变频器的外部配置及应注意的问题1)选择合适的外部熔断器,以避免因内部短路对整流器件的损坏变频器的型号确定后,若变频器内部整流电路前没有保护硅器件的快速熔断器,变频器与电源之间应配置符合要求的熔断器和隔离开关,不能用空气断路器代替熔断器和隔离开关。2)选择变频器的引入和引出电缆根据变频器的功率选择导线截面合适的三芯或四芯屏蔽动力电缆。尤其是从变频器到电机之间的动力电缆一定要选用屏蔽结构的电缆,且要尽可能短,这样可降低电磁辐射和容性漏电流。当电缆长度**过变频器所允许的输出电缆长度时,电缆的杂散电容将影响变频器的正常工作,为此要配置输出电抗器。对于控制电缆,尤其是I/0信号电缆也要用屏蔽结构的。对于变频器的外围元件与变频器之间的连接电缆其长度不得**过10m。3)在输入侧装交流电抗器或EMC滤波器根据变频器安装场所的其它设备对电网品质的要求,若变频器工作时已影响到这些设备的正常运行,可在变频器输入侧装交流电抗器或EMC滤波器,抑制由功率器件通断引起的电磁干扰。若与变频器连接的电网的变压器中性点不接地,则不能选用EMC滤波器。当变频器用500V以上电压驱动电机时,需在输出侧配置du/dt滤波器,以抑制逆变输出电压尖峰和电压的变化,有利于保护电机,同时也降低了容性漏电流和电机电缆的高频辐射,以及电机的高频损耗和轴承电流。使用du/dt滤波器时要注意滤波器上的电压降将引起电机转矩的稍微降低;变频器与滤波器之间电缆长度不得**过3m。西门子变频器如何选型_西门子变频器选型注意哪些西门子变频器是由德国西门子公司研发、生产、销售的**变频器品牌,主要用于控制和调节三相交流异步电机的速度。并以其稳定的性能、丰富的组合功能、高性能的矢量控制技术、低速高转矩输出、良好的动态特性、**强的过载能力、创新的BiCo(内部功能互联)功能以及无可比拟的灵活性,在变频器市场占据着重要的地位。西门子变频器在中国市场的使用早是在钢铁行业,然而在当时电机调速还是以直流调速为主,变频器的应用还是一个新兴的市场,但随着电子元器件的不断发展以及控制理论的不断成熟,变频调速已逐步取代了直流调速,成为驱动产品的主流,西门子变频器因其强大的品牌效应在这巨大的中国市场中**了**规模的发展,西门子在中国变频器市场的成功发展应该说是西门子品牌与技术的**结合。在中国市场上我们能碰到的早期的西门子变频器主要有电流源的SIMOVERTA,以及电压源的SIMOVERTP,这些变频器也主要由于设备的引进而一起进入了中国的市场,目前仍有少量的使用,而其后在中国市场大量销售的主要有MICROMASTER和MIDIMASTER,以及西门子变频器为成功的一个系列SIMOVERTMASTERDRIVE,也就是我们常说的6SE70系列。它不仅提供了通用场合使用的AC变频器,也提供了在造纸,化纤等特殊行业要求使用的多电机传动的直流母线方案。当然西门子也推出了在我个人看来技术上比较失败然而在市场上却相当成功的ECO变频器,在技术上的失败主要是由于它有太高的故障率,市场上的成功主要是因为它追赶了富士变频器成为中国市场的**品牌。现在西门子在中国市场上的主要机型就是MM420,MM440.6SE70系列。西门子变频器的参数设置变频器的设定参数多,每个参数均有一定的选择范围,使用中常常遇到因个别参数设置不当,导致变频器不能正常工作的现象。控制方式:即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根据控制精度,需要进行静态或动态辨识。低运行频率:即电机运行的小转速,电机在低转速下运行时,其散热性能很差,电机长时间运行在低转速下,会导致电机烧毁。而且低速时,其电缆中的电流也会增大,也会导致电缆发热。高运行频率:一般的变频器大频率到60Hz,有的甚至到400Hz,高频率将使电机高速运转,这对普通电机来说,其轴承不能长时间的**额定转速运行,电机的转子是否能承受这样的离心力。