Vacon低壓變頻器應(yīng)用分析

摘要：本文簡要敘述一下vacon低壓變頻器的功能、選型及應(yīng)用。

        1　引言

　　vacon低壓變頻器是將用戶的通用需求與個(gè)性化需求、行業(yè)性需求有機(jī)的融為一體的產(chǎn)物。通過簡易的plc、靈活的輸入輸出端子、脈沖頻率給定、停電和停機(jī)參數(shù)存儲(chǔ)選擇、頻率給定通道與運(yùn)行命令通道捆綁等，實(shí)現(xiàn)了簡易的數(shù)控。它還以獨(dú)特的方式實(shí)現(xiàn)了高轉(zhuǎn)矩、高精度、寬調(diào)速驅(qū)動(dòng)，滿足低壓變頻器高性能化的要求。

　　2　變頻器的選型、安裝

　　低壓變頻器可用在風(fēng)機(jī)、水泵、機(jī)床主驅(qū)動(dòng)等場合。按所需輸入輸出電壓等級(jí)、電機(jī)適用的最大功率等來選用。另外變頻器內(nèi)含制動(dòng)單元，如果有能耗制動(dòng)要求，要按圖1連線安裝選配制動(dòng)電阻。

　　變頻器應(yīng)安裝在通風(fēng)良好的地方，一般應(yīng)垂直安裝。

　　圖1　制動(dòng)電阻示意圖

　　安裝環(huán)境要求:

　　(1)環(huán)境溫度要求在-10℃—40℃的范圍內(nèi)，如溫度超過40℃，需采取降溫措施。

　　(2)避免有水滴、蒸汽、灰塵及金屬微粒的場所。

　　(3)嚴(yán)禁在有腐蝕性、爆炸性氣體場所安裝。

　　(4)若電器柜內(nèi)有多臺(tái)變頻器安裝，則變頻器之間要用導(dǎo)流板隔開，并用電風(fēng)扇充分冷卻。

　　3　變頻器的運(yùn)行和操作說明

　　變頻器的運(yùn)行包括:

　　(1)運(yùn)行命令通道，可分led鍵盤顯示單元、控制端子、串行口。

　　(2)頻率給定通道。

　　(3)工作狀態(tài)，可分停機(jī)狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、電機(jī)參數(shù)自整定狀態(tài)。

　　(4)變頻器運(yùn)行方式，可分點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行、閉環(huán)運(yùn)行、plc運(yùn)行、多段速度運(yùn)行。

　　led鍵盤顯示單元是變頻器接受命令、顯示參數(shù)的主要單元，它包括顯示區(qū)、led指示區(qū)、編程功能鍵、運(yùn)行指令鍵、停止復(fù)位鍵、數(shù)字修改鍵等。led鍵盤顯示單元操作簡單、方便。從顯示區(qū)可直觀的看到各參數(shù)的設(shè)定和不同的運(yùn)行狀態(tài)以及異常內(nèi)容。

　　4 變頻器的部分功能介紹

　　(1)電機(jī)停止方式的設(shè)定。決定電機(jī)停止方式，通常取決于負(fù)載或機(jī)械停止時(shí)的方式來設(shè)定，如機(jī)械停止時(shí)，電機(jī)需立即停止，以免造成人身安全或物料浪費(fèi)，這時(shí)就要設(shè)定為減速剎車方式。如機(jī)械停止時(shí)，電機(jī)空轉(zhuǎn)無妨或負(fù)載撓性很大，這時(shí)就要設(shè)定為自由運(yùn)轉(zhuǎn)方式。

　　(2)v/f曲線的設(shè)定。此設(shè)定是為了滿足不同的負(fù)載特性的需求，象水泵、風(fēng)機(jī)類變轉(zhuǎn)矩負(fù)載，可根據(jù)負(fù)載特性調(diào)整，以達(dá)到最佳的節(jié)能效果。

