變頻器維修入門

變頻器維修入門

　　作為一個(gè)在憑良變頻器維修培訓(xùn)學(xué)校的老師，經(jīng)常會(huì)有零基礎(chǔ)的學(xué)生問我一些關(guān)于變頻器維修的知識(shí)。今天學(xué)習(xí)啦小編就把這些知識(shí)總結(jié)出來和大家分享，希望能對(duì)想學(xué)變頻器維修的你們有幫助。

　　變頻器維修入門初學(xué)者必看的21個(gè)知識(shí)點(diǎn)

　　1、什么是變頻器?

　　變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。簡(jiǎn)單說變頻器是電源轉(zhuǎn)換裝置。

　　2、PWM和PAM的不同點(diǎn)是什么?

　　PWM是英文Pulse Width Modulation(脈沖寬度調(diào)制)縮寫，按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖寬度，以調(diào)節(jié)輸出量和波形的一種調(diào)值方式。PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脈沖幅度調(diào)制)縮寫，是按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖幅度，以調(diào)節(jié)輸出量值和波形的一種調(diào)制方式。

　　3、電壓型與電流型有什么不同?

　　變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容;電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。

　　4、為什么變頻器的電壓與頻率成比例的改變?

　　異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是電機(jī)的磁通與轉(zhuǎn)子內(nèi)流過電流之間相互作用而產(chǎn)生的，在額定頻率下，如果電壓一定而只降低頻率，那么磁通就過大，磁回路飽和，嚴(yán)重時(shí)將燒毀電機(jī)。因此，頻率與電壓要成比例地改變，即改變頻率的同時(shí)也改變變頻器的輸出電壓，使電動(dòng)機(jī)的磁通保持一定，避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生。這種控制方式多用于風(fēng)機(jī)、泵類節(jié)能型變頻器。

　　5、電動(dòng)機(jī)使用工頻電源驅(qū)動(dòng)時(shí),電壓下降則電流增加;對(duì)于變頻器驅(qū)動(dòng),如果頻率下降時(shí)電壓也下降，那么電流是否增加?

　　頻率下降(低速)時(shí),如果輸出相同的功率,則電流增加,但在轉(zhuǎn)矩一定的條件下,電流幾乎不變。

　　6、采用變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)的起動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩怎樣?

　　采用變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著電機(jī)的加速相應(yīng)提高頻率和電壓，起動(dòng)電流被限制在150%額定電流以下(根據(jù)機(jī)種不同，為125%~200%)。用工頻電源直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流為6~7倍，因此，將產(chǎn)生機(jī)械電氣上的沖擊。采用變頻器傳動(dòng)可以平滑地起動(dòng)(起動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng))。起動(dòng)電流為額定電流的1.2~1.5倍，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為70%~120%額定轉(zhuǎn)矩;對(duì)于帶有轉(zhuǎn)矩自動(dòng)增強(qiáng)功能的變頻器，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為100%以上，可以帶全負(fù)載起動(dòng)。

　　7、V/f模式是什么意思?

　　頻率下降時(shí)電壓V也成比例下降，這個(gè)問題已在回答4說明。V與f的比例關(guān)系是考慮了電機(jī)特性而預(yù)先決定的，通常在控制器的存儲(chǔ)裝置(ROM)中存有幾種特性，可以用開關(guān)或標(biāo)度盤進(jìn)行選擇。

　　8、按比例地改V和f時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩如何變化?

　　頻率下降時(shí)完全成比例地降低電壓，電機(jī)將造成在低速下產(chǎn)生地轉(zhuǎn)矩有減小的傾向。因此，在低頻時(shí)給定V/f,要使輸出電壓提高一些,以便獲得一定地起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,這種補(bǔ)償稱增強(qiáng)起動(dòng)。可以采用各種方法實(shí)現(xiàn),有自動(dòng)進(jìn)行的方法、選擇V/f模式或調(diào)整電位器等方法。

　　9、在說明書上寫著變速范圍50~5Hz，即10:1，那么在6Hz以下就沒有輸出功率嗎?