载波频率:载波频率设置的越高其高次谐波分量越大,这和电缆的长度,电机发热,电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。电机参数:变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、大频率,这些参数可以从电机铭牌中直接得到。跳频:在某个频率点上,有可能会发生共振现象,特别在整个装置比较高时;在控制压缩机时,要避免压缩机的喘振点。西门子变频器如何选型MM4系列是西门子近些年在中国销售的主力低端变频器,与其6SE70/71系列工程型变频器形成低高搭配。MM4在功率上是250KW以下,6SE70/71则可以覆盖2.2-2300KW范围;MM4侧重简单应用,价格相对便宜,而6SE70/71侧重高性能和多机传动解决方案,价格相对较高。在MM4内部又分为:MM410/420/430/440,用以瞄准多个不同的市场方向,降低其配置和成本,加强其竞争力。从功能上来区分:MM440是属于通用型变频器系列,包括MM410,420,430的MACROMASTER系列的产品,额定功率范围从120kw到200kw(恒定转矩(CT)控制方式),或者可达250kw(可变转矩(VT)控制方式)。6SE70是属于大型传动,标准装置范围从2.2kw~2300kW。电压从380V到690V。6SE70有书本型和装柜型两种。不过目前这款设备已经停产。SINAMICS是西门子新一代的变频器产品,分为G(普通型)和S(高性能型)两个家族。Micromaster,Masterdrive等变频器终将统一到SINAMICS系列产品中。SINAMICS系列是新一代变频器,分S系列和G系列,其中:S系列相当是MasterDriver工程型变频器6se7系列的升级。实际上已经涵盖了各种驱动范围(包括伺服定位)。G系列相当是MICROMASTER标准(通用MM系列)变频器系列的升级。如果是需要能量回馈的应用场合,则建议你从6SE70或者SINAMICSS系列变频器里面进行选择,因为它们可以实现能量回馈,而其他型号变频器则不行。但是,它们的价格也是比其他几种变频器的要贵一些。就性能而言,S120》6SE70》MM440》G120。建议你在考虑了成本的条件下,综合考虑到底该用哪一款变频器。西门子变频器选型注意哪些西门子变频器选型时应注意哪些问题,很多变频器的用户来,变频器的选型时都非常麻烦,那么,变频器选型时应注意哪些问题呢?1)变频器如果要长电缆运行时,此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响,避免变频器出力不足,所以在这样情况下,变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。2)对于一些特殊的应用场合,如高温,高海拔,此时会引起变频器的降容,变频器容量要放大一挡。3)在使用变频器驱动高速电机时,由于高速电机的电抗小,高次谐波增加导致输出电流值增大。因此用于高速电机的变频器的选型,其容量要稍大于普通电机的选型。4)变频器的负载类型;如叶片泵或容积泵等,特别注意负载的性能曲线,性能曲线决定了应用时的方式方法。5)采用变频的目的;恒压控制或恒流控制等。6)变频器与负载的匹配问题;I、电流匹配;普通的离心泵,变频器的额定电流与电机的额定电流相符。对于特殊的负载如深水泵等则需要参考电机性能参数,以大电流确定变频器电流和过载能力。II、转矩匹配;这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。III、电压匹配;变频器的额定电压与负载的额定电压相符电气电路的故障有哪些?