电源反馈制动Regenerative Braking
将负载的机械能通过电机的发电作用变为电能,并送回电源的方式。电源反馈回路价格较高。
直流制动D.C. Dynamic Braking
在电机绕组中加入直流电流用转子消耗电能的制动方式。如变频器可以给电机加直流电压则不需
其它特别的设备,费用最低。但是,制动力在40~60% 左右,负载率受电机的发热限制,在
3~5%以内。
滑行停车 OFF2 Coast to Standstill
封锁调节器、关闭功率晶体管的驱动信号,将电机置于自由滑行状态。MM4 可方便的用于制动
电机,惯性负载运转。
多用于变频向工频切换,故障需紧急停车场合。
频率设定分辨能力Frequency Setting Resolution
设定可能的频率最小变化幅度。如用模拟的信号(0~10V 或4~20mA) 设定频率,则内部的A/D 转
换器决定了分辨能力。频率分辨能力越好电机则越能平滑运行。
输出频率分辨能力Output Frequency Resolution
输出频率的最小变化幅度。分解能力不好时电机在加减速时将不能平滑运行。
反相Negative-Phase Sequence
电压源形变频器用二极管整流,反相是没有问题。使用可控硅的变频器在反相时有可能不动作,
需校对相序。
低电压Under Voltage 瞬时停电Instantaneous Power Failure
电源电压在规定值以下(额定电压的-15% 以下)的状态。MM4 检测直流电压,换算至交流输入侧
进行保护,变频器在定格电压变动内正常动作,但要注意电机出力不足的情况。另外MM4 运行
时,可选择自动重起功能,在低电压、瞬时停电的复电后继续运行。
过电压Over Voltage
发电制动中电容电压会升高,所以需要此保护。MM4 时200V 系列的400V 以上,400V 系列的
800V 以上时,OV 保护动作进入自由运转。急减速时OV 动作场合要将减速时间增加或者提高制
动力。不能输入电压保护。
过电流Over current
功率管和GTO 不能用保险丝保护,只能用电子方式的瞬时电流遮断。通常以电流的峰值来进行过
电流保护。
. 动作值为功率管的额定电流值。
. 动作速度在10 μs 以下。
失速
运行中电机无法加速而处于静止状态。失速状态时转差过大、发生过电流,通常过电流保护和过
载保护动作。电压控制器是变频器在失速状态时防止跳闸的手段。
a. 加速中防止失速:加速中电流峰值超过设定值时将加速度减低,使变频器的输出频率和电机
动速不分离的功能。在设定加速时间较短时变频器也可给出最佳值自动的将加速时间延长。
b. 运行中防止失速:加速运行中,发生过载时变频器将短时跳闸。此保护功能在过载时降低输
出频率,负载正常后将自动回到原来的速度。在递减力矩负载时有效。
c. 减速中防止失速:减速时电容电压超过设定值时将减速率将低以控制电容电压的上升,减速
时间设定较短时也可能动力的延长。
过热Overheat
过负载周围温度上升时引起变频器单元温度上升,用热传感器监视异常状态。MM4 在散热片上
装有感热元件,超过时变频器将停止。
对地短路Grounding
变频器输出如果对地短路,若无人保护将损坏功率管。MM4 在直流回路中装有专用对地短路保
护专用CT,以防止对地短路。
漏电Earth Leakage
变频器回路中设置漏电开关时,会由变频器高频电流引起误动作。主要原因是电缆分布电容对地
的漏电流,有效方法是将漏电开关设定提高(200mA 以上)或将电缆缩短。
周围温度Ambient Temperature
额定状态许容温度见样本。MM4 柜内安装是为-10~50℃(取下面板),封闭形壁挂及全封闭为10~
40℃。
湿度Relative Humidity
变频器设置场所的相对湿度。MM4 为10~95% 不结露。热带或亚热带使用时,要加封吸湿剂。
标高Altitude
通常规定1000m 以下。高度增加时空气稀薄,冷却条件恶化,绝缘距离不足,应注意。
振动Vibration
连续振动时要充分注意避开共振点。
冲击Shock
主要规定了运输过程中的耐冲击能力。
自动测试Auto Identification( 自学习Auto Tuning)
有以下二个含义:
