變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、再次整流(直流變交流)、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成的。
1、西門子通用型變頻器的特點
西門子變頻器進入中國市場較晚,但是其增長速度最快。西門子變頻器主要分為通用型、工程型和專用型三類。西門子通用型變頻器快速增長的原因主要有以下幾個方面:
(1)不斷推出新產(chǎn)品,滿足不同用戶的特定要求。西門子產(chǎn)品一般的更新周期不超過5年。其產(chǎn)品能夠滿足不同用戶的特殊要求。
(2)強大的通訊功能和全面的配套軟件,是西門子自動化產(chǎn)品的一大特點。這在我國造紙、化工、鋼鐵、機械制造等諸多產(chǎn)業(yè)從技術(shù)改造向自動化控制全面推進的飛速發(fā)展過程中,尤顯其競爭優(yōu)勢。
(3)近兩年推出的MM4新一代變頻器,不僅具有西門子工程型變頻器MasterDrive的良好架構(gòu),還具有較高的性能價格比,雖然價格不高卻有著比同類產(chǎn)品更強大的功能。利用BiCo功能可以為更為復雜的功能進行編程,它可以在輸入(數(shù)字的,模擬的,串行通訊的等等)和輸出(變頻器的電流,頻率,模擬輸出,繼電器節(jié)點輸出等等)之間建立布爾代數(shù)式和數(shù)學關(guān)系式。
(4)MM4新一代變頻器不同于其他變頻器的另一個顯著特點是:他給用戶提供的是一個完全開放的編程平臺,使用戶可以根據(jù)自己的需要最大限度的合理利用有限的實現(xiàn)盡可能復雜的控制特性。它的幾十個自由功能塊可以代替PLC實現(xiàn)一些簡單的編程操作。
(5)由于價格低廉,變頻器在制造時不得已選用了一些底端的原器件,或者說在選用原器件時考慮的量太小。比如:耐壓,耐溫,耐電壓、電流沖擊等。因此,在我國使用的實踐中出現(xiàn)問題相對較多,這是令我們感到非常遺憾的地方。
2、常見故障現(xiàn)象分析及處理方法
一般來說,當你拿到一臺有故障的變頻器,再上電之前首先要用萬用表檢查一下整流橋和IGBT模塊有沒有燒,線路板上有沒有明顯燒損的痕跡。
具體方法是:
用萬用表(最好是用模擬表)的電阻1K檔,黑表棒接變頻器的直流端(-)極,用紅表棒分別測量變頻器的三相輸入端和三相輸出端的電阻,其阻值應該在5K-10K之間,三相阻值要一樣,輸出端的阻值比輸入端略小一些,并且沒有充放電現(xiàn)象。然后,反過來將紅表棒接變頻器的直流端(+)極,黑表棒分別測量變頻器三相輸入端和三相輸出端的電阻,其阻值應該在5K-10K之間,三相阻值要一樣,輸出端的阻值比輸入端略小一些,并且沒有充放電現(xiàn)象。否則,說明模塊損壞。這時候不能盲目上電,特別是整流橋損壞或線路板上有明顯的燒損痕跡的情況下尤其禁止上電,以免造成更大的損失。
如果以上測量結(jié)果表明模塊基本沒問題,可以上電觀察。
一、西門子變頻器主要特征:
380V-480V10%,三相,交流,7.5kW-250kW;
風機和泵類變轉(zhuǎn)矩負載專用;
牢固的EMC(電磁兼容性)設計;
控制信號的快速響應;
線性v/f控制,并帶有增強電機動態(tài)響應和控制特性的磁通電流控制(FCC),多點v/f控制;
內(nèi)置PID控制器;
快速電流限制,防止運行中不應有的跳閘;
數(shù)字量輸入6個,模擬量輸入2個,模擬量輸出2個,繼電器輸出3個;
具有15個固定頻率,4個跳轉(zhuǎn)頻率,可編程;
采用BiCo技術(shù),實現(xiàn)I/O端口自由連接;
集成RS485通訊接口,可選PROFIBUS-DP通訊模塊; 靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器,可選平滑功能;
三組參數(shù)切換功能:電機數(shù)據(jù)切換,命令數(shù)據(jù)切換。
二、西門子變頻器功能介紹:
手動/自動切換;
斷帶及缺水檢測、過載能力為140%額定負載電流,持續(xù)時間3秒和110%額定負載電流,持續(xù)時間60秒;
過電壓、欠電壓保護;
變頻器過溫保護;
接地故障保護,短路保護;
I2t電動機過熱保護;
PTC/KTY電機保護。
三、西門子變頻器選型時要確定以下幾點:
1)采用變頻的目的;恒壓控制或恒流控制等;
2)西門子變頻器的負載類型;如葉片泵或容積泵等,特別注意負載的性能曲線,性能曲線決定了應用時的方式方法;
3)西門子變頻器與負載的匹配問題:
I.電壓匹配:西門子變頻器的額定電壓與負載的額定電壓相符。
II.電流匹配:普通的離心泵,西門子變頻器的額定電流與電機的額定電流相符。對于特殊的負載如深水泵等則需要參考電機性能參數(shù),以最大電流確門子變頻器電流和過載能力。
III.轉(zhuǎn)矩匹配:這種情況在恒轉(zhuǎn)矩負載或有減速裝置時有可能發(fā)生。
4)在使用西門子變頻器驅(qū)動高速電機時,由于高速電機的電抗小,高次諧波增加導致輸出電流值增大。因此用于高速電機的西門子變頻器的選型,其容量要稍大于普通電機的選型。
5)西門子變頻器如果要長電纜運行時,此時要采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響,避免西門子變頻器出力不足,所以在這樣情況下,西門子變頻器容量要放大一檔或者在西門子變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。
6)對于一些特殊的應用場合,如高溫,高海拔,此時會引起西門子變頻器的降容,西門子變頻器容量要放大一擋。
三、西門子變頻器安裝調(diào)試方法如下:
I.西門子變頻器和電機的距離應該盡量的短,這樣減小了電纜的對地電容,減少干擾的發(fā)射源。
II.控制電纜選用屏蔽電纜,動力電纜選用屏蔽電纜或者從西門子變頻器到電機全部用穿線管屏蔽。
III.電機電纜應獨立于其它電纜走線,其最小距離為500mm。同時應避免電機電纜與其它電纜長距離平行走線,這樣才能減少西門子變頻器輸出電壓快速變化而產(chǎn)生的電磁干擾。如果控制電纜和電源電纜交叉,應盡可能使它們按90度角交叉。與西門子變頻器有關(guān)的模擬量信號線與主回路線分開走線,即使在控制柜中也要如此。
IV.與西門子變頻器有關(guān)的模擬信號線最好選用屏蔽雙絞線,動力電纜選用屏蔽的三芯電纜(其規(guī)格要比普通電機的電纜大檔)或遵從西門子變頻器的用戶手冊。