摘 要:近年來,隨著我國自動化技術(shù)的迅速發(fā)展,工業(yè)自動化取得了長足的進步。變頻器由于性能穩(wěn)定、節(jié)能環(huán)保、性價比高,在工業(yè)各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,它為交流異步電動機驅(qū)動的設(shè)備大范圍、高質(zhì)量地調(diào)速提供了全新的方案,所以,采用交流變頻調(diào)速是現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)發(fā)展的主流。
關(guān)鍵詞:變頻器;工業(yè)應(yīng)用
為了更好的應(yīng)用好變頻器,先大致介紹一下變頻器的原理、變頻器的控制方式及負載類型及特性。只有掌握這些才能更高更好的發(fā)揮出變頻器的特性,更好的驅(qū)動負載高效節(jié)能的驅(qū)動設(shè)備的運行。
⑴變頻器原理,變頻器是將恒壓恒頻道交流電轉(zhuǎn)變?yōu)樽儔鹤冾l的交流電的裝置,以滿足交流電動機變頻調(diào)速的需要?,F(xiàn)在通常使用的是交-直-交變頻器,交-直-交變頻器先將工頻交流電整流變成直流電,在通過逆變器將直流電換成可控制的頻率和交流電壓已達到變頻調(diào)速的目的。
⑵變頻器的控制方式包括恒壓頻比控制方式、轉(zhuǎn)差頻率發(fā)、矢量控制技術(shù)、直接轉(zhuǎn)矩控制等,壓頻比(U/f)控制又分為基頻以上調(diào)速和基頻以下調(diào)速。
⑶負載類型分為恒轉(zhuǎn)矩、變轉(zhuǎn)矩和恒功率等負載。1)恒轉(zhuǎn)矩機械負載是直負載轉(zhuǎn)矩不隨負載轉(zhuǎn)速而變化的機械負載。2)變轉(zhuǎn)矩負載是直轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的二次方的關(guān)系。如離心式風(fēng)機和泵類。3)恒功率負載指負載輕時高速運動,負載重時低俗運動,其機械負載轉(zhuǎn)矩與速度成反比。
在我以前的調(diào)試中與遇到過類似的負載類型,配合變頻器的使用詳細介紹一下:
項目一、高爐爐渣過濾的?;鳌⒚撍髯冾l的應(yīng)用
⑴電氣設(shè)備的配置
?;骱兔撍麟姎饪刂葡到y(tǒng)由3面GGD柜、1面操作臺、2個現(xiàn)場機旁箱組成,GGD柜有一面是進線柜,另外兩面分別是脫水器和?;鞯淖冾l控制柜,現(xiàn)場脫水器電機為75KW,粒化器電機為45KW,根據(jù)電機容量選用富士FRN90G1S-4C和FRN55G1S-4C型號的變頻器;并分別配有進線接觸器,出現(xiàn)電抗器及制動單元和制動電阻,以滿足工藝要求。
⑵變頻器的設(shè)置及調(diào)試
1)按照圖紙檢測變頻器接線是否正確,確認無誤后上電
2)設(shè)置變頻器參數(shù),以下參數(shù)是針對電氣圖紙要求及生產(chǎn)工藝要求設(shè)置的參數(shù):
a.F01:1 b.F02:1
c.F03:100HZ d.F04:50HZ
e.F05:380V f.F06:380V
g.F07:25S h.F08:25S
i.F15:60HZ j.F37:1 恒轉(zhuǎn)矩負載
k.F42:V/F控制 沒有滑差補償
l.E03: 報警復(fù)位 m.E27: 99
n.E34 過載報警:額定電流
o.P01 4級電機 p.P02 電機功率
r.P03 額定電流 s.E52 2 全菜單模式
