分析SEW變頻器使用中常遇到的問題和故障防范
SEW變頻器由于使用方法不正確或設(shè)置環(huán)境不合理,將容易造成變頻器誤動(dòng)作及發(fā)生故障,或者無法滿足預(yù)期的運(yùn)行效果。為防患于未然,事對故障原因進(jìn)行認(rèn)真分析顯得尤為重要。
外部的電磁感應(yīng)干擾:如果變頻器周圍存在干擾源,它們將通過輻射或電源線侵入變頻器的內(nèi)部,引起控制回路誤動(dòng)作,造成工作不正?;蛲C(jī),嚴(yán)重時(shí)甚損壞變頻器。提高變頻器自身的抗干擾能力固然重要,但由于受裝置成本限制,在外部采取噪聲抑制措施,消除干擾源顯得更合理、更必要。以下幾項(xiàng)措施是對噪聲干擾實(shí)行“三不”原則的具體方法:變頻器周圍所有繼電器、接觸器的控制線圈上需加裝防止沖擊電壓的吸收裝置,如RC吸收器;盡量縮短控制回路的配線距離,并使其與主線路分離;采用屏蔽線回路,須按規(guī)定進(jìn)行,若線路較長,應(yīng)采用合理的中繼方式;變頻器接地端子應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行,不能同電焊、動(dòng)力接地混用;變頻器輸入端安裝噪聲濾波器,避免由電源進(jìn)線引入干擾。
SEW變頻器安裝環(huán)境:變頻器屬于電子器件裝置,在其規(guī)格書中有詳細(xì)安裝使用環(huán)境的要求。在特殊情況下,若確實(shí)無法滿足這些要求,必須盡量采用相應(yīng)抑制措施:振動(dòng)是對電子器件造成機(jī)械損傷的主要原因,對于振動(dòng)沖擊較大的場合,應(yīng)采用橡膠等避振措施;潮濕、腐蝕性氣體及塵埃等將造成電子器件生銹、接觸不良、緣降低而形成短路,作為防范措施,應(yīng)對控制板進(jìn)行防腐防塵處理,并采用封閉式結(jié)構(gòu);溫度是影響電子器件壽命及性的重要因素,特別是半導(dǎo)體器件,應(yīng)根據(jù)裝置要求的環(huán)境條件安裝空調(diào)或避免日光直射。
除上述3點(diǎn)外,定期檢查變頻器的空氣濾清器及冷卻風(fēng)扇也是非常必要的。對于特殊的高寒場合,為防止微處理器因溫度過低不能正常工作,應(yīng)采取設(shè)置空間加熱器等必要措施。
電源異常:電源異常表現(xiàn)為各種形式,但大致分以下3種,即缺相、低電壓、停電,有時(shí)也出現(xiàn)它們的混和形式。這些異?,F(xiàn)象的主要原因多半是輸電線路因風(fēng)、雪、雷擊造成的,有時(shí)也因?yàn)橥╇娤到y(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)對地短路及相間短路。而雷擊因地域和季節(jié)有很大差異。除電壓波動(dòng)外,有些電網(wǎng)或自行發(fā)電單位,也會出現(xiàn)頻率波動(dòng),并且這些現(xiàn)象有時(shí)在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)出現(xiàn),為設(shè)備的正常運(yùn)行,對變頻器供電電源也提出相應(yīng)要求。
如果附近有直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)和電磁爐等設(shè)備,為防止這些設(shè)備投入時(shí)造成的電壓降低,應(yīng)和變頻器供電系統(tǒng)分離,減小相互影響;對于要求瞬時(shí)停電后仍能繼續(xù)運(yùn)行的場合,除選擇合適價(jià)格的變頻器外,還因預(yù)考慮負(fù)載電機(jī)的降速比例。變頻器和外部控制回路采用瞬停補(bǔ)償方式,當(dāng)電壓回復(fù)后,通過速度追蹤和測速電機(jī)的檢測來防止在加速中的過電流;對于要求必須量需運(yùn)行的設(shè)備,要對變頻器加裝自動(dòng)切換的不停電電源裝置。
二極管輸入及使用單相控制電源的變頻器,雖然在缺相狀態(tài)也能繼續(xù)工作,但整流器中個(gè)別器件電流過大及電容器的脈沖電流過大,若長期運(yùn)行將對變頻器的壽命及性造成不良影響,應(yīng)及早檢查處理。
SEW變頻器雷擊、感應(yīng)雷電:雷擊或感應(yīng)雷擊形成的沖擊電壓有時(shí)也能造成變頻器的損壞。此外,當(dāng)電源系統(tǒng)次側(cè)帶有真空斷路器時(shí),短路器開閉也能產(chǎn)生較高的沖擊電壓。變壓器次側(cè)真空斷路器斷開時(shí),通過耦合在二次側(cè)形成很高的電壓沖擊尖峰。
為防止因沖擊電壓造成過電壓損壞,通常需要在變頻器的輸入端加壓敏電阻等吸收器件,輸入電壓不高于變頻器主回路期間所允許的大電壓。當(dāng)使用真空斷路器時(shí),應(yīng)盡量采用沖擊形成追加RC浪涌吸收器。若變壓器次側(cè)有真空斷路器,因在控制時(shí)序上真空斷路器動(dòng)作前將變頻器斷開。