电气电路的故障分析和检修方法电气电路的故障分析:电气电路的故障分析顺序一般是这样的1)首先是分析供电电源部分:测量电源看有没有电或缺相,如果电源不正常,看一下供电电源的断路器是否跳闸,二次控制电路的熔断器或熔丝是否烧断,电源开关的触点是否良好。在实际工作中,很多人往往忽略了这一步。如果设备的供电部分正常,这一步可以跳过。2)检查设备的输入部分:在闭环的自动控制系统中,如果没有输入信号或输入信号不正常,则系统时无法正常工作的。检查输入传感器是否故障或断线,在电气控 制中,如果功能输入按钮触点不正常或是继电器的自保触点接触不良,电控系统也不能正常工作。如果所有的输入信号显示正常或功能控制按钮及自保触点正常则此 步跳过。3)检查设备的输出部分:如果控制器的输出信号有,但执行器(如变频器)不动作,说明是执行部分有问题或到执行器的连线有问题。在电气控制中,检查输出到 电动机等用电设备去的电源是否正常,有无缺相问题,如果正常,说明是用电设备(或电动机)自身有问题。如果控制器的输出信号正常,则跳过此步。4)检查中间电路及主控制器:由电源开始按从上向下的顺序检查中间电路,看到底是哪个部件出现的断电或缺相,然后解决之。对于主控制器(如PLC),先单点检查输出口的动作和输出信号是否正常,如果正常再重点检查程序看是哪里有问题。远距离开关控制失灵的原因分析用按钮或PLC的开关输出,控制远处交流电机(或设备)的起停。远端开关控制失效电路如图1所示。电气电路的故障分析和检修方法图1 远端开关控制失效电路经常会发现,想关断远方的交流接触器时,却关不了,原因分析如下:由于开关K离交流接触器KM距离较远,两根电线很长导致其分布电容C将变得较大。在交流电路中,这个分布电容中将有位移电流流过,即使开关K断开也可能因KM维持能量不需要太大而导致KM不能释放,设备停不下来,这种情况可以采用如下解决方法:1)可以用直流信号远控。2)在交流接触器KM的线圈上并一个电灯或是电阻,使分布电容流过的电流不足以再维持线圈的吸合。现场仪表的故障分析如果显示屏、触摸屏和PC屏幕上显示的工艺参数**出了正常范围,我们需要先确定故障的位置:1)测量控制器或PLC的输入端,看现场仪表或传感器输入的信号是否正常,如正常,则说明是PLC或控制器的输入端(卡)出现了问题。2)现场仪表或传感器输入的信号如不正常,可以采用以下方法判别故障位置:拆除传感器输入信号线,用标准信号发生器接入PLC或控制器的输入端,发出标准 信号,如果屏幕显示依然不正常,可以断定为PLC或控制器的输入端(卡)出现了问题;如果屏幕显示变得正常,则可以初步判定为现场仪表或传感器的故障。3)如果现场没有标准信号发生器,也可以先把工作正常的仪表接过来试一下,看屏幕显示是否正常,如仍不正常,则可以断定为现场仪表或传感器故障。4)观察现场仪表或传感器的接线是否有脱落,如没有脱落,则用万用表测量仪表的电源端子,看是否有电压信号,如果没有电压信号,可以初步判定为现场仪表或传感器的电源方面出现了问题,进一步测量供电电源,如电源正常,则可能为电源线断线。5)如果现场仪表或传感器有电源信号,且生产过程的工艺参数也正常,而现场仪表或传感器的输出信号不正常,则可以判定为现场仪表或传感器有故障,更换或拆下来维修。传感器输出信号紊乱传感器到PLC(或其他控制器)的弱电信号,可采用阻容滤波的方式来减少干扰的影响。阻容滤波如图2所示。电气电路的故障分析和检修方法图2 阻容滤波传感器的输出信号,不论是电压还是电流,经过R、C阻容滤波,信号中的高频干扰信号被滤掉,输出的信号就平滑了。如果传感器是电压信号,电阻R可以大一 些,1kΩ至几百千欧均可,电容C从0.1~10μF。如果传感器输出的是电流信号,则电阻R及PLC侧的输入电阻之和不能大于传感器的大负载电阻值, 多数情况下R≤500Ω,电容C的值为0.11~10μF。加入阻容滤波后,信号的反应速度会变慢,对于反应速度要求较高的场合(如快速精密传动),不能 这样处理。