长治递恩变频器

变频器
变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。
工作原理
概述
主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路
整流器
大量使用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进行再生运转。
平波回路
在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压（电流）。装置容量小时，如果电源和主电路构成器件有余量，可以省去电感采用简单的平波回路。
逆变器
同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率，以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。
控制电路是给异步电动机供电（电压、频率可调）的主电路提供控制信号的回路，它有频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”，将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”，以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。
（1）运算电路：将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。
（2）电压、电流检测电路：与主回路电位隔离检测电压、电流等。
（3）驱动电路：驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。
（4）速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg等)的信号为速度信号，送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。
（5）保护电路：检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和异步电动机损坏

变频器如何选型？
「解答】选型
一台喂料油隔泵采用变频控制，电机型号为JR127_10、115kW，Ue=380V，Ie=231A，使用FRNll0P7-4EX变频器。运行中发现有时虽然给定频率高，但实际频率调不上去、变频器跳闸频繁，故障指示为“OLl”，即变频器过载。经检查，变频器的额定电流为210A，而油隔泵电机在高下料量时运行电流在220A左右波动，驱动转矩达到极限设定，使频率不能上调，运行电流大于变频器额定电流，变频器过流跳停。分析认为其原因是变频器容量选择偏小。
变频器的选型应满足以下条件：
（1）电压等级与控制电机相符。
（2）额定电流为控制电机额定电流的1.1~1.5倍。
（3）根据被控设备的负载特性选择变频器的类型。
油隔泵为恒转矩负载，较好选用驱动转矩极限范围宽的G7变频器。选择FRNl60G7_4EX，变频器额定电压为400V，额定输出电流为304A，驱动转矩极限为150%，改用FRNl60G7.4EX后，上述问题再也没有发生。

变频器两大致命因素
导致变频器损坏的原因很多，主要分为两类：一类为是由于变频器内部电子、电力元件自身原因引起的损坏；另一类是由于外部环境、人为因素和运行参数设定不当引起的损坏。
一、环境原因
变频器主要是电力电子器件的装置，工作环境是非常重要的，因此对安装环境的温度、湿度、粉尘含量、腐蚀性等因素要求较高。
1. 环境温度
由于变频器集成度高，整体结构紧凑，内含大功率电力电子元件，自身散热量较大.变频器与其他电子设备一样，对周围环境温度有一定的要求，一般要求在“0～40℃”的环境下运行。
变频器内部的大功率电子器件，较易受到工作温度的影响，为了保证变频器工作的安全性和可靠性，尽量将环境温度控制在40℃以下；**过50℃时，变频器应该降额使用。如环境温度太高且温度变化大时，变频器的绝缘性会大大降低，影响变频器的寿命，长期在高温下使用，变频器的寿命将大幅缩短。
变频器长期在高温环境下运行，*使元器件的击穿烧毁，特别是大功率器件，如逆变模块。
大量粉尘附着在电路板、电子器件表面，会改变电路特性，影响器件散热，使变频器未在设计参数下工作，久而久之，变频器就会出现工作异常，甚至炸机。粉尘多的场合(水泥厂,面粉厂等)，建议将变频器装入防护柜，加防尘罩，定期清理通风通道，清理变频器内部粉尘。
3. 运行环境腐蚀性太强
很多化工厂生产的产品具有一定腐蚀性，具有腐蚀性的气体、液体进入变频器，会对电路板和电子元器件产生腐蚀作用，从而改变特性，加速其老化，变频器的寿命急剧缩短。
4. 运行环境潮湿
一些化工厂，水厂，漏天设备环境潮湿，变频工作在潮湿的环境中，会使内部金属部件生锈，使电路特性改变，严重会发生短路故障。
二、人为因素和运行参数原因
1. 接线错误
直流母线“N”与接地“PE”控制线
2. 未正确接地
变频器“PE”端没有正确接入大地，导致变频器偶尔受干扰或出现故障，机壳带电或受瞬间高电压(如电网波动,雷击等)炸机。
3. 螺丝未拧紧
变频器大功率部件由于通过的电流大，螺丝一定要拧紧，螺丝松动会造成接触电阻增大，发热量高，甚至产生电弧，会造成接触部位烧坏，输出电流不稳定，久而久之，就会损坏变频器。
4. 电力配线与布置不合理
电力布线不合理，会产生各种干扰，使变频器误动作，影响变频器的正常运行。
5. 加减速时间设置过短
变频器加减速时间应根据负载情况合理设置，如果设置过短，会导致起动电流过大发生跳闸，或者烧坏模块，对于那些频繁起动的负载更是如此。
在大惯量负载，如离心风机、离心搅拌机等，如果设置的减速时间太短，电机处于发电状态使直流母线电压过高而损坏变频器。
6. 合理设置载波频率
当载波频率低时，来自电机的载波噪音虽然会增大，但是泄漏到大地的电流会减小，此时电机损耗增加，电机温升增加，但变频器本身的温升会减小。当载波频率高时，虽然电机噪声会减小，电机损耗降低，电机温升减小，但变频器损耗增加，变频器温升增加，干扰增加。
7. 合理设置转矩补偿
正确设置转矩补偿类型：直线型、平方型补偿。
合理设置补偿值。

