变频器(Variable-frequency Drive,VFD)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。
西门子V20变频器有四种外形尺寸可供选择(FSA~FSD),提供三相400V和单相230V进线两种规格,分别可覆盖0.12~3kW,0.37~15kW的功率范围。高可靠性设计,创新的冷却设计,经久耐用。
功能和特点:
1、傻瓜型机床**型变频器,接线、操作简单,调试只需设定模拟量对应的较大频率即可开机正常工作!
2、较大频率加、减速时间可达到0.1S
3、采用电流矢量控制技术0.5Hz运行时启动转矩能够达到150%额定力矩平稳输出,完全满足数控车床的低速运行需求,确保机床在低速重切削时有强劲的切削力。
4、电机参数自动辨识功能,动态识别电机参数,保证系统的稳定性和精确性;
5、调速范围0~600.00Hz完全满足数控车床的高频要求。
6、自动跟踪负载的变化并自动限定输出电流,使其不**过允许的较大电流值。即使负载突变、快速加减速,变频器也不发生过流、短路等故障,实现变频器配置的性能、高可靠性;
7、高速停机时响应快速稳定;
8、变频器与电机同功率使用,*放大变频器的容量。
变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、再次整流(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的。
1、西门子通用型变频器的特点
西门子变频器进入中国市场较晚,但是其增长速度较快。西门子变频器主要分为通用型、工程型和**型三类。西门子通用型变频器快速增长的原因主要有以下几个方面:
(1)不断推出新产品,满足不同用户的特定要求。西门子产品一般的更新周期不**过5年。其产品能够满足不同用户的特殊要求。
(2)强大的通讯功能和全面的配套软件,是西门子自动化产品的一大特点。这在我国造纸、化工、钢铁、机械制造等诸多产业从技术改造向自动化控制全面推进的飞速发展过程中,尤显其竞争优势。
(3)近两年推出的MM4新一代变频器,不仅具有西门子工程型变频器MasterDrive的良好架构,还具有较高的性能价格比,虽然价格不高却有着比同类产品更强大的功能。利用BiCo功能可以为更为复杂的功能进行编程,它可以在输入(数字的,模拟的,串行通讯的等等)和输出(变频器的电流,频率,模拟输出,继电器节点输出等等)之间建立布尔代数式和数学关系式。
(4)MM4新一代变频器不同于其他变频器的另一个显著特点是:他给用户提供的是一个完全开放的编程平台,使用户可以根据自己的需要较大限度的合理利用有限的实现尽可能复杂的控制特性。它的几十个自由功能块可以代替PLC实现一些简单的编程操作。
(5)由于价格低廉,变频器在制造时不得已选用了一些底端的原器件,或者说在选用原器件时考虑的量太小。比如:耐压,耐温,耐电压、电流冲击等。因此,在我国使用的实践中出现问题相对较多,这是令我们感到非常遗憾的地方。
2、常见故障现象分析及处理方法
一般来说,当你拿到一台有故障的变频器,再上电之前首先要用万用表检查一下整流桥和IGBT模块有没有烧,线路板上有没有明显烧损的痕迹。
具体方法是:
用万用表(较好是用模拟表)的电阻1K档,黑表棒接变频器的直流端(-)较,用红表棒分别测量变频器的三相输入端和三相输出端的电阻,其阻值应该在5K-10K之间,三相阻值要一样,输出端的阻值比输入端略小一些,并且没有充放电现象。然后,反过来将红表棒接变频器的直流端(+)较,黑表棒分别测量变频器三相输入端和三相输出端的电阻,其阻值应该在5K-10K之间,三相阻值要一样,输出端的阻值比输入端略小一些,并且没有充放电现象。否则,说明模块损坏。这时候不能盲目上电,特别是整流桥损坏或线路板上有明显的烧损痕迹的情况下尤其禁止上电,以免造成更大的损失。
如果以上测量结果表明模块基本没问题,可以上电观察。
MicroMaster430 MicroMaster430是全新一代标准变频器中的风机和泵类变转矩负载*。功率范围7.5kW至250kW。它按照**要求设计,并使用内部功能互联(BiCo)技术,具有高度可靠性和灵活性。控制软件可以实现**功能:多泵切换、手动/自动切换、旁路功能、断带及缺水检测、节能运行方式等。
