进行四象限运行。为此，矩阵式交－交变频应运而生。由于矩阵式交－交变频省去了中间直流环节，从而省去了体积大、价格贵的电解电容。它能实现功率因数为l，输入电流为正弦且能四象限运行，系统的功率密度大。该技术目前虽尚未成熟，但仍吸引着众多的学者深入研究。其实质不是间接的控制电流、磁链等量，而是把转矩直接作为被控制量来实现的。具体方法是： ——控制定子磁链引入定子磁链观测器，实现无速度传感器方式； ——自动识别（ID）依靠精确的电机数学模型，对电机参数自动识别； ——算出实际值对应定子阻抗、互感、磁饱和因素、惯量等算出实际的转矩、定子磁链、转子速度进行实时控制； ——实现Band?睟and控制按磁链和转矩的Band－Band控制产生PWM信号，对逆变器开关状态进行控制。矩阵式交?步槐淦稻哂锌焖俚淖?矩响应（<2ms），很高的速度精度（±2％，无PG反馈），高转矩精度（<＋3％）；同时还具有较高的起动转矩及高转矩精度，尤其在低速时（包括0速度时），可输出150％～200％转矩。 3变频器控制方式的合理选用控制方式是决定变频器使用性能的关键所在。目前市场上低压通用变频器品牌很多，包括欧、美、日及国产的共约50多种。选用变频器时不要认为档次越高越好，而要按负载的特性，以满足使用要求为准，以便做到量才使用、经济实惠。表1中所列参数供选用时参考。 4转矩控制型变频器的选型及相关问题基于调速方便、节能、运行可靠的优点，变频调速器已逐渐替代传统的变极调速、电磁调速和调压调速方式。在推出PWM磁通矢量控制的变频器数年后，1998年末又出现采用DTC控制技术的变频器。ABB公司的ACS600系列是第一代采用DTC技术的变频器，它能够用开环方式对转速和转矩进行准确控制，而且动态和静态指标已优于PWM闭环控制指标。直接转矩控制以测量电机电流和直流电压作为自适应电机模型的输入。该模型每隔25μs产生一组精确的转矩和磁通实际值，转矩比较器和磁通比较器将转矩和磁通的实际值与转矩和磁通的给定值进行比较，以确定最佳开关位置。由此可以看出它是通过对转矩和磁通的测量，即刻调整逆变电路的开关状态，进而调整电机的转矩和磁通，以达到精确控制的目的。 4.1选型原则首先要根据机械对转速(最高、最低)和转矩(起动、连续及过载)的要求，确定机械要求的最大输入功率(即电机的额定功率最小值)。有经验公式 P=nT/9950(kW) 式中

——机械要求的输入功率(kW)； n——机械转速(r/min)； T——机械的最大转矩(N•m)。然后，选择电机的极数和额定功率。电机的极数决定了同步转速，要求电机的同步转速尽可能地覆盖整个调速范围，使连续负载容量高一些。为了充分利用设备潜能，避免浪费，可允许电机短时超出同步转速，但必须小于电机允许的最大转速。转矩取设备在起动、连续运行、过载或最高转速等状态下的最大转矩。最后，根据变频器输出功率和额定电流稍大于电机的功率和额定电流的原则来确定变频器的参数与型号。需要注意的是，变频器的额定容量及参数是针对一定的海拔高度和环境温度而标出的，一般指海拔1000m以下，温度在40℃或25℃以下。若使用环境超出该规定，则在确定变频器参数、型号时要考虑到环境造成的降容因素。 4.2变频器的外部配置及应注意的问题 1）选择合适的外部熔断器，以避免因内部短路对整流器件的损坏变频器的型号确定后，若变频器内部整流电路前没有保护硅器件的快速熔断器，变频器与电源之间应配置符合要求的熔断器和隔离开关，不能用空气断路器代替熔断器和隔离开关。 2）选择变频器的引入和引出电缆根据变频器的功率选择导线截面合适的三芯或四芯屏蔽动力电缆。尤其是从变频器到电机之间的动力电缆一定要选用屏蔽结构的电缆，且要尽可能短，这样可降低电磁辐射和容性漏电流。当电缆长度超过变频器所允许的输出电缆长度时，电缆的杂散电容将影响变频器的正常工作，为此要配置输出电抗器。对于控制电缆，尤其是I/0信号电缆也要用屏蔽结构的。对于变频器的外围元件与变频器之间的连接电缆其长度不得超过10m。 3）在输入侧装交流电抗器或EMC滤波器根据变频器安装场所的其它设备对电网品质的要求，若变频器工作时已影响到这些设备的正常运行，可在变频器输入侧装交流电抗器或EMC滤波器，抑制由功率器件通断引起的电磁干扰。若与变频器连接的电网的变压器中性点不接地，则不能选用EMC滤波器。当变频器用500V以上电压驱动电机时，需在输出侧配置du/dt滤波器，以抑制逆变输出电压尖峰和电压的变化，有利于保护电机，同时也降低了容性漏电流和电机电缆的高频辐射，以及电机的高频损耗和轴承电流。使用du/dt滤波器时要注意滤波器上的电压降将引起电机转矩的稍微降低；变频器与滤波器之间电缆长度不得超过3m。 5结语变频器的选型是一项需要认真对待的工作，目前市场上低压通用变频器的品种及规格很多，选择时应按实际的负载特性，以满足使用要求为准，以便做到量才使用，经济实惠。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 13:23
标题: 变频器的应用误区
误区1、使用变频器都能节电一些文献宣称变频调速器是节电控制产品，给人的感觉是只要使用变频调速器都能节电。实际上，变频调速器之所以能够节电，是因为其能对电动机进行调速。如果说变频调速器是节电控制产品的话，那么所有的调速设备也都可以说是节电控制产品。变频调速器只不过比其它调速设备效率和功率因数略高罢了。变频调速器能否实现节电，是由其负载的调速特性决定的。对于离心风机、离心水泵这类负载，转矩与转速的平方成正比，功率与转速的立方成正比。只要原来采用阀门控制流量，且不是满负荷工作，改为调速运行，均能实现节电。当转速下降为原来的80%时，功率只有原来的51.2%。可见，变频调速器在这类负载中的应用，节电效果最为明显。对于罗茨风机这类负载，转矩与转速的大小无关，即恒转矩负载。若原来采用放风阀放走多余风量的方法调节风量，改为调速运行，也能实现节电。当转速下降为原来的80%时，功率为原来的80%。比在离心风机、离心水泵中的应用节电效果要小得多。对于恒功率负载，功率与转速的大小无关。水泥厂恒功率负载，如配料皮带秤，在设定流量一定的条件下，当料层厚时，皮带速度减慢；当料层薄时，皮带速度加快。变频调速器在这类负载中的应用，不能节电。与直流调速系统比较，直流电动机比交流电动机效率高、功率因数高，数字直流调速器与变频调速器效率不相上下，甚至数字直流调速器比变频调速器效率略高。所以，宣称使用交流异步电动机和变频调速器比使用直流电动机和直流调速器要节电，理论和实践证明，这是不正确的。误区2、变频器的容量选择以电动机额定功率为依据相对于电动机来说，变频调速器的价格较贵，因此在保证安全可靠运行的前提下，合理地降低变频调速器的容量就显得十分有意义。变频调速器的功率指的是它适用的4极交流异步电动机的功率。由于同容量电动机，其极数不同，电动机额定电流不同。随着电动机极数的增多，电动机额定电流增大。变频调速器的容量选择不能以电动机额定功率为依据。同时，对于原来未采用变频器的改造项目，变频调速器的容量选择也不能以电动机额定电流为依据。这是因为，电动机的容量选择要考虑最大负荷、富裕系数、电动机规格等因素，往往富裕量较大，工业用电动机常常在50%～60%额定负荷下运行。若以电动机额定电流为依据来选择变频调速器的容量，留有富裕量太大，造成经济上的浪费，而可靠性并没有因此得到提高。对于鼠笼式电动机，变频调速器的容量选择应以变频器的额定电流大于或等于电动机的最大正常工作电流1.1倍为原则，这样可以最大限度地节约资金。对于重载起动、高温环境、绕线式电动机、同步电动机等条件下，变频调速器的容量应适当加大。对于一开始就采用变频器的设计中，变频器容量的选择以电动机额定电流为依据无可厚非。这是因为此时变频器容量不能以实际运行情况来选择。当然，为了减少投资，在有些场合，也可先不确定变频器的容量，等设备实际运转一段时间后，再根据实际电流进行选择。内蒙古某水泥公司Φ2??4m×13m水泥磨二级粉磨系统中，有1台国产N－1500型O－Sepa高效选粉机，配用电动机型号为Y2－315M－4型，电动机功率为132kW，却选用FRN160－P9S－4E型变频器，这种变频器适用于4极、功率为160kW电动机。投入运行后，最大工作频率48Hz，电流只有180A，不到电动机额定电流的70%，电动机本身已有相当的富裕量。而变频器选用规格又比拖动电动机大1个等级，造成不应有的浪费，可靠性不会因此而提高。安徽巢湖水泥厂3号石灰石破碎机，其喂料系统采用1500×12000板式喂料机，拖动电动机选用Y225M－4型交流电动机，电动机额定功率45kW，额定电流为84.6A。在进行变频调速改造前，通过测试发现，板式喂料机拖动电动机正常运行时，三相平均电流仅30A，只有电动机额定电流的35.5%。为了节省投资，选用ACS601－0060－3型变频器，该变频器额定输出电流为76A，适用于4极、功率为37kW电动机，取得了较好的使用效果。这2个例子一反一正说明了，对于原来未采用变频器的改造项目，变频器的容量以实际工况为依据来选择可大幅度减少投资。误区3、用视在功率计算无功补偿节能收益用视在功率计算无功补偿节能效果。如文献[1]原系统风机工频满载工作时，电动机运行电流为289A，采用变频调速时，50Hz满载运行时的功率因数约为0.99，电流是257A，这是由于变频器内部滤波电容产生改善功率因数的作用。节能计算如下：ΔS=UI=×380×(289－257)=21kVA 因此该文认为其节能效果约为单机容量的11%左右。实际分析：S即表示视在功率，即电压与电流的乘积，电压相同时，视在功率节约百分比与电流节约百分比是一回事。在有电抗的电路中，视在功率只是反映了配电系统的允许最大输出能力，而不能反映电动机实际消耗的功率。电动机实际消耗的功率只能用有功功率表示。在该例中，虽用实际电流计算，但计算的是视在功率，而不是有功功率。我们知道，电动机实际消耗的功率是由风机及其负载决定的。功率因数的提高并没有改变风机的负载，也没有提高风机的效率，风机实际消耗的功率没有减少。功率因数提高后，电动机运行状态也没有改变，电动机定子电流并没有减少，电动机消耗的有功功率和无功功率都没有改变。功率因数提高的原因是变频器内部滤波电容产生无功功率供给了电动机消耗。随着功率因数提高，变频器的实际输入电流减少，从而减少了电网至变频器之间的线损和变压器的铜耗。同时，负荷电流减小，给变频器供电的变压器、开关、接触器、导线等配电设备可以带更多的负载。需要指出的是，如果象该例一样不考虑线损和变压器铜耗的节约，而考虑变频器的损耗，变频器在50Hz满载运行时，不仅没有节能，而且还费电。因此，用视在功率计算节能效果是不对的。某水泥厂离心风机拖动电动机型号为Y280S－4，额定功率为75kW，额定电压380V，额定电流140A。在进行变频调速改造前，阀门全开，通过测试发现，电动机电流70A，只有50%负荷，功率因数为0.49，有功功率为22.6kW，视在功率为46??07kVA。在采用变频调速改造后，阀门全开，额定转速运行时，三相电网平均电流为37A，从而认为节电（70－37）÷70×100%=44.28%。这样计算，看似合理，实质上仍是以视在功率计算节能效果。该厂在进一步测试后发现，此时功率因数为0.94，有功功率为22.9kW，视在功率为24.4kVA。可见，有功功率增加，不但没有节电，反而费电。有功功率增加的原因是考虑了变频器的损耗，而没有考虑线损和变压器铜耗的节约。产生这种错误的关键在于没有考虑功率因数提高对电流下降的影响，默认功率因数不变，从而片面夸大了变频器的节能效果。因此，在计算节能效果时，必须用有功功率，不能用视在功率。误区4、变频器输出侧不能加装接触器几乎所有变频调速器使用说明书都指出，变频调速器输出侧不能加装接触器。如日本安川变频器说明书就规定“切勿在输出回路连接电磁开关、电磁接触器”。厂家的规定是为了防止在变频调速器有输出时接触器动作。变频器在运行中连接负载，会由于漏电流而使过电流保护回路动作。那么，只要在变频调速器输出与接触器动作之间，加以必要的控制联锁，保证只有在变频调速器无输出时，接触器才能动作，变频调速器输出侧就可以加装接触器。这种方案对于只有1台变频调速器，2台电动机(1台电动机运行，1台电动机备用)的场合，具有重要的意义。当运行的电动机出现故障时，可以很方便地将变频器切换到备用电动机，经过延时使变频器运行，实现备用电动机自动投入变频运行。并且还可以很方便地实现2台电动机的互为备用。误区5、变频调速器在离心风机中的应用，可完全取代风机的调节阀门采用变频调速器对离心风机进行调速来控制风量，与调节阀门控制风量相比,具有明显的节电效果。但在有些场合，变频调速器不能完全取代风机的阀门，在设计中要引起特别注意。为了说明这个问题，我们先从其节电原理谈起。离心风机的风量与转速的一次方成正比，风压与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。如图1所示，曲线(1)为风机在恒速下，风压－风量(H－Q)特性；曲线(2)为管网风阻特性(阀门开度全开)。风机工作在A点时输出风量为Q1，此时轴功率N1与Q1、H1的乘积面积(AH1OQ1)成正比。当风量从Q1减少到Q2，如采用调节阀门方法，使管网阻力特性变到曲线(3)。系统由原来的工况点A变到新的工况点B运行，风压反而增加，轴功率N2与面积(BH2OQ2)成正比，N1与N2相差不多。如果采用调速控制方式，风机转速由n1降到n2,则风压－风量(H－Q)特性如曲线(4)所示，在满足同样风量Q2的情况下，风压H3大幅度降低，功率N3(相当于面积CH3OQ2)随着显著减少，节能效果十分显著。从上面的分析还可以看出，调节阀门控制风量，随着风量的减少，风压反而增加；而采用变频调速器调速来控制风量，随着风量的减少，风压大幅度下降。风压下降太多，有可能满足不了工艺要求。即如果工况点在曲线(1)、曲线(2)、H轴所围区域内部，单纯地依靠变频调速器调速将无法满足工艺要求，需要和阀门调节结合才能满足工艺要求。某厂引进的变频调速器，在离心风机中的应用中，因没有设计阀门，单纯地依靠变频调速器调速来改变风机工况点，吃尽了苦头。要么转速太高，风量太大；若降低转速，风压又满足不了工艺要求，吹不进风。因此离心风机在使用变频调速器调速节电时，要兼顾风量和风压这2个指标，否则会带来不良的后果。误区6、通用电动机只能在其额定转速以下采用变频调速器降速运行经典理论认为，通用电动机频率上限为55Hz。这是因为当电动机转速需要调到额定转速以上运行时，定子频率将增加到高于额定频率(50Hz)。这时，若仍按恒转矩原则控制，则定子电压将升高超过额定电压。那么，当调速范围高于额定转速时,须保持定子电压为额定电压不变。这时，随着转速/频率的上升，磁通将减少，因此在同一定子电流下的转矩将减小，机械特性变软，电动机的过载能力大幅度减少。由此可见，通用电动机频率上限为55Hz是有前提条件的： 1、定子电压不能超过额定电压； 2、电动机在额定功率运行； 3、恒转矩负载。上述情况下，理论和试验证明，若频率超过55Hz，将使电动机转矩变小，机械特性变软，过载能力下降，铁耗急增，发热严重。笔者认为，电动机实际运行状况表明，通用电动机可以通过变频调速器进行提速运行。能否变频提速?能提多少?主要是由电动机拖动的负载来决定的。首先，要弄清负荷率是多少?其次，要搞清楚负载特性，根据负载的具体情况，进行推算。简单分析如下： 1、事实上，对于380V通用电动机，定子电压超过额定电压10%长期运行是可以的，对电动机绝缘及寿命没有影响。定子电压提高，转矩显著增大，定子电流减少，绕组温度下降。 2、电动机负荷率通常为50%～60% 一般情况下，工业用电动机通常在50%～60%额定功率下工作。经推算，电动机输出功率为70%额定功率，定子电压提高7%时，定子电流下降26.4%，此时，即使是恒转矩控制，采用变频调速器提高电动机转速20%，定子电流也不但不会上升，反而会下降。尽管提高频率后，电动机铁耗急增，但由其产生的热量与定子电流下降而减少的热量相比甚微。因此，电动机绕组温度也将明显下降。 3、负载特性各种各样电动机拖动系统是为负载服务的，不同的负载，机械特性不同。电动机在提速后必须满足负载机械特性的要求。经推算恒转矩负载不同负荷率(k)时的允许最高运行频率(fmax)与负荷率成反比，即fmax=fe/k，其中fe为额定工频。对恒功率负载，通用电动机的允许最高工作频率主要受电动机转子和转轴的机械强度限制，笔者认为一般限制在100Hz以内为宜。应用实例：我厂链斗输送机为恒转矩负载，因产量提高，需将其电动机转速提高20%。该电动机型号为Y180L－6，额定功率15kW，额定电压380V，额定电流31.6A，额定转速980r/min，效率89.5%，功率因数0.81，运行电流18～20A，正常时最大运行功率7.5kW，负荷率为50%。安装CIMR－G5A4015型变频调速器后，运行频率60Hz，提高转速20%，变频器输出电压最高设定为410V，电动机运行电流12～15A，下降30%左右，电动机绕组温度明显下降。误区7、忽视变频器的自身特点变频调速器的调试工作一般由经销厂家来完成，不会出现什么问题。变频调速器的安装工作较简单，一般由用户来完成。一些用户不认真阅读变频调速器的使用说明书，不严格按照技术要求进行施工，忽视变频器自身特点,将其等同于一般电气器件,凭想当然和经验办事，为故障和事故埋下了隐患。根据变频调速器的使用说明书的要求，接到电动机的电缆应采用屏蔽电缆或铠装电缆，最好穿金属管敷设。截断电缆的端头应尽可能整齐，未屏蔽的线段尽可能短，电缆长度不宜超过一定的距离（一般为50m）。当变频调速器与电动机间的接线距离较长时，来自电缆的高谐波漏电流会对变频调速器和周边设备产生不利影响。从变频器控制的电动机返回的接地线，应直接连到变频器相应的接地端子上。变频器的接地线切勿与焊机及动力设备共用，且尽可能短。由于变频器产生漏电流，与接地点太远则接地端子的电位不稳定。变频器的接地线的最小截面积必须大于或等于供电电源电缆的截面积。为了防止干扰而引起的误动作，控制电缆应使用绞合屏蔽线或双股屏蔽线。同时要注意切勿将屏蔽网线接触到其它信号线及设备外壳，用绝缘胶带缠包起来。为了避免其受到噪声的影响，控制电缆长度不宜超过50m。控制电缆和电动机电缆必须分开敷设，使用单独的走线槽，并尽可能远离。当二者必须交叉时，应采取垂直交叉。千万不能将它们放在同一个管道或电缆槽中。而一些用户在进行电缆敷设时，没有严格按照上述要求进行施工，导致在单独调试时设备运转正常，正常生产时却干扰严重，以致不能运行。如某水泥厂二次风温表突然出现指示异常：指示值明显偏低，且大幅度波动。在此之前一直运行很好。检查热电偶、温度变送器及二次仪表，均未发现问题，将相关仪表移到其他测点，仪表运行完全正常，而将其他测点的同类仪表换到此处，也出现同样现象。后发现在篦冷机3号冷却风机电动机上新安装了1台变频调速器，而且正是变频器投用后二次风温表才出现指示异常状态。试将变频器停运，二次风温表指示立即恢复正常；再起动变频器，二次风温表又出现指示异常，连续反复试验几次均是如此，从而判断出变频器的干扰是造成二次风温表显示异常的直接原因。该风机为离心式通风机，原来采用阀门调节风量，后改为变频调速调节风量。由于现场粉尘较大，环境恶劣，故将变频器安装在MCC(电动机控制中心)控制室。为了施工方便，变频器接在该风机主接触器的下侧，变频器输出电缆使用该风机电动机的动力电缆。该风机电动机的动力电缆为聚氯乙烯绝缘无钢铠护套电缆，并与二次风温表信号电缆在同一电缆沟的不同桥架层平行敷设。可见，正是因为变频器输出电缆没有采用铠装电缆或穿铁管敷设，导致了干扰现象的发生。这个教训对原来没有采用变频器的改造项目要引起特别注意。在变频调速器的日常维护中也要特别小心。有的电工一发现变频器故障跳停，就立即打开变频器进行维修。这样做是很危险的，有可能发生人身触电事故。这是因为即使变频器不处于运行状态，甚至电源已经切断，由于其中的电容器的存在，变频器的电源输入线、直流端子和电动机端子上仍然可能带有电压。断开开关后，必须等待几分钟后，使变频器放电完毕，才能开始工作。还有的电工习惯于一发现变频调速系统跳停，就立即用摇表对变频器拖动的电动机进行绝缘测试，从而判断电动机是否烧毁。这也是很危险的，易使变频器被烧。因此，在电动机与变频器之间的电缆未断开前，绝对不能对电动机进行绝缘测试，也不能对已连接到变频器的电缆进行绝缘测试。对变频器的输出参数进行测量时也要特别注意。由于变频器的输出为PWM波形，含有高次谐波，而电动机转矩主要依赖于基波电压有效值，故测量输出电压时，主要是测量基波电压值，使用整流式电压表，其测量结果最接近数字频谱分析仪测量值，而且与变频器的输出频率有极好的线性关系。若需进一步提高测量精度，可以采用阻容滤波器。数字万用表容易受干扰，测量有较大的误差。输出电流需要测量包括基波和其他高次谐波在内的总有效值，因此常用的仪表是动圈式电流表（在电动机负载时，基波电流有效值和总电流有效值差别不大）。当考虑到测量方便而采用电流互感器时，在低频情况下电流互感器可能饱和，所以，必须选择适当容量的电流互感器。 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作者: hong6601 时间: 2009-3-28 14:35
标题: 变频调速维修保护技术系列
变频器的保护及处理方法　　1、过电流保护功能　　变频器中,过电流保护的对象主要指带有突变性质的、电流的峰值超过了变频器的容许值的情形. 　　由于逆变器件的过载能力较差,所以变频器的过电流保护是至关重要的一环,迄今为止,已发展得十分完善. 　　(1) 过电流的原因　　1、工作中过电流即拖动系统在工作过程中出现过电流.其原因大致来自以下几方面: 　　① 电动机遇到冲击负载,或传动机构出现“卡住”现象,引起电动机电流的突然增加. 　　② 变频器的输出侧短路,如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路,或电动机内部发生短路等. 　　③ 变频器自身工作的不正常,如逆变桥中同一桥臂的两个逆变器件在不断交替的工作过程中出现异常。例如由于环境温度过高，或逆变器件本身老化等原因，使逆变器件的参数发生变化，导致在交替过程中，一个器件已经导通、而另一个器件却还未来得及关断，引起同一个桥臂的上、下两个器件的“直通”，使直流电压的正、负极间处于短路状态。　　 2、升速时过电流当负载的惯性较大，而升速时间又设定得太短时，意味着在升速过程中，变频器的工作效率上升太快，电动机的同步转速迅速上升，而电动机转子的转速因负载惯性较大而跟不上去，结果是升速电流太大。　　 3、降速中的过电流当负载的惯性较大，而降速时间设定得太短时，也会引起过电流。因为，降速时间太短，同步转速迅速下降，而电动机转子因负载的惯性大，仍维持较高的转速，这时同样可以是转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过电流。　　（2）处理方法　　1、起动时一升速就跳闸，这是过电流十分严重的现象，主要检查　　① 工作机械有没有卡住　　② 负载侧有没有短路，用兆欧表检查对地有没有短路　　③ 变频器功率模块有没有损坏　　④ 电动机的起动转矩过小，拖动系统转不起来　　2、起动时不马上跳闸，而在运行过程中跳闸，主要检查　　① 升速时间设定太短，加长加速时间　　② 减速时间设定太短，加长减速时间　　③ 转矩补偿（U/F比）设定太大，引起低频时空载电流过大　　④ 电子热继电器整定不当，动作电流设定得太小，引起变频器误动作电压保护功能　　1、过电压保护　　　产生过电压的原因及处理方法：　　① 电源电压太高　　② 降速时间太短　　③ 降速过程中，再生制动的放电单元工作不理想，来不及放电，请增加外接制动电阻和制动单元；　　④ 请检查放电回路有没有发生故障，实际并不放电；对于小功率的变频器很有放电电阻损坏：　　2、欠电压保护　　产生欠电压的原因及处理方法：　　① 电源电压太低　　② 电源缺相；　　③ 整流桥故障：如果六个整流二极管中有部分因损坏而短路，整流后的电压将下降，对于整流器件和晶闸管的损坏，应注意检查，及时更换。逆变器件的介绍：　　1.SCR和GTO晶闸管　　 ⑴普通晶闸管SCR 曾称可控硅，它有三个极：阳极，阴极和门极。　　 SCR的工作特点是，当在门极与阴极间加一个不大的正向电压（G为+，K为—）时，SCR即导通，负载Rl中就有电流流过。导通后，即使取消门极电压，SCR仍保持导通状态。只有当阳极电路的电压为0或负值时，SCR才关断。所以，只需要用一个脉冲信号，就可以控制其导通了，故它常用于可控整流。　　作为一种无触点的半导体开关器件，其允许反复导通和关断的次数几乎是无限的，并且导通的控制也十分方便。这是一般的“通-断开关”所望尘莫及的，从而使实现异步电动机的变频调速取得了突破。但由于变频器的逆变电路是在直流电压下工作的，而SCR在直流电压下又不能自行关断，因此，要实现逆变，还必须增加辅助器件和相应的电路来帮助它关断。所以，尽管当时的变频调速装置在个别领域（如风机和泵类负载）已经能够实用，但未能进入大范围的普及应用阶段。　　⑵门极关断（GTO）晶闸管 SCR在一段时间内，几乎是能够承受高电压和大电流的唯一半导体器件。因此，针对SCR的缺点，人们很自然地把努力方向引向了如何使晶闸管具有关断能力这一点上，并因此而开发出了门极关断晶闸管。　　GTO晶闸管的基本结构和SCR类似，它的三个极也是：阳极（A）、阴极（K）和门极（G）。其图行符号也和SCR相似，只是在门极上加一短线，以示区别。　　GTO晶闸管的基本电路和工作特点是：　　①在门极G上加正电压或正脉冲（开关S和至位置1）GTO晶闸管即导通。其后，即使撤消控制信号（开关回到位置0），GTO晶闸管仍保持导通。可见，GTO晶闸管的导通过程和SCR的导通过程完全相同。　　②如在G、K间加入反向电压或较强的反向脉冲（开关和至位置2），可使GTO晶闸管关断。　　用GTO晶闸管作为逆变器件取得了较为满意的结果，但其关断控制较易失败，故仍较复杂，工作频率也不够高。而几乎是与此同时，大功率管（GTR）迅速发展了起来，使GTO晶闸管相形见拙。因此，在大量的中小容量变频器中，GTO晶闸管已基本不用。但其工作电流大，故在大容量变频器中，仍居主要地位。　　变频器出现“OVERCURRENT”故障，分析其产生的原因，从两方面来考虑：一是外部原因；二是变频器本身的原因。　　一、外部原因：　　1.电机负载突变，引起的冲击过大造成过流。　　2.电机和电机电缆相间或每相对地的绝缘破坏，造成匝间或相间对地短路，因而导致过流　　3.过流故障与电机的漏抗，电机电缆的耦合电抗有关，所以选择电机电缆一定按照要求去选。　　4.在变频器输出侧有功率因数矫正电容或浪涌吸收装置。　　5.当装有测速编码器时，速度反馈信号丢失或非正常时，也会引起过流，检查编码器和其电缆。　　二、变频器本身的原因：　　1.参数设定问题：　　例如加速时间太短，PID调节器的比例P、积分时间I参数不合理，超调过大，造成变频器输出电流振荡。　　2.变频器硬件问题：　　a)电流互感器损坏，其现象表现为，变频器主回路送电，当变频器未起动时，有电流显示且电流在变化，这样可判断互感器已损坏。　　b)主电路接口板电流、电压检测通道被损坏，也会出现过流。　　电路板损坏可能是：1)由于环境太差，导电性固体颗粒附着在电路板上，造成静电损坏。或者有腐蚀性气体，使电路被腐蚀。2)电路板的零电位与机壳连在一起，由于柜体与地角焊接时，强大的电弧，会影响电路板的性能。3)由于接地不良，电路板的零伏受干扰，也会造成电路板损坏。　　c)由于连接插件不紧、不牢。例如电流或电压反馈信号线接触不良，会出现过流故障时有时无的现象。　　d)当负载不稳定时，建议使用DTC模式，因为DTC控制速度非常快，每隔25微秒产生一组精确的转矩和磁通的实际值，再经过电机转矩比较器和磁通比较器的输出，优化脉冲选择器决定逆变器的最佳开关位置，这样有利用抑制过电流。另外，速度环的自适应(AUTOTUNE)会自动调整PID参数，从而使变频器输出电机电流平稳。下面讲的是MOSFET以及IGBT 　　1、功率场效应晶体管（POWER MOSFET）它的3个极分别是源极S、漏极D和栅极G 　　其工作特点是，G、S间的控制信号是电压信号Ugs。改变Ugs的大小，主电路的漏极电流Id也跟着改变。由于G、S间的输入阻抗很大，故控制电流几乎为0，所需驱动功率很小。和GTR相比，其驱动系统比较简单，工作频率也比较高。此外，MOSFET还具有热稳定性好、安全工作区大等优点。　　但是，功率场效应晶体管在提高击穿电压和增大电流方面进展较慢，故在变频器中的应用尚不能居主导地位。　　2、绝缘栅双极晶体管（IGBT） IGBT是MOSFET和GTR相结合的产物，是栅极为绝缘栅结构（MOS结构）的晶体管，它的三个极分别是集电极C、发射极E和栅极G。　　工作特点是，控制部分与场效应晶体管相同，控制信号为电压信号Uge,输入阻抗很高，栅极电流I≈0，故驱动功率很小。而起主电路部分则与GTR相同，工作电流为集电极电流I。　　至今，IGBT的击穿电压也已做到1200V，集电极最大饱和电流已超过1500A，由IGBT作为逆变器件的变频器容量已达到250KVA以上。　　此外，其工作频率可达20KHZ。由IGBT作为逆变器件的变频器的载波频率一般都在10KHZ以上，故电动机的电源波形比较平滑，基本无电磁噪声。　　目前，在新系列的中小容量变频器中，IGBT已处于绝对优势的地位！逆变器件的介绍：　　上面我向大家介绍了普通晶闸管（SCR）和门极关断晶闸管（GTO），最重要是让大家了解变频器中逆变器件是如何工作的，它们起到什么作用！接下来讲：　　大功率晶体管（GTR）　　大功率晶体管，也叫双极结型晶体管（BJT）。　　1、变频器用的GTR一般都是达林顿晶体管（复合管）模块，其内部有三个极分别是集电极C、发射极E和基极B。根据变频器的工作特点，在晶体管旁还并联了一个反向连接的续流二极管。又根据逆变桥的特点，常做成双管模块，甚至可以做成6管模块。　　2、工作时状态和普通晶体管一样，GTR也是一种放大器件，具有三种基本的工作状态：　　⑴放大状态起基本工作特点是集电极电流Ic的大小随基极电流Ib而变　　 Ic=βIb 　　式中β------GTR的电流放大倍数。　　 GTR处于放大状态时，其耗散功率Pｃ较大。设Uｃ=200V，Rｃ=10Ω，β=50，Iｂ=200ｍＡ（0.2Ａ）　　计算如下：Iｃ= βIｂ=50*0.2A=10A 　　 Uce=Uc-IcRc=(200-10*10)V=100V 　　 Pc=UceIc=100*10W=1000W=1KW 　　⑵饱和状态 Iｂ增大时，Iｃ随之而增大的状态要受到欧姆定律的制约。当　　βIｂ＞Uｃ/Rｃ　　时，Iｃ=βIｂ的关系便不能再维持了，这时，GTR开始进入“饱和＂状态。而当　　Iｃ的大小几乎完全由欧姆定律决定，即 Ics≈Uc/Rc 　　时，GTR便处于深度饱和状态（Ics 为饱和电流）。这时，GTR的饱和压降Uces约为1-5V。　　GTR处于饱和状态时的功耗是很小的。上例中，设Uces=2V，则　　 Ics=Uc/Rc=200/10A=20A 　　 Pc=UcesIcs=2*20W=40W 　　可见，与放大状态相比，相差甚远。　　 ⑶截止状态即关断状态。这是基极电流Iｂ≤0的结果。　　在截止状态，GTR只有很微弱的漏电流流过，因此，其功耗是微不足道的。　　GTR在逆变电路中是用来作为开关器件的，工作过程中，总是在饱和状态间进行交替。所以，逆变用的GTR的额定功耗通常是很小的。而如上述，如果GTR处于放大状态，其功耗将增大达百北以上。所以，逆变电路中的GTR是不允许在放大状态下小作停留的。　　3.主要参数　　⑴在截止状态时　　①击穿电压Uceo和Ucex：能使集电极C和发射极E之间击穿的最小电压。基极B开路是用　　Uceo表示，B、E间接入反向偏压时用Ucex 表示。在大多数情况下，这两个数据是相等的。　　②漏电流Iceo 和 Icex：截止状态下，从C极流向E极的电流。B极开路时为 Iceo，B、E间反偏时为 Icex。　　⑵在饱和状态时　　① 集电极最大电流Icm：GTR饱和导通是的最大允许电流。　　② 饱和压降Uces：当GTR饱和导通时，C、E间的电压降。　　⑶在开关过程中　　① 开通时间Ton：从B极通入正向信号电流时起，到集电极电流上升到0.9 Ics 所需要的时间。　　② 关断时间Toff：从基极电流撤消时起，至Iｃ下降至0.1 Ics 所需的时间　　开通时间和关断时间将直接影响到SPWM调制是的载波频率。通常，使用GTR做逆变管时的载波频率底于2KHｚ。　　4.变频器用GTR的选用　　⑴Uceo 通常按电源线电压U峰值的2倍来选择。　　 Uceo≥2厂2U 　　在电源电压为380V的变频器中，应有 Uceo≥2厂2U*380V=1074.8V，故选用 Uceo=1200V的GTR是适宜的。　　⑵Icm 按额定电流In峰值的2倍来选择　　 Icm≥2厂2 In 　　 GTR是用电流信号进行驱动的，所需驱动功率较大，故基极驱动系统比较复杂，并使工作频率难以提高，这是其不足之处。还有，变频器在使用中，应注意凝露现象，特别在南方现场环境较潮湿的情况下，解决方法在开关柜内加凝露控制器和加热器，如果一个房间内变频器有很多台，可以加除湿机或空调。最近市场出现智能性模块，模块中包含了过电流、过电压、低电压、过热等保护，我也相信在今后的发展中能和大家一起学习，共同维护好我们的使命！

