аналіз п'ятнадцяти поширених проблем із перетворювачами частоти

Постачальник гальмівного блоку перетворювача частоти нагадує вам, що порівняно з традиційним керуванням електричними ланцюгами, технологічний склад перетворювача частоти є відносно високим. Це пристрій, який поєднує сильну та слабку електрику, тому його несправності різноманітні. Тільки поєднуючи теоретичні знання з практикою, ми можемо постійно узагальнювати досвід. Нижче наведено 15 поширених запитань щодо перетворювачів частоти:

1. Що таке роздільна здатність перетворення частоти? Що це означає?

Для цифрових керованих перетворювачів частоти, навіть якщо команда частоти є аналоговим сигналом, вихідна частота все одно задається ступінчасто. Найменша одиниця цієї різниці рівнів називається роздільною здатністю перетворення частоти. Роздільна здатність перетворення частоти зазвичай приймається як 0,015~0,5 Гц. Наприклад, якщо роздільна здатність становить 0,5 Гц, частоту вище 23 Гц можна змінити на 23,5 та 24,0 Гц, тому робота двигуна також виконується ступінчасто. Це створює проблему для таких застосувань, як безперервне керування накачуванням. У цьому випадку, якщо роздільна здатність становить близько 0,015 Гц, він також може повністю адаптуватися до різниці рівнів 1 об/хв або менше для 4-ступінчастого двигуна. Крім того, деякі моделі мають задану роздільну здатність, яка відрізняється від вихідної роздільної здатності.

2. Яке значення має наявність моделей з часом розгону та часом уповільнення, які можна задати окремо, та моделей з часом розгону та уповільнення, які можна задати разом?

Прискорення та уповільнення можна вказувати окремо для різних типів машин, що підходить для короткочасного прискорення, повільного уповільнення або ситуацій, коли для невеликих верстатів потрібен суворий час виробничого циклу. Однак для таких ситуацій, як вентиляторна передача, час прискорення та уповільнення є відносно довгим, і час прискорення та уповільнення можна вказувати разом.

3. Що таке рекуперативне гальмування?

Якщо під час роботи електродвигуна зменшити частоту керування, він стане асинхронним генератором і працюватиме як гальмо, що називається рекуперативним (електричним) гальмуванням. Гальмівний блок, що споживає енергію, може вивільняти рекуперовану електричну енергію, що утворюється під час регулювання швидкості двигуна та інших процесів, через гальмівний резистор для створення достатнього гальмівного моменту, забезпечуючи нормальну роботу обладнання, такого як перетворювачі частоти.

4. Чи можна отримати більшу гальмівну силу?

Енергія, що регенерується двигуном, накопичується у фільтруючому конденсаторі перетворювача частоти. Завдяки ємності та опору напруги конденсатора, рекуперативна гальмівна сила звичайного перетворювача частоти становить приблизно від 10% до 20% від номінального крутного моменту. Якщо використовуються додаткові гальмівні блоки, вона може сягати від 50% до 100%.

5. Яка захисна функція перетворювача частоти?

Функцію захисту можна розділити на дві категорії: (1) автоматичне виконання коригувальних дій після виявлення аномальних станів, таких як запобігання зупинці через перевантаження по струму та запобігання зупинці через рекуперативну перенапругу. (2) Після виявлення аномалій блокування ШІМ-сигналу керування силового напівпровідникового пристрою для автоматичної зупинки двигуна. Наприклад, відключення через перевантаження по струму, відключення через рекуперативну перенапругу, перегрів вентилятора охолодження напівпровідника та захист від миттєвого відключення живлення.

6. Чому функція захисту перетворювача частоти активується, коли муфта постійно навантажена?

Під час під’єднання навантаження за допомогою муфти, у момент підключення, двигун швидко переходить з ненавантаженого стану в область з великим коефіцієнтом ковзання. Великий струм, що протікає через нього, призводить до відключення інвертора через перевантаження по струму та його неможливості працювати.

7. Чому перетворювач частоти зупиняється, коли великі двигуни працюють разом на одному заводі?

Під час запуску двигуна протікає пусковий струм, що відповідає його потужності, і трансформатор на статорній стороні двигуна генерує падіння напруги. Коли потужність двигуна велика, це падіння напруги також матиме значний вплив. Перетворювач частоти, підключений до того ж трансформатора, визначатиме зниження напруги або миттєву зупинку, тому іноді спрацьовуватиме функція захисту (IPE), що призведе до зупинки двигуна.

8. Що означає функція запобігання зупинці?

Якщо заданий час розгону занадто короткий, а вихідна частота перетворювача частоти змінюється набагато більше, ніж швидкість (електрична кутова частота), перетворювач частоти відключиться та зупиниться через перевантаження по струму, що називається зупинкою. Щоб запобігти продовженню роботи двигуна через зупинку, необхідно виявляти величину струму для керування частотою. Коли струм розгону занадто високий, відповідним чином уповільніть швидкість розгону. Те саме стосується і уповільнення. Поєднання цих двох функцій і є функцією зупинки.

9. Чи існують якісь обмеження щодо напрямку монтажу під час встановлення перетворювача частоти?

Внутрішня та задня конструкція перетворювача частоти враховує ефект охолодження, а вертикальне розташування також важливе для вентиляції. Тому блоки, що встановлюються всередині диска або підвішуються на стіну, слід встановлювати якомога вертикальніше.

10. Перенапруга інвертора

Сигналізація про перенапругу зазвичай виникає, коли машина зупинена, і її основною причиною є занадто короткий час уповільнення або проблеми з гальмівним резистором та гальмівним блоