變頻器維修基本參數(shù)的調(diào)試

1、變頻器維修參數(shù)調(diào)試的重要性

對(duì)于一名維修工程師，光有變頻器硬件電路的維修技術(shù)是不夠的，還要學(xué)會(huì)變頻器參數(shù)的調(diào)試，因?yàn)樽冾l器是個(gè)特殊的商品，光買回來硬件是不夠的，還要能夠根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的具體情況來安裝及調(diào)配參數(shù)才能投入使用。維修變頻器的過程會(huì)有千變?nèi)f化的情況出現(xiàn)，很多問題是軟性故障，和參數(shù)有很大關(guān)系，也可能是設(shè)備的其他部件的關(guān)聯(lián)件有問題，所以必須學(xué)會(huì)調(diào)試參數(shù)才能從各種應(yīng)用情況中判斷其故障點(diǎn)所在，也只有學(xué)會(huì)了調(diào)試才能檢驗(yàn)維修的變頻器是否已經(jīng)恢復(fù)正常使用功能。因此學(xué)會(huì)調(diào)試參數(shù)，是一名維修工程師必須具備的基本素質(zhì)技巧。

2、變頻器維修基本參數(shù)的調(diào)試

變頻器功能參數(shù)很多，一般都有數(shù)十甚至上百個(gè)參數(shù)工用戶選擇。實(shí)際應(yīng)用中，沒必要對(duì)每一參數(shù)都進(jìn)行設(shè)置和調(diào)試，多數(shù)只用采用出廠設(shè)定值即可。但有些參數(shù)由于和實(shí)際使用情況有很大關(guān)系，且有的還相互關(guān)聯(lián)，因此要根據(jù)實(shí)際進(jìn)行設(shè)定和調(diào)試。

因各類型變頻器功能有差異，而相同功能參數(shù)的名稱也不一致，現(xiàn)已富士變頻器基本參數(shù)名稱為例。由于基本參數(shù)都是各類型變頻器幾乎都有的，我們完全可以做到觸類旁通。

2.1 加減速時(shí)間

加速時(shí)間就是輸出頻率從0上升到最大頻率所需時(shí)間，減速時(shí)間是指從最大頻率下降到0所需時(shí)間。通常用頻率設(shè)定信號(hào)上升、下降來確定加減速時(shí)間。在電機(jī)加速時(shí)須限制頻率設(shè)定的上升率以防止過電流，減速時(shí)間則限制下降率以防止過電壓。

加減速時(shí)間設(shè)定要求是將加速電流限制在變頻器過電流容量以下，不使過流失速而引起變頻器跳閘。減速時(shí)間設(shè)定要點(diǎn)是防止平滑電路電壓過大，不使再生過壓失速而使變頻器跳閘。加減速時(shí)間可根據(jù)負(fù)載計(jì)算出來，但在調(diào)試中長(zhǎng)采取按負(fù)載和經(jīng)驗(yàn)先設(shè)定較長(zhǎng)加減速時(shí)間，通過啟停電動(dòng)機(jī)觀察有無過流、過壓報(bào)警，然后將加減速時(shí)間逐漸縮短，以運(yùn)轉(zhuǎn)中不發(fā)生報(bào)警為原則，重復(fù)操作幾次，便可確定出最佳加減速時(shí)間。

2.2、轉(zhuǎn)矩提升

轉(zhuǎn)矩提升又叫轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，是為補(bǔ)償因電動(dòng)機(jī)定子繞組電阻所引起的低速時(shí)轉(zhuǎn)矩降低，而把低頻率范圍V/F增大的方法。設(shè)定為自動(dòng)時(shí)，可使加速時(shí)的電壓自動(dòng)提升以補(bǔ)償啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)加速順利進(jìn)行。如采用手動(dòng)補(bǔ)償時(shí)，根據(jù)負(fù)載特性，尤其是負(fù)載的啟動(dòng)特性，通過試驗(yàn)可選出較佳曲線。對(duì)于專局負(fù)載，如選擇不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)低速時(shí)的輸出電壓過高，而浪費(fèi)電能的現(xiàn)象，甚至還會(huì)出現(xiàn)電機(jī)帶負(fù)載啟動(dòng)時(shí)電流過大而轉(zhuǎn)矩上不去的現(xiàn)象。

2.3電子熱過載保護(hù)

本功能為保護(hù)電機(jī)不會(huì)過熱而設(shè)置，它是變頻器內(nèi)CPU根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)電流值和頻率算出電動(dòng)機(jī)的溫升，從而進(jìn)行過熱保護(hù)。本功能只適用于一拖一場(chǎng)合，而在一拖多時(shí)，則應(yīng)在各臺(tái)電動(dòng)機(jī)上加裝熱繼電器。

電子熱保護(hù)設(shè)定值(%)=[電動(dòng)機(jī)額定電流(A)/變頻器額定輸出電流(A)]X100%.

