變頻器的失速防止功能包括兩個方面:
1、加速過程中:(1)加速時間若預(yù)置的過短,容易因過電流而跳閘。(2)加速時間過長,又會影響機臺運行效率。況且,生產(chǎn)機臺的工況也時有變化,這給用戶在預(yù)置“加速時間”時帶來了困難,難以迅速地預(yù)置的恰到好處。變頻器在加速過程中出現(xiàn)過電流時,可以不必跳閘,而啟動“防止跳閘”程序(也叫自處理程序)。具體方法是:如果在加速過程中,電流超過了預(yù)置的上限值(即加速電流的最大允許值),變頻器的輸出頻率將不再增加,暫緩加速,待電流下降到上限值以下后再繼續(xù)加速。
2、減速過程中:對于慣性較大的負載,如果減速時間預(yù)置的過短,會因拖動系統(tǒng)的功能釋放得太快而引起直流回路的過電壓。如果在減速過程中,直流電壓超過了上限值(即直流電壓允許最大值),變頻器的輸出頻率不再下降,暫緩減速,待直流電壓下降到設(shè)定值以下后再繼續(xù)減速。我們常常把這種功能稱之為防失速功能。
變頻器的發(fā)熱是由內(nèi)部的損耗產(chǎn)生的。在變頻器中各部分損耗中主要以主電路為主,約占98%,控制電路占2%。為了保證變頻器正常可靠運行,必須對變頻器進行散熱,通常采用以下方法:
① 采用風(fēng)扇散熱:變頻器的內(nèi)裝風(fēng)扇可將變頻器的箱體內(nèi)部散熱帶走,若風(fēng)扇不能正常工作,應(yīng)立即停止變頻器運行。
② 降低安裝環(huán)境溫度:由于變頻器是電子裝置,內(nèi)含電子元、電解電容等,所以溫度對其壽命影響比較大。通用變頻器的環(huán)境運行溫度一般要求-10℃~-50℃,如果能夠采取措施盡可能降低變頻器運行溫度,那么變頻器的使用壽命就延長,性能也比較穩(wěn)定。
我們采取兩種方法:一種方法是建造單獨的
變頻器低壓間,內(nèi)部安裝空調(diào),保持低壓間溫度在+15℃~+20℃之間。另一種方法是變頻器的安裝空間要滿足變頻器使用說明書的要求。
以上所談到的變頻器發(fā)熱是指變頻器在額定范圍之內(nèi)正常運行的損耗。當(dāng)變頻器發(fā)生非正常運行(如過流,過壓,過載等)產(chǎn)生的損耗必須通過正常的選型來避免此類現(xiàn)象的發(fā)生。
對于風(fēng)機泵類負載,當(dāng)我們選擇三菱變頻器FR-F540時,其過載能為120%/60秒,其過載周期為300秒,也就是說,當(dāng)變頻器相對于其額定負載的120%過載時,其持續(xù)時間為60秒,并且在300秒之內(nèi)不允許出現(xiàn)第二次過載。當(dāng)變頻器出現(xiàn)過載時,功率單元因其流過的過載電流而升溫,導(dǎo)致變頻器過熱,這時必須盡快使其降溫以使變頻器的過熱保護動作消除,這個冷卻過程就是變頻器的過載周期。不同的變頻器,其過載倍數(shù)、過載時間和過載周期均不相同,并且其過載倍數(shù)越大,過載時間越短,請見表2所示:
對于變頻器所驅(qū)動的電機,按其工作情況可分為兩類:長期工作制和重復(fù)短時工作制。長期工作制的電機可以按其名牌規(guī)定的數(shù)據(jù)長期運行。針對該類負載,變頻器可根據(jù)電機銘牌數(shù)據(jù)進行選型,如連續(xù)運行的油泵,若其電機功率為22kW時,可選擇FR-F540-22k變頻器即可。重復(fù)短時工作制電機,其特點是重復(fù)性和短時性,即電機的工作時間和停歇時間交替進行,而且都比較短,二者之和,按國家規(guī)定不得超過60秒。重復(fù)短時工作制電機允許其過載且有一定的溫升。此時,若根據(jù)電機銘牌數(shù)據(jù)來選擇變頻器,勢必造成變頻器的損壞。針對該類負載,變頻器在參考電機銘牌數(shù)據(jù)的情況下要根據(jù)電機負載圖和變頻器的過載倍數(shù)、過載時間、過載周期來選型。如重復(fù)短時運行的升降機,其電機功率為18.5kW,可選擇FR-A540-22k變頻器。
5 結(jié)論
本文通過對通用變頻器運行過程中存在問題的分析,提出了解決這些問題的實際對策,隨著新技術(shù)和新理論不斷在
變頻器上的應(yīng)用,變頻器存在的這些問題有望通過變頻器本身的功能和補償來解決。隨著工業(yè)現(xiàn)場和社會環(huán)境對變頻器的要求不斷提高,滿足實際需要的真正“綠色”變頻器也會不久面世。