通用變頻器應(yīng)用的故障與對策
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一部分專業(yè)人員認(rèn)為，變頻器內(nèi)部的過載保護只是為保護其自身而設(shè)，對電動機過載保護不適用，為了保護電動機，必須另設(shè)熱繼電器。在實際應(yīng)用中，筆者所見各種變頻調(diào)速控制方案也絕大多數(shù)在電路的不同位置設(shè)置了熱繼電器，以完成所控單臺電動機的過負(fù)荷保護，這顯然又是一種誤解。
對一臺變頻器控制一臺標(biāo)準(zhǔn)四極電動機的控制方案而言，使用變頻器電子熱過載繼電器保護電動機過載，無疑要優(yōu)于外加熱繼電器，對普通電動機可利用其矯正特性解決低速運行時冷卻條件惡化的問題，使保護性能更可靠。尤其是新型高機能變頻器(如富士 9S系列)現(xiàn)已在用戶手冊中給出設(shè)定曲線，用戶可根據(jù)工藝條件設(shè)定。通常，考慮到變頻器與電動機的匹配，電子熱過載繼電器可在50%~105%額定電流范圍內(nèi)選擇設(shè)定。
只有在下列情況時，才用常規(guī)熱繼電器代替電子熱繼電器：
-149; 所用電動機不是四極電動機-149; 使用特殊電動機(非標(biāo)準(zhǔn)通用電動機)-149; 一臺變頻器控制多臺電動機-149; 電動機頻繁起動
但是，如果用戶有豐富的運行經(jīng)驗時，筆者仍建議通過電子熱繼電器的合理設(shè)定(引入校正系數(shù))來完成單臺電動機變頻調(diào)速的過載保護。
當(dāng)變步器選用外部熱繼電器進行電動機過載保護時，熱繼電器應(yīng)裝設(shè)于變頻器輸出側(cè)，常見的裝于輸入側(cè)的方案起不到保護作用(變頻器的變頻變壓特性使 其低頻時輸入電流遠遠小于輸出電流)。過載保護應(yīng)根據(jù)設(shè)備工藝要求情況，采用變頻器停止命令(斷開 CM)或空轉(zhuǎn)停車(斷開BX)命令實現(xiàn)停車，不宜通過電源接觸器實現(xiàn)。
裝設(shè)于變頻器和電動機間的接觸器在電動機運行時通斷，將產(chǎn)生操作過電壓，對變頻器造成損害，因此，用戶手冊要求原則上不要在變頻器與電動機之間裝設(shè)接觸器。但是，當(dāng)變頻器用于下列情況時，仍有必要設(shè)置：
當(dāng)用于節(jié)能控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)時常工作于額定轉(zhuǎn)速，為實現(xiàn)經(jīng)濟運行需切除變頻器時。
參與重要工藝流程，不能長時間停運，需切換備用控制系統(tǒng)以提高系統(tǒng)可靠性時。
一臺變頻器控制多臺電動機(包括互為備用的電動機)時。變頻器輸出側(cè)設(shè)置電磁時，設(shè)計外圍電路應(yīng)避免接觸器在變頻器有輸出時動作，任何時候嚴(yán)禁將電源接入變頻器輸出端。
目前，有些用戶為了方便測試負(fù)荷電纜和電動機絕緣，在變頻器輸出側(cè)設(shè)置自動空氣開關(guān)，用以在測試時切除變頻器，該法弊大于利。由于變頻器輸出電纜(線)要求選用屏蔽電纜或穿管敷設(shè)，纜線故障幾率很小，通常情況下測量電動機及電纜絕緣時，可選用鉛絲或軟銅線將變頻器輸入、輸出、直流電抗器和制動單元聯(lián)接端子可靠短接后進行測試，僅在需要測量電纜相間絕緣時拆線檢測，確無必要增加投資，否則還要采取可靠措施，防止在運行中誤操作。
5、電流檢測時電漢互感器的設(shè)置及電流表的選擇
由于設(shè)計人員或用戶容易忽視變頻器輸出頻率的變化特性，在電流檢測及儀表選型上經(jīng)學(xué)出現(xiàn)錯誤。變頻器輸出側(cè)電流測量應(yīng)使用電磁經(jīng)系儀表，以獲得所需的測量精度。
例如，某雜志刊登的《一起變頻器不能復(fù)位的故障處理》一文，提出變頻器輸出側(cè)不能使用普通電流互感器，這是錯誤的論點。在變頻器輸出側(cè)使用普通電流互感器是可以完成輸出電流檢測的。由電流互感器鐵心磁通密度計算公式 Bmake=K2/4.44fSmW2可知，鐵心的磁通密度與交流電流頻率的變化成反比，忽略次要因素時，其電流誤差(即變化誤差)和相位誤差可看作與電流頻率變化成反比，只是當(dāng)電流頻率超過1kHz時，鐵心溫度會增高。但是，由于互感器正常運行時激磁電流設(shè)計得很小(主要為了減小誤差)，因此，普通電流互感器用于50Hz頻率附近時，其電流誤差是很小的。
通過實際校驗對比可知，當(dāng)變頻器輸出頻率在10~50Hz之間變化時，電磁系電流表指示誤差很小，實測誤差在1.27%以下，并與電流頻率變化成反比(以變頻器輸出電流指示為基準(zhǔn))，能夠滿足輸出電流監(jiān)視的要求。此外，尤其是當(dāng)變頻調(diào)速系統(tǒng)驅(qū)動負(fù)載變化不太大的往復(fù)運動設(shè)備時，由于設(shè)備傳動力矩的周期性變化，使變頻器輸出電流產(chǎn)生一定波動，變頻器的LED數(shù)碼顯示電流值跳字嚴(yán)重，造成觀察讀數(shù)困難，采用模擬電流表可有效地解決這個問題。
應(yīng)當(dāng)注意的是，使用指針式電流表測量變頻器輸出側(cè)電流時，必須選擇電磁經(jīng)系儀表(手冊通常稱作動鐵式)，使用時應(yīng)嚴(yán)格按用戶手冊的規(guī)定選擇安裝，以保證應(yīng)有的精度。如選用整流系儀表(該錯誤非常普遍)時，經(jīng)實測在 19~50Hz區(qū)間，指示誤差為69.7%~16.66%，且為負(fù)偏差。
此外，由于變頻器的輸入電流一般不大于輸出電流，因此，輸入側(cè)設(shè)置電流監(jiān)視意義不大，一般有信號燈指示電源即可，如電壓不穩(wěn)時可設(shè)電壓表監(jiān)視。大容量變頻器低頻運行時，其輸入側(cè)電流表可能無指示。
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