變頻器已經(jīng)是用于工業(yè)設(shè)備的通用電氣附件,并且它們已經(jīng)在某些民用領(lǐng)域中得到了廣泛的使用。 盡管它們主要用于異步電動(dòng)機(jī)速度控制,但只要它們需要電動(dòng)機(jī)速度控制,它們現(xiàn)在就已基本使用。 但從本質(zhì)上講,同步伺服電機(jī)也可以理解為一種特殊的變頻器。 對(duì)于普通電工而言,確實(shí)有必要掌握其用法和簡(jiǎn)單的維護(hù)技術(shù)。 只需將其視為具有可變電壓和頻率的交流電源即可。 由于它是電源,因此主電路是輸入和輸出端子,然后輔助一些操作功能。 通過(guò)掌握這一點(diǎn),您可以了解任何逆變器的電路和原理都是相似的。
這是逆變器主電路的結(jié)構(gòu)圖??梢钥闯觯漭斎胪ǔ槿郃C 380伏(某些單相輸入為220伏),并且三相AC 380伏通過(guò)整流橋整流為530。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的濾波和電容器電壓穩(wěn)定后,通過(guò)使用PWM斬波的形式,通過(guò)使用6個(gè)IGBT和其他開(kāi)關(guān)管,將大約伏特的直流電壓轉(zhuǎn)換為具有可調(diào)頻率和電壓的三相交流電源輸出。 UVW是電動(dòng)機(jī)根據(jù)電動(dòng)機(jī)控制理論,異步電動(dòng)機(jī)的速度與電源的頻率成正比,因此可以通過(guò)調(diào)節(jié)頻率來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的速度。但是,如果頻率變化且電壓保持不變,則將需要較大的氣隙磁通量。導(dǎo)致磁路飽和,容易燒毀電動(dòng)機(jī),因此有必要在保持一定的V / F(電壓頻率比)的同時(shí)將V / F(電壓頻率比)設(shè)為恒定值。電機(jī)可以以恒定轉(zhuǎn)矩工作。 。
由于需要調(diào)整變頻器的參數(shù),因此有必要在許多情況下調(diào)整V / F比以滿足不同的負(fù)載要求。如果將V / F比率設(shè)置得太大,可能會(huì)導(dǎo)致加速,過(guò)電流,速度不穩(wěn)定和其他問(wèn)題。如果V / F太小,則電動(dòng)機(jī)將變?nèi)?。在某些逆變器中,此V / F比也稱為轉(zhuǎn)矩提升。有自動(dòng)和手動(dòng)模式選擇。自動(dòng)模式會(huì)自動(dòng)更改和調(diào)整,而手動(dòng)模式則需要用戶進(jìn)行設(shè)置。
由于調(diào)整頻率就是調(diào)整速度,因此在某些情況下,速度不能太快,并且需要設(shè)置一定的限制。因此,存在上限頻率和***大頻率參數(shù)。您可以根據(jù)所需的電動(dòng)機(jī)速度選擇尺寸。通常,工廠為50HZ。電機(jī)的上限速度約為額定速度。
由于逆變器是斬波輸出,因此將模擬正弦波提供給電動(dòng)機(jī),因此在低頻時(shí),輸出脈沖密度不夠,波形嚴(yán)重失真,因此速度非常不穩(wěn)定,因此請(qǐng)嘗試使逆變器在低頻狀態(tài)下工作。還有一些參數(shù)選項(xiàng),例如***小頻率,起始頻率等。
由于考慮了電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)問(wèn)題,因此逆變器將具有過(guò)載和過(guò)流保護(hù)參數(shù),這些參數(shù)通常根據(jù)電動(dòng)機(jī)額定電流的百分比(例如150%)進(jìn)行選擇,該百分比是電動(dòng)機(jī)額定電流的1.5倍以上。過(guò)電流保護(hù)它將起作用,這些保護(hù)值應(yīng)根據(jù)負(fù)載的大小進(jìn)行設(shè)置。
變頻器設(shè)置完成后可以自動(dòng)運(yùn)行,但是需要人們控制,因此需要通過(guò)人機(jī)交互來(lái)設(shè)置一些參數(shù)。例如,人們希望變頻器通過(guò)按面板或外部按鈕進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài)。要啟動(dòng)它,這時(shí)將設(shè)置啟動(dòng)命令源參數(shù),具體取決于您需要選擇面板還是外部端子作為命令源。啟動(dòng)后,人們需要調(diào)整不同的速度需求,即設(shè)置不同的速度,并且頻率值也可以通過(guò)面板設(shè)置或外部端子給出,因此可以選擇頻率源。另一方面,外部速度控制主要基于模擬量設(shè)置,例如通過(guò)電位計(jì)將電壓分壓到逆變器中,或者通過(guò)PLC的模擬輸出,有些東西是多級(jí)速度設(shè)置或通訊設(shè)置。所有都需要根據(jù)逆變器手冊(cè)進(jìn)行調(diào)整。
電機(jī)需要根據(jù)需要設(shè)置加減速時(shí)間。如果負(fù)載很重要,則可以將加速時(shí)間設(shè)置為更長(zhǎng),如果負(fù)載較輕,則可以將加速時(shí)間設(shè)置為更短。
一般上邊這些變頻器設(shè)定好,變頻器就可以使用了,有些特殊的場(chǎng)合,需要設(shè)定轉(zhuǎn)速表的給定方式,或者幾臺(tái)變頻器需要同步的,需要幾個(gè)變頻器互相給定頻率值。還需要選擇了矢量控制的模式,矢量控制,可以簡(jiǎn)單理解成一種精度要求高點(diǎn)的控制模式,現(xiàn)在一般都帶自動(dòng)整定電機(jī)參數(shù)了,接好線,設(shè)定好啟動(dòng)參數(shù),直接啟動(dòng)就可以自動(dòng)調(diào)整匹配電機(jī)參數(shù)了。
變頻器設(shè)定好了,一般沒(méi)有問(wèn)題,連續(xù)運(yùn)行幾年是沒(méi)有問(wèn)題的,普通電工在維護(hù)時(shí)候,一般也就是看看電機(jī)的電流,電壓是否三相平衡,電機(jī)電流是否會(huì)過(guò)大,如果有報(bào)警,可以查報(bào)警手冊(cè)來(lái)找問(wèn)題。能維修的地方,也就是在保險(xiǎn)燒了,或者發(fā)現(xiàn)主回路短路了,更換一下IGBT模塊。電容老化了,容量下降,直接把母線電容更換掉。這些簡(jiǎn)單的維修知識(shí),作為電氣工程師和一般電工是足夠的了,工廠并不需要細(xì)化到電路板上的維修,板子壞了,可以更換板子。
如果想學(xué)變頻器維修,光有以上的知識(shí)是不夠的,嚴(yán)格而言,變頻器維修是一門電子技術(shù)范疇,和家電維修這些事非常相近的。所以需要掌握《模擬電路》,《數(shù)字電路》,《電機(jī)拖動(dòng)》,《單片機(jī)原理》等專業(yè)課程,而且需要有一定的電烙鐵焊接能力,變頻器板子基本上都是貼片的,電子維修和電氣維修的思路也有一定的差異,電子維修除了掌握一定的理論知識(shí),更多時(shí)候是需要很強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)操能力,很多都是通過(guò)更換一大片電子元件來(lái)修好東西的,這個(gè)和電氣上有點(diǎn)差異。
另外變頻器如何拆裝,清理,分開(kāi)試機(jī),都需要在實(shí)踐中摸索規(guī)律,很多變頻器是沒(méi)有圖紙的,有時(shí)候還需要把電路板反畫一部分電路圖來(lái)分析電路找故障點(diǎn),這些都需要一個(gè)積累過(guò)程,并不是某個(gè)老師或者某本書(shū)一時(shí)半會(huì)能教會(huì)你的。