1) 变频器自身对电机的定子电阻和漏感进行自动测定(参见P1910) 。
2) 决定速度控制器和电流控制器的增益和积分时间的最佳值(参见P1960) 。
其中(1)的含义是在矢量控制时自动测定必需的电机常数。因此不仅限于西门子的电机,现有的其
它公司的电机也能进行矢量控制运行,发挥卓越的性能。
磁场监视器Observer
磁场与电流和电压不同用仪器不能直接测量。因此将电机的电流电压(可测)磁场(不可测)的关系式
(微分方程式)设置在变频器中,给误差的一定的增益调整电流实测值与关系式一致。以下不可测
的磁场的实际状态也应与关系式一致的三段原因推定方法求得磁场值。特别是在不知电机实际速
度的开环控制中是不可少的。误差如果为零,T 和Φ 是实际状态(误差的修正增益<监视器的增益
>G1,G2 肯定要预先计算求解。)
电压控制器Vdc Controller
以前的失速防止是以防止跳闸的目的:(1)加速中电流不超过额定值。(2)减速中直流电压不超过规
定值。主要是延长加减速时间。以直流电压的容许值、直流电压的变化率为基础限制直流电压不
过压,进行最佳减速。
HVAC: Heating Ventilating & Air Conditioning 头一个字母所组成
冷暖气,空调用风扇·压缩机,泵等。
维护检查
变频器由功率晶体管、可控硅、IC 等半导体零件,以及电容电阻等电子零件及风扇继电器等构
成。这些所有零件不能正常动作,或者无法发挥其原有功能的主要原因是:这些零件不是永久可
使用的,就是在正常使用环境年限超过后,也会发生特性变化和异常动作。为了防止这些故障,
预防保养及日常定期维护、零件的更换等是必要的。
1. 发生故障的类型
发生故障的类型一般如下图所示(a)初期故障期;(b)偶发故障期;(c)磨损故障期。
(a) 初期故障期
故
障
率
耐用寿命(b)
此故障在工厂制造后的检查和加装软件包时排除。
偶发故障期
在机器的使用寿命内,会发生突发性故障。因此使用时应
要求的故障率
加以考虑,如准备保养用零件,涉及故障时的切换应急回
路等。
(a) (c)
时间(c) 磨损故障期
使用寿命的末期发生的故障随时间会激增。要通过对每个
(b)
零件的使用寿命预测换新零件来延长设备使用寿命。
故障发生类型
日常维护和定期维护
一般的使用条件下(周围温度:年平均30oC,负载率80%以下,工作率1 天12 小时以下)的
日常维护,定期维护的标准如下所示:
检查场所检查项目检查项目
时间
日常1 年2 年
周围环境确认一下周围温度、湿度、尘埃、有害气体、油雾等◆
全体整个装置是否有异常振动、异音?◆
电源电压主回路电压、控制电压正常吗?◆
绝缘检查(主回路端子和接地端之间);
全体
是否有松动的地方;
各零件有没有过热的痕迹;
◆
◆
◆
清扫◆
导体导体是否失效?◆
导线是否有电线外皮的损坏、裂化、变色等◆
变压器
电抗器
是否有异味、异音?◆
主回路端子是否损伤?◆
是否有漏液?
平滑电容器保险阀是否露出或突起?
◆
静电容量的测定、绝缘电阻的测定
◆
◆
继电器
接触器
动作时是否有振动声?
计时的动作时间的确认
接点是否有破裂?
◆
◆
◆
电阻器
电阻器表面是否有裂纹?
确认一下是否有断线
◆
◆
保护回路
控制回路
运行检查
变频器单体运转,各相间输出电压是否平衡?
保护回路试验,是否正常?
◆
◆
零件全体
是否有异臭、变色?
是否有显著的生锈?
◆
◆
检查
电容器是否有漏夜、变型◆
是否有异常振动、异常声音?◆
冷却系统风扇连接处是否有松动的地方?◆
滤网的清扫◆
显示
显示
灯的颜色是否变了?
清扫
◆
◆
仪表指示值是否正常?◆
3. 预防保养的零件替换
变频器使用的主要零件的标准年数如下表。
表中的交换年数时是上图(故障类型)所示偶发故障的年数,此期间过后如替换新品,磨损故
障的发生可减少。
零件名标准更换年数更换方法
风扇2~3 年换新的
平滑电容器 5 年换新的(调查后决定)
自动器继电器类调查后决定
计时器调查后决定
保险丝 10 年换新的
电路板上铝电容器 5 年换新的(调查后决定)
注:一般电子元件的寿命可由“阿而乐尼斯法则(10oC /2 倍法则)”来计算,温度升高10oC ,寿命
减至1/2;温度降低10oC ,寿命增至2 倍。
变频器的安装环境应尽量选择在低温环境(0oC 以上)。