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 16:39
标题: 变频器在化纤生产线中的应用分析
摘要：该文介绍了在化纤生产线这一特殊环境下变频器的运用，及变频器基本原理、结构特点。论述了用西门子变频器M440在粘胶生产线中的使用细节。特别是变频器的具体表现。最后指出我厂对变频器设备的日常维护。关键词：化纤生产线变频器日常维护

引言

　　化纤生产线是粘胶纺丝类基础行业，同时也是耗能大户，其主要生产工艺都是通过各种泵、搅拌机、空气压缩机来完成。现在倡导节约型社会的今天，而能源的浪费却相当的惊人。目前，这些粘胶泵、水泵和空气压缩机大都处于电动机驱动恒速运转状态，还有企业在运行系统设计时，容量选择的较大，系统匹配不合理，往往是“大马拉小车”，造成大量的资源浪费。如将占绝对多数的非调速型电机改成调速运行,使其耗电量实现随负荷大小而变化,则可节约大量能源，将产生显著的节能效果。现代电力电子技术、交流调速技术的发展使得交流电动机变频调速在频率范围、动态响应、精度要求和使用效果等方面发生了巨大的发展。现在凡是可变转速的拖动电动机都可以用变频来调速从而达到节能降耗的目的，据我们对生产耗电能统计，每季度可节电量34%以上。因此,交流调速技术在化纤行业中的应用具有广阔的发展空间。异步电机的转速n可以表示为

　　公式中，n2为同步转速，Δn1为转差损失的转速，p为磁极对数，s为转差率，f为电源的频率。可见，改变电源频率就可以改变同步转速和电机转速。频率的下降会导致磁通的增加，造成磁路饱和，励磁电流增加，功率因数下降，铁心和线圈过热。显然这是不允许的。为此，要在降频的同时还要降压。这就要求频率与电压协调控制。此外，在许多场合，为了保持在调速时，电动机产生最大转矩不变，亦需要维持磁通不变，这亦由频率和电压协调控制来实现，故称为可变频率可变电压调速VVVF（Variable Velocity Variable Frequency），简称变频调速。采用变频调速技术后，提高电机的功率因数，减少无功功率消耗。　　由变频调速原理可知，调节供胶流量，原则上有二种方法；一是节流调节，开大供胶阀，流量上升；关小供胶阀，流量下降。调节流量的第二种方法是调速调节，胶泵转速升高，供胶流量增加；转速下降，流量降低，对于用胶流量经常变化的场合，采用变频调速调节流量。

二、变频调速控制系统的设计

　　变频调速器的控制可以是自动的，也可以是手动的。目前，我们在粘胶泵控制系统中使用的调速技术，大部分是在开环状态下，即人为地根据工艺或外界条件的变化来改变变频器的频率值，已达到调速的目的。部分采用闭环调速控制。　　异步电机调速有许多方法，如变极调速、变转差率调速和变频调速等。前两种转差损耗大，效率低，对电机特性来说都有一定的局限性。变频调速是通过改变定子电源的频率来改变同步频率实现电机调速的。在调速的整个过程中，从高速到低速可以保持有限的转差率，因而具有高效、调速范围宽（10～100％）和精度高等性能，节电效果可达到30～40％。变频调速有两种方法：一是交－直－交变频（如图一），适用于高速小容量电机；二是交－交变频。适用于低速大容量拖动系统。

一、变频器调速运行的节能原理

　　实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器（MCU／DSP）等部分组成。首先将单相或三相交流电源通过整流器并经电容滤波后，形成幅值基本固定的直流电压加在逆变器上，利用逆变器功率元件的通断控制，使逆变器输出端获得一定形状的矩形脉冲波形。在这里，通过改变矩形脉冲的宽度控制其电压幅值；通过改变调制周期控制其输出频率，从而在逆变器上同时进行输出电压和频率的控制，而满足变频调速对U/f协调控制的要求。PWM的优点是能消除或抑制低次谐波，使负载电机在近正弦波的交变电压下运行，转矩脉冲小，调速范围宽。　　采用PWM控制方式的电机转速受到上限转速的限制。如对压缩机来讲，一般不超过7000r/min。而采用PAM控制方式的压缩机转速可提高1.5倍左右，这样大大提高了快速增速和减速能力。同时，由于PAM在调整电压时具有对电流波形的整形作用，因而可以获得比PWM更高的效率。此外，在抗干扰方面也有着PWM无法比拟的优越性，可抑制高次谐波的生成，减小对电网的污染。采用该控制方式的变频调速技术后，电机定子电流下降64%，电源频率降低30%，出胶压力降低57%。对精度要求高的供胶泵采用闭环调速控制（如图二）：

系统主要有四部分组成（1）控制对象：电机功率100KW,额定电流150A,流量720m/h,扬程32.3m。（2）变频调速器：选用西门子MM440适配通用电机，功率110KW,额定电流160A。一般用于连续运转的混合变频器容量选择的基本方法是：变频器额定输出电流大于1.1倍的电动机的额定电流。（3）压力变送器（PT）:选用DLK100-OA/0-1Mpa,用于控制出口压力，将压力信号变换为4-20Ma的标准电信号。（4）调节器（PID）:选用WP-D905,输入信号4～20mA。采用闭环控制系统，参数超调波动范围小，偏差能及时进行控制。变频器的加速和减速可根据生产工艺要求自动调节，这种高的控制精度能保证生产工艺稳定，提高产品的质量和产量。　　变频器具体参数设置必须和控制电机的电压，电流，容量，频率范围相一致，比较重要的是启动及停止斜率时间，和容忍输入电压波动范围的设定。设置恰当可以减少电压波动对变频器影响。这些具体参数设定是经过长期反复实践摸索出来的，对粘胶丝稳定生产起到至关重要的作用。