1、主要特征:
380V-480V10%,三相,交流,7.5kW-250kW;
风机和泵类变转矩负载**;
牢固的(电磁兼容性)设计;
控制信号的快速响应;
2、控制功能:
线性v/f控制,并带有增强电机动态响应和控制特性的磁通电流控制(FCC),多点v/f控制;
内置PID控制器;
快速电流限制,防止运行中不应有的跳闸;
数字量输入6个,模拟量输入2个,模拟量输出2个,继电器输出3个;
具有15个固定频率,4个跳转频率,可编程;
采用BiCo技术,实现I/O端口自由连接;
集成RS485通讯接口,可选PROFIBUS-DP通讯模块;
灵活的斜坡函数发生器,可选平滑功能;
三组参数切换功能:电机数据切换,命令数据切换;风机和泵类**功能:多泵切换。
3、旁路功能:
手动/自动切换断带及缺水检测节能方式。
4、保护功能:
过载能力为140%额定负载电流,持续时间3秒和110%额定负载电流,持续时间60秒;
过电压、欠电压保护;
变频器过温保护;
接地故障保护,短路保护;
I2t电动机过热保护;
PTC/KTY电机保护。
保养
变频器在长时间的存放过程中,储存环境可能对变频器本身产生许多不利的影响,对于潮湿、温度、微尘及腐蚀性气体等都有一定的要求,在确保其环境符合要求的前提下,还有必要对变频器进行定期的维护保养。
1.西门子变频器,保养维护,电容充电 1.外观检查 对长期存放的变频器,检查时要注意变频器的外观是否有变化,如:外观有无变形,有无磕碰痕迹;有无液体渗出和物件脱落;有无动物、昆虫、浮游物等人驻,以及其他异常的变化。
2.检查风机的灵
用细的木棍或其他较软的物体拨动风叶,手感应该流畅,风机转动应灵活,不能有卡涩的现象,观察风机是否有液体渗出或润滑油的痕迹。
3.电气性能检查
长期存放的变频器,由于环境的影响和变频器器件的使用期限,必须定期对变频器进行电气性能的检查及保养。具体方法如下:使用万用表检测整流部分的整流桥特性,使用万用表的欧姆挡X100,红表笔接变频器的“P”端,用黑表笔分别接输人“R”“S”“T”,表针摆动应在2/3处,**过2/3或低于l/2均视异常,将黑红表笔交换重新测量,表针不能摆动,如出现摆动则为异常。使用万用表的欧姆挡X100,红表笔接变频器的“N”端,用黑表笔分别接输入“R”“S”“T”,表针摆动应在2/3处,**过2/3或低于1/2均视异常,将黑红表笔交换重新测量,表针不能摆动,否则为异常。用同样的方法检查逆变部分,将“R”“S”“T”换为“U”“V”“W”,因为逆变的IGBT的源较和漏较之间在关闭状态下同样有整流桥特性。绝缘测试。对于输人输出端和地(外壳)进行高压绝缘检测,使用500v摇表的黑表端接变频器的接**识。红端分别接“R”“S”“T”“U”“V”“W”,均速摇动摇表,测量绝缘电阻应在SM以上。电容器的检测。主回路主要由三相或单相整流桥、平滑电容、滤波电容、IPM逆变桥、限流电阻、接触器等元器件组成。其中对变频器寿命较有影响的是平滑铝电解电容器,它的寿命主要由加在其两端的直流电压和内部温度所决定。在主回路设计时已经根据电源电压选定了电容器的型号,所以内部的温度对电解电容器[优论论文]的寿命起决定作用。
西门子直流变频器是用于直流驱动系统的具有**性能和集成智能能力的直流变频器产品。
使用西门子生产的直流变频器和直流驱动系统,您可以有效的降低驱动器技术成本。SINAMICS和SIMOREG逆变器系列可以提供较高的性能和集成的智能能力,实现较高的可用性,例如提供用于冗余运行的并联切换接口。**的与我们的直流电机校准后,我们直流驱动系统可以提供较高的可用性,例如提供用于冗余运行的并联切换接口。
西门子变频器分低压变频器,高压变频器,直流变频器。
西门子低压变频器是用于变速运行的低压驱动系统的可以选择。
西门子丰富的产品组合是**较完整、全面的驱动系统家族。凭借高等级的灵活性、功能性和工程组态方便性,我们系统覆盖了各种性能等级——从简单的低压变频器任务和协同驱动系统到传动控制任务,无所不有。
西门子低压变频器全面的产品组,合可以满足您的各种应用,这些产品能够较广泛的应用在制造和加工工业中。