2.4頻率限制

即變頻器輸出頻率的上、下限幅值。頻率限制是為防止誤操作或外接頻率設(shè)定信號(hào)源出故障，而引起輸出頻率的過高或過低，以防損壞設(shè)備的一種保護(hù)功能。在應(yīng)用中按實(shí)際情況設(shè)定即可。此功能還可做限速使用，如有的皮帶傳送機(jī)，由于輸送物料不太多，為減少機(jī)械和皮帶的磨損，可采用變頻器驅(qū)動(dòng)，并將變頻器上限頻率設(shè)定為某一頻率值，這樣就可使皮帶輸送機(jī)運(yùn)行在一個(gè)固定、較低的工作速度上。

2.5偏置頻率

有的又叫偏差頻率或頻率偏差設(shè)定，其用途是當(dāng)頻率由外部模擬信號(hào)(電壓或電流)進(jìn)行設(shè)定時(shí)，可用此功能調(diào)整頻率設(shè)定信號(hào)最低時(shí)輸出頻率的高低。

有的變頻器當(dāng)頻率設(shè)定信號(hào)為0時(shí)，偏差值可作用在0-fmax范圍內(nèi)，有的變頻器(如明電舍、三墾等)還可以對(duì)偏置極性進(jìn)行設(shè)定。如在調(diào)試中當(dāng)頻率設(shè)定信號(hào)為0時(shí)，變頻器輸出頻率不為0Hz，則此時(shí)將偏置頻率設(shè)定為負(fù)的xHz，即可使變頻器輸出頻率為0Hz.

2.6頻率設(shè)定信號(hào)增益

此功能僅在用外部模擬信號(hào)設(shè)定頻率時(shí)才有效。它是用來彌補(bǔ)外部設(shè)定信號(hào)電壓與變頻器內(nèi)電壓(+10V)的不一致問題，同時(shí)方便模擬設(shè)定信號(hào)電壓的選擇。設(shè)定時(shí)，當(dāng)模擬輸入信號(hào)為最大時(shí)，(如10v、5v、或20mA),求出可輸出V/F圖形的頻率百分?jǐn)?shù)并以此為參數(shù)進(jìn)行設(shè)定即可。如外部設(shè)定信號(hào)為0-5v時(shí)，若變頻器輸出頻率為0-50Hz，則增益信號(hào)設(shè)定為200%即可。

2.7轉(zhuǎn)矩限制

可分為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩限制和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩限制兩種，它是根據(jù)變頻器輸出電壓和電流值，經(jīng)CPU進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算，可對(duì)加減速和恒速運(yùn)行時(shí)的沖擊負(fù)載恢復(fù)特性有顯著改善。轉(zhuǎn)矩限制功能可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加速和減速控制。假設(shè)減速時(shí)間小于負(fù)載慣量時(shí)間時(shí)，也能保證電動(dòng)機(jī)按照轉(zhuǎn)矩設(shè)定值自動(dòng)加速和減速。

驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩功能提供了強(qiáng)大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，在穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)矩功能將控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差，而將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩限制在最大設(shè)定值內(nèi)，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩突然增大時(shí)，甚至在加速時(shí)間設(shè)定過短過時(shí)，也不會(huì)引起變頻器跳閘，在加速時(shí)間設(shè)定過短時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩也不會(huì)超過最大設(shè)定值。驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩大對(duì)啟動(dòng)有利，以設(shè)置80%-100%較妥。

制動(dòng)轉(zhuǎn)矩設(shè)定值越小，氣制動(dòng)力越大，適合急加減速的場(chǎng)合，如制動(dòng)轉(zhuǎn)矩設(shè)定數(shù)值設(shè)置過大會(huì)出現(xiàn)過壓報(bào)警現(xiàn)象。如制動(dòng)轉(zhuǎn)矩設(shè)置為0，可使加到主電容器的再生總量接近于0，從而使電機(jī)在減速時(shí)不使用制動(dòng)電阻也能減速至停轉(zhuǎn)而不會(huì)跳閘。但在有的負(fù)載上，如制動(dòng)轉(zhuǎn)矩設(shè)定為0時(shí)，減速時(shí)會(huì)出現(xiàn)短暫空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，造成變頻器反復(fù)啟動(dòng)，電流大幅波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使變頻器跳閘。