三、变频具体注意事项

　　变频器对线路及电气设备的过载、欠电压和短路断路进行保护，并具有分级选择保护；能直接启动电动机，并保护电动机，发动机和整流装置等免受过载、短路和欠电压等不正常情况的危害。由于化纤生产线周围整体环境恶劣、含有一定浓度的腐蚀性气体，即使加上抽排风，各种外露的金属还是氧化腐蚀、脱落严重，这对变频器等各种电器设备是一种严重考验。变频器产生故障的原因是多方面的，即使是同一原因，也会出现不同的故障现象，故障产生后为了尽早恢复正常，必须根据故障的特征、错误代码进行及时故障排除。在一次全厂秋季检查停电中，供给纺丝车间一台变频器M440停电后再送电时，由于停电时间比较长，这些老旧设备在恶劣环境下自身损坏严重，停电后室温变低，相对湿度变高在设备上电路表面产生凝露，启动失灵。只好更换一个新备台继续使用，最后经过干燥，清扫处理后它又重新可以使用了。有必要对变频器进行定期清理检修维护。　　为防止控制器和变频器的控制信号线受空间电磁场的干扰，可在这些控制信号线的外层接屏蔽线，以提高系统的抗干扰能力。此种接线一定要注意，对屏蔽的接地点只能选取一点。不管是在控制器一边，还是在变频器的一边。这样，可保证提高系统的抗干扰能力。如果，屏蔽线在两端都接地，会使屏蔽线上产生电势差，不但不能提高系统的抗干扰的能力，反而加重外界对控制器的干扰。变频器属于储能设备，在变频器、电动机底座或外壳，配电箱，电缆外皮和电缆盒的外壳，及穿线铜管等，需要有相应的接地或接零保护，为减少人员受伤。

总结

　　变频调速这一技术正越来越广泛的深入到粘胶化纤行业中。它的节能、省力、易于构成自控系统的显著优势，同时极大的优化了粘较丝生产流程，提高了粘胶丝的生产率，必将成为粘较丝生产中电力拖动系统的中枢设备。应用变频调速技术也是企业改造挖潜、增加企业效益的一条有效途径。尤其是在高能耗、低产出的设备较多的企业，采用变频调速装置将使企业获得巨大的经济利益，同时这也是国民经济可持续发展的需要。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 16:51
标题: 变频器在空压机改造中的应用
原系统工况　　一、空压机工作原理简述：　　工作原理是由一对相互平行齿合的阴阳转子(或称螺杆)在气缸内转动，使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化，空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧，实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。空压机的进气口和出气口分别位于壳体的两端，阴转子的槽也阳转子齿被主电机驱动而旋转。　　原空压机的主电机功率为75KW，运行方式为星-角减压起动重于后全压运行。具体操作程序为：按下启动按钮，控制系统接通启动器线圈并打开断油阀，空压机在卸载模式下启动，这时进气阀处于关闭位置，而放气阀打开以排放油气分离器内的压力。等降压2秒后空压机开始加载运行，系统压力开始上升。如果系统压力上升到压力开关上限值，即起跳压力，控制器使进气阀关闭，油气分离器放气，压缩机空载运行，直到系统压力跌到压力开关下限值后，即回跳压力下，控制器使进气阀打开，油气分离器放气阀关闭，压缩机打开，油气分离器放气阀关闭，压缩机满载运行。　　二、原系统工况存在的问题　　1、主电机虽然星-角减压起动，但起动时的电流仍然很大，会影响电网的稳定及其它用　　电设备的运行安全。　　2、主电机时常空载运行，属非经济运行，电能浪费严重。　　3、主电机工频运行致使空压机运行时噪音很大。　　4、主电机工频起动设备的冲击大，电机轴承的磨损大，所以设备维护工作时对机械量大。　　　　变频改造方案：　　一、变频改造方案设计原则　　根据原工况存在的问题并结合生产工艺要求，空压机变频改造后系统应满足以下要求：　　1、电机变频运行状态保持储气罐出口压力稳定，压力波动范围不能超过±0.02Mpa。　　2、系统应具有变频和工频两套控制回路。　　3、系统具有开环和闭环两套控制回路。　　4、一台变频器能控制两台空压机组，可用转换开关切换。　　5、根据空压机的工况要求，系统应保障电动机具有恒转矩运行特性一。　　6、为了防止非正弦波干扰空压机控制器，变频器输入端应有抑制电磁干扰的有效措施。　　7、在用电气量小的情况下，变频器处在低频运行时，应保障电机绕组温度和电机的噪音不超过允许的范围。　　8、考虑到系统以后扩展问题，变频器应满足将来工况扩展的要求。　　二、变频器的选型　　根据上述原则，经过多方调研、比较，最后我们选择赛普信公司生的SP500-G系列通用　　型变频器，使该系统能够满足上述工况要求。　　1、V5-G变频器的频率精度：数字设定为±0.01%；模拟设定为±0.2%。可使压力波动范围满足设计要求。　　2、系统设计了变频和工频两套主回路。　　3、系统设计了闭环与开环两套控制回路。　　4、使用转换开关可使变频器任意控制两台空压机组中的一台。　　5、V5-G型变频器适用恒转矩特性负载，该变频器还具有转矩补偿和提升的功能。　　6、在该变频器上端加装输入电抗器，有效的抑制了变频器对电网的干扰。　　7、在该变频器下端加装输出电抗器，保障了低频运行时电机温度噪音不超过允许范围。　　8、选用90KW的变频器控制75KW的电动机，在一定程度上满足了将来工况扩展要求。三、改造方案原理　　由变频器，压力变送器、电机、螺旋转子组成压力闭环控制系统自动调节电机　　转速，使储气罐内空气压力稳定在设定范围内，进行恒压控制。　　反馈压力与设定压力进行比较运算，实时控制变频器的输出步，从而调节电机转速，使　　储气罐内空气压力稳定在设定压力上。　　四、系统调试　　调试工作分成两部分：　　第一，先根据工艺要求、电机参数、负载特性预调变频器参数。　　第二，系统联动调试。　　在完成变频器设定参数调整及空载运行后，进行系统联动调试。调试的主要步骤：　　1、将变频器接入系统。　　2、进行工频旁路的运行。　　3、进行变频回路的运行，其中包括开环与闭环控制两部分调试：　　开环：此时主要观察变频器频率上升的情况，设备的运行声音是否正常，空　　压机的压力上升是否稳定，压力变送器显示是否正常，设备停机是否正常等。如一切正常，则可进行闭环的调试。　　闭环：主要依据变频器频率上升与下降的速度和空压机压力的升降相匹配，不要产生压力振荡，还要注意观察机械共振点，将共振点附近的频率跳过去。　　空压机变频改造后的效益　　1、节约能源　　变频器控制压缩机与传统控制的压缩机比较，能源节约是最有实际意义的，根据空气量需求来供给的压缩机工况是经济的运行状。　　2、运行成本降低　　传统压缩机的运行成本由三项组成：初始采购成本、维护成本和能源成本。其中能源成本大约占压缩机运行成本的77%。通过能源成本降低44.3%，再加上变频起动后对设备的冲击减少，维护和维修量也跟随降低，所以运行成本将大大降低。　　3、提高压力控制精度　　变频控制系统具有精确的压力控制能力。使压缩机的空气压力输出与用户空气系统所需的气量相匹配。变频控制压缩机的输出气量随着电机转速的改变而改变。由于变频控制电机速度的精度提高，所以它可以使管网的系统压力变化保持在3pisg变化范围，也就是0.2bar范围内，有效地提高了工况的质量。　　4、延长压缩机的使用寿命　　变频器从0HZ起动压缩机，它的起动加速时间可以调整，从而减少起动时对压缩机的电　　器部件和机械部件所造成的冲击，增强系统的可靠性，使压缩机的使用寿命延长。此外，变频控制能够减少机组起动时电流波动，这一波动电流会影响电网和其它设备的用电，变频器能够有效的将起动电流的峰值减少到最低程度。　　5、低了空压机的噪音　　根据压缩机的工况要求，变频调速改造后，电机运转速度明显减慢，因此有效地降了空　　压机运行时的噪音。现场测定表明，噪音与原系统比较下降约3至7分贝。　　　综上所述，随着变频器应用普及时代的来临，我公司已将变频器的应用扩展到传统空压机改造的领域，不仅扩大了变频器的应用市场，而且为空压机的制造业也提出了新的课题。预计在不远的将来，由于变频调速技术的介入，空压机将真正地进入经济运行时代，我们希望上述工作对于同仁们的传统的电气传动设备技术改造和推进高新技术产品有普及应用工作中能有所启示和借鉴。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 16:53
标题: 变频器应用中的干扰问题及其对策
摘要：文中主要介绍了变频器的干扰的形成、来源、途径，以及防止干扰的对策及其在实际应用中几种有效的抗干扰措施。关键词：变频器　电磁干扰　抗干扰　　在各种工业控制系统中，随着变频器等电力电子装置的广泛使用，系统的电磁干扰（EMI）日益严重，相应的抗干扰设计技术(即电磁兼容EMC)已经变得越来越重要。变频器系统的干扰有时能直接造成系统的硬件损坏，有时虽不能损坏系统的硬件，但常使微处理器的系统程序运行失控，导致控制失灵，从而造成设备和生产事故。因此，如何提高系统的抗干扰能力和可靠性是自动化装置研制和应用中不可忽视的重要内容，也是计算机控制技术应用和推广的关键之一。谈到变频器的抗干扰问题，首先要了解干扰的来源、传播方式，然后再针对这些干扰采取不同的措施。二、干扰信号的传播方式 变频器能产生功率较大的谐波，由于功率较大，对系统其它设备干扰性较强，其干扰途径与一般电磁干扰途径是一致的，主要分传导(即电路耦合)、电磁辐射、感应耦合。具体为:首先对周围的电子、电气设备产生电磁辐射;其次对直接驱动的电动机产生电磁噪声，使得电机铁耗和铜耗增加;并传导干扰到电源，通过配电网络传导给系统其它设备;最后变频器对相邻的其它线路产生感应耦合，感应出干扰电压或电流。同样，系统内的干扰信号通过相同的途径干扰变频器的正常工作。（1）电路耦合方式即通过电源网络传播。由于输入电流为非正弦波，当变频器的容量较大时，将使网络电压产生畸变，影响其他设备工工作，同时输出端产生的传导干扰使直接驱动的电机铜损、铁损大幅增加，影响了电机的运转特性。显然，这是变频器输入电流干扰信号的主要传播方式。（2）感应耦合方式当变频器的输入电路或输出电路与其他设备的电路挨得很近时，变频器的高次谐波信号将通过感应的方式耦合到其他设备中去。感应的方式又有两种： a、电磁感应方式，这是电流干扰信号的主要方式； b、静电感应方式，这是电压干扰信号的主要方式。（3）空中幅射方式即以电磁波方式向空中幅射，这是频率很高的谐波分量的主要传播方式。三、变频调速系统的抗干扰对策 根据电磁性的基本原理，形成电磁干扰(EMI)须具备三要素:电磁干扰源、电磁干扰途径、对电磁干扰敏感的系统。为防止干扰，可采用硬件抗干扰和软件抗干扰。其中，硬件抗干扰是应用措施系统最基本和最重要的抗干扰措施，一般从抗和防两方面入手来抑制干扰，其总原则是抑制和消除干扰源、切断干扰对系统的藕合通道、降低系统干扰信号的敏感性。具体措施在工程上可采用隔离、滤波、屏蔽、接地等方法。 1、所谓干扰的隔离，是指从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来，使它们不发生电的联系。在变频调速传动系统中，通常是电源和放大器电路之间电源线上采用隔离变压器以免传导干扰，电源隔离变压器可应用噪声隔离变压器。 2、在系统线路中设置滤波器的作用是为了抑制干扰信号从变频器通过电源线传导干扰到电源从电动机。为减少电磁噪声和损耗，在变频器输出侧可设置输出滤波器;为减少对电源干扰，可在变频器输入侧设置输入滤波器。若线路中有敏感电子设备，可在电源线上设置电源噪声滤波器以免传导干扰。在变频器的输入和输出电路中，除了上述较低的谐波成分外，还有许多频率很高的谐波电流，它们将以各种方式把自己的能量传播出去，形成对其他设备的干扰信号。滤波器就是用于削弱频率较高的谐波分量的主要手段。根据使用位置的不同，可分为: (1) 输入滤波器通常又有两种： a、线路滤波器主要由电感线圈构成。它通过增大线路在高频下的阻抗来削弱频率较高的谐波电流。 b、辐射滤波器主要由高频电容器构成。它将吸收掉频率很高的、具有辐射能量的谐波成分。 (2) 输出滤波器也由电感线圈构成。它可以有效地削弱输出电流中的高次谐波成分。非但起到抗干扰的作用，且能削弱电动机中由高次谐波谐波电流引起的附加转矩。对于变频器输出端的抗干扰措施，必须注意以下方面： a、频器的输出端不允许接入电容器，以免在逆变管导通（关断）瞬间，产生峰值很大的充电（或放电）电流，损害逆变管； b、输出滤波器由LC电路构成时，滤波器内接入电容器的一侧，必须与电动机侧相接。 3、屏蔽干扰源是抑制干扰的最有效的方法。通常变频器本身用铁壳屏蔽，不让其电磁干扰泄漏;输出线最好用钢管屏蔽，特别是以外部信号控制变频器时，要求信号线尽可能短(一般为20m以内)，且信号线采用双芯屏蔽，并与主电路线(AC380V)及控制线(AC220V)完全分离，决不能放于同一配管或线槽内，周围电子敏感设备线路也要求屏蔽。为使屏蔽有效，屏蔽罩必须可靠接地。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 17:00
标题: 变频器应用中的干扰问题及其对策
摘要：文中主要介绍了变频器的干扰的形成、来源、途径，以及防止干扰的对策及其在实际应用中几种有效的抗干扰措施。关键词：变频器　电磁干扰　抗干扰　　在各种工业控制系统中，随着变频器等电力电子装置的广泛使用，系统的电磁干扰（EMI）日益严重，相应的抗干扰设计技术(即电磁兼容EMC)已经变得越来越重要。变频器系统的干扰有时能直接造成系统的硬件损坏，有时虽不能损坏系统的硬件，但常使微处理器的系统程序运行失控，导致控制失灵，从而造成设备和生产事故。因此，如何提高系统的抗干扰能力和可靠性是自动化装置研制和应用中不可忽视的重要内容，也是计算机控制技术应用和推广的关键之一。谈到变频器的抗干扰问题，首先要了解干扰的来源、传播方式，然后再针对这些干扰采取不同的措施。其次是变频器自身对外部的干扰。变频器的整流桥对电网来说是非线性负载，它所产生的谐波对同一电网的其它电子、电气设备产生谐波干扰。另外变频器的逆变器大多采用PWM技术，当工作于开关模式且作高速切换时，产生大量耦合性噪声。因此变频器对系统内其它的电子、电气设备来说是一电磁干扰源。变频器的输入和输出电流中，都含有很多高次谐波成分。除了能构成电源无功损耗的较低次谐波外，还有许多频率很高的谐波成分。它们将以各种方式把自己的能量传播出去，形成对变频器本身和其它设备的干扰信号。（1）输入电流的波形变频器的输入侧是二极管整流和电容滤波电路。显然只有电源的线电压UL大于电容器两端的直流电压UD时，整流桥中才有充电电流。因此，充电电流总是出现在电源电压的振幅值附近，呈不连续的冲击波形式。它具有很强的高次谐波成分。有关资料表明，输入电流中的5次谐波和7次谐波的谐波分量是最大的，分别是50HZ基波的80％和70％。（2）输出电压与电流的波形绝大多数变频器的逆变桥都采用SPWM调制方式，其输出电压为占空比按正弦规律分布的系列矩形式形波；由于电动机定子绕组的电感性质，定子的电流十分接近于正弦波。但其中与载波频率相等的谐波分量仍是较大的。一、变频器干扰的来源 首先是来自外部电网的干扰。电网中的谐波干扰主要通过变频器的供电电源干扰变频器。电网中存在大量谐波源如各种整流设备、交直流互换设备、电子电压调整设备，非线性负载及照明设备等。这些负荷都使电网中的电压、电流产生波形畸变，从而对电网中其它设备产生危害的干扰。变频器的供电电源受到来自被污染的交流电网的干扰后若不加处理，电网噪声就会通过电网电源电路干扰变频器。供电电源的干扰对变频器主要有(1)过压、欠压、瞬时掉电(2)浪涌、跌落 (3)尖峰电压脉冲 (4)射频干扰。 1、晶闸管换流设备对变频器的干扰当供电网络内有容量较大的晶闸管换流设备时，由于晶闸管总是在每相半周期内的部分时间内导通，容易使网络电压出现凹口，波形严重失真。它使变频器输入侧的整流电路有可能因出现较大的反向回复电压而受到损害，从而导致输入回路击穿而烧毁。 2、电力补偿电容对变频器的干扰电力部门对用电单位的功率因数有一定的要求，为此，许多用户都在变电所采用集中电容补偿的方法来提高功率因数。在补偿电容投入或切出的暂态过程中，网络电压有可能出现很高的峰值，其结果是可能使变频器的整流二极管因承受过高的反向电压而击穿。二、干扰信号的传播方式 变频器能产生功率较大的谐波，由于功率较大，对系统其它设备干扰性较强，其干扰途径与一般电磁干扰途径是一致的，主要分传导(即电路耦合)、电磁辐射、感应耦合。具体为:首先对周围的电子、电气设备产生电磁辐射;其次对直接驱动的电动机产生电磁噪声，使得电机铁耗和铜耗增加;并传导干扰到电源，通过配电网络传导给系统其它设备;最后变频器对相邻的其它线路产生感应耦合，感应出干扰电压或电流。同样，系统内的干扰信号通过相同的途径干扰变频器的正常工作。（1）电路耦合方式即通过电源网络传播。由于输入电流为非正弦波，当变频器的容量较大时，将使网络电压产生畸变，影响其他设备工工作，同时输出端产生的传导干扰使直接驱动的电机铜损、铁损大幅增加，影响了电机的运转特性。显然，这是变频器输入电流干扰信号的主要传播方式。（2）感应耦合方式当变频器的输入电路或输出电路与其他设备的电路挨得很近时，变频器的高次谐波信号将通过感应的方式耦合到其他设备中去。感应的方式又有两种： a、电磁感应方式，这是电流干扰信号的主要方式； b、静电感应方式，这是电压干扰信号的主要方式。（3）空中幅射方式即以电磁波方式向空中幅射，这是频率很高的谐波分量的主要传播方式。三、变频调速系统的抗干扰对策 根据电磁性的基本原理，形成电磁干扰(EMI)须具备三要素:电磁干扰源、电磁干扰途径、对电磁干扰敏感的系统。为防止干扰，可采用硬件抗干扰和软件抗干扰。其中，硬件抗干扰是应用措施系统最基本和最重要的抗干扰措施，一般从抗和防两方面入手来抑制干扰，其总原则是抑制和消除干扰源、切断干扰对系统的藕合通道、降低系统干扰信号的敏感性。具体措施在工程上可采用隔离、滤波、屏蔽、接地等方法。 1、所谓干扰的隔离，是指从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来，使它们不发生电的联系。在变频调速传动系统中，通常是电源和放大器电路之间电源线上采用隔离变压器以免传导干扰，电源隔离变压器可应用噪声隔离变压器。 2、在系统线路中设置滤波器的作用是为了抑制干扰信号从变频器通过电源线传导干扰到电源从电动机。为减少电磁噪声和损耗，在变频器输出侧可设置输出滤波器;为减少对电源干扰，可在变频器输入侧设置输入滤波器。若线路中有敏感电子设备，可在电源线上设置电源噪声滤波器以免传导干扰。在变频器的输入和输出电路中，除了上述较低的谐波成分外，还有许多频率很高的谐波电流，它们将以各种方式把自己的能量传播出去，形成对其他设备的干扰信号。滤波器就是用于削弱频率较高的谐波分量的主要手段。根据使用位置的不同，可分为: (1) 输入滤波器通常又有两种： a、线路滤波器主要由电感线圈构成。它通过增大线路在高频下的阻抗来削弱频率较高的谐波电流。 b、辐射滤波器主要由高频电容器构成。它将吸收掉频率很高的、具有辐射能量的谐波成分。 (2) 输出滤波器也由电感线圈构成。它可以有效地削弱输出电流中的高次谐波成分。非但起到抗干扰的作用，且能削弱电动机中由高次谐波谐波电流引起的附加转矩。对于变频器输出端的抗干扰措施，必须注意以下方面： a、频器的输出端不允许接入电容器，以免在逆变管导通（关断）瞬间，产生峰值很大的充电（或放电）电流，损害逆变管； b、输出滤波器由LC电路构成时，滤波器内接入电容器的一侧，必须与电动机侧相接。 3、屏蔽干扰源是抑制干扰的最有效的方法。通常变频器本身用铁壳屏蔽，不让其电磁干扰泄漏;输出线最好用钢管屏蔽，特别是以外部信号控制变频器时，要求信号线尽可能短(一般为20m以内)，且信号线采用双芯屏蔽，并与主电路线(AC380V)及控制线(AC220V)完全分离，决不能放于同一配管或线槽内，周围电子敏感设备线路也要求屏蔽。为使屏蔽有效，屏蔽罩必须可靠接地。 4、正确的接地既可以使系统有效地抑制外来干扰，又能降低设备本身对外界的干扰。在实际应用系统中，由于系统电源零线(中线)、地线(保护接地、系统接地)不分、控制系统屏蔽地(控制信号屏蔽地和主电路导线屏蔽地)的混乱连接，大大降低了系统的稳定性和可靠性。对于变频器，主回路端子PE(E、G)的正确接地是提高变频器抑制噪声能力和减小变频器干扰的重要手段，因此在实际应用中一定要非常重视。变频器接地导线的截面积一般应不小于2.5mm2，长度控制在20m以内。建议变频器的接地与其它动力设备接地点分开，不能共地。 5、采用电抗器在变频器的输入电流中频率较低的谐波分量（5次谐波、7次谐波、11次谐波、13次谐波等所）所占的比重是很高的，它们除了可能干扰其他设备的正常运行之外，还因为它们消耗了大量的无功功率，使线路的功率因数大为下降。在输入电路内串入电抗器是抑制较低谐波电流的有效方法。根据接线位置的不同，主要有以下两种：（1）电抗器串联在电源与变频器的输入侧之间。其主要功能有： a、通过抑制谐波电流，将功率因数提高至（0.75-0.85）； b、削弱输入电路中的浪涌电流对变频器的冲击； c、削弱电源电压不平衡的影响。（2）直流电抗器串联在整流桥和滤波电容器之间。它的功能比较单一，就是削弱输入电流中的高次谐波成分。但在提高功率因数方面比交流电抗器有效，可达0.95，并具有结构简单、体积小等优点。 6、理布线对于通过感应方式传播的干扰信号，可以通过合理布线的方式来削弱。具体方法有：（1）设备的电源线和信号线应量远离变频器的输入、输出线；（2）其他设备的电源线和信号线应避免和变频器的输入、输出线平行；四、结论通过对变频器应用过程中干扰的来源和传播途径的分析，提出了解决这些问题的实际对策，随着新技术和新理论不断在变频器上的应用，重视变频器的EMC要求，已成为变频调速传动系统设计、应用必须面对的问题，也是变频器应用和推广的关键之一。变频器存在的这些问题有望通过变频器本身的功能和补偿来解决。工业现场和社会环境对变频器的要求不断提高，满足实际需要的真正“绿色”变频器也会不久面世。我们相信变频器的EMC问题一定会得到有效解决。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 17:04
标题: 变频器恒压供水控制的几个问提
摘要：变频器恒压供水控制常见问题和解答关键词：变频器恒压供水控制 1、系统压力不稳，容易振荡？答：系统压力不稳，可能有以下几种原因： A、压力传感器采集系统压力的位置有问题，压力采集点选取得离水泵出水口太近，管路压力受出水速度影响太大。从而反馈给控制器的压力值忽高忽低，造成系统的振荡。 B、另外，如果系统采用了气压罐的方式，而压力采集点选取在气压罐上，也可能造成系统的振荡。因为，空气本身有一定的伸缩性，而且气体在水中的溶解度斯压力的变化而变化，水泵出水和通过气体传递压力之间有一定的时间差，从而造成系统振荡。 C、控制器和变频器的加减速时间与水泵电机功率不相符。一般情况下，功率越大，其加减速时间也就越长。此项参数用户可多选几个数据进行试验。比如，15KW一般为10至20秒之间。 2、小泵起停过于频繁？答：系统之中，控制器的参数中的第11项参数，即小泵停止压力误差过小。在所有主泵都关闭以后，当系统的实际压力低于设定的压力时，小泵则起动。随着系统压力的上升，使得系统的实际压力高于设定压力与小泵停止压力误差这两者之和时，小泵则被系统关闭。所以，解决问题的方法是将此项参数调高一定值即可。 3、模拟输出不正常，变频器运行频率与控制器输出不符？答：首先，应确定是什么硬件出了问题。使控制器进入手动调试状态，分别用万用表量出控制器输出0Hz及50Hz时所对应的模拟量输出值。如果控制器的模拟输出值在0Hz时大于30mV，或在50Hz时小于控制器第5项参数定标的电压值，则说明控制器输出存在问题。这里有几种情况: A、如果随着控制器的频率变化，输出一直保持不变，说明控制器的模拟输出电路损坏。 B、如果模拟输出值也是变化的，但不能达到最大值，可通过调节控制器小窗口中VR3电位器可解决。其次，如果控制器的输出值正常，当控制器输出达到最大值时，变频器不能达到50Hz，说明是变频器的设定值存在问题，可调节变频器的频率增益解决。 4、水泵切换时，变频器输出不为零,为什么？答：用户应确定控制器给变频器的控制线全部接上，在水泵进行切换动作时，控制器会给变频器一个滑行停车信号，即EMG信号。有的用户EMG这根信号线并没有接，从而直接导致上述情况。此类现象要绝对禁止，否则，容易损坏变频器。如果有EMG信号线，请仔细检查接线是否接实。确定接实，没有线路故障后，再用万用表检查控制器的EMG是否有输出。如果当控制器处于切换时，EMG信号没有输出，则说明是控制器的问题。 5、控制器与变频器的抗干扰接线如何接法？答：为防止控制器和变频器的控制信号线受空间电磁场的干扰，可在这些控制信号线的外层接屏蔽线，以提高系统的抗干扰能力。此种接线一定要注意，对屏蔽的接地点只能选取一点。不管是在控制器一边，还是在变频器的一边。这样，可保证提高系统的抗干扰能力。如果，屏蔽线在两端都接地，会使屏蔽线上产生电势差，不但不能提高系统的抗干扰的能力，反而加重外界对控制器的干扰。 6、控制器的数据跑飞，或数据偶尔不正确，如何解决？答：此种情况是控制器受到严重的干扰所造成的。往往控制器的工作环境比较恶劣，干扰的信号来自多方面。请用户在修改控制器的状态或参数之后，一定要将控制器小窗口内黑色的键盘锁定开关拨至LOCK的位置。这样，不光是防止别人无意识地修改参数，也可保证系统数据不会跑飞。如果数据偶尔不正常，控制器能自动运行并未停止，系统稳定压力并未改变，此时控制器可自动将原数据读回来。假如控制器已经不能正常工作，用户可将控制器的电源断开，过一会再重新开机，系统会恢复正常工作。如果用户忘记锁定键盘锁定开关，设定数据以被改写，则需用户重新设定系统参数即可。设定完成之后，要注意锁定开关。 9、工作时系统压力高于设定值，为什么主机不停？答：主要原因可能是以下几项之一： (1)如果压力传感器反应的压力和面板的压力不相符，只是压力传感器的压力高于设定值，而面板反映的压力并未超出，则应查看压力传感器是否损坏，接线是否有问题。此时控制器主机不停是正常的。 (2)如果上述情况不存在，控制器和传感器的压力相符，均高于设定压力，则应检查附属小泵的设定状态，看小泵是否为开启状态。如果小泵是关闭的，主机不停也是正常的。如果小泵是开启的，请查看主泵的运行频率，最低频率并非设定值，此时说明系统正处于正常的供水过程之中。 10、消防水泵不能定时巡检，为什么？答：首先，检查控制器的消防定时巡检功能是否已经打开，其功能代码是第12项。如果此项功能已处于打开状态，而且设定了定时巡检的时间值，请查阅控制器运行的记录，查看是否有控制器掉电的情况。如果控制器在运行过程之中发生了掉电，控制器将重新记录时间，当时间到达设定的巡检时间时，才做巡检功能。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 17:05
11、控制器时钟运行正常，但控制部分没有输出或控制器没有任何相应？答：在这种情况下，主要是控制器内的数据出现了严重的错误。主要有以下几项参数：第6项，变频器的功率值已超出200KW；第7项，变频器的加减速时间已超出200秒；第8项，频率下限超出50Hz。出现以上情况后，可以先将控制器的电源断开，过一段时间（不少于15秒钟），然后再加电。此时，一般系统会恢复正常。如果系统仍为原样，则说明数据存储器已经被改写。请重新设定参数即可改正。修改完成后，请不要忘记将键盘锁定开关拨至LOCK位置。 12、如何使用流量补偿，及内、外补偿的区别？答：流量补偿是为了使远端管网达到稳定而采用的一种补偿性措施。C1型控制器的流量补偿分为内、外补偿两种方法。主要区别在于内补偿是在设计控制器的程序时，按照一定的管网流量损失的曲线而确定的二次曲线函数计算所得的值，加入控制器正常的模拟输出值而得出的最后结果，对水泵的转速进行控制，从而达到使管网压力得到补偿的控制方法。而外补偿则是根据外部所接的流量计所反馈的数值，经过转换后，和控制器正常输出值相叠加所得结果进行控制的。具体内补偿和外补偿的接线请用户参考控制器的说明书，或者参考本应用指南的工程附图内所示的接线方法。 13、控制器不起泵，RUN灯闪烁，为什么？答：因为此时控制器处于定时关机状态。用户将控制器的第16项功能代码设定为ON并规定了控制器开机和关机的时间，此时控制器时钟正处于这一时间段。将控制器的第16项参数更改即可。 14、控制器中，K2的作用是什么？答：开关K2作为控制器扩充功能用，目前用户暂用不到。 15、通讯出错，出现08现象应如何解决？答：先将通讯线接牢固，如果现象依旧，再判断控制器的主机是否还在正常工作。方法是接通控制器的RUN/STOP和GND端子，使其处于自动运行状态，观察控制器主机上的RUN灯是否亮，重复几次，如果RUN灯随之变化，则说明控制器主机仍然能正常工作。否则，控制器已经损坏。请用户与我所联系。 16、面板始终显示P000，这是为什么？答：首先，检查控制器的参数设定是否正确，检查第3项参数（控制器的压力量程）是否被设定为零。如果是非零，则将控制器上压力传感器的几个端子的控制线拆下，用万用表测量SV端与GND端之间是否为5V直流电压，如果正常，此时面板应显示正常的压力范围。否则控制器已损坏。如果测量所得结果不为5V，说明输出模拟量的供给电源故障。 17、键盘锁定打不开，怎么办？答：这种情况多数是键盘锁定开关接触不良的原因，可将键盘锁定开关上下多拨动几次，用力将开关推到位。如果还未解决，可将控制器的电源断开，向黑色开关内滴少量工业用酒精，再拨动几次。待酒精挥发干净后，通电试验，如果还未解决，则必须更换开关。 18、切泵切不过去，是怎么回事？答：如果当控制器每次发生切换信号时，切泵动作都不能完成，说明外部的控制逻辑的接线存在问题。如果控制器正常工作之中，发生切换泵切不过去时，说明控制器受到了较为强烈的干扰。用户可按前面提到的抗干扰接线的方法，将线路检查一下，必要时可将控制器的接线做适当修改。 19、 04报警，应如何处理？答：04报警，说明控制器检测到水位信号，请检查水位传感器的接线是否有问题。如果接线正常，可将接线拆下，用短接线将水位信号进行短接。如果问题仍然存在，则说明控制器的水位检测部分有故障。否则，说明是水位传感器的问题。 20、如果系统之中，只有一个水位信号，控制器应怎样接线？答：此时可将控制器的LA2短接，水位信号接入LA1上。此时应注意水位传感器所提供的信号类型，正确接入控制器方可使系统正常工作。 21、控制器未能按设定的时间间隔定时换泵，为什么？答：当系统压力稳定时，水泵不发生切换的情况下，控制器应当按设定的时间间隔进行换泵动作。在此过程之中，如果发生过水泵切换，或是中途停过机，则水泵的定时换泵时间将重新计时。如果发生未能按设定时间间隔换泵，请连续监测控制器，如果在设定的时间段内，没有发生以上提及的情况，而且也没有定时换泵，说明控制器有故障。 22、当反馈压力低于设定压力时，长时间不启动水泵是什么原因？答：此种情况下，请用户查看控制器的设定参数的第13项的设定值。此项是设置控制器的切泵压力误差的。为了防止水泵的频繁起停，允许压力在设定值减此项误差值为下界，设定值加此项误差值为上界的范围之内，不作水泵的起停或者切换。所以，如果用户觉得控制器不启动水泵的时间太长，则应将此项参数设置得小一些。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 17:07
标题: 高压变频器发展现状的分析
【摘　要】本文主要介绍了高压变频器的国内外发展现状，着重阐述了它的国民经济中的重要作用，以及未来发展态势。【关键词】现代电力电子；功率半导体；高压变频器 1　前言 　　十一五规划中，建设节约型社会是今后发展的一项重要内容。有效地利用能源、节约能源是建设节约型社会的具体体现。电动机是公认的耗电大户，其占整个国民经济用电量的6成以上，对它进行节能改造，潜力巨大。要建设节约型社会，是我们必须要做的工作内容。大力推广变频调速技术是实现这一目标的必要手段，它也是交流电动机节能改造的工作重点。 2　高压变频器的发展背景及其重要意义 　　随着现代电力电子技术及计算机控制技术的迅速发展，促进了电气传动的技术革命。交流调速取代直流调速，计算机数字控制取代模拟控制已成为发展趋势。交流电机变频调速是当今节约电能，改善生产工艺流程，提高产品质量，以及改善运行环境的一种主要手段。变频调速以其高效率，高功率因数，以及优异的调速和启制动性能等诸多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。以前的高压变频器，由可控硅整流，可控硅逆变等器件构成，缺点很多，谐波大，对电网和电机都有影响。近年来，发展起来的一些新型器件将改变这一现状，如IGBT、IGCT、SGCT等等。由它们构成的高压变频器，性能优异，可以实现PWM逆变，甚至是PWM整流。不仅具有谐波小，功率因数也有很大程度的提高。 3　国产高压变频器的发展现状 　　目前，在国内有大量的低压变频器厂商，其大部分为AC380V的中小功率产品，而在高压大功率变频器方面，却为数不多。能够研制、生产、并提供服务的高压变频器厂商，仅有少数的具备科研能力或资金实力的个别企业。　　国内仅有少部分的中、高压电机进行了变频调速改造，且普通采用V/f控制方式。高压变频器的品种和性能还处于发展阶段，每年市场仍需大量进口。这些状况主要表现在如下几个方面： ① 国外各大品牌的产品正加紧占领国内市场，并加快了本地化的步伐。 ② 具有研发能力和产业化规模的企业少。 ③ 国产高压变频器的功率等级较低，目前不超过3500KW。 ④ 国内高压变频器的技术标准还有待规范。 ⑤ 与高压变频器相配套的产业很不发达。 ⑥ 生产工艺落后，勉强满足变频器产品的技术要求，但是价格低廉。 ⑦ 变频器中使用的功率半导体，驱动电路，电解电容等关键器件完全依赖进口。 ⑧ 与发达国家的技术差距在缩小，具有自主知识产权的产品正应用在国民经济中。 ⑨ 已经研制出具有瞬时掉电再恢复、故障再恢复等功能的变频器。 ⑩ 能够进行四象限运行的高压变频器尚在研究与开发中。 4　国外高压变频器的发展现状 　　国外各大品牌的变频器生产商，均形成了系列化的产品，其控制系统也已实现全数字化。几乎所有的产品均具有矢量控制功能，完善的工艺水平也是国外品牌的一大特点。目前，在发达国家，只要有电机的场合，就会同时有变频器的存在。其现阶段发展情况主要表现如下： ① 技术开发起步早，并具有相当大的产业化规模。 ② 能够提供特大功率的变频器，目前已超过10000KW。 ③ 变频调速产品的技术标准比较完备。 ④ 与变频器相关的配套产业及行业初具规模。 ⑤ 能够生产变频器中的功率器件，如IGBT、IGCT、SGCT等。 ⑥ 高压变频器在各个行业中被广泛应用，并取得了显著的经济效益。 ⑦ 产品国际化，当地化加剧。 ⑧ 新技术，新工艺层出不穷，并被大量的、快速的应用于产品中。 ⑨ 目前，没有10KV产品。 5　高压变频器的未来发展态势 　　交流变频调速技术是强弱电混合，机电一体的综合技术，既要处理巨大电能的转换（整流、逆变），又要处理信息的收集、变换和传输，因此它必定会分成功率和控制两大部分。前者要解决与高压大电流有关的技术问题，后者要解决的软硬件控制问题。因此，未来高压变频调速技术也将在这两方面得到发展，其主要表现为： ① 高压变频器将朝着大功率，小型化，轻型化的方向发展。 ② 高压变频器将向着直接器件高压和多重叠加（器件串联和单元串联）两个方向发展。 ③ 更高电压、更大电流的新型电力半导体器件将应用在高压变频器中。 ④ 现阶段，IGBT、IGCT、SGCT仍将扮演着主要的角色，SCR、GTO将会退出变频器市场。 ⑤ 无速度传感器的矢量控制、磁通控制和直接转矩控制等技术的应用将趋于成熟。 ⑥ 全面实现数字化和自动化：参数自设定技术；过程自优化技术；故障自诊断技术。 ⑦ 应用32位MCU、DSP及ASIC等器件，实现变频器的高精度，多功能。 ⑧ 相关配套行业正朝着专业化，规模化发展，社会分工将更加明显。 6　结束语 　　建设节约型社会是全人类的事业，高效地利用能源，是本世纪必须要解决的问题。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 17:09
标题: 变频器结构和故障判断简介
作者：蔡晨远 4，运行时“过电压”保护，变频器停止输出检查电网电压是否过高，或者是电机负载惯性太大并且加减速时间太短导致的制动问题，请参考第8条。 5，运行时“过电流”保护，变频器停止输出电机堵转或负载过大。可以检查负载情况或适当调整变频器参数。如无法奏效则说明逆变器部分出现老化或损坏。 6，运行时“过热”保护，变频器停止输出视各品牌型号的变频器配置不同，可能是环境温度过高超过了变频器允许限额，检查散热风机是否运转或是电动机过热导致保护关闭。 7，运行时“接地”保护，变频器停止输出参考操作手册，检查变频器及电机是否可靠接地，或者测量电机的绝缘度是否正常。 8，制动问题（过电压保护）如果电机负载确实过大并需要在短时间内停车，则需购买带有制动单元的变频器并配置相当功率的制动电阻。如果已经配置了制动功能，则可能是制动电阻损坏或制动单元检测失效。 9，变频器内部发出腐臭般的异味切勿开机，很可能是变频器内部主滤波电容有破损漏液现象。 [ 本帖最后由 hong6601 于 2009-3-28 17:10 编辑 ]