在选择和使用西门子变频器时应注意的问题,变频器的选型,用户可以根据自己的实际技术要求,可以选择不同的变频器。在选择变频器时,注意到了以下几点:
1.根据负载特性选择变频器。当负载为恒转矩负载时,应选择西门子变频器,如果负荷是风机和泵负荷,应选择西门子430变频器。
2.选择变频器时,应以电机的电流值作为选择变频器的依据,电机额定功率只能作为参考。此外,由于变频器输出的谐波含量高,电机的功率因数和效率也会降低。因此,与电网供电相比,电动机的电流增加10%,温升增加20%。因此,在选择电机和变频器时,应考虑到这种情况,并适当保留剩余的数量,以防止温度升高,影响电机的使用寿命。
3.变频器要运行长电缆,应采取措施抑制电缆对接地耦合电容的影响,避免变频器输出不足。因此,变频器应加大一两个齿轮的选择,或在变频器的输出端,安装输出电抗。
4.当使用变频器并联控制多个电机时,重要的是要在变频器允许的范围内考虑从变频器到电机的电缆的总长度。如果**过*的值选择变频器,在这种情况下,变频器控制模式为v/f控制模式,变频器无法实现电机过流保护,过载保护,此时各电机侧保险丝可实现保护。
5.对于高环境温度、高开关频率、高海拔等特殊应用,会导致变频器容量的降低,变频器需要扩大一站式选择。
6.当使用变频器控制高速电机时,由于高速电机的低电阻,会产生更多的高阶谐波。这些高谐波会增加转换器的输出电流。因此,高速电动机使用的变频器要比普通电动机的变频器略大一些。
7.变频器在换电机中使用时,应充分注意变频器的容量,使其额定电流低于变频器的额定输出电流。此外,在较转换操作中,电机应先停止,否则会导致电机空转,不良造成变频器损坏。
8.在驱动防爆电机时,变频器无防爆结构,应设置在危险区域外。
9.使用变频器驱动齿轮传动电机时,齿轮转动部分的润滑方式限制了使用范围。
由于电力电子技术和微电子技术的快速发展,变频器改型换代速度也比较快,不断推出新型产品,性能不断提高,功能不断充实、增强。现在国内市场销售的变多,如Danfoss、ABB、SIEMENS、GE、Schneider等等,虽然种类繁多,但功能及使用上却基本类似。总的来讲,其使用、维护保养及故障处理方法是基本相同的。在实际应用中,变频器受周围的温度、湿度、振动、粉尘、腐蚀性气体等环境条件的影响,其性能会有一些变化。如使用合理、维护得当,则能延长使用寿命,并减少因突然故障造成的生产损失。如果使用不当,维护保养工作跟不上去,就会出现运行故障,导致变频器不能正常工作,甚至造成变频器过早的损坏,而影响生产设备的正常运行。因此日常维护与定期检查是必不可少的。
定期对变频器进行巡视检查,检查变频器运行时是否有异常现象。通常应作如下检查:
(1)环境温度是否正常,要求在-10℃~+40℃范围内,以25℃左右为好;
(2)变频器在显示面板上显示的输出电流、电压、频率等各种数据是否正常;
(3)显示面板上显示的字符是否清楚,是否缺少字符;
(4)用测温仪器检测变频器是否过热,是否有异味;
(5)变频器风扇运转是否正常,有无异常,散热风道是否通畅;
(6)变频器运行中是否有故障报警显示;
(7)检查交流输入电压是否**过较大值。极限是418V(380V1.1),如果主电路外加输入电压**过极限,即使变频器没运行,也会对变频器线路板造成损坏。
采用西门子变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样?
采用西门子变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同,为125%~200%)。用工频电源直接起动 时,起动电流为6~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击。采用西门子变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍,起动转 矩为70%~120%额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的西门子变频器,起动转矩为**以上,可以带全负载起动。