　　在6Hz以下仍可輸出功率，但根據(jù)電機(jī)溫升和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小等條件，最低使用頻率取6Hz左右，此時(shí)電動(dòng)機(jī)可輸出額定轉(zhuǎn)矩而不會(huì)引起嚴(yán)重的發(fā)熱問題。變頻器實(shí)際輸出頻率(起動(dòng)頻率)根據(jù)機(jī)種為0.5~3Hz.

　　10、對(duì)于一般電機(jī)的組合是在50Hz以上也要求轉(zhuǎn)矩一定，是否可以?

　　通常情況下時(shí)不可以的。在50Hz以上，電壓不變，大體為恒功率特性，在高速下要求相同轉(zhuǎn)矩時(shí)，必須注意電機(jī)與變頻器容量的選擇。

　　11、所謂開環(huán)是什么意思?

　　給所使用的電機(jī)裝置設(shè)速度檢出器(PG)，將實(shí)際轉(zhuǎn)速反饋給控制裝置進(jìn)行控制的，稱為“閉環(huán)”，不用PG運(yùn)轉(zhuǎn)的就叫做“開環(huán)”。通用變頻器多為開環(huán)方式，也有的機(jī)種利用選件可進(jìn)行PG反饋。

　　12、實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)于給定速度有偏差時(shí)如何辦?

　　開環(huán)時(shí)，變頻器即使輸出給定頻率，電機(jī)在帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)差率的范圍內(nèi)(1%~5%)變動(dòng)。對(duì)于要求調(diào)速精度比較高，即使負(fù)載變動(dòng)也要求在近于給定速度下運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，可采用具有PG反饋功能的變頻器(選用件)。

　　13、如果用帶有PG的電機(jī)，進(jìn)行反饋后速度精度能提高嗎?

　　具有PG反饋功能的變頻器，精度有提高。但速度精度的只取決于PG本身的精度和變頻器輸出頻率的解析度。

　　14、失速防止功能是什么意思?

　　如果給定的加速時(shí)間過短，變頻器的輸出頻率變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過轉(zhuǎn)速(電角頻率)的變化，變頻器將因過電流而跳閘，運(yùn)轉(zhuǎn)停止，這就叫做失速。為了防止失速使電機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，就要檢出電流的大小進(jìn)行頻率控制。當(dāng)加速電流過大時(shí)適當(dāng)放慢加速速率。減速時(shí)也是如此。兩者結(jié)合起來就是失速功能。

　　15、 有加速時(shí)間與減速時(shí)間可以分別給定的機(jī)種，和加減速時(shí)間共同給定的機(jī)種，這有什么意義?

　　加減速可以分別給定的機(jī)種，對(duì)于短時(shí)間加速、緩慢減速場(chǎng)合，或者對(duì)于小型機(jī)床需要嚴(yán)格給定生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間的場(chǎng)合是適宜的，但對(duì)于風(fēng)機(jī)傳動(dòng)等場(chǎng)合，加減速時(shí)間都較長(zhǎng)，加速時(shí)間和減速時(shí)間可以共同給定。

　　16、 什么是再生制動(dòng)?

　　電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中如果降低指令頻率，由于負(fù)載慣性大電動(dòng)機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)行，作為制動(dòng)器而工作，這就叫做再生(電氣)制動(dòng)。

　　17 、是否能得到更大的制動(dòng)力?

　　從電機(jī)再生出來的能量貯積在變頻器的濾波電容器中，由于電容器的容量和耐壓的關(guān)系，通用變頻器的再生制動(dòng)力約為額定轉(zhuǎn)矩的10%~20%。如采用選用件制動(dòng)單元，可以達(dá)到50%~100%。