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 17:18
标题: 高压变频监控软件标准化平台的设计
引言： 本软件设计涉及一种高压变频器的标准人机界面控制方法，属于基于PC的自动化控制领域，在高压变频器产品中极具重要的地位。　　随着高压变频器产品的使用日益增加，高压变频器产品广泛应用于冶金、石化、电力、交通、城市建设等各行各业，用户对高压变频器的现场使用千差万别，表现在：各自所控制的负载对象为除尘风机、给水泵、引风机、输油泵、压缩机、凝结泵等等各不相同；各自所控制的目标为风压，水压，流量、水位等等也不相同。同时，各自的工艺流程、自动化水平、控制方法，系统给定、以及现场的数据采集和现场总线通讯等，也是各有区别。另外，随着生产和技术的发展，由于技术或设备的改造，用户很可能对高压变频产品提出更新的升级要求。　　因此，这就要求我们研制出一种基于标准化的软件平台，使得高压变频监控软件具有高度的自适应能力和很强的开放性能，用户或者代理商可以自定义安装，甚至与自身的自动化控制系统或现场通讯总线顺利结合, 以满足各自的监视和控制的需求；从而提高软件的应用能力，应用范围；同时，还提高软件服务的质量并降低软件维护的成本和复杂性。随着高压变频器产品的广泛应用，人们对变频器的人机界面控制或其上位控制，越来越重视，一个实用友好的用户界面，可以增强设备的易操作性，同时还可以明显的提高工作效率。　　目前的变频器的显示介质主要以LCD、LED 面板为主，显示界面主要以字符显示为主，参数显示和设定不直观，对操作人员要求高，容易误操作，控制功能有限，操作繁琐。市场上的工业控制人机界面软件大多是通用型的组态软件，适合于对生产过程的流程控制，对于特定领域的高压变频器的控制有一定的局限性，为了满足用户现场不同的变频控制要求，需要专业人员对人机界面软件进行设计和组态，使得产品开发效率低，规模化生产和产品维护都不方便。另外，由于是购买第三方的软件，对产品的升级和售后服务也可能会产生一定的影响。　　因此，我们凭借高压变频器产品在市场中良好运行的多年经验，以及对各种现场用户需求的广泛理解，提出了高压变频监控软件标准化平台的设计思想，该高压变频监控软件标准化平台的设计具有以下鲜明的特点：　　● 系统以工程化、模块化的设计为基础：在项目实施过程当中，运用工程化的思想，使得开发过程规范化，并且贯彻到需求、设计、编码和测试工作的各个环节，保证了项目在开发过程中的可控性和达到预期的质量要求；同时，进行模块化设计，将系统细分为核心层、中间层、用户界面层和应用层。这种工程化、模块化的设计，为软件技术的重用和可延续性的发展打下良好的基础。　　● 方便快捷地为用户提供人机界面标准化的服务：　　由于高压变频产品市场的开启，生产的任务比较大，同时，不同用户的现场环境和用户要求各不相同，使得为用户提供快捷方便的标准化服务尤为重要。人机界面最终是要解决高压变频器本身和不同用户现场接口的问题，通过标准化的设计方法，从各自的需求中寻找共性，完成了对不同用户的标准化服务，提高了工作的效率和服务水平，同时，也做到了方便、快捷。　　● 为了保证数据和操作的安全性，建立了统一的权限管理模式：系统功能的开放，导致数据和操作的安全性的问题。为了解决这一问题，在权限管理的模式中，权限等级分为操作员、管理员、系统员，而每种权限可以赋予多个用户。操作员的权限范围限定在基本的功能切换和启动停车等常规操作，相当于用户现场的值班人员；管理员的权限在拥有操作员的全部权限同时，可以修改与现场相关的用户自定义配置，相当于现场的项目负责人或维护管理人员或项目设计人员；系统员的权限同时具有操作员的全部权限和管理员的全部权限，同时，可以修改与变频器相关的属于内核方面的系统参数，是关系到系统运行的重要参数；在进入系统前，首先进行身份识别，检查用户权限，进行统一的权限管理。　　● 为高压变频器自身的发展提供技术平台：　　随着高压变频调速技术的发展，以及不断引入先进的控制理论和控制方法，通过监控软件标准化的数据接口，配合下位控制器的核心控制标准化程序，可以定制和扩展内部变频控制参数以及电机控制用数学模型，从而为高压变频器向高性能发展留有扩展的空间。 系统功能： 　　● 基本功能：　　作为高压变频监控软件，应当首先实现其基本功能：对变频器的启动、停车、复位等操作；开环和闭环的工作模式切换；对系统的运行情况进行常规记录；报告故障并报警提示；参数的设置和备份等等。　　● 电流电压波形采样的功能：　　通过对变频器的输入和输出的电流电压进行采样和检测，可以协助系统进行过流保护，并且查看运行中的波形质量，以及进行功率因素和系统功率的计算等等。　　● 变频器柜体温度采样：　　对高压变频器的功率单元柜和控制柜的温度进行检测，并可以设置报警范围，从对变频器的柜体从温度上进行检测和保护。　　● 自动调度的功能：　　用户填写自动调度表格，并输入到系统当中，使得变频器可以按照用户的安排，在不同的时间，自动工作在不同的工作模式当中，方便用户的使用。 ● 系统自诊断：　　自动检测核心主控制器, 可编程序逻辑控制器PLC，以及上位机等当前的状态，辅助分析基本的各控制器间的通讯情况，并设计内核检测的功能，协助控制器分析运行性能或解决故障。　　● 系统自修复：　　系统赖以生存的数据环境不可破坏，每次进入系统时，自动检测数据文件的完整性，提示并自动产生遭破坏的数据文件，修复到系统的出厂设置。　　● 用户向导：　　使得用户按照系统的提示步骤，并根据现场的实际使用情况和应用逻辑，进行简单的设置就可以完成系统的定义而满足现场实际的应用。　　● 用户策略：　　通过定义用户的运行策略，使得变频器在需要的时刻工作在不同的运行模式和给定模式。系统提供功能锁定的设定方法，通过远控锁以及本控锁，锁定用户的基本给定方式和控制功能的使用逻辑，满足现场相当部分的用户使用逻辑，更大程度上满足用户的使用逻辑上的不同要求。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 17:20
标题: 变频器在游梁式抽油机控制中的应用
提要：本文主要介绍变频器在油田的重要生产设备之一－游梁式抽油机节能改造的应用，通过分析设备和工艺对节能和提高工艺水平做了说明，并对改造方案和应用中应该注意的问题做了简单介绍。前言: 我国的油田多为低渗透的低能、低产油田，不像中东的油田那样具有很强的自喷能力，大部分油田要靠注水压油入井，再靠抽油机把油从地层中提升上来。以水换油、以电换油是我国油田的现实，电费在我国的石油开采成本中占了很大比例。因此，石油行业十分重视节约电能。在我国的石油开采中，机械采油井占绝大多数，其中有杆采油（有杆抽油井）占总机械采油的90%以上。全国产油量70%以上靠有杆抽油机来完成。其能耗已占油田能耗的三分之一。全国每年耗电约四十二亿人民币。由于各油田每年要有几千口新井投入生产，　连同原有设备更新，每年要新增几千台抽油机。抽油机在我国石油开采有重要的地位。目前，在油田采用的抽油设备中，以游梁式抽油机最为普遍，数量也最多。2003年，胜利油田某采油厂采用变频器对抽油机实施改造油井泵效率显著提高，日均增油2吨，节电率达到30％以上，下面简单介绍节能改造的原理和操作方案。游梁式抽油机工作原理　　它的动作原理是由交流电动机恒速运转拖动抽油泵，沿着重力作用方向进行往复运动，从而把原油从数百至数千米的井下抽到地面。分析其负载特性可知其惯量较大，而不同的油井的粘度大小又很不同，当油的粘度较大时，泵的效率也变低，往往启动也很困难。该负载又是周期负载，上升、下降行程负载性质亦不同，下降时尚带有位势负载性质。为适应这些复杂的工况，抽油机的配置及其实际工作状态往往只能是大马拉小车。游梁式抽油机运动为反复上下提升，一个冲程提升一次，其动力来自电动机带动的两个重量相当大的钢质滑块，当滑块提升时，类似杠杆作用，将采油机杆送入井中；滑块下降时，采油杆提出带油至井口，由于电动机转速一定，滑块下降过程中，负荷减轻，电动机拖动产生的能量无法被负载吸引，势必会寻找能量消耗的渠道，导致电动机进入再生发电状态，将多余能量反馈到电网，引起主回路母线电压升高，势必会对整个电网产生冲击，导致电网供电质量下降，功率因数降低的危险；频繁的高压冲击会损坏电动机，造成生产效率降低、维护量加大，极不利于抽油设备的节能降耗，给企业造成较大经济损失。游梁式抽油机引入两个大质量的钢质滑块，导致抽油机的起动冲击大等诸多问题。除上述两方面问题外，油田采油的特殊地理环境决定了采油设备有其独特的运行特点：在油井开采前期储油量大，供液足，为提高功效可采用工频运行，保证较高产油量；在中后期，由于石油储量减少，易造成供液不足，电动机若仍工频运行，势必浪费电能，造成不必要损耗，这时须考虑实际工作情况，适当降低电动机转速，减少冲程，有效提高充盈率。　　目前，对游梁式抽油机的交流变频调速技术改造主要有以下两个方面的优点：　　(1)提高电网质量，减小对电网影响。这主要集中在供电企业对电网质量要求较高的场合，为避免电网质量的下降，需引入变频控制，其主要目的就是减小抽油机工作过程对电网的影响。　　(2)节能。一方面，油田抽油机为克服大的起动转矩，采用的电动机远远大于实际所需功率，工作时电动机利用率一般为20%～30%，最高不会超过50%，电动机常处于轻载状态，造成资源浪费。另一方面，抽油机工作情况的连续变化，取决于地下的状态，若始终处于工频运行，也会造成电能浪费。为了节能，提高电动机工作效率，需进行变频改造。节能改造的实施方案（一）、简单降速方式：直接加装变频器并将电动机运行频率降下来，降低电机转速，增加每个冲程的时间，达到节能效果。实际应用中能达到15％－30％的节电效果。（二）、变化冲程方式：经过实测井况和油水比例，根据游梁式抽油机的运行特性，对每个冲程中下降和提升设置不同的频率，随时调整电动机的转速，抽油杆慢速下降快速提升，不仅达到节电效果，而且能够有效地调整油水比例，提高产量。实际应用中对近40台改造后的游梁式抽油机现场实测，较工频运行时平均节电38％，如果再计算产油量的提高，综合效益非常可观。　　实际应用中容易出现的问题及解决方法在实际应用过程中出现了许多问题，主要集中在游梁式抽油机发电状态产生能量的处理上。对于上述第一种情况，采用变频器加能耗制动单元可较方便实现，这是以多耗电能为代价的，主要因为发电能量不能回馈电网造成。在未采用变频器时，电动机处于电动状态时，从电网吸收电能；电动机处于发电状态时，释放能量，电能直接回馈电网的，并未在本地设备上耗费掉。综合表现为抽油机供电系统的功率因数较低，对电网质量影响较大。但在使用普通变频器时，情况发生了变化。普通变频器输入是二极管整流，能量不可反方向流动。上述这部分电能没有流回电网的通路，须用电阻就地消耗，这是必须使用能耗制动单元的原因。使用环境对变频调速系统的影响不容忽视，变频调速系统安装位置大多数是野外的抽油机附近，降雨、结露、潮湿、冰冻、灰尘、昆虫、小动物都会对变频器造成严重损害，同时还要防盗。这些情况要在安装之初就充分解决，目前大多数现场采用的办法是双层、防水防尘配电柜来解决上述问题。这样基本上能解决野外作业的环境影响，但是同时造成散热不良的问题，为保证正常工作，需要在变频器容量的选择上充分考虑。电网质量对变频器的影响也很大，游梁式抽油机的供电线路较远，电网容易产生波动，很多对电网稳定要求高的变频器会经常出现过电压或者欠电压保护，因为变频器具备适应电网波动较大场合使用的特性，所以应用变频器以来，虽然电网有较大波动（310V――430V）之间，一直能够正常运行。野外安装，防雷击也是重要方面，在安装时要注意设置避雷装置。【结论】：变频技术因其节能、利于提高工艺水平、方便构成自控系统的优势，在各个行业得到越来越过广泛的应用。应用变频调速是企业提高工艺水平、节能挖潜、增加效益的重要途径，今后必将得到更广泛的应用，为企业创造巨大的效益。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 17:21
标题: 菱科变频器在锅炉节能应用
一、引言锅炉主要的控制技术在於煤效率及用电效率，传统方法使用风门档板及阀门控制鼓风机、补水泵、循环泵的流量，其设计上并未考虑节能目的，同时，生产工艺及生产任务不同，蒸汽需求量变化时，需改变给煤（喷降）量，以达到高效率燃烧，传统的控制方式采用人工操作、耗电高、控制精度代，且需非常熟练的技术人员操作，烟囱才会冒出黑烟。锅炉常因一台不够用，需再开一台并联使用，便当蒸汽压力需求量不足两台时，常需排空放汽，以降低蒸汽压力，既浪费能源又污染环境。二、锅炉供水控制系统的改造传统的锅炉水位控制系统中，给水泵是连续恒速运行的，并且流量的控制是通过调节水管道中调节阀和回流支路实现的。这两种方法都存在明显的缺陷。采用调节阀调节时，由于阀门的开度的减小，水泵出口的压力会上升阀门两边的压差将增大。当增大到很大时不但会造成水泵的能量的浪费，而且使该水泵的振动和磨损加大，进而寿命缩短。采用回流支路调整时，大量的水回流也同样造成能量的消耗。水泵的工作原理由水泵的工作原理可知流量与转速N成正比，扬程H与转速N的平方成正比，轴功率P与转速N三次方成正比，电机的转速与电源频率F成正比，因此改变电源频率，可改变电动机即给水泵的转速，从而达到调节给水流量的目的。系统组成及原理本系统主要由一单片机和一台变频器组成，这里汽包水位是被控变量，给水量与蒸发量是两个辅助的冲量，这三个变量是由电动差压变送器进行检测，然后经过单电机的计算输出4～20mA的电流信号控制变频器以实现给水泵转速的调节。在设计系统时，首先应确定变频器的输出频率，因为这一参数的选择关系到整个系统的控制效果，应根据水泵流量，扬程等参数和最大用水量和最小用水量确定。变频器的工作状态变频器通过与外部电路相连的输入输出端子设置。手动和自动两种工作状态，手动工作状态通过调节电位器来给定变频器输出频率，这种工作状态是在单电机因某种情况停用时进行操作的，自动工作状态时由单片机的输出信号进行控制。在实际应用中，该系统较传统调节阀控制方式最实出的优点是同期节电率高达近20%并且水泵磨损严重的问题得到解决，维修率明显降低，延长设备的使用寿命而且能更好地提高系统的自动化水平。三、锅炉鼓(引)风控制系统的改造锅炉的鼓（引）风机的风量也是经常变动的，由于汽量变化是经常变化的，所以风量就需要经常调节如由阀门调节，锅炉的控制室到阀门的距离较远，操作十分不便，也不可能调节得当，风量调节过大，空气含氧量超标，浪费了热能，风量调节过小，煤渣残留碳份超标又浪费了煤，因此为了提高控制水平，保证空气含氧量和煤渣残留的碳份达标，必须对风量进行有效的调节，调节的方式，必须方便、灵敏、可靠。为了提高锅炉风量的控制水平，又能达到节能的效果，采用变频调速方式对风量进行调节，是首选的方案。由于应用变频调速技术可根据用汽量的变化，随时调整鼓引风机的转速，减少了噪音对环境的污染（电机均运行于额定转速以下，风的噪音随之下降）对提高工业卫生水平起到一定的作用，由于鼓引风机长期低于额定转速的状态之下运行电机及风机的轴承不易损坏，延长了使用寿命，电机的发热量也减少了，维修量下降。停机时间减少，节约了大量的维修费用。应用变频器的节能效果一般使用的风机、水泵设备额定的风量、流量，通常都超过实际需要的风量流量，又因为工艺要求需要在运行中变更风量、流量，而目前，采用档板或阀门来调节风量和流量的调节方式较为普遍，虽然方法简单，但实际上是通过人为增加阻力的办法达到调节的目的，这种节流调节方法浪费大量电能，回收这部分电能损耗会收到很大的节能效果。从流体力学原理知道，风机风量与转速及电机功率的关系，用下述关系式表示：式中，Q－风量(流量)Ｈ－风压（扬程）P－轴功率n－转速当风量减少风机转速下降时，其电动机输入功率迅速降低，例如风量下降到80%，转速(n)也下降到80%时其轴功率则下降到额定功率的51%；若风量下降到50%，轴功率将下降到额定功率的13%，其节电潜力非常大，下图两条曲线之间的阴影部分表示了采用变频调速方式的节电效果。上述的原理也基本适用于水泵，因此对风量流量调节范围较大的风机水泵，采用调速控制来代替风门或阀门调节，是实现节能的有效途径。驱动风机，水泵，大多数为交流异步电机，（大功率的多数为同步电机），异步电动机或同步电动机的转速与电源的频率f成正比，改变定子供电频率就改变了电动机的转速，变频调速装置，是将电网50Hz的交流电，变成频率可调电压可调的交流电去驱动交流电动机实现调速的。变频调速的特点是效率高，没有因调速带来的附加转差损耗，调速的范围大，精度高、无级调速。容易实现协调控制和闭环控制，由于可以利用原鼠笼式电动机，所以特别适合于对旧设备的技术改造，它既保持了原电动机结构简单、可靠耐用、维护方便的优点，又能达到节电的显著效果，是风机水泵节能的较理想的方法。采用菱科变频器调速，可取代风门档板阀门控制流量，并控制给煤机，给煤量改造效果如下： 1、节省用电约30%-80%，约6-9个月即回收投资。 2、提高燃烧效率，节省用煤10%左右。 3、降低排烟浓度，避免冒黑烟的环境污染。 4、不必依赖有经验的操作人员，可以数据化控制。 5、可以开环或闭环控制，也可选用RS-485通讯接口作电脑集中控制。 6、多台锅炉并联运转时控制更方便。 7、驱动电机软起动，没有起动的冲击流。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 17:22
标题: 菱科变频器在游梁式抽油机控制中的应用
题要：本文主要介绍变频器在油田的重要生产设备之一－游梁式抽油机节能改造的应用，通过分析设备和工艺对节能和提高工艺水平做了说明，并对改造方案和应用中应该注意的问题做了简单介绍。前言: 我国的油田多为低渗透的低能、低产油田，不像中东的油田那样具有很强的自喷能力，大部分油田要靠注水压油入井，再靠抽油机把油从地层中提升上来。以水换油、以电换油是我国油田的现实，电费在我国的石油开采成本中占了很大比例。因此，石油行业十分重视节约电能。在我国的石油开采中，机械采油井占绝大多数，其中有杆采油（有杆抽油井）占总机械采油的90%以上。全国产油量70%以上靠有杆抽油机来完成。其能耗已占油田能耗的三分之一。全国每年耗电约四十二亿人民币。由于各油田每年要有几千口新井投入生产，　连同原有设备更新，每年要新增几千台抽油机。抽油机在我国石油开采有重要的地位。目前，在油田采用的抽油设备中，以游梁式抽油机最为普遍，数量也最多。2003年，胜利油田某采油厂采用变频器对抽油机实施改造油井泵效率显著提高，日均增油2吨，节电率达到30％以上，下面简单介绍节能改造的原理和操作方案。游梁式抽油机工作原理　　它的动作原理是由交流电动机恒速运转拖动抽油泵，沿着重力作用方向进行往复运动，从而把原油从数百至数千米的井下抽到地面。分析其负载特性可知其惯量较大，而不同的油井的粘度大小又很不同，当油的粘度较大时，泵的效率也变低，往往启动也很困难。该负载又是周期负载，上升、下降行程负载性质亦不同，下降时尚带有位势负载性质。为适应这些复杂的工况，抽油机的配置及其实际工作状态往往只能是大马拉小车。游梁式抽油机运动为反复上下提升，一个冲程提升一次，其动力来自电动机带动的两个重量相当大的钢质滑块，当滑块提升时，类似杠杆作用，将采油机杆送入井中；滑块下降时，采油杆提出带油至井口，由于电动机转速一定，滑块下降过程中，负荷减轻，电动机拖动产生的能量无法被负载吸引，势必会寻找能量消耗的渠道，导致电动机进入再生发电状态，将多余能量反馈到电网，引起主回路母线电压升高，势必会对整个电网产生冲击，导致电网供电质量下降，功率因数降低的危险；频繁的高压冲击会损坏电动机，造成生产效率降低、维护量加大，极不利于抽油设备的节能降耗，给企业造成较大经济损失。游梁式抽油机引入两个大质量的钢质滑块，导致抽油机的起动冲击大等诸多问题。目前，对游梁式抽油机的交流变频调速技术改造主要有以下两个方面的优点：　　(1)提高电网质量，减小对电网影响。这主要集中在供电企业对电网质量要求较高的场合，为避免电网质量的下降，需引入变频控制，其主要目的就是减小抽油机工作过程对电网的影响。　　(2)节能。一方面，油田抽油机为克服大的起动转矩，采用的电动机远远大于实际所需功率，工作时电动机利用率一般为20%～30%，最高不会超过50%，电动机常处于轻载状态，造成资源浪费。另一方面，抽油机工作情况的连续变化，取决于地下的状态，若始终处于工频运行，也会造成电能浪费。为了节能，提高电动机工作效率，需进行变频改造。节能改造的实施方案（一）、简单降速方式：直接加装变频器并将电动机运行频率降下来，降低电机转速，增加每个冲程的时间，达到节能效果。实际应用中能达到15％－30％的节电效果。（二）、变化冲程方式：经过实测井况和油水比例，根据游梁式抽油机的运行特性，对每个冲程中下降和提升设置不同的频率，随时调整电动机的转速，抽油杆慢速下降快速提升，不仅达到节电效果，而且能够有效地调整油水比例，提高产量。实际应用中对近40台改造后的游梁式抽油机现场实测，较工频运行时平均节电38％，如果再计算产油量的提高，综合效益非常可观。　　实际应用中容易出现的问题及解决方法在实际应用过程中出现了许多问题，主要集中在游梁式抽油机发电状态产生能量的处理上。对于上述第一种情况，采用变频器加能耗制动单元可较方便实现，这是以多耗电能为代价的，主要因为发电能量不能回馈电网造成。在未采用变频器时，电动机处于电动状态时，从电网吸收电能；电动机处于发电状态时，释放能量，电能直接回馈电网的，并未在本地设备上耗费掉。综合表现为抽油机供电系统的功率因数较低，对电网质量影响较大。但在使用普通变频器时，情况发生了变化。普通变频器输入是二极管整流，能量不可反方向流动。上述这部分电能没有流回电网的通路，须用电阻就地消耗，这是必须使用能耗制动单元的原因。使用环境对变频调速系统的影响不容忽视，变频调速系统安装位置大多数是野外的抽油机附近，降雨、结露、潮湿、冰冻、灰尘、昆虫、小动物都会对变频器造成严重损害，同时还要防盗。这些情况要在安装之初就充分解决，目前大多数现场采用的办法是双层、防水防尘配电柜来解决上述问题。这样基本上能解决野外作业的环境影响，但是同时造成散热不良的问题，为保证正常工作，需要在变频器容量的选择上充分考虑。　　除上述两方面问题外，油田采油的特殊地理环境决定了采油设备有其独特的运行特点：在油井开采前期储油量大，供液足，为提高功效可采用工频运行，保证较高产油量；在中后期，由于石油储量减少，易造成供液不足，电动机若仍工频运行，势必浪费电能，造成不必要损耗，这时须考虑实际工作情况，适当降低电动机转速，减少冲程，有效提高充盈率。电网质量对变频器的影响也很大，游梁式抽油机的供电线路较远，电网容易产生波动，很多对电网稳定要求高的变频器会经常出现过电压或者欠电压保护，因为变频器具备适应电网波动较大场合使用的特性，所以应用变频器以来，虽然电网有较大波动（310V――430V）之间，一直能够正常运行。野外安装，防雷击也是重要方面，在安装时要注意设置避雷装置。【结论】：变频技术因其节能、利于提高工艺水平、方便构成自控系统的优势，在各个行业得到越来越过广泛的应用。应用变频调速是企业提高工艺水平、节能挖潜、增加效益的重要途径，今后必将得到更广泛的应用，为企业创造巨大的效益。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 17:23