SEW變頻器過去的晶體管變頻器主要有以下缺點(diǎn):容易跳閘、不容易再起動(dòng)、過負(fù)載能力低。由于IGBT及CPU的迅速發(fā)展,變頻器內(nèi)部增加了完善的自診斷及故障防范功能,大幅度提高了變頻器的性。
SEW變頻器如果使用矢量控制變頻器中的“全域自動(dòng)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償功能”,其中“起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不足”、“環(huán)境條件變化造成出力下降”等故障原因,將得到很好的克服。該功能是利用變頻器內(nèi)部的微型計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算,計(jì)算出當(dāng)前時(shí)刻所需要的轉(zhuǎn)矩,迅速對輸出電壓進(jìn)行修正和補(bǔ)償,以抵消因外部條件變化而造成的變頻器輸出轉(zhuǎn)矩變化。
此外,由于SEW變頻器的軟件開發(fā)更加完善,可以預(yù)在變頻器的內(nèi)部設(shè)置各種故障防止措施,并使故障化解后仍能保持繼續(xù)運(yùn)行,例如:對自由停車過程中的電機(jī)進(jìn)行再起動(dòng);對內(nèi)部故障自動(dòng)復(fù)位并保持連續(xù)運(yùn)行;負(fù)載轉(zhuǎn)矩過大時(shí)能自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行曲線,避免Trip;能夠?qū)C(jī)械系統(tǒng)的異常轉(zhuǎn)矩進(jìn)行檢測。
、可調(diào)的轉(zhuǎn)矩極限:通過變頻調(diào)速后,能夠設(shè)置相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩極限來保護(hù)機(jī)械不致?lián)p壞,從而工藝過程的連續(xù)性和產(chǎn)品的性。目前的變頻技術(shù)使得不僅轉(zhuǎn)矩極限可調(diào),甚轉(zhuǎn)矩的控制精度都能達(dá)到3%~5%左右。在工頻狀態(tài)下,電機(jī)只能通過檢測電流值或熱保護(hù)來進(jìn)行控制,而無法像在變頻控制樣設(shè)置的轉(zhuǎn)矩值來動(dòng)作。
二、受控的停止方式:如同可控的加速樣, 在變頻調(diào)速中, 停止方式可以受控,并且有不同的停止方式可以選擇(減速停車、自由停車、減速停車+直流制動(dòng)),同樣它能減少對機(jī)械部件和電機(jī)的沖擊,從而使整個(gè)系統(tǒng)更加,壽命也會相應(yīng)增加。
三、SEW變頻器節(jié)能主要表現(xiàn)在風(fēng)機(jī)、水泵的應(yīng)用上。為了的性,各種機(jī)械在設(shè)計(jì)配用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí),都留有定的富余量。當(dāng)電機(jī)不能在滿負(fù)荷下運(yùn)行時(shí),除達(dá)到動(dòng)力驅(qū)動(dòng)要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成電能的浪費(fèi)。風(fēng)機(jī)、泵類等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量,其輸入功率大,且的能源消耗在擋板、閥門的截流過程中。當(dāng)使用變頻調(diào)速時(shí),如果流量要求減小,通過降低泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速即可滿足要求。
四、可以降低電力線路電壓波動(dòng),因?yàn)殡妷合陆祵?dǎo)致同供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓敏感設(shè)備故障跳閘或工作異常,采用了艾米克變頻器后,變頻器的作用能在零頻零壓時(shí)逐步啟動(dòng),這樣能更大程度的消除電壓下降;
五、SEW變頻器的作用可以減少對電網(wǎng)的沖擊,就不會造成峰谷差值過大的問題。
六SEW變頻器的作用可以加速功能可控,從而按照用戶的需要進(jìn)行平滑加速;
七、變頻器的作用是控制電機(jī)運(yùn)行速度;
八、變頻器的作用是電機(jī)的和設(shè)備停止方式可控,使整個(gè)設(shè)備和系統(tǒng)更加安全,壽命也會相應(yīng)增加;
九、變頻器的作用是控制電機(jī)的啟動(dòng)電流,充分降低啟動(dòng)電流,使電機(jī)的維護(hù)成本降低;
十、變頻器的作用還可以減少機(jī)械傳動(dòng)部件的磨損,從而降低采購成本,同時(shí)可以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。