t.制動電阻再生制動選擇
u.模擬量分配4~20mA
按照以上的參數(shù)設(shè)置變頻器正常運轉(zhuǎn),滿足了生產(chǎn)工藝要求。
所以了解負載特性是很重要的,能夠準(zhǔn)確的設(shè)置好變頻器的參數(shù)去更好的驅(qū)動電機,?;骱兔撍髫撦d是直負載轉(zhuǎn)矩不隨負載轉(zhuǎn)速而變化的機械負載,所以我選用了V/F控制的方;其他的設(shè)置是按照圖紙上的要求分別對應(yīng)參數(shù)設(shè)置的,如選用端子控制模式;現(xiàn)場電位器控制變頻器的調(diào)速;按鈕復(fù)位變頻器故障;制動電阻的選;模擬信號的輸出方式;電機銘牌參數(shù);加減速時間等。按照負載的大小設(shè)置加減速的時間,減速時間也不要設(shè)置過短,否則可能產(chǎn)生制動過速的故障。
當(dāng)以上的參數(shù)設(shè)置完畢后,在進行空車實驗,及讓電機不帶負載的轉(zhuǎn)動,看看是否你設(shè)置的參數(shù)達到了圖紙及工藝的要求,逐一進行分析,讓變頻器與電機達到最佳得磨合狀態(tài),更好地運轉(zhuǎn)。
項目二、高爐主卷揚雙料車控制系統(tǒng)
⑴電氣系統(tǒng)。高爐主卷揚成套變頻系統(tǒng)共有7面GGD柜;其中包括2臺主卷揚變頻柜,1臺主卷揚變頻切換柜,2臺制動電阻柜,2臺電氣控制柜。主卷揚電機配2套控制柜,一用一備,通過切換柜切換。變頻器均采用施耐德ATV71HC50N4系列變頻器,配上制動電阻24只,安裝在電阻柜內(nèi)。
⑵控制設(shè)計系統(tǒng)。主卷揚變頻器系統(tǒng)具有自動、手動、和點動三種操作方式。自動操作方式主要通過PLC自動控制上料。手動操作方式主要用于設(shè)備調(diào)試、自動系統(tǒng)故障、變頻故障時使用。點動操作方式專為檢修、極限調(diào)試和緊鋼繩時使用。為提高可靠性,主卷揚變頻柜設(shè)有兩套,一用一備,通過切換柜切換。
1)主卷揚料車設(shè)定高,中,低三級控制速度。由變頻器1.3設(shè)置里的多段速設(shè)定。滿足生產(chǎn)工藝的要求,分別設(shè)成10,30,45HZ。2)根據(jù)負載情況將變頻器定義出提升宏模式,為防止打開抱閘料車溜車,機械抱扎打開時變頻器產(chǎn)生足夠的轉(zhuǎn)矩,由變頻器輸出頻率信號檢測抱閘打開,設(shè)定檢測頻率為2.5HZ,為提高變頻輸出轉(zhuǎn)矩,設(shè)置轉(zhuǎn)矩提升為3%。使之有一定的輸出轉(zhuǎn)矩能帶動負載。3)系統(tǒng)中設(shè)有過流,松繩等保護,一旦系統(tǒng)保護,變頻停車,抱閘抱死,同時制動電阻起作用實現(xiàn)準(zhǔn)確停車。4)考慮到負載的特性,選用電流矢量控制模式。
通過以上的分析大致了解了變頻及負載的特性,就能更好的設(shè)定好相應(yīng)的參數(shù)。參數(shù)設(shè)置完畢對進行一下自整定,是變頻器與電機達到一個更好的“溝通”,達到更加精準(zhǔn)的控制。
通過上述兩個具體的現(xiàn)場調(diào)試事例,我向大家介紹了關(guān)于變頻器在不同工藝情況下的應(yīng)用,可以看出只有正確掌握變頻、負載的特性,才能更好的調(diào)試變頻器,去控制負載達到最完美的工藝控制,變頻還有很多應(yīng)用方式,如PID調(diào)節(jié)、通信網(wǎng)絡(luò)控制等,掌握好這些只是才能更好的完成對負載的控制。