标题: 菱科变频器在水泥制品行业中的应用
摘要：本文介绍建材行业的变频调速改造，首先叙述水泥制管机的工艺过程，然后着重介绍改造情况及注意事项和改造后的节能进行了定量的分析。　　关键词：水泥制管机，变频调速，电磁调速器, 耗能的分析与计算一、概述　　随着国民经济的快速发展，水泥及其制品在基础建设领域中发挥了巨大的作用，其行业呈现出一派朝气勃勃的兴旺景象。但由于该行业设备从国外学习和引进的时间较早，设备国产化的的时间也早，大约在上世纪70年代已经定型。多年来，大部分的设备厂商未调整产品结构，没有进行深入的开发，而且又不继续引进新技术，沿用上世纪70年代的技术进行生产，调速的方式大部分都以电磁调速为主，造成大批能耗高、性能低的水泥制品设备继续进入市场，并且这些能效比很低的设备一直在运行，大量消耗电能。　　水泥管加工容易、原材料来源广泛、价格低、使用寿命长，并且，在建筑、市政施工中得到了广泛的应用。水泥管桩因其施工方便快捷，省时、省工且质量可靠，造价相对低廉，大量用于高速公路，桥梁，房屋基础，河堤，码头的基础设施中。　　二、水泥制管的工艺过程　　水泥管桩是众多的水泥制成品之一，它的生产工艺有多种，为保证水泥管管壁厚薄的均匀性、致密性，其中使用最普遍的生产加工工艺是离心成型法。离心成型是将完成配料好的混凝土注入模腔中，首先进行低速搅拌，搅拌均匀后电机升速到中速，在离心力的作用下基本成形，且混凝土逐渐密实，再经过高速成型脱水，整个工艺过程结束。水泥电杆的生产也是用类似的离心浇注法，其生产工艺与此大体相同。离心成型法对电气传动设备要求较高，首先要求满载启动，启动力矩应在电机100%额定力矩以上；其次低速运转的时间长，要求低速力矩大；最后由于制管机调速范围大，为保证水泥管桩的质量，要求在整个工作速度范围内，转速基本稳定。早期的调速方式有机械式分级调速、整流子电机调速、直流调速、电磁调速等。由于电磁调速结构简单，使用简便价格相对较低，因此，近年来在水泥制管设备中，电磁调速用得较多。但电磁调速效率低，最高转速时效率为85%，速度越低效率也越低。水泥管离心成形工艺低速的时间占50%左右，电磁调速速度低速时耗能相当大。　　水泥制管机负载机械特性为大惯性负载，起动前模腔内需加足一根水泥管桩定量的混凝土，启动后低速运行，显然是重载起动。电磁调速器低速运行时机械特性软，低速转矩较差，要保证生产的正常进行，电动机的容量选得较大，这又使耗能进一步增加。一般制管机的电气传动由1台75kW(55kW)的电磁调速电机驱动。电磁调速电机的调速的范围有限，而低速力矩又较差，但混凝土进行低速搅拌要求力矩大，不能满足时转速会出现不稳定现象，甚至可能无法启动。转速的不稳定性对产品质量有一定的影响。另外，4极交流异步电动机的额定转速为1440r/min，但电磁调速器最高只能调到1200r/min。速度高，对水泥管的质量的提高有益。从以上制管机对电气传动的要求上看，用电磁调速器是一种无奈的选择。现在变频器的价格已经下降到合理的水平，以变频器的优异性能完全可满足制管工艺要求，用变频调速代替电磁调速是最佳的选项。三、水泥制管的变频调速　　根据以上的情况，变频器的机械特性近似为恒转矩，电机在5Hz便可运行，高速50Hz时可达1440r/min，调速比1：10，极大地满足了水泥制管的工艺要求。东莞市大岭山鸿基管桩厂有4台离心浇注机，电机的型号和功率分别为Y260M-4-75KW 2台，Y250M-4-55KW 2台，全部采用电磁调速。将电磁调速改造为变频调速，简单的方法是用变频器驱动电磁调速电机，将电磁调速器杯型转子的励磁调到最大，如前所述效率为85%。为达到最高的节能效率，将电磁调速电机换为普通Y系列三相鼠笼电机，变频器用菱科SB40S75KW 2台，BT40S55KW 2台。变频器设置为外控端子操作，电位器调节变频器的频率。加速和减速时间设定比较长，均为120s，降速到变频器的输出频率5Hz时，启用直流制动，操作十分方便。使用了变频器后，转速稳定性好，管桩的成型的质量有了较大的提高。变频调速后，考虑到电机运行在低速的时间比较长，电机的散热受到一些影响，温度会升高。在改造过程中，将电磁调速电机换为Y系列交流异步电动机时，如果是等容量的代换，由于原来电机的容量就选得比较大，改造后电机的温升不会超过额定值，不必加恒速风扇降温；如果是非等容量代换，代换电机的容量比电磁调速电机小时，那就需在电机尾罩上加恒速风机，以利于电机的散热。四、节能分析　　水泥制管机是采用55kW或75kW的电磁调速电机，转速通常控制在300-1200r/min，这是根据离心制管工艺情况，对电机速度进行控制。实践证明，采用变频调速的方法取代电磁调速平均节能量50%左右。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 17:24
标题: 变频器在液体搅拌机上的应用
一、搅拌机的配置及运行概况：液体搅拌机械在化工等行业的生产过程中应用很广泛。搅拌机械在设计时均是按使用工况的要求考虑一定余量的，而搅拌机在实际使用过程中，则不一定要在最大转速下工作，有很多时间都可以工作在非满载状态；传统的搅拌机通常不进行调节或采用机械方式调速；机械方式调速会增大搅拌机的损耗，同时会使搅拌机工作在波动状态，也使搅拌机设备工作在“大马拉小车”的状态，很不经济。由泵类设备的电动机在变频调速方式下运行时的功率与其转速（频率）的关系可知：变频器调速方式的节能效果很高，胜过以往的任何一种调速方式，并可通过节能在较短的时间里收回投资。因泵类负载与液体搅拌机负载相似，故通过在搅拌机设备上加装变频调速节能装置则可一劳永逸的解决好传统搅拌机在使用过程中存在的很多问题，并可通过变频节能收回投资。二、搅拌机变频方案：根据搅拌机配置及运行转矩大的特点，通常是在搅拌机上加装设一套范用型的变频器调速装置；保留搅拌机原工频系统，并与搅拌机的变频系统互为备用可相互切换使用，工频与变频之间设联锁。三、搅拌机变频调速装置的功能及优点： 1、搅拌机变频节能装置为开环调节； 2、软启动方式可减小启动冲击电流； 3、变频器带有智能保护，故障时可自动停机； 4、可根据不同的工艺采用不同的转速； 5、通过变频调速实现节能：因为搅拌机的电动机在变频调速方式下运行时的功率与其转速的特性与泵类负载相似，即其运行功率与其转速（频率）的三次方成正比，粘度高的该比例会有所下降（一般会介于二次方与三次方之间）。故使用变频器方式调速时还会获得很可观的节电率。例：一搅拌机容量：1×75KW ，转速180r/min，实际用160r/min也可；故，变频节电率=1-160^3/180^3=0.3=30%或=1-160^2/180^2=0.21=21%，在21%~30%之间。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 17:26
标题: 变频器发展六大特征
变频器是运动控制系统中的功率变换器。当今的运动控制系统包含多种学科的技术领域，总的发展趋势是：驱动的交流化，功率变换器的高频化，控制的数字化、智能化和网络化。因此，变频器作为系统的重要功率变换部件，提供可控的高性能变压变频的交流电源而得到迅猛发展。　　随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及控制技术的发展，变频器的性能价格比越来越高，体积越来越小，而厂家仍然在不断地提高可靠性实现变频器的进一步小型轻量化、高性能化和多功能化以及无公害化而做着新的努力。变频器性能的优劣，一要看其输出交流电压的谐波对电机的影响；二要看对电网的谐波污染和输入功率因数；三要看本身的能量损耗（即效率）如何。这里仅以量大面广的交—直—交变频器为例，阐述它的发展趋势：　　　　　主电路功率开关元件的自关断化、模块化、集成化、智能化；开关频率不断提高，开关损耗进一步降低。　　变频器主电路的拓扑结构方面。变频器的网侧变流器对低压小容量的装置常采用6脉冲变流器，而对中压大容量的装置采用多重化12脉冲以上的变流器。负载侧变流器对低压小容量装置常采用两电平的桥式逆变器，而对中压大容量的装置采用多电平逆变器。对于四象限运行的转动，为实现变频器再生能量向电网回馈和节省能量，网侧变流器应为可逆变流器，同时出现了功率可双向流动的双PWM变频器，对网侧变流器加以适当控制可使输入电流接近正弦波，减少对电网的公害。　　脉宽调制变压变频器的控制方法可以采用正弦波脉宽调制控制、消除指定次数谐波的PWM控制、电流跟踪控制、电压空间矢量控制（磁链跟踪控制）。　　交流电动机变频调整控制方法的进展主要体现在由标量控制向高动态性能的矢量控制与直接转矩控制发展和开发无速度传感器的矢量控制和直接转矩控制系统方面。　　微处理器的进步使数字控制成为现代控制器的发展方向。运动控制系统是快速系统，特别是交流电动机高性能的控制需要存储多种数据和快速实时处理大量信息。近几年来，国外各大公司纷纷推出以DSP（数字信号处理器）为基础的内核，配以电机控制所需的外围功能电路，集成在单一芯片内的称为DSP单片电机控制器，价格大大降低，体积缩小，结构紧凑，使用便捷，可靠性提高。DSP和普通的单片机相比，处理数字运算能力增强10～15倍，可确保系统有更优越的控制性能。数字控制使硬件简化，柔性的控制算法使控制具有很大的灵活性，可实现复杂控制规律，使现代控制理论在运动控制系统中应用成为现实，易于与上层系统连接进行数据传输，便于故障诊断、加强保护和监视功能，使系统智能化（如有些变频器具有自调整功能）。　　交流同步电动机已成为交流可调转动中的一颗新星，特别是永磁同步电动机，电机获得无刷结构，功率因数高，效率也高，转子转速严格与电源频率保持同步。同步电机变频调速系统有他控变频和自控变频两大类，自控变频同步电机在原理上和直流电机极为相似，用电力电子变流器取代了直流电机的机械换向器，如采用交—直—交变压变频器时叫做“直流无换向器电机”或称“无刷直流电动机”。传统的自控变频同步机调速系统有转子位置传感器，现正开发无转子位置传感器的系统。同步电机的他控变频方式也可采用矢量控制，其按转子磁场定向的矢量控制比异步电机简单。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 17:29
标题: 电厂应用对高压变频器技术进步的促进
一、概述在我国的电力工业中，火电占绝对优势地位（火电装机容量占74%，发电量占80%）。每个火电机组都有大量辅机设备，如给水泵、凝结泵、吸风机、送风机、一次风机、二次风机、循环水泵等等，这些辅机大多用高压大容量的异步电动机拖动，容量大，耗电也多（大约占厂用电的80%）。由于这些辅机的容量在设计上就有一定量的安全冗余，加上机组经常进行负荷调节，导致它们经常在截流状态下运行，造成许多不必要的能源浪费。为了实现节能降耗，高压大功率变频器作为一种新近发展起来的高效节能的调速技术，在电厂的辅机调速中得到了广泛应用。同时，电厂辅机调速工艺的一些特殊要求，反过来又促进了变频调速技术自身的发展和进步。二、电厂对变频器的特殊要求对电厂而言，设备的可靠运行是最为重要的因素之一。任何一种辅机调速设备，不管性能多么好，节能多么显著，如果可靠性没有保证，一切就都无从谈起。因为一旦这些关键的辅机设备因为调速装置故障而非正常停机，往往导致主机负荷大幅度下降，严重时将引起主机停机，锅炉熄火停运，从而造成发电事故，其引起的损失，远远不是节能效益可以比拟的。所以高压变频器在电厂的应用，对其可靠性就有相当高的要求。衡量变频器的可靠性，应主要从以下几个方面考虑： 1、设备本身的平均无故障运行时间如何保证变频器本身的无故障运行时间，需要从设计、原材料采购、生产、检验等多个环节进行质量控制。设计上考虑不周全，生产工艺不规范、检验手段的不完善和不到位，都将直接导致设备质量的下降，这也是正规企业和小作坊的根本区别。那些连加工场地也没有、检验手段也没有、仅靠几个人购买一点器件攒出来的变频器，也许在试验室能勉强运转，但这种设备在工业现场可能根本无法运行，或者根本无法长期运行，可靠性无从谈起。正因为如此，一些企业在选择变频器的时候，对变频器生产厂家进行考察，了解厂家的管理水平、生产规模、工艺流程、硬件设施的配套等情况，实在是十分必要的。 2、控制电源丢失不停机 HARSVERT-A系列变频器为电压源型变频器，决定了对其主电路的控制和主电源的相位无关，所以不需要提供触发用的同步控制电源。换句话说，HARSVERT-A系列变频器的控制电源不存在和主电源的相位关系要求，在现场提供的控制电源失电时，变频器利用自身配备的UPS为控制系统供电，变频器可以继续运行，做到控制电源丢失时（比如维修人员误拉低压电、开关跳闸、熔丝熔断等），仍然保持辅机设备的运行。为了进一步提高控制电源的可靠性，某些HARSVERT-A变频器经过改进，还配备双路控制电源切换功能，能够接受电厂的直流操作电源。相对交流电源而言，电厂的直流操作电源由于有蓄电池供电，具有更高的可靠性。HARSVERT-A变频器在交流控制电源正常时，采用交流控制电源。交流控制电源异常后，变频器在发出报警的同时，可以无扰动切换为直流操作电源供电，正常运行不会受到影响。交流和直流控制电源都出现问题时，变频器还可以无扰动切换为UPS供电，从而最大程度上保证了控制电源的连续性，进而保证变频器和辅机设备的运行安全。 3、合理设定变频器的故障保护功能不管什么类型的变频器，出于设备自身安全考虑，都会具有各种各样的保护功能。但在电厂应用中，如何保障发电机组的安全运行才是最最主要的，这就要求变频器对自身的保护功能应按照现场的实际情况作合理设定。对于一些问题，从变频器生产厂家的角度看，也许是很严重的问题，但从电厂的应用角度看，可能降为次要问题。比如变频器运行过程中柜门被非法打开，厂家认为可能导致人员触电酿成事故，应做停机处理，但电厂认为只作报警即可，不要导致电厂主机设备停机。任何一种变频器，都应该对用户的需求具有亲和力，以满足现场的使用需要为前提。基于现场的这种需要，HARSVERT-A变频器对许多故障增加了"报警"或"停机"选项，对一些必须做停机处理的故障，则实行分级检测，在事态还不十分严重时事先提供报警。比如变压器严重过热必须停机，但在其温升达到跳闸停机值之前的某个门坎时，变频器就事先提供超温报警信息。如果产品定型，报警保护功能固化，不能根据现场应用更改，则难以满足现场的使用需求。 2、HARSVERT-A高压变频调速系统可靠性的制造保证： HARSVERT-A变频器已形成规模化生产，大批量的生产保证了生产所用的元器件可以从外国厂家或大的贸易代理商直接定货而不是到小商贩那里去零星采购，在器件采购管理上以及进口渠道上，保证器件的质量。由于生产的批量化，变频器所有的板级产品可以采用先进的机器焊接技术来生产，克服人工焊接可能存在的虚焊。各控制单元板采用FPGA、CPLD等大规模集成电路和表面焊接技术，同时进行防潮、防尘、防盐雾处理，并进行72小时老化和高低温循环试验，增强了印刷板对各种恶劣环境的适应能力。各个功率单元在组装整机前，要分别进行老化和满载测试。每套变频调速系统出厂前，都要经过几十项严格的生产测试，利德华福公司严格按照ISO9001质量管理体系对变频器的生产制造过程进行了全面的质量控制。四、HARSVERT-A针对电厂应用的改进北京利德华福技术有限公司从2000年推出第一台HARSVERT-A变频器样机到现在，业绩已经达到一百多台，其中大部分应用在电力行业。针对电力行业的特殊工况，产品进行了不断地改进和完善，主要体现在以下一些方面： 1、对电网波动的适应能力的改进一些按欧美电网波动标准生产的进口变频器，对电网电压波动的承受能力为±5%（早期产品），最大到±10%（晚期产品），超过则瞬间保护停机。HARSVERT-A变频器按照我国自己的电网情况进行设计，承受电压波动的能力可以到±15%。但实践证明，即使满足±15%电压波动的适应能力，在电厂应用过程中，特殊情况下，仍然满足不了要求，变频器需要进行改进。一座火力发电厂往往装备多台机组，每台机组又有多台辅机，这些辅机都挂在相同或不同的电源母线上。每当有大容量辅机（如磨煤机、锅炉给水泵等）启动时，电源母线电压都有较大的降落（超过-15%），会影响同一母线上其他设备的正常运行。更有甚者，当发生同一母线下多台辅机群启时，电源母线电压可能下降更多（超过-30%），持续时间更长（20秒以上）。针对电厂的这种工况，HARSVERT-A变频器进行了设计改进，大幅度提高了其抗电网波动的能力，做到电压波动在±15%以内时，变频器可以维持满额输出；电网电压降落在-15%~-35%以内时，只要持续时间不超过30秒，变频器都短时降额运行，不进行欠压保护，等电网电压恢复正常后，变频器自动恢复到原来的工作状态，大大减少了电压跌落造成的停机现象。在有些情况下，电厂辅机设备有进行供电母线切换的需要，在母线切换过程中，被切换的辅机设备往往产生短暂的主电源完全失电现象。大部分进口变频器在发生主电源失电时只能停机，少量进口变频器虽然不会立即停机，但也只能坚持5个周波（仅20ms），实际上许多母线切换过程并不能在20ms的时间内完成。HARSVERT-A系列变频器经过设计改进，可以坚持3秒内不停机，则完全可以满足母线切换的需要。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 17:30
2、控制电源丢失不停机 HARSVERT-A系列变频器为电压源型变频器，决定了对其主电路的控制和主电源的相位无关，所以不需要提供触发用的同步控制电源。换句话说，HARSVERT-A系列变频器的控制电源不存在和主电源的相位关系要求，在现场提供的控制电源失电时，变频器利用自身配备的UPS为控制系统供电，变频器可以继续运行，做到控制电源丢失时（比如维修人员误拉低压电、开关跳闸、熔丝熔断等），仍然保持辅机设备的运行。为了进一步提高控制电源的可靠性，某些HARSVERT-A变频器经过改进，还配备双路控制电源切换功能，能够接受电厂的直流操作电源。相对交流电源而言，电厂的直流操作电源由于有蓄电池供电，具有更高的可靠性。HARSVERT-A变频器在交流控制电源正常时，采用交流控制电源。交流控制电源异常后，变频器在发出报警的同时，可以无扰动切换为直流操作电源供电，正常运行不会受到影响。交流和直流控制电源都出现问题时，变频器还可以无扰动切换为UPS供电，从而最大程度上保证了控制电源的连续性，进而保证变频器和辅机设备的运行安全。 3、合理设定变频器的故障保护功能不管什么类型的变频器，出于设备自身安全考虑，都会具有各种各样的保护功能。但在电厂应用中，如何保障发电机组的安全运行才是最最主要的，这就要求变频器对自身的保护功能应按照现场的实际情况作合理设定。对于一些问题，从变频器生产厂家的角度看，也许是很严重的问题，但从电厂的应用角度看，可能降为次要问题。比如变频器运行过程中柜门被非法打开，厂家认为可能导致人员触电酿成事故，应做停机处理，但电厂认为只作报警即可，不要导致电厂主机设备停机。任何一种变频器，都应该对用户的需求具有亲和力，以满足现场的使用需要为前提。基于现场的这种需要，HARSVERT-A变频器对许多故障增加了"报警"或"停机"选项，对一些必须做停机处理的故障，则实行分级检测，在事态还不十分严重时事先提供报警。比如变压器严重过热必须停机，但在其温升达到跳闸停机值之前的某个门坎时，变频器就事先提供超温报警信息。如果产品定型，报警保护功能固化，不能根据现场应用更改，则难以满足现场的使用需求。 4、针对特殊工况进行特殊设计根据我们接触到的一些电厂实际情况，各厂对辅机设备的调速要求千差万别。以机组凝结泵为例，某电厂的1#机组配置两台凝结泵，1台运行，1台备用。正常情况下，母管压力0.9Mpa。当母管水压低于0.75MPA或运行的水泵发生故障时，备用水泵必须在5秒内启动到全速运转，提升母管压力到0.9Mpa，否则系统连锁保护动作，造成停炉停机。对凝结水泵变频调速改造前，两台凝结泵倒换时，先将备用泵启动到全速，然后关闭原运行泵，保证母管水压不低于0.9Mpa。工作泵故障时，联启另外一台工频备用泵，由于凝结水泵工频启动，母管压力可以在短时间内恢复到正常值。调速改造后，凝结泵正常切换时，可以先启动调速泵，水压足够后再关停工频泵。但如果工频泵运行，变频泵处于备用状态时，一旦工频泵故障，变频泵应在5秒内由0启动到全速运行，快速提升母管压力，然后过渡到维持母管压力0.9Mpa的情况下闭环调速运行。在大部分情况下，变频器都不具备在几秒时间内将水泵由0速提升到全速运行的能力，采用国外标准产品，要实现这个功能，只能远远加大变频器容量，采用大马拉小车的方式，但投资上用户不能认可。HARSVERT-A变频器可以按照用户的特殊工况要求进行特殊设计，使变频器具有较大的短时过流能力（变压器容量、散热器容量都不变，选用电流较大的IGBT，在短时启动过程中采用较高的过流保护设定值），来满足5秒内将水泵由0启动到全速的要求。由于水泵低速时负载转矩较小，变频器还采用了非线性加速方式，低速时加速快一些，使得在一定的电流负载下，获得总体较快的加速效果。 5、接口方式灵活，满足电厂多变的接口需要在很多电厂，发电机组均采用DCS系统控制，所有辅机设备都在DCS系统监控下运行。用户为了维护方便，DCS系统现在还惯于采用硬接线方式和辅机调速系统（变频器）建立通讯联系，变频器的一些开关量状态通过节点送给DCS，DCS对变频器的控制命令通过节点送给变频器，一些模拟量如频率给定、电机电流等信息则采用4~20mA电流源信号相互传送。传统变频器在接口设计上，仅具有"运行"、"待机"、"故障"、"报警"等几个简单的开关量输出端口，无法满足现场的接口需要。HARSVERT-A变频器在现场的应用过程中，充分考虑到现场的接口需要，内置了PLC，具有相当丰富的现场接口，可以满足各种各样的现场接口需求。另外，变频器内置PLC还可以将辅机的周边设备（如阀门等）进行有效管理，使其实现和辅机设备启停的联动，提高自动化水平。 HARSVERT-A变频器不仅具有丰富的I/O及模拟量输入输出接口，同时也配置了和现场的数据通讯接口，可以和现场自动化控制系统通过数据通讯交换信息。 6、针对电厂应用增添了许多附加功能 HARSVERT-A变频器在电厂应用过程中，还应现场的使用需求增添了许多附加功能，比如在DCS的频率给定信号掉线时，变频器可以进行有效识别，给出报警信息并维持原输出频率不变；在电厂的风机调速应用中，增加了非线性减速功能，使得既可缩短总的减速时间，同时又保证风机减速时变频器不过压；完善了故障诊断和报警功能等等。 [ 本帖最后由 hong6601 于 2009-3-28 17:32 编辑 ]