　　18 、轉(zhuǎn)矩提升問題

　　自控系統(tǒng)的設(shè)定信號(hào)可通過變頻器靈活自如地指揮頻率變化，控制工藝指標(biāo)，如在煙草行業(yè)的糖料、香料工序，可由皮帶稱的流量信號(hào)來控制變頻器頻率，使泵的轉(zhuǎn)速隨流量信號(hào)自動(dòng)變化，調(diào)節(jié)加料量，均勻地加入香精、糖料。也可利用生產(chǎn)線起停信號(hào)通過正、反端子控制變頻器的起、停及正、反轉(zhuǎn)，成為自動(dòng)流水線的一部分。此外在流水生產(chǎn)線上，當(dāng)前方設(shè)備有故障時(shí)后方設(shè)備應(yīng)自動(dòng)停機(jī)。變頻器的緊急停止端可以實(shí)現(xiàn)這一功能。在SANKEN、MF、FUT和FVT系列變頻器中可以預(yù)先設(shè)定三四個(gè)甚至多達(dá)七個(gè)頻率，在有些設(shè)備上可據(jù)此設(shè)置自動(dòng)生產(chǎn)流程。設(shè)定好工作頻率及時(shí)間后，變頻器可使電機(jī)按順序在不同的時(shí)間以不同的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，形成一個(gè)自動(dòng)的生產(chǎn)流程。

　　19、電機(jī)超過50HZ時(shí)應(yīng)注意什么問題?

　　1)機(jī)械和裝置在該轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)要充分可能(機(jī)械強(qiáng)度、噪聲、振動(dòng)等)

　　2)電機(jī)進(jìn)入恒功率輸出范圍，其輸出轉(zhuǎn)矩要能夠維持工作(風(fēng)機(jī)、泵等軸輸出功率與速度 的立方成比例增加，所以轉(zhuǎn)速少許升高時(shí)要注意)

　　3)產(chǎn)生軸承壽命問題，要充分加以考慮。

　　4)對(duì)于中容量以上的電機(jī)特別是2級(jí)電機(jī)，在50HZ以上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要特別注意。

　　20、要想提高輸送帶的速度，以80HZ運(yùn)轉(zhuǎn)，變頻器的容量該怎樣選擇?

　　設(shè)基準(zhǔn)速度為50HZ，50HZ以上為恒功率輸出特性。像輸送帶這樣的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載增速時(shí)，容量需要增大為80/50=1。6倍。電機(jī)容量也像變頻器一樣增大。

　　21、 想使兩臺(tái)2。2KW、4級(jí)電機(jī)順序起動(dòng)，用一臺(tái)變頻器傳動(dòng)時(shí)容量應(yīng)怎樣考慮?

　　如果兩臺(tái)2。2KW的電機(jī)同時(shí)起動(dòng)、同時(shí)停止，設(shè)2。2KW的額定電流為5A，那么以兩倍的10A計(jì)算用5。5KW(額定電流11A)的變頻器就足夠了。順序起動(dòng)時(shí)，第2臺(tái)電機(jī)起動(dòng)所需要的電流，相當(dāng)于全壓起動(dòng)，以額定值的6倍計(jì)算，則需要能承受的過電流為(5+6X5)A=35A的變頻器，即以15KW以上，因此，用一臺(tái)變頻器進(jìn)行順序起動(dòng)在價(jià)格、大小方面沒有優(yōu)勢(shì)，以采用兩臺(tái)單獨(dú)的變頻器為好。

　　變頻器日常保養(yǎng)

　　定期除塵檢查風(fēng)扇進(jìn)風(fēng)口是否堵死，每月清掃空氣過濾器冷卻風(fēng)道及內(nèi)部灰塵。

　　定期檢查，應(yīng)一年進(jìn)行一次：檢查螺絲釘、螺栓以及即插件等是否松動(dòng)，輸入輸出電抗器的對(duì)地及相間電阻是否有短路現(xiàn)象，正常應(yīng)大于幾十兆歐。導(dǎo)體及絕緣體是否有腐蝕現(xiàn)象，如有要及時(shí)用酒精擦拭干凈。測(cè)量開關(guān)電源輸出各電路電壓的平穩(wěn)性，如：5V、12V、15V、24V等電壓。接觸器的觸點(diǎn)是否有打火痕跡，嚴(yán)重的要更換同型號(hào)或大于原容量的新品接觸器;確認(rèn)控制電壓的正確性，進(jìn)行順序保護(hù)動(dòng)作試驗(yàn);確認(rèn)保護(hù)顯示回路無異常;確認(rèn)變頻器在單獨(dú)運(yùn)行時(shí)輸出電壓的平衡度。