出色的性能


1. 转矩和速度控制性能优越


速度控制精度可在**转矩下达到正负1rpm。无传感器矢量控制下，转矩响应<20ms。有传感器矢量控制下，转矩响应<5ms；


适用于10000转以上高速数控主轴；


减速停机，性能优越，0.1秒快速准确停车；


适用于精密机床，同步运行，校油泵等负载。


2. 高启动转矩特性


DNV510变频器在0.5Hz可提供150%的启动转矩（无传感器矢量控制），在0Hz可提供180%的零速转矩（有传感器矢量控制）；


适用于启动阻力大，快速加减速的场合，起重机，泥浆机，搅拌机，龙门刨，注塑机，挤出机等负载。


3. 国际良好的无速度传感器矢量控制算法


无速度传感器矢量控制，可以堵转运动，在0Hz输出150%的额定力矩；


自主**技术的参数辨识方法，可准确的进行旋转或静止的电机参数*习；


调试方便，操作简单，提供更高的控制精度和响应速度；


可应用于卷绕控制，多电机拖动同一负载下的负荷分配等场合。


4. 先进的电机驱动技术


支持三相交流异步电机，三相交流同步电机的矢量控制。





强大的功能


1. 保护机械的转矩限制


DNV510变频器可以提供转矩限制，当转矩**过机械能够承受的较大转矩是，变频器可以将转矩限制在所设定的较大转矩以内在发挥机械较大效率的前提下更妥善的的保护设备安全；


可靠的转矩限制（转矩限制值150%）


适用于起重机，挤出机等负载


2. 瞬停不停


此功能只在瞬间停电时变频器不会停机，在瞬间停电或者电压突然降低的情况下，变频器降低输出速度，通过负载回馈能量，补充电压的降低，以维持变频器短时间内继续工作；


适用于化纤，纺织生产等负载。


3. 快速限流功能


快速限流功能可以避免变频器频繁出现过流报警，当电流**过电流保护点时，快速限流功能可以将电流快速限制在电流保护点内，从而保护设备的安全，避免由于突加负载或者干扰造成的过流报警。


4. 电机过热保护


选用输入输出扩展卡，模拟量输入AI3可接受电机温度传感器输入（PT100，PT1000），当电机温度**过预警值时，变频器输出脉冲信号提示过热，当电机温度**过过热保护值时，变频器故障输出给电机妥善的保护。


5. 丰富灵活的输入输出口


标配AI1-AI3三路模拟输入，针对注塑机伺服开发；


AI1-AI3可分别设置4个点的曲线，使用更灵活；


标配DI1-DI6六路数字输入口，其中一路高速输入口；


AI1-AI3均可作为DI使用；


标配DO1，FM两路数字输出，其中一路为高速脉冲输出；


标配TA1，TB1，TC1三路继电器输出；


标配AO1，AO2两路模拟量输出；


选配多功能卡可提供多达10路以上的IO扩展；


配合DN5PLC1可编程控制卡可以实现电梯一体机功能。


6. 转速追踪功能


自主**的转速追踪算法；


快速平滑，零冲击跟踪电机自由旋转速度，只用于高惯量离心机，引风机，电动汽车等场合。