周波数変換器でよく使用される13のパラメータ

周波数変換器ブレーキユニットのサプライヤーは、周波数変換器には多くの設定パラメータがあり、各パラメータには一定の選択範囲があることを注意喚起しています。使用中に、個々のパラメータの設定が不適切であるために周波数変換器が正常に動作しないという現象に遭遇することはよくあります。したがって、関連するパラメータを正しく設定する必要があります。

1. 制御方法:

すなわち、速度制御、トルク制御、PID制御などです。制御方式を採用した後は、制御精度に基づいて静的または動的同定を行う必要があります。

2. 最小動作周波数:

モーターが動作する最低速度です。低速運転では放熱性能が低下し、長時間の低速運転はモーターの焼損につながる可能性があります。また、低速運転ではケーブルの電流も増加するため、ケーブルが発熱する可能性もあります。

3. 最大動作周波数:

一般的な周波数変換器の最大周波数は60Hzですが、中には400Hzに達するものもあります。周波数が高いとモーターは高速回転します。一般的なモーターでは、ベアリングが定格速度で長時間運転することはできません。モーターのローターはこのような遠心力に耐えられるでしょうか。

4. 搬送周波数:

搬送周波数を高く設定するほど、高次高調波成分が大きくなり、これはケーブルの長さ、モーターの加熱、ケーブルの加熱、周波数変換器の加熱などの要因と密接に関係しています。

5. モーターパラメータ:

周波数変換器は、モーターの電力、電流、電圧、速度、最大周波数をパラメータで設定します。これらの情報は、モーターの銘板から直接取得できます。

6. 周波数ホッピング:

特定の周波数ポイントでは、特にデバイス全体が比較的高い場合、共振が発生する可能性があります。コンプレッサーを制御するときは、コンプレッサーのサージポイントを避けてください。

7. 加速時間と減速時間

加速時間とは出力周波数が0から最大周波数まで上昇するのにかかる時間であり、減速時間とは出力周波数が最大周波数から0まで下降するのにかかる時間です。通常、加速時間と減速時間は周波数設定信号の立ち上がりと立ち下がりによって決まります。モーターの加速時には過電流を防止するために設定周波数の増加率を制限する必要があり、減速時には過電圧を防止するために設定周波数の低下率を制限する必要があります。

加速時間の設定要件:加速電流を周波数変換器の過電流容量以下に制限し、過電流による失速で周波数変換器がトリップしないようにします。減速時間の設定で重要なポイントは、平滑回路の電圧が高くなりすぎないようにすることと、回生過電圧による失速で周波数変換器がトリップしないようにすることです。加減速時間は負荷に基づいて計算できますが、デバッグでは、負荷と経験に基づいて加減速時間を長めに設定し、モーターを起動および停止して過電流および過電圧アラームがあるかどうかを観察するのが一般的です。次に、動作中にアラームが発生しないという原則に基づいて、加減速設定時間を徐々に短くし、操作を数回繰り返して、最適な加減速時間を決定します。

8. トルク強化

トルク補償とも呼ばれ、低速域のf/Vを増加させることで、モーターのステータ巻線の抵抗による低速時のトルク低下を補償する方法です。自動に設定すると、加速時の電圧を自動的に増加させて始動トルクを補償し、モーターをスムーズに加速させることができます。手動補償を使用する場合は、負荷特性、特に負荷の始動特性に基づいてテストを行い、最適な曲線を選択できます。変動トルク負荷の場合、不適切な選択を行うと、低速時に出力電圧が高くなり、電気エネルギーが無駄になり、さらには速度を上げずに負荷をかけてモーターを始動するときに大電流が発生する可能性があります。

9. 電子熱過負荷保護

この機能は、モーターの過熱保護を目的として設計されています。周波数変換器内のCPUが動作電流値と周波数に基づいてモーターの温度上昇を計算し、過熱保護を実現します。この機能は「1対1」の状況にのみ適用され、「1対多」の状況では各モーターにサーマルリレーを設置する必要があります。

電子サーマル保護設定値(%)=[モータ定格電流(A)/周波数変換器定格出力電流(A)]×100%。

10. 周波数制限

周波数変換器の出力周波数の上限と下限の振幅。周波数制限は、誤操作や外部周波数設定信号源の故障などにより出力周波数が高すぎたり低すぎたりするのを防ぎ、機器の損傷を防ぐ保護機能です。実際のアプリケーション状況に応じて設定してください。この機能は速度制限としても使用できます。一部のベルトコンベアでは、搬送量が限られているため、周波数変換器を使用して機械やベルトの摩耗を軽減することができます。周波数変換器の上限周波数を特定の周波数値に設定することで、ベルトコンベアを一定の低い動作速度で動作させることができます。

11. バイアス周波数

偏差周波数または周波数偏差設定とも呼ばれるものもあります。その目的は、外部アナログ信号(電圧または電流)によって周波数が設定された場合に出力周波数を調整することです。この機能を使用して、周波数設定信号の最低出力周波数を設定します。一部の周波数変換器は、周波数設定信号が0%のときに0~fmaxの範囲で動作できます。また、一部の周波数変換器(明電やサンケンなど)はバイアス極性も設定できます。デバッグ中に、周波数設定信号が0%のときに周波数変換器の出力周波数が0HzではなくxHzである場合、バイアス周波数を負のxHzに設定すると、周波数変換器の出力周波数を0Hzにすることができます。

12.周波数設定信号ゲイン

この機能は、外部アナログ信号で周波数を設定する場合にのみ有効です。外部設定信号電圧と周波数変換器の内部電圧(+10V)の不一致を補正するために使用されます。同時に、信号電圧設定の選択をシミュレートするのに便利です。設定時に、アナログ入力信号が最大値(10V、5V、20mAなど)のときに、f/Vグラフィックを出力できる周波数のパーセンテージを計算し、設定パラメータとして使用します。外部設定信号が0~5Vで、周波数変換器の出力周波数が0~50Hzの場合、ゲイン信号を200%に設定できます。

13. トルク制限

駆動トルク制限と制動トルク制限の2種類に分けられます。周波数変換器の出力電圧と電流値に基づいてCPUを介してトルクを計算し、加速、減速、定速運転時の衝撃負荷の回復特性を大幅に向上させます。トルク制限機能は、自動加減速制御を実現します。加減速時間が負荷慣性時間よりも短い場合、モータがトルク設定値に従って自動的に加減速することを保証します。

駆動トルク機能は、強力な始動トルクを提供します。定常運転時には、トルク機能がモータの滑りを制御し、モータトルクを最大設定値に制限します。負荷トルクが急激に増加した場合、加速時間を短く設定してもインバータがトリップすることはありません。加速時間を短く設定すると、モータトルクが最大設定値を超えることはありません。始動時には駆動トルクが大きい方が有利なので、80~100%に設定するのが適切です。

制動トルクの設定値が小さいほど、制動力が大きくなり、急加速や急減速の状況に適しています。制動トルクの設定値が高すぎると、過電圧アラーム現象が発生する可能性があります。制動トルクを0%に設定すると、メインコンデンサに追加される回生の総量を0に近づけることができるため、制動抵抗器を使用せずにモーターを減速停止させることができ、トリップしません。ただし、制動トルクを0%に設定した場合など、一部の負荷では、減速中に短時間の空転現象が発生し、周波数変換器が繰り返し起動し、電流が大きく変動することがあります。深刻な場合は、周波数変換器がトリップする可能性があり、真剣に対処する必要があります。