viieteistkümne sagedusmuunduritega seotud levinud probleemi analüüs

Sagedusmuunduri piduriseadme tarnija tuletab meelde, et võrreldes traditsioonilise elektriahela juhtimisega on sagedusmuunduri tehnoloogiline sisu suhteliselt kõrge. See on seade, mis ühendab tugevat ja nõrka elektrit, seega on selle rikked mitmekesised. Ainult teoreetiliste teadmiste ja praktika kombineerimise kaudu saame kogemusi pidevalt kokku võtta. Allpool on 15 levinud küsimust sagedusmuundurite kohta:

1. Mis on sagedusmuundamise lahutusvõime? Mida see tähendab?

Digitaalselt juhitavate sagedusmuundurite puhul antakse väljundsagedust astmeliselt isegi siis, kui sageduskäsklus on analoogsignaal. Selle taseme erinevuse väikseimat ühikut nimetatakse sagedusmuundamise resolutsiooniks. Sagedusmuundamise resolutsiooniks võetakse tavaliselt 0,015–0,5 Hz. Näiteks kui resolutsioon on 0,5 Hz, saab sagedust üle 23 Hz muuta 23,5 ja 24,0 Hz-ni, seega järgitakse mootori tööd samuti astmeliselt. See tekitab probleemi selliste rakenduste puhul nagu pidev üleskerimise juhtimine. Sellisel juhul, kui resolutsioon on umbes 0,015 Hz, saab see täielikult kohanduda ka 4-astmelise mootori puhul taseme erinevusega 1 r/min või vähem. Lisaks on mõnel mudelil antud resolutsioon, mis erineb väljundresolutsioonist.

2. Mis tähtsus on selliste mudelite olemasolul, kus kiirendus- ja aeglustusaega saab esitada eraldi, ning selliste mudelite olemasolul, kus kiirendus- ja aeglustusaega saab esitada koos?

Kiirendust ja aeglustust saab erinevat tüüpi masinate jaoks eraldi esitada, mis sobib lühiajaliseks kiirenduseks, aeglaseks aeglustuseks või olukordadeks, kus väikeste tööpinkide puhul on vaja ranget tootmistsükli aega. Ventilaatori ülekande korral on kiirendus- ja aeglustusajad aga suhteliselt pikad ning nii kiirendus- kui ka aeglustusajad saab esitada koos.

3. Mis on regeneratiivpidurdus?

Kui elektrimootori töötamise ajal käsklussagedust vähendatakse, muutub see asünkroonseks generaatoriks ja töötab pidurina, mida nimetatakse regeneratiivpidurduseks (elektriliseks pidurdamiseks). Energiat tarbiv piduriseade saab mootori kiiruse reguleerimise ja muude protsesside ajal tekkiva regenereeritud elektrienergia pidurdustakisti kaudu vabastada, et tekitada piisav pidurdusmoment, tagades seadmete, näiteks sagedusmuundurite, normaalse töö.

4. Kas me saame suurema pidurdusjõu?

Mootorist regenereeritud energia salvestatakse sagedusmuunduri filtreerimiskondensaatorisse. Kondensaatori mahtuvuse ja pingetakistuse tõttu on tavalise sagedusmuunduri regeneratiivpidurdusjõud umbes 10–20% nimipöördemomendist. Lisavarustusena pakutavate pidurdusseadmete kasutamisel võib see ulatuda 50–100%-ni.

5. Milline on sagedusmuunduri kaitsefunktsioon?

Kaitsefunktsiooni saab jagada kahte kategooriasse: (1) automaatne parandusmeetmete rakendamine pärast ebanormaalsete olekute tuvastamist, näiteks ülevoolukaitse ja regeneratiivse ülepingekaitse. (2) Pärast ebanormaalsete olekute tuvastamist blokeerib võimsuspooljuhtseadme PWM-juhtsignaali, et mootor automaatselt peatada. Näiteks ülevoolukaitse, regeneratiivse ülepingekaitse, pooljuhtide jahutusventilaatori ülekuumenemise kaitse ja hetkelise voolukatkestuse kaitse.

6. Miks aktiveerub sagedusmuunduri kaitsefunktsioon siduri pideva koormuse korral?

Koormuse ühendamisel siduriga muutub mootori ühendamise hetkel kiiresti koormamata olekust suure libisemiskiirusega olekusse. Läbivoolav suur vool põhjustab ülevoolu tõttu inverteri väljalülitumise ja töötamise lakkamise.

7. Miks sagedusmuundur seiskub, kui samas tehases töötavad koos suured mootorid?

Mootori käivitumisel voolab selle mahtuvusele vastav käivitusvool ja mootori staatori poolel olev trafo tekitab pingelangu. Kui mootori mahtuvus on suur, on sellel pingelangul samuti oluline mõju. Sama trafoga ühendatud sagedusmuundur annab hinnangu alapinge või hetkseiskumise kohta, mistõttu mõnikord aktiveerub kaitsefunktsioon (IPE), mis põhjustab mootori töötamise seiskumise.