PLC控制柜的故障分析由于集成电路的功能日益强大,目前PLC内部板卡的集成化程度都已很高,分立元件已经很少,并且分立元件也多为微封器件,所以现在的PLC或控制器的维修方法也主要是以更换故障板卡为主。其故障分析方法如下:1)如果用万用表测量现场仪表或传感器送来PLC的模拟输入信号正常,而此信号在显示屏上的数据显示不正常,其他模拟输入信号显示正常,则可能是PLC或控制器的输入有故障。2)现场仪表或传感器送来PLC的模拟输入信号,在显示屏上的数据显示不正常,用标准信号发生器替换模拟输入信号连接到PLC,信号在显示屏上的数据显示也不正常,则可以判定该输入端已烧毁或该卡已损坏,需更换输入卡。3)如果PLC或控制器的程序中可以断定应该有模拟输出,例如某个输入模拟信号变小(或变大)时,一个模拟输出信号应该增大,而输出端却没有模拟信号输出,则可能是该输出卡有故障,该输出端已烧毁或该卡已损坏,需要更换输出卡。4)PLC或控制器的模拟输出不正常,利用显示屏的数据输入功能给该模拟输出端输出一个固定的模拟信号,如果该模拟输出端依然输出异常,则可以初步判定该输出卡有故障。5)开关量输入信号PLC,但是PLC没有反应或显示器没有显示,可先用万用表测量输入端,如果外面来的开关量输入信号正常,则可以初步判定PLC的开关量输入卡有故障。6)外部开关量输入信号输入到PLC,PLC没有反应或显示器没有显示,可将该输入端接线拆下,人为输入一个高电平或低电平,如果开关量输入信号依然没有正常显示,则可初步判定PLC的开关量输入卡有故障。7)PLC开关量信号没有输出,可以在显示屏上用按钮人工触发该开关量,如果该开关量输出信号依然没有输出,则可以初步判定该数字量输出卡有故障。8)如果PLC中的程序丢失(出现此故障的概率较低),一般会出现所有信号都不能正常输入和输出的现象,这时需要重新灌入程序。PLC开关量输入信号紊乱有时PLC或其他控制器的开关量输入由于受外界干扰影响,而瞬间输入错误,导致PLC产生误动作,这时就在PLC的输入端并上一个0.1μF的小电容和一 个1MΩ的电阻来消除静电感应或电场耦合等干扰。消除开关量输入的干扰如图3所示。对于接+24V有效的输入,电容和电阻是接地,对于0V有效的输入,则 用电阻和电容并联后接+24V。电气电路的故障分析和检修方法图3 消除开关量输入的干扰利用软件延时方法,也是不错的抗干扰方法。例如,I0.0信号易受干扰,用I0.0控制Q12.0复位的程序,可采用如下抗干扰程序。开关量输入的软件抗干扰程序如图4所示。电气电路的故障分析和检修方法图4 开关量输入的软件抗干扰程序此程序中,只有I0.0在连续3s内合上,Q12.0才复位,I0.0上的干扰不可能维持这么长时间,所以也就不对Q12.0产生作用了。实际使用时,T0的时间可以较短一些。变频器的故障分析1)在变频控制柜中,如果电动机在变频和工频两种运行方式时,电动机转动方向相反,则可能是进线电源侧L1,L2,L3的接线顺序变化了,这多为变压器或 配电室侧故障维修人员粗心大意所致,对调变频柜进线侧任意两根电源线即可。变频后,只有改变变频器到电动机的接线顺序才会改变电动机的旋转方向,进线电源 侧接线顺序变化不影响电动机变频后的运行方向。2)经常出现变频器漏电停机报警故障,则可能是因为电动机到变频器的电缆过长,或电缆进入井下较潮湿的区域,由于电缆内的金属线与电缆处的大地构成一分布 电容,变频器的高频谐波仍会形成位移电流进入大地,即使绝缘再好的电缆也无济于事。这时可以采取以下措施:减低变频器的载波频率以减小位移电流值,在变频 器输出侧增加输出电抗器以降低变频器输出电路中的高频分量,在高压电动机上使用无谐波变频器。3)经常出现过电流故障时,先检查电动机所带的负载是否过重,增加加速时间。4)经常出现过电压故障时,增加减速时间。5)经常出现电动机起动不起来,可以试着改变变频器转矩提升参数,在静态起动阻力较大的情况下,采用自动转矩提升,水泵风机则可采用二次方转矩提升方式。