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 17:32
五、HARSVERT-A变频器适用于电厂的一些其他优势正如前面所述，电厂对高压变频器的可靠性有严格的要求，而HARSVERT-A变频器在这方面具有自己独有的优势。 1、完美无谐波，不会对现场其他设备产生谐波污染许多人都知道，早期的一些变流设备，尤其是可控硅整流和逆变设备，在实现其调频或调速功能的同时，同时还对电网产生严重的谐波污染，成为电网的一大公害。谐波对电厂造成的危害至少体现在以下方面：引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，使危害加剧，甚至引起严重事故。导致继电保护和自动装置的误动作，并会使电器测量仪表计量不准确。干扰DCS系统的正常工作。使电机产生机械振动、噪声和过电压，引起附加损耗。还会使变压器局部严重过热。使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，以至损坏。 HARSVERT-A变频器采用30~48脉冲的移相整流技术，将变频器对电网的谐波影响控制在4%以内，满足IEEE519-1992国际标准对谐波的严格要求，国外采用同种拓扑结构的变频器号称完美无谐波变频器。HARSVERT-A变频器不仅对电网的谐波影响可以忽略，输出侧的谐波更小，电流的总谐波含量在2%以下，不会对电机产生任何不良影响。 2、便于实现单元冗余，满足更高的可靠性要求上面已经说到，在电厂运行的所有设备，可靠性永远是第一位的。HARSVERT-A变频器由于采用了单元串联的特殊结构，很方便的就可以实现冗余设计，做到变频器发生局部小故障时，可以不影响整体设备的继续运行。我们在电厂投运的变频器，从保证电厂安全生产的角度出发，基本上都配置了单元旁路功能，可以实现小问题不停机。 3、便于实现系统旁路，维持变频器停机维护时生产的连续性作为一种万全措施，HARSVERT-A变频器在电厂应用中，还能配备系统旁路，一旦变频器出现严重故障或正常情况下需要例行检修维护时，通过旁路开关，电机就可以直接挂在电网上直接运行，不影响机组的正常发电。这个功能看似简单，但也不是所有变频器可以轻松实现的。由于HARSVERT-A变频器采用"高-高"形式，输入和输出电压等级相等，并且能直接做到6KV或10KV，所以电机电压和电网电压相等，实现工频旁路轻而易举，一些3.3KV或4.16KV的变频器要实现这一功能，实际上比较困难。进口变频器如何适用于我国电压等级，是现场应用对这些产品提出的课题。 4、快捷及全方位的服务体系北京利德华福公司作为国内的高压大功率变频器生产企业，自主进行产品的研发、设计、生产和制造，售前对用户的现场工况做详细了解，保证提供的肯定是适合现场需要的产品。产品在现场投入运行以后，出现的任何应用问题，利德华福公司工程师都有能力在极短时间内予以解决，快捷的售后服务为变频器的安全运行提供了强有力的保证。六、结语 HARSVERT-A变频器从2001年开始销售至今，已有一百多台业绩，其中大部分应用在电厂，并且都稳定运行，变频器带的负载包括引风机、送风机、一次风机、二次风机、循环水泵、锅炉给水泵、凝结水泵等等，涵盖了电厂的大部分高压辅机设备。这一方面说明HARSVERT-A变频器自身能够满足电厂的应用要求，各个电厂对HARSVERT-A变频器的品牌也给予了充分信任。 HARSVERT-A变频器在电厂的应用，促进变频器在许多方面进行了改进和完善，这些改进和完善，不仅体现在我们应用在电厂的变频器之中，同时也体现在我们用于其他行业的变频器产品中，促进了我们整个产品的发展和技术进步。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 17:33
标题: 变频器应用注意事项
变频器.物理环境 1) 工作温度。变频器内部是大功率的电子元件，极易受到工作温度的影响，产品一般要求为0～55℃，但为了保证工作安全、可靠，使用时应考虑留有余地，最好控制在40℃以下。在控制箱中，变频器一般应安装在箱体上部，并严格遵守产品说明书中的安装要求，绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。2)环境温度。温度太高且温度变化较大时，变频器内部易出现结露现象，其绝缘性能就会大大降低，甚至可能引发短路事故。必要时，必须在箱中增加干燥剂和加热器。3)腐蚀性气体。使用环境如果腐蚀性气体浓度大，不仅会腐蚀元器件的引线、印刷电路板等，而且还会加速塑料器件的老化，降低绝缘性能，在这种情况下，应把控制箱制成封闭式结构，并进行换气。4)振动和冲击。装有变频器的控制柜受到机械振动和冲击时，会引起电气接触不良。这时除了提高控制柜的机械强度、远离振动源和冲击源外，还应使用抗震橡皮垫固定控制柜外和内电磁开关之类产生振动的元器件。设备运行一段时间后，应对其进行检查和维护。变频器.电气环境 1)防止电磁波干扰。变频器在工作中由于整流和变频，周围产生了很多的干扰电磁波，这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰。因此，柜内仪表和电子系统，应该选用金属外壳，屏蔽变频器对仪表的干扰。所有的元器件均应可靠接地，除此之外，各电气元件、仪器及仪表之间的连线应选用屏蔽控制电缆，且屏蔽层应接地。如果处理不好电磁干扰，往往会使整个系统无法工作，导致控制单元失灵或损坏。2)防止输入端过电压。变频器电源输入端往往有过电压保护，但是，如果输入端高电压作用时间长，会使变频器输入端损坏。因此，在实际运用中，要核实变频器的输入电压、单相还是三相和变频器使用额定电压。特别是电源电压极不稳定时要有稳压设备，否则会造成严重后果。变频器正确接地是提高控制系统灵敏度、抑制噪声能力的重要手段，变频器接地端子E(G)接地电阻越小越好，接地导线截面积应不小于2mm2，长度应控制在20m以内。变频器的接地必须与动力设备接地点分开，不能共地。信号输入线的屏蔽层，应接至E(G)上，其另一端绝不能接于地端，否则会引起信号变化波动，使系统振荡不止。变频器与控制柜之间应电气连通，如果实际安装有困难，可利用铜芯导线跨接。在变频器中，一般都设有雷电吸收网络，主要防止瞬间的雷电侵入，使变频器损坏。但在实际工作中，特别是电源线架空引入的情况下，单靠变频器的吸收网络是不能满足要求的。在雷电活跃地区，这一问题尤为重要，如果电源是架空进线，在进线处装设变频专用避雷器(选件)，或有按规范要求在离变频器20m的远处预埋钢管做专用接地保护。如果电源是电缆引入，则应做好控制室的防雷系统，以防雷电窜入破坏设备。实践表明，这一方法基本上能够有效解决雷击问题。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 17:34
标题: 微能变频器恒压供水上的应用
清水泵站是净化水场的重要组成部分。它保证居民区生活用水有足够的水量与水压，同时它也是在水场中耗能较大的设备。由于水泵的选型时是按最不利条件下、最大时流量及相应扬程设计的。而在实际运行中，由于季节、温度和昼夜的变化，水泵多为低负荷工作，以前靠泵出口阀门开度大小来调节水量与水压，其能量耗损很大。为此，该厂在生活水场清水泵上采用了闭环控制变频调速技术，达到了节能和稳定运行的目的。一、水泵调速的节能原理在实际生活中，用水量是时刻变化的，为了适应水量的变化，以往多采用调节泵出口阀门定时去控制泵出口压力在某一规定值上，这必然造成生活区用水时有超压或欠压现象。水泵机组应用变频调速技术，即通过改变电动机定子电源频率来改变电动机转速，可以相应地改变水泵转速及工况，使其流量与扬程适应管网用水量的变化，保持管网最不利点压力恒定，达到了节能效果。根据这一原理，在应用中选择供水管网最不利点允许的最低压力为控制参数，通过压力传感器以获得压力信号，组成闭环压力自控调速系统，以使水泵的转速保持与调速装置所设定的控制压力相匹配，使调速技术和自控技术相结合，达到最佳的节能效果。此外，最不利点的控制压力还保证了用户水压的稳定，无论管路特性曲线等因素发生什么变化，最不利点的水压是恒定的。保证了居民用水压力的可靠。二、系统的组成该厂净化水厂设计2台生活供水泵，其电机功率为185kw，采用微能变频器。由于生活区用水时刻变化，高峰期用水量可达到1200~1400t/h,而夜间最低峰用水量只有400t/h左右。此变频调速控制系统包括水泵、电机、时代变频器（内置PID）、变送器等，调节手段采用管网最不利点定压控制，压力变送器将信号通过屏蔽电缆送到时代变频器，同时控制2台电动机的频率，保证管网最不利点的压力恒定，调速后的扬程与管路阻力特性曲线相吻合，获得最佳的节能效果。变频器频率的设定，既可手动设定也可根据管网末端最不利点的压力形成闭环控制系统，实时在线调节电机的频率和转速。微能变频器保护功能齐全，从而保证并提高了系统的可靠性，同时还没有故障显示记忆功能，便于分析和排除故障。本系统主要有下列保护功能：瞬间停电保护、过载保护、直流过电压保护、过热保护、防止失速保护等。三、经济效益分析水泵采用微能变频器后，泵的出口扬程大幅度下降，节能效果显著。水泵的运行方式为白天两台泵同时运行，夜间只运行一台泵，具体节能效果如下表所示：运行模式所需电能节能效果输出流量（t/h）运行时间（h/a）引入变频器前（kw）引入变频器后（kw）节功率（kw）节电量（万kw.h） 2 x 600 1080 2 x 168 2 x 124 2 x 44 2 x 4.75 2 x 400 4680 2 x 106 2 x 36.7 2 x 69.3 2 x 32.43 1 x 400 2880 1 x 106 1 x 36.7 1 x 69.3 1 x 19.96 两台水泵年节电量（万kw.h） 94.32 使用微能变频器后，转速下降，泵出口压力降低，减少了机械磨损，降低了维修工作量，延长了设备的使用寿命。提高了功率因数，软启动特性避免电机直接启动时大电流对电机线圈和电网的冲击。采用微能变频器后，电动机和泵共同组合为一体，它既是动力源，又是供水调节执行机构，改变了传统的控制方式，实现了生产过程自动化，减少了工人的劳动强度。闭环控制系统适应水量变化，实现在线调整，保证管网末端压力恒定，不存在人为调整的滞后现象。总之，微能具有体积小、调速范围大、效率高、无级调速等特点，在该厂水泵上运行安全可靠，实现闭环控制系统，满足生活用水需量，保证管网末端压力恒定，具有明显的节能降耗的经济效益，同时还延长了设备寿命，减少了维修工作量，是一种比较理想的调速系统。