2.8加減速模式選擇

又叫加減速曲線選擇。一般變頻器有線性、非線性和S三中曲線，通常大多選擇線性曲線。非線性曲線適用于變轉(zhuǎn)矩負(fù)載，如風(fēng)機(jī)等，S曲線適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其加減速變化較為緩慢。設(shè)定時(shí)可根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性，選擇相應(yīng)曲線，但也有例外，例如在調(diào)試一臺(tái)引風(fēng)機(jī)的變頻器時(shí)，先將加減速曲線選擇非線性時(shí)，一啟動(dòng)變頻器就跳閘，調(diào)整改變?cè)S多參數(shù)無效果，后改為S曲線就正常了。其原因是啟動(dòng)前引風(fēng)機(jī)由于煙道煙氣流動(dòng)而自行轉(zhuǎn)動(dòng)，且反向而成為負(fù)向負(fù)載，這樣選取了S曲線，使剛啟動(dòng)時(shí)頻率上升速度較慢，從而避免了變頻器跳閘的發(fā)生，當(dāng)然這是針對(duì)沒有啟動(dòng)直流制動(dòng)功能的變頻器所采用的方法。

2.9轉(zhuǎn)矩矢量控制

矢量控制是基于理論上認(rèn)為異步電動(dòng)機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)具有相同的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生機(jī)理。矢量控制方式就是將定子電流分解成規(guī)定的磁場(chǎng)電流和轉(zhuǎn)矩電流分別進(jìn)行控制，同時(shí)將兩者合成后的定子電流輸出給電動(dòng)機(jī)，因此從原理上可得到與直流電動(dòng)機(jī)相同的控制性能。采用轉(zhuǎn)矩矢量控制功能，電動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)行條件下都能輸出最大轉(zhuǎn)矩，尤其是電動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)行區(qū)域。

現(xiàn)在的變頻器幾乎都采用與反饋矢量控制，由于變頻器能根據(jù)負(fù)載電流大小和相位進(jìn)行轉(zhuǎn)差補(bǔ)償，使電動(dòng)機(jī)具有很強(qiáng)的力學(xué)特性，對(duì)于多數(shù)場(chǎng)合已能滿足要求，不需在變頻器的外部設(shè)置速度反饋電路。這一功能的設(shè)定，可根據(jù)實(shí)際情況在有效和無效中選擇一項(xiàng)即可。

與之有關(guān)的功能是轉(zhuǎn)差補(bǔ)償控制，作用是為補(bǔ)償由負(fù)載波動(dòng)而引起的速度偏差，可加上對(duì)于負(fù)載電流的轉(zhuǎn)差頻率，這一功能主要用于定位控制。

2.10參數(shù)設(shè)置及故障

常用變頻器在使用中是否能滿足傳動(dòng)系統(tǒng)的要求，變頻器的參數(shù)設(shè)置非常重要，如果設(shè)置不正確，會(huì)導(dǎo)致變頻器不能正常工作。

A、參數(shù)設(shè)置

常用變頻器在出廠時(shí)，廠家對(duì)每一各參數(shù)都有一個(gè)默認(rèn)值，這些參數(shù)稱工廠值。在直接使用這些參數(shù)值得情況下，用戶能以面板操作方式正常運(yùn)行，但是面板操作并不能滿足大多數(shù)傳動(dòng)系統(tǒng)的要求。所以，用戶在使用變頻器前，要對(duì)變頻器參數(shù)進(jìn)行設(shè)置：

1)、確認(rèn)電動(dòng)機(jī)參數(shù)，變頻器在參數(shù)中設(shè)定電機(jī)的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、最大頻率，這些參數(shù)可以從電動(dòng)機(jī)銘牌上直接得到。

2)、變頻器采取的控制方式，即速度控制、轉(zhuǎn)矩控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后一般要根據(jù)控制精度，需要進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)辨識(shí)。

3)、設(shè)定變頻器的啟動(dòng)方式，一般變頻器在出廠時(shí)設(shè)定為面板啟動(dòng)，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況選擇啟動(dòng)方式，可以用面板、外部端子、通訊方式等幾種。

4)、給定信號(hào)的選擇，一般變頻器的頻率給定也可以有多種方式，面板給定，外部給定，外部電壓給定或電流給定、通訊方式給定、當(dāng)然對(duì)于變頻器的頻率給定也是這幾種方式的一種或幾種方式的集合。正確設(shè)置后變頻器基本上能正常工作。如要獲得更好的控制效果則只能根據(jù)實(shí)際情況修改相關(guān)參數(shù)。

B、參數(shù)設(shè)置類故障處理

一旦發(fā)生了參數(shù)設(shè)置類故障后，變頻器都不能正常運(yùn)行，一般可根據(jù)說明書進(jìn)行參數(shù)修改。如果不行，最好把所有參數(shù)恢復(fù)為出廠值。然后按上述步驟重新設(shè)置。對(duì)不不同公司變頻器參數(shù)恢復(fù)方式各不同。http://www.ynele.com/