6)变频器柜经常出现温度过高报警信号,一个原因是室温环境温度过高,需要增加空调设备或通风设备,另一个原因是变频器的散热片上灰尘或飞絮过程,需要定期清扫。通信故障分析1)如果现场的PLC都工作正常,而显示器中的工艺参数有部分信号异常,则可以根据这些信号在通信总线上的位置大概判断通信故障的位置,再进一步判断是通信模块故障,还是通信总线故障。2)以RS-485硬件协议为总线结构的很多总线,如MPI、PROFIBUS、CAN等,它的通信距离通过光纤或电缆可以延伸很长距离。需要引起大家的 注意的是,每个接入总线的PLC、计算机等设备的连接线不允许采用从总线上直接并联引出很长距离的方式。通信总线不允许分叉连接如图5所示电气电路的故障分析和检修方法图5 通信总线不允许分叉连接3)对于有中继器的情况,不允许相邻两个中继器的分叉线有很长的连接,否则都将会出现通信不正常的问题。通信总线的中继器连接如图6所示电气电路的故障分析和检修方法图6 通信总线的中继器连接4)对于MPI总线,西门子说明书中并没有限定运行组态软件PC的数量,但是根据笔者很久以前实验的结果:在同一个MPI总线网络中,不能有3台以上的组态软件PC运行,多3台,否则会出现后开机的PC不能进入网络。现场的视频信号异常变频器的大量使用,对于工业现场的闭路电视监控信号干扰十分严重,负责闭路电视工程的技术人员应该考虑采取以下措施:1)增加抗干扰的频率变换装置,把现场的视频信号调制到变频器的干扰波段之外,使其远远**干扰信号频率,然后再接收端增加解调器把高频信号再还原回正常的视频信号。2)减低变频器的载波频率,以降低变频器的干扰分量变频器控制方式的合理选用控制方式是决定变频器使用性能的关键所在。目前市场上低压通用变频器品牌很多,包括欧、美、日及国产的共约50多种。选用变频器时不要认为档次越高越好,而要按负载的特性,以满足使用要求为准,以便做到量才使用、经济实惠。表1中所列参数供选用时参考。基于调速方便、节能、运行可靠的优点,变频调速器已逐渐替代传统的变较调速、电磁调速和调压调速方式。在推出PWM磁通矢量控制的变频器数年后,1998年末又出现采用DTC控制技术的变频器。ABB公司的ACS600系列是**代采用DTC技术的变频器,它能够用开环方式对转速和转矩进行准确控制,而且动态和静态指标已**PWM闭环控制指标。直接转矩控制以测量电机电流和直流电压作为自适应电机模型的输入。该模型每隔25μs产生一组精确的转矩和磁通实际值,转矩比较器和磁通比较器将转矩和磁通的实际值与转矩和磁通的给定值进行比较,以确定佳开关位置。由此可以看出它是通过对转矩和磁通的测量,即刻调整逆变电路的开关状态,进而调整电机的转矩和磁通,以达到精确控制的目的。
郑州腾龙电气设备有限公司是一家以工业自动化为主体,致力于产品销售、维修、技改、研发、培训为一体的**公司。公司是深圳递恩电气技术在华中地区的办事处,主要的经营产品有:变频器、软启动、伺服、PLC、触摸屏、工业控制计算机等众多工业自动化控制配套产品。 公司目前设有行政部、业务部、、电气工程部、维修部、培训部、财务部等七个部门,拥有一批理论和实践经验丰富的工程技术人员,从事自动化控制系统的设计、安装、调试、维护;配电箱、配电柜(GCK、GGD、PLC、XL)、动力柜、自动控制柜及各种风机水泵变频控制柜生产制作。产品涉及高楼小区恒压供水系统、交流电机软启动系统、楼宇厂房中央空调控制系统、工业自动化过程控制及设备电气改造工程。产品广泛应用在水泥厂、电厂、造纸、化工、供水、供暖、**、食品、纺织、机械、机床、冷饮、啤酒、食品、钢铁、矿山、橡胶、塑料、饲料、、医院、宾馆、酒店等行业,凭借着高质量的产品,良好的信誉,的服务,业务遍布全国近三十多个省、市、自治区。 “没有,只有较好”是我们持之以恒的追求,公司以做国内的工控技术“服务商”为目标,愿与**及客户建立良好的关系,终实行互惠互利,共创双赢。