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 17:37
标题: 变频器改造多单元染整设备的同步拖动调速系统
[摘要] 本文介绍了一种实用的交流变频多单元同步拖动调速系统。对交流变频同步调速模式的选择和特点，以及同步传动原理都作了论述。该系统已成功改造多台国产74型及进口直流传动多单元染整设备，达到中国纺织工程学会96型棉、涤棉染整设备电动传动先进水平。印染工业生产设备包括坯布处理（练漂）、染色、印花和整理设备，这些设备大部分都是多单元联合加工机械，每个单元由一台电动机驱动，而各电电动必须同步运行，以保证生产正常运行。这称为多单元同步拖动系统。加工过程中，工艺要求产品保持恒定的线速度和张力。否则不是断布就是缠轴，而张力恒定则与加工质量有密切关系。它与印花、漂白、染色织物的均匀度、牢度、手感、缩水率有关。所以，先进、优异的电气传动系统是满足工艺生产的重要因素。一．国产74型及进口直流传动染整设备同步调速系统的特点这些印染机械采用的同步系统，基本上有以下两种方式： 1.共电源方式。（SCR-D系统）所有单元的电动机由一个公用可调的直流电源供电。整机运行速度随着这个直流电源的变化而改变。各单元之间的恒张力同步协调（自调）是通过松紧架调节磁场来实现的。优点是简单经济，缺点是①速应性差②低速同步协调能力差③电动机功率未充分利用。 2.分电源晶闸管直流拖动系统（S—SCR—D系统）每个单元电动机都由一个单独电源供电，而电动机的磁场恒定不变以保证电动机运行时能够提供恒转矩，各单元速差由松紧架检测出、微调本单元电枢电压、从而保证全机同步运行，其优点是①单元机同步容易实现②调速精度和适应性无论在高速和低速都较好③调速范围可以超过1:20（共电源方式，一般只有1:5），其缺点是每个单元备一套整流电源、设备投资费用较高、维修难度大。进口染整设备除以上两种方式外，具代表性的还有①“共—分”混合电源“调磁调压松紧架”直流电动机同步拖动系统，如荷兰斯托克（STORK）RD—Ⅳ型圆网印花机②数字调速直流电动机同步拖动系统，如西德门富士（Monforts）预缩机（FKSG—2）等。不论是共电源方式，还是分电流方式，由于它们都是用直流电动机拖动，因而它们又都具有直流电动机固有的缺限，如因机械特性较软必须组成转速闭环，所以结构复杂，而且印染厂环境差、温度大、腐蚀性液（气）体多，使得电动机使用寿命短、故障率高、维护量大等。我们企业现有的LMH201A—180型布铗丝光机、意大利ARIOLI松式水洗机（分电源方式），日本东棉KYOTO平幅显色皂洗机，日本山东铁工所R—TYPE精炼机，因直流同步拖动系统上述缺限及工序能力问题均需进行改造。二．交流变频同步调速模式的选择及特点全封闭型的异步电动机在印染厂温度高，腐蚀性液（气）体多的环境中最为适用。交流变频调速技术的发展，也为异步电动机在多电动机同步传动系统中的应用奠定了基础。经比较选型，我们选用了SANKEN公司的SAMCO—I系列变频器。解决了原来直流调速系统可靠性差、调速范围小、同步性能弱、维修量大的问题。以SANKEN公司的SAMCO—ⅰ系列变频器为例，在其主电路中采用了带有驱动电路和过电流保护、高温保护电路的智能化功率模块，在其控制电路中采用了高速32位的精简指令微处理器RISC作为CPU，并采用了超高密度的大规模集成电路。在控制模式方面则配备了高性能的“无速度传感器控制模式”和良好的高性能v/f控制模式。使普通变频器难以达到的低度速驱动，高起动转矩等性能得以实现。采用这种控制模式，变频器从1HZ开始，即能以100%以上的负载转矩来驱动电机。其起动转矩可达成150%，并使电机的转速精度误差小于±1%，且动态响应迅速。直流电动机之所以动态性能好，是由于直流电动机的磁通Φ和电枢电流Ia可以独立进行控制，是一种典型的解耦控制。而采用矢量控制方式，仿照直流电动机的控制方式，将异步电动机的定子电流的磁场分量和转矩分量解耦开来，分别加以控制，就能实现交流异步电动机的理想动态性能。异步电动机的矢量控制建立在动态数学模型的基础上，通过矢量变换求得等效直流电动机的控制量Φ和Ia，再经过反变换，求得所需控制的异步电动机三相电流Ia、Ib、Ic,即可以控制直流电动机的方式控制异步电动机了。无速度传感器控制模式，通过电机参数、电机电压、电机电流完成电动机磁通，转速的定时计算，来达到矢量控制。三．交流变频调速同步传动原理以我企业改造东棉（KYOTO）平幅显色皂洗机为例。整机工艺流程为：平幅进布——卧式二辊轧车——还原蒸箱——四格不锈钢水洗槽——透风——浸轧蒸洗箱——小轧车——浸轧蒸洗箱——小轧车——浸轧蒸洗箱——小轧车——普通平洗槽——中小辊轧车——三柱烘筒——平幅落布。原整机有可控硅调压装置及十五台直流电机构成的多单元同步拖动系统，直流电机之间同步控制由松紧架控制并保持恒张力，中间牵引辊（透风架、还原蒸箱等）采用交流力矩电机以减少整机各部分张力的差异，其共同拖动调速系统示意图如图1 图1 东棉平幅皂洗机同步拖动系统示意图改造后交流变频调速同步传递系统示意图如图2。全机以中小辊轧车为主令单元，布匹的张力可由松紧架的机械部分（已用汽缸代替重锤）调稳。10号轧车速度与中小辊轧车速度由松紧架调节同步传感器，并反馈到PID同步控制器，当10号轧车电机速度高于小辊轧车速度时，松紧架中间导辊向下移动，通过链条造带动同步传感器内角度传感装置，并输出负的速差信号，反馈到PID同步控制器2#输入端，在PID控制器内与主令信号迭加后，经2#输出端子输出电压降低，从而控制变频器输出频率降低，使10号小轧车线速度与主令轧车线速度一致。这样便实现了从动单元与主动单元之间的同步，反之亦然。同样其他单元如9#小轧车与10#小轧车之间，也通过松紧架PID同步控制器保持线速度一致。图2.东棉平幅现色皂洗机交流变频调速同步传递系统示意图四．本变频同步拖动调速系统的特点 1. 精简的结构由系统示意图可以看出，变频调速同步系统与分电源直流调速系统很相似，但已省去了测速电机，从而减少了一个故障环节。因为变频器具有矢量控制技术（第二节已述），调速精度同样高。 2. 经济实用以改造平幅显色皂洗机为例全机。全机十五个直流单元，从变频器（三垦）到电机、减速器、PID同步控制器、电脑主令给定板、PLC、电枢等。电器部分共投入17万元（其中齿轮减速器共5.5万元）。该系统选用了常州宏大的GV电脑给定板替代一般的由伺服电机与电位器组成的升降速给定装置；用常州宏大的PID同步控制器做各个单元与主令单元之间的同步控制器；另外还使用了它的TVS交流力矩电机自动调压调速器取代手动调节力矩电机的干式自藕调压器。实用证明：该系统运行时可靠性高、输出线性度较好，在系统加减速时及恒速运行时，松紧架始终处于水平位置。保证了系统张力恒定及线速度同步的控制要求，最高车速可达100米/分 3. 快速的动态响应由于采用无速度先感应矢量控制模式，同时变频器加速时间为2s。减速时间改定为1s。新系统的快速响应性明显增强。 4. 高稳定性变频器传递函数为积分环节。因加速时间较小，可近似为比例环节。交流异步电动机近似为一阶惯性环节，松紧架为一比例环节，扰动来自电源电压及负载波动，因变频器有稳压功能，且采用矢量控制。扰动量可忽略不计，这样系统为典型的Ⅰ型系统稳定性很高。 5. 理想的调速范围变频器组成的调整同步系统本质上为分电源方式，与传统印染机械（74型及部分进口设备）的共电源方式相比，调速范围大大增加，变频器在1HZ时可达100%的额定转矩。因此理论上调速范围可达到1：50。该机实际运行时，根据工艺要求，最低车速为5m/min，最高车速为100m/min，调速范围为1：20。五 . 结论该变频器调速同步传动系统，我们已成功改造了意大利ARIOLI平幅洗水机、东棉KYOTO平幅显色皂洗机。经过一年多的运行，证明其电气传动性能完全超过了原同步系统，故障率大大减少，生产效率提高了10%~20%，提高了工艺手段。最近我们正准备改造LMH201A-180型布铗丝光机、日本山东铁工所R-TYPE精练机、LMH641平幅显色皂洗机。可以预见，我们的这些改造必会取得成功，且大大提高企业市场竞争力。主要参考文献： 1．感慧英主编，染整机械设计原理纺织工业出版社 1984年 2．荆涛主编，染整设备机电一体化中国纺织出版社 1997年