8. Mida tähendab seiskumise ennetamise funktsioon?

Kui antud kiirendusaeg on liiga lühike ja sagedusmuunduri väljundsagedus muutub palju rohkem kui kiirus (elektriline nurksagedus), siis sagedusmuundur rakendub ja seiskub ülevoolu tõttu, mida nimetatakse seiskumiseks. Mootori edasise töötamise vältimiseks seiskumise tõttu on vaja sageduse juhtimiseks tuvastada voolu suurus. Kui kiirendusvool on liiga suur, tuleb kiirenduskiirust vastavalt aeglustada. Sama kehtib ka aeglustamisel. Nende kahe kombinatsioon on seiskumisfunktsioon.

9. Kas sagedusmuunduri paigaldamisel on paigaldussuuna osas mingeid piiranguid?

Sagedusmuunduri sisemine ja tagumine konstruktsioon arvestavad jahutusefektiga ning vertikaalne paigutus on oluline ka ventilatsiooni jaoks. Seetõttu tuleks ketta sisse või seinale paigaldatavad seadmetüübid paigaldada võimalikult vertikaalselt.

10. Inverteri ülepinge

Ülepinge alarm tekib tavaliselt masina seiskamisel ja selle peamine põhjus on liiga lühike aeglustusaeg või probleemid pidurdustakisti ja piduriseadmega.

11. Sagedusmuunduri temperatuur on liiga kõrge

Lisaks on sagedusmuunduril ka kõrge temperatuuri viga. Kui tekib kõrge temperatuuri alarm ja temperatuuriandur osutub normaalseks, võib selle põhjuseks olla häire. Viga võib olla varjestatud ning tuleks kontrollida ka sagedusmuunduri ventilaatorit ja ventilatsiooni. Muud tüüpi vigade korral on kiirete ja teostatavate lahenduste saamiseks kõige parem pöörduda tootja poole.

12. Ülevool on sagedusmuunduri häire kõige sagedasem nähtus.

Inverteri ülekoormuse nähtus

(1) Taaskäivitamisel rakendub see kohe, kui kiirus suureneb. See on väga tõsine ülekoormuse nähtus. Peamised põhjused on: koormuse lühis, mehaaniliste osade kinnikiilumine; invertermooduli kahjustus; Põhjustatud sellistest nähtustest nagu elektrimootori ebapiisav pöördemoment.

(2) Sisselülitamisel tekkiv hüplemine, mida tavaliselt ei saa lähtestada, on peamiselt tingitud mooduli rikkest, ajamiahela rikkest ja voolu tuvastamise ahela rikkest. Peamised põhjused, miks kohene väljalülitumine ei toimu taaskäivitamisel, vaid kiirenduse ajal, on järgmised: kiirendusaeg on seatud liiga lühikeseks, voolu ülempiir on seatud liiga väikeseks ja pöördemomendi kompensatsioon (V/F) on seatud liiga kõrgeks.

13. Kas mootorit on võimalik otse fikseeritud sagedusmuundurisse sisestada ilma pehmet käivitust kasutamata?

See on võimalik väga madalatel sagedustel, aga kui antud sagedus on kõrge, on sama võimsussagedusega otsekäivitamise tingimused sarnased. Suure käivitusvoolu (6-7 korda nimivoolust) korral ei saa mootor käivituda, kuna inverter katkestab ülevoolu.

14. Milliseid probleeme tuleks arvestada, kui mootor töötab üle 60 Hz?

Kui töötate sagedusel üle 60 Hz, tuleb võtta järgmised ettevaatusabinõud

(1) Masinad ja seadmed peaksid sellel kiirusel töötama maksimaalselt võimalikul määral (mehaaniline tugevus, müra, vibratsioon jne).

(2) Kui mootor siseneb konstantse väljundvõimsuse vahemikku, peaks selle väljundmoment suutma tööd säilitada (ventilaatorite ja pumpade võllide väljundvõimsus suureneb proportsionaalselt kiiruse kuubiga, seega tuleks tähelepanu pöörata ka kiiruse väikesele suurenemisele).

(3) Laagri eluea küsimust tuleks täielikult arvesse võtta.

Mis juhtub, kui sagedusmuundurit pikka aega ei kasutata?

1. Sagedusmuunduri ventilaatori laagrite määrdevedelik on kuivanud, mis mõjutab selle kasutamist.

2. Kõrgepinge filtreerimiskondensaatorid kipuvad paisuma, kui neid pikka aega ei kasutata, samas kui madalpinge elektrolüütkondensaatorid kipuvad lekkima.