　　認(rèn)真做好變頻器的日常維護(hù)保養(yǎng)及其檢修工作，內(nèi)容主要包括：

　　1、定期對(duì)變頻器進(jìn)行除塵，重點(diǎn)是整流柜、逆變柜和控制柜，必要時(shí)可將整流模塊、逆變模塊和控制柜內(nèi)的線路板拆出后進(jìn)行除塵。變頻器下進(jìn)風(fēng)口、上出風(fēng)口是否積塵或因積塵過多而堵塞。變頻器因本身散熱要求通風(fēng)量大，故運(yùn)行一定時(shí)間以后，表面積塵十分嚴(yán)重，須定期清潔除塵。

　　2、將變頻器前門打開, 后門拆開, 仔細(xì)檢查交、直流母排有無變形、腐蝕、氧化，母排連接處螺絲有無松脫，各安裝固定點(diǎn)處堅(jiān)固螺絲有無松脫，固定用絕緣片或絕緣柱有無老化開裂或變形，如有應(yīng)及時(shí)更換，重新緊固，對(duì)已發(fā)生變形的母排須校正后重新安裝。

　　3、對(duì)線路板、母排等除塵后，進(jìn)行必要的防腐處理，涂刷絕緣漆，對(duì)已出現(xiàn)局部放電、拉弧的母排須去除其毛刺后，再進(jìn)行處理。對(duì)已絕緣擊穿的絕緣板，須去除其損壞部分，在其損壞附近用相應(yīng)絕緣等級(jí)的絕緣板對(duì)其進(jìn)行隔絕處理，緊固并測(cè)試絕緣并認(rèn)為合格后方可投入使用。

　　4、 整流柜、逆變柜內(nèi)風(fēng)扇運(yùn)行及轉(zhuǎn)動(dòng)是否正常，停機(jī)時(shí)，用手轉(zhuǎn)動(dòng)，觀察軸承有無卡死或雜音，必要時(shí)更換軸承或維修。

　　5、對(duì)輸入、整流及逆變、直流輸入快熔進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)燒毀及時(shí)更換。

　　6、中間直流回路中的電容器有無漏液，外殼有無膨脹、鼓泡或變形，安全閥是否破裂，有條件的可對(duì)電容容量、漏電流、耐壓等進(jìn)行測(cè)試，對(duì)不符合要求的電容進(jìn)行更換，對(duì)新電容或長(zhǎng)期閑置未使用的電容，更換前須對(duì)其進(jìn)行鈍化處理。濾波電容的使用周期一般為5年，對(duì)使用時(shí)間在5年以上，電容容量、漏電流、耐壓等指標(biāo)明顯偏離檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的，應(yīng)酌情部分或全部更換。

　　7、對(duì)整流、逆變部分的二極管、GTO用萬用表進(jìn)行電氣檢測(cè)，測(cè)定其正向、反向電阻值，并在事先制定好的表格內(nèi)認(rèn)真做好記錄，看各極間阻值是否正常，同一型號(hào)的器件一致性是否良好，必要時(shí)進(jìn)行更換。

　　8、對(duì)A1、A2進(jìn)線柜內(nèi)的主接觸器及其它輔助接觸器進(jìn)行檢查，仔細(xì)觀察各接觸器動(dòng)靜觸頭有無拉弧、毛刺或表面氧化、凹凸不平，發(fā)現(xiàn)此類問題應(yīng)對(duì)其相應(yīng)的動(dòng)靜觸頭進(jìn)行更換，確保其接觸安全可靠。

　　9、仔細(xì)檢查端子排有無老化、松脫，是否存在短路隱性故障，各連接線連接是否牢固，線皮有無破損，各電路板接插頭接插是否牢固。進(jìn)出主電源線連接是否可靠，連接處有無發(fā)熱氧化等現(xiàn)象，接地是否良好。

　　10、 電抗器有無異常鳴叫、振動(dòng)或糊味。

　　另外，有條件的可對(duì)濾波后的直流波形、逆變輸出波形及輸入電源諧波成分進(jìn)行測(cè)定

　　變頻器設(shè)備品牌

　　日本富士 三菱 西門子 羅克韋爾 LG,西門子,,歐姆龍,丹佛斯,羅克韋爾,臺(tái)達(dá),施耐德，ABB，艾默生，匯川，松下，AB，英威騰，歐瑞，臺(tái)安，臺(tái)宇，康沃[5]等