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 17:39
标题: 谈我国变频调速技术的发展及应用

摘要：变频调速技术有着很好的发展及应用前景。本文概述变频调速技术在我国的发展和应用及以后我们在此方面应做的工作。关键词：变频调速技术发展应用前景近10年来，随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，电气传动技术面临着一场历史革命，即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。电机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速和起制动性能，高效率、高功率因数和节间效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。 1 我国变频调速技术的发展概况电气传动控制系统通常由电动机、控制装置和信息装置3部分组成。电气传动关系到合理地使用电动机以节约电能和控制机械的运转状态（位置、速度、加速度等），实现电能-机械能的转换，达到优质、高产、低耗的目的。电气传动分成不调速和调速两大类，调速又分交流调速和直流调速两种方式。不调速电动机直接由电网供电，但随着电力电子技术的发展这类原本不调速的机械越来越多地改用调速传动以节约电能（节约15%～20%或更多），改善产品质量，提高产量。在我国60%的发电量是通过电动机消耗的，因此调速春传动是一个重要行业，一直得到国家重视，目前已有一定规模。　　近年来交流调速中最活跃、发展最快的就是变频调速技术。变频调速是交流调速的基础和主干内容。上个世纪变压器的出现使改变电压变得很容易，从而造就了一个庞大的电力行业。长期以来，交流电的频率一直是固定的，变频调速技术的出现使频率变为可以充分利用的资源。　　我国电气传动产业始建于1954年当时第一批该专业范围内的学生从各大专院校毕业，同时在机械工业部属下建立了我国第一个电气传动成套公司，这就是后来天津电气传动设计研究所的前身。我国电气传动与变频调速技术的发展简使见表1。现在我国已有200家左右的公司、工厂和研究所从事变频调速技术的工作。　　我国是一个发展中国家，许多产品的科研开发能力仍落后于发达国家。至今自行开发生产的变频调速产品大体只相当于国际上80年代水平。随着改革开放，经济高速发展，形成了一个巨大的市场，它既对国内企业，也对外国公司敞开。很多最先进的产品从发达国家进口，在我国运行良好，满足了我国生产和生活需要。国内许多合资公司生产当今国际上先进的产品，国内的成套部分在自行设计制造的成套装置中采用外国进口公司和合资企业的先进设备，自己开发应用软件，能为国内外重大工程项目提供一流的电气传动控制系统。虽然取得很大成绩，但应看到由于国内自行开发、生产产品的能力弱，对国外公司的依赖性严重。目前国内主要的产品状况如下。　　（1）晶闸管交流器和开关断器件（DJT、IGBT、VDMOS）斩波器供电的直流调速设备。这类设备的市场很大，随着交流调速的发展，该市场虽在缩减，但由于我国旧设备改造任务多，以及它在几百至一千多kW范围内价格比交流调速低得多，所以在短期内市场不会缩减很多。国产设备能满足需要，部分出口。自行开发的控制器多为模拟控制，近年来主要采用进口数字控制器配国产功率装置。　　（2）IGBT或BJT PWM逆变器供电的交流变频调速设备。这类设备的市场很大，总容量占的比例不大，但台数多，增长快，应用范围从单机扩展到全生产线，从简单的V/f控制到高性能的矢量控制。约有50家工厂和公司生产，其中合资企业占很大比重。　　（3）负载换流式电流型晶闸管逆变器供电的交流变频调速设备。这类产品在抽水蓄水能电站的机组起动，大容量风机、泵、压缩机和轧机传动方面有很大需求。国内只有少数科研单位有能力制造，目前容量最大做到12MW。功率装置国内配套，自行开发的控制装置只有模拟式的，数字装置需进口，自己开发应用软件。　　（4）交-交变频器供电的交流变频调速设备。这类产品在轧机和矿井卷扬传动方面有很大需求，台数不多，功率大。主要靠进口，国内只有少数科研单位有能力制造。目前最大容量做到7000～8000kW。功率部分国产，数字控制装置进口，包括开发应用软件。　　变频调速技术在国民经济和日常生活中的重要地位是由以下因素决定的。　　（1）应用面广，是工业企业和日常生活中普遍需要的新技术。　　（2）是节约能源的高新技术。　　（3）是国际上技术更新换代最快的领域。　　（4）是高科技领域的综合性技术。　　（5）是替代进口，节约投资的最大领域之一。 2 国内外技术现状对比 2.1 国外现状　　在大功率交-交变频（循环变流器）调速技术方面，法国阿尔斯通已能提供单机容量达3万kW的电气传动设备用于船舶推进系统。在大功率无换向器电机变频调速技术方面，意大利ABB公司提供了单机容量为6万kW的设备用于抽水蓄能电站。在中功率变频调速技术方面，德国西门子公司Simovert A电流型晶闸管变频调速设备单机容量为10 ~ 2600 kVA和Simovert P GTO PWM变频调速设备单机容量为100 ~ 900 kVA，其控制系统已实现全数字化，用于电力机车、风机、水泵传动。在小功率交流变频调速技术反面，日本富士BJT变频器最大单机容量可达700 kVA，IGBT变频器已形成系列产品，其控制系统也已实现全数字化。国外交流变频调速技术高速发展有以下特点。　　（1）市场的大量需求。随着工业自动化程度的不断提高和能源全球性短缺，变频器越来越广泛地应用在机械、纺织、化工、造纸、冶金、食品等各个行业以及风机、水泵等的节能场合，应取得显著的经济效益。　　（2）功率器件的发展。近年来高电压、大电流的SCR、GTO、IGBT、IGCT等器件的生产以及并联、串联技术的发展应用，使高抵押、大功率变频器产品的生产及应用成为现实。　　（3）控制理论和微电子技术的发展。矢量控制、磁通控制、转矩控制、模糊控制等新的控制理论为高性能的变频器提供了理论基础；16位、32位高速微处理器以及信号处理器（DSP）和专用集成电路（ASIC）技术的快速发展，为实现变频器高精度、多功能提供了硬件手段。　　（4）基础工业和各种制造业的高速发展，变频器相关配套件社会化、专业化生产。　　2.2 国内现状　　从总体上看我国电气传动的技术水平较国际先进水平差距10 ~ 15年。　　在大功率-交、无换向器电机等变频技术方面，国内只有少数科研单位有能力制造，但在数字化及系统可靠性方面与国外还有相当差距。而这方面产品在诸如抽水蓄能电站机组起动及运行、大容量风机、压缩机和轧机传动、矿井卷场方面有很大需求。在中小功率变频技术方面，国内几乎所有的产品都是普通的V/f控制，仅有少量的样机采用矢量控制，品种与质量还不能满足市场需要，每年大量进口。　　国内交流变频调速技术产业状况表现如下。　　（1）变频器的整机技术落后，国内虽有很多单位投入了一定的人力、物力，但由于力量分散，并没有形成一定的技术和生产规模。　　（2）变频器产品所用半导体功率器件的制造业几乎是空白。　　（3）相关配套产业及行业落后。　　（4）产销量少，可靠性及工艺水平不高。 3 未来的发展方向交流变频调速技术是强弱电混合、机电一体的综合性技术，既要处理巨大电能的转换（整流、逆变），又要处理信息的收集、变换和传输，因此它的共性技术必定分成功率和控制两大部分。前者要解决与高压大电流有关的技术问题和新型电力电子器件的应用技术问题，后者要解决（基于现代控制理论的控制策略和智能控制策略）的硬、软件开发问题（在目前状况下主要全数字控制技术）。 [ 本帖最后由 hong6601 于 2009-5-2 23:09 编辑 ]

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 17:40
主要的研究内容及关键技术有如下各项。　　（1）高压、大电流技术：动态、静态均压技术（6kV、10kV回路中3英寸晶闸管串联，静动态均压系数大于0.9）；均流技术，大功率晶闸管并联的均流技术，均流系数大于0.85）；浪涌吸收技术（10 kV、6kV回路中）；光控及电磁触发技术（电/光，光/电变换技术）；导热与散热技术（主要解决导热及散热性好、电流出力大的技术，如热管散热技术）；高压、大电流系统保护技术（抗大电流电磁力结构、绝缘设计）；等效负载模拟技术。　　（2）新型电力电子器件的应用技术：可关断驱动技术；双PWM逆变技术；循环变流 / 电流型交-直-交（CC / CSI0）变流技术（12脉波变频技术）；同步机交流励磁变速运行技术；软开关PWM变流技术。　　（3）全数字自动化控制技术：参数自设定技术；过程自优化技术；故障自诊断技术；对象自辨识技术。　　（4）现代控制技术：多变量解耦控制技术；矢量控制和直接力矩控制技术；自适应技术。 4 变频调速技术的因应用纵观我国变频调速技术的应用，总的说来走的是一个由试验到实用，由零星到大范围，由辅助系统到生产装置，由单纯考虑节能到全民改善工艺水平，由手动控制到自动控制，由于低压中小容量到高压大容量，一句话，由低级到高级的过程。　　多年来，国家经贸委一直会同国家有关部门致力于变频调速技术的开发及推广应用，在技术开发、技术改造方面给予了重点扶持，组织了变频调速技术的评测推荐工作，并把推广应用变频调速技术作为风机、水泵节能技改专项的重点投资方向，同时鼓励单位开展统贷统还方式，抓开发、抓示范工程、抓推广应用。国家成力了风机水泵节能中心，开展信息咨询和培训。1995 ~ 1997年3年间我国风机水泵变频调速技术改造投入资金3.5亿元，改造总容量达100万kW，可年节电7亿kWž h，平均投资回收期约2年。　　1997年朱榕基总理在国家经贸委上报的“关于风机、水泵节能改造工作情况的报告”上明确指示“这件事抓得好”。1998年1月1日实施的《中华人民共和国节约能源法》第39条，已将变频调速列入通用节能技术加以推广。在国家经贸委《“九五”资源节能综合利用工作纲要》中，变频调速已被列入重点组织实施的10项资源节约综合利用技术改造示范工程之一。即将出台的限制性政策规定：对新建和扩建工程需要调速运行的风机和水泵，一律不准采用挡板和阀门调节流量；对采用挡板和阀门调节流量的要分期、分批、有步骤地进行调速改造。据有关资料表明，我国变频调速技术已经取得了如下成绩。　　（1）变频调速技术的应用范围已发展到新阶段。石油、石化、机械、冶金等行业都经过了单系统试用、大量使用和整套装置系统使用3个发展阶段。如广东茂名石化公司和九江石油化工厂现已发展到饮用常减压和催裂化变频装置，取得了节能、增产的显著效果；长春第一汽车厂18个专业厂的输送机械、空压机等设备应用了162台变频器，保证了新车的制造迅速达到了生产指标；新疆克拉玛依油田在炼油、化工、供水、天然气处理等系统中广泛采用了变频器，低压变频调速的普及率已达70%；梅林水厂、太原钢厂、邯郸钢厂等单位在水泵、风机机组上采用中压变频技术，保证了生产，节约了能源等。　　（2）变频调速技术已成为节约能源及提高产品质量的有效措施。很多用户实践的结果证明，节电率一般在10% ~ 30%，有的高达40%，更重要的是生产中一些技术难点也得到解决。例如包钢1150轧机采用变频装置后，年平均事故时间达到工作时间的0.1%以下，大幅度提高了产品质量和产量，且年节约电费约50万元；仪征化纤联合公司共用了300台变频器，频率精度达0.2%，做到了使用3年无一事故；乌鲁木齐市热力总公司在供热系统中采用变频调速后，当年节电达35%以上；石油系统从80年代末到1997年，油田和长输管道在用的变频装置已达12万kW，年节电量近2亿kWž h。 5 结束语变频调速技术作为高新技术、基础技术、和节能技术，已经渗透到经济领域的所有技术部门中。我国以后在变频调速技术方面应积极做的工作如下。　　（1）应用变频调速技术来改造传统的产业，节约能源及提高产品质量，获得较好的经济效益和社会效益。　　（2）大力发展变频调速技术，必需把我国变频调速技术提高到一个新水平，缩小与世界先进水平的差距，提高自主开发能力，满足国民经济重点工程建设和市场的需求。　　（3）规范我国变频调速技术方面的标准，提高产品可靠性工艺水平，实现规模化、标准化生产。 [ 本帖最后由 hong6601 于 2009-5-2 23:09 编辑 ]

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 17:41
标题: 变频器技术的发展趋势
交流变频调速技术是强弱电混合、机电一体的综合性技术，既要处理巨大电能的转换（整流、逆变），又要处理信息的收集、变换和传输，因此它的共性技术必定分成功率和控制两大部分。前者要解决与高压大电流有关的技术问题和新型电力电子器件的应用技术问题，后者要解决（基于现代控制理论的控制策略和智能控制策略）的硬、软件开发问题（在目前状况下主要全数字控制技术）。其主要发展方向有如下几项。（1）实现高水平的控制。基于电动机和机械模型的控制策略，有矢量控制、磁场控制、直接传矩控制和机械扭振补偿等；基于现代理论的控制策略，有滑模变结构技术、模型参考自适应技术、采用微分几何理论的非线性解耦、鲁棒观察器，在某种指标意义下的最优控制技术和逆奈奎斯特阵列设计方法等；基于智能控制思想的控制策略，有模糊控制、神经元网络、专家系统和各种各样的自优化、自诊断技术等。（2）开发清洁电能的变流器。所谓清洁电能变流器是指变流器的功率因数为1，网侧和负载侧有尽可能低的谐波分量，以减少对电网的公害和电动机的转矩脉动。对中小容量变流器，提高开关频率的PWM控制是有效的。对大容量变流器，在常规的开关频率下，可改变电路结构和控制方式，实现清洁电能的变换。（3）缩小装置的尺寸。紧凑型变流器要求功率和控制元件具有高的集成度，其中包括智能化的功率模块、紧凑型的光耦合器、高频率的开关电源，以及采用新型电工材料制造的小体积变压器、电抗器和电容器。功率器件冷却方式的改变（如水冷、蒸发冷却和热管）对缩小装置的尺寸也很有效。（4）高速度的数字控制。以32位高速微处理器为基础的数字控制模板有足够的能力实现各种控制算法，Windows操作系统的引入使得可自由设计，图形编程的控制技术也有很大的发展。（5）模拟与计算机辅助设计（CAD）技术。电机模拟器、负载模拟器以及各种CAD软件的引入对变频器的设计和测试提供了强有力的支持。主要的研究开发项目有如下各项。（1）数字控制的大功率交-交变频器供电的传动设备。（2）大功率负载换流电流型逆变器供电的传动设备在抽水蓄能电站、大型风机和泵上的推广应用。（3）电压型GTO逆变器在铁路机车上的推广应用。（4）电压型IGBT、IGCT逆变器供电的传动设备扩大功能，改善性能。如4象限运行，带有电极参数自测量与自设定和电机参数变化的自动补偿以及无传感器的矢量控制、直接转矩控制等。（5）风机和泵用高压电动机的节能调速研究。众所周知，风机和泵改用调速传动后节约大量电力。特别是电压电动机，容量大，节能效果更显著。研究经济合理的高压电动机调速方法是当今重大课题。主要的研究内容及关键技术有如下各项。（1）高压、大电流技术：动态、静态均压技术（6kV、10kV回路中3英寸晶闸管串联，静动态均压系数大于0.9）；均流技术，大功率晶闸管并联的均流技术，均流系数大于0.85）；浪涌吸收技术（10 kV、6kV回路中）；光控及电磁触发技术（电/光，光/电变换技术）；导热与散热技术（主要解决导热及散热性好、电流出力大的技术，如热管散热技术）；高压、大电流系统保护技术（抗大电流电磁力结构、绝缘设计）；等效负载模拟技术。（2）新型电力电子器件的应用技术：可关断驱动技术；双PWM逆变技术；循环变流 / 电流型交-直-交（CC / CSI0）变流技术（12脉波变频技术）；同步机交流励磁变速运行技术；软开关PWM变流技术。（3）全数字自动化控制技术：参数自设定技术；过程自优化技术；故障自诊断技术；对象自辨识技术。（4）现代控制技术：多变量解耦控制技术；矢量控制和直接力矩控制技术；自适应技术。 [ 本帖最后由 hong6601 于 2009-5-2 23:08 编辑 ]

作者: hong6601 时间: 2009-3-28 17:44
标题: 常用低压变频控制柜的设计
问题提出众所周知，变频器已经广泛应用各行各业。但变频控制系统如何设计，变频控制柜设计与制造对实际应用具体要求，是许多电气工程师及制造商，客户想明确了解的。本章从实际设计及应用案例中，总结设计要点，写出拙见，供同行参考。根据实际及客户要求进行设计在变频控制系统设计前，一定要了解系统配制，工作方式，环境，控制方式，客户具体要求。具体系统分新设计系统还是就设备改造系统。对旧设备改造，电气工程师应该确切知道如下技术参数及要求。 1．电机具体参数，出厂日期，厂商（国产，进口）,电机的额定电压，额定电流，相数。 2．电机的负载特性类型，工作制式。电机起动方式。 3．工作环境。如现场的温度，防护等级，电磁辐射等级，防爆等级。 4．配电具体参数。变频柜安装位置到电机位置实际距离。（变频柜到电机距离是非常重要的参数）变频柜拖动电机的数量及方式。变频柜与旧的电气系统的切换关系。一般为Δ-Y启动与变频工作互为备用，切换保护。变频柜的外围传感变送器的选用参数及采样地点。变频控制柜的控制方式，如手动/自动，本地/远程，控制信号的量程。是否通讯组网。强电回路与弱电回路的隔离。采集及控制信号的隔离。工作场合的供电质量，如防雷，浪涌，电磁辐射。对新变频系统，电气工程师应该与机械工程师对传动机械负载特性，深入了解，才能确电机类型，容量。根据电机机械负载特性，容量，选用变频器的类型，容量。目前，机械负载与电机转矩特性有许多种类，常用有三种。 1．恒转矩负载。如传送带，升降机等用公式表式为 P=T*N/975 P-电机的功率 T-电机转矩 N-电机转速对恒转矩，系统设计应注意：（1）电机应选变频器专用电机（2）变频柜应加装专用冷却风扇（3）增大电机容量，（4）降低负载特性（5）增大变频器的容量（6）变频器的容量与电机的容量关系应根据品牌，一般为1.1~1.5电机的容量。 2．平方转矩负载。如风机，水泵类用公式表式为 T=K1*N2 ，P=K2*N3 P-电机的功率 T-电机转矩 N-电机转速一般，风机，水泵，采用变频节能，理论与实际证明节能为40~50%左右，此类应用占变频器应用30~40%左右。对平方转矩负载，系统设计应注意：（1）电机通常选异步交流电机。根据环境需要，选电机防护等级和方式。（2）大于7.5KW变频柜,应加装通风散热设施（3）电机，变频器容量关系。关系系数国外变频器容量国产变频器容量国外电机容量相等相当电机容量 1.3-1.5电机容量国产电机 1.2电机容量 1.5-2电机容量 3．恒功率负载。如卷扬机，机床主轴。公式：P=T*N/975=CONT。一般达到特定速度段时，按恒转矩，超过特定速度时，按恒功率运转。恒功率机械特性较复杂。对于每个变频控制柜，设计是整个系统重点，最能体现产品质量关键环节。对于变频控制柜，电气设计工程师应在如下设计方面入手。 1. 变频控制系统的原理图设计 2. 电路主路设计。 3. 电路控制路设计。包括常规控制电路， PLC控制接口电路，变频器联网等。 4. 变频控制柜的工艺设计。包括电气工艺设计，柜体板金工艺设计。

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