圖2　直線加減速

圖3　s曲線加減速

　　3)加減速方式的設(shè)定。包括直線加減速的設(shè)定，即輸出頻率按照恒定的斜率遞增或遞減。如圖2。s形曲線加減速的設(shè)定，即輸出頻率按照s形曲線遞增或遞減。如圖3。自動(dòng)加減速的設(shè)定，即根據(jù)負(fù)載狀況，保持變頻器輸出電流在自動(dòng)限流水平之下平穩(wěn)地完成加減速的過程。如圖4。

圖4　自動(dòng)加減速

　　(4)過電壓失速防止功能設(shè)定。此功能的設(shè)定是針對(duì)負(fù)載慣量不確定的場合下設(shè)定。當(dāng)正常負(fù)載下停止時(shí)并不會(huì)產(chǎn)生減速過電壓的現(xiàn)象且滿足所設(shè)定的減速時(shí)間。但偶爾負(fù)載回升慣量增加，停止時(shí)不能因過電壓而跳機(jī)。此時(shí)，變頻器便會(huì)自動(dòng)的將減速時(shí)間加長直到停止。如圖5是過電壓失速防止功能示意圖。

圖5　過電壓失速防止功能圖

　　(5)輸出頻率上下限的設(shè)定。輸出頻率上下限的設(shè)定主要是防止人們的誤操作，避免造成電機(jī)因運(yùn)轉(zhuǎn)頻率過低可能產(chǎn)生過熱現(xiàn)象，或是因速度過高造成機(jī)械磨損等因素。例如輸出頻率上限設(shè)定為50hz，而設(shè)定頻率為60hz時(shí)，此時(shí)輸出的最高頻率為50hz。輸出頻率下限設(shè)定為10hz，而最低運(yùn)轉(zhuǎn)頻率為1.5hz時(shí)，則啟動(dòng)時(shí)以10hz開始運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　(6)簡易plc可程序運(yùn)行模式選擇。簡易plc可程序功能是一個(gè)多段速度發(fā)生器，變頻器能根據(jù)運(yùn)行時(shí)間自動(dòng)變換運(yùn)行頻率和方向，以滿足工藝要求。此參數(shù)通常應(yīng)用在機(jī)械類產(chǎn)品上，可取代一些傳統(tǒng)的繼電器、開關(guān)、定時(shí)器等控制線路。

　　這里只介紹了幾種重要的變頻器功能應(yīng)用，詳細(xì)功能請(qǐng)參閱使用手冊(cè)。

　　5　變頻器使用時(shí)的注意事項(xiàng)

　　變頻器越來越廣泛的應(yīng)用在各行各業(yè)，特別在機(jī)床行業(yè)應(yīng)用較多。它以合理的價(jià)格、優(yōu)秀的功能替代了長期延用的接觸器等控制器件控制的線路。變頻器在機(jī)床類中使用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

　　(1)由于vacon低壓變頻器是電壓型變頻器，輸出電壓是pwm波。含有一定的諧波。使用時(shí)電機(jī)的震動(dòng)、噪聲等同工頻相比略有增加。

　　(2)變頻器在驅(qū)動(dòng)長期低速運(yùn)行的電機(jī)時(shí)，由于電機(jī)的散熱效果變差，必須降低輸出轉(zhuǎn)矩。

　　(3)對(duì)于提升負(fù)載類的場合下，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)負(fù)轉(zhuǎn)矩發(fā)生，這時(shí)變頻器會(huì)產(chǎn)生過流或過壓而跳閘。這種情況下應(yīng)合理選配制動(dòng)電阻。

　　(4)變頻器在一定的輸出頻率范圍內(nèi)，可能會(huì)出現(xiàn)與負(fù)載機(jī)械震動(dòng)點(diǎn)發(fā)生諧振現(xiàn)象，使得機(jī)械精度變差。為了解決這個(gè)問題，事前必須設(shè)置跳躍頻率來避開共振點(diǎn)。

　　(5)如果需要在變頻器輸出側(cè)和電機(jī)之間安裝接觸器等控制器件，請(qǐng)確保在變頻器無輸出時(shí)進(jìn)行控制操作，否則可能會(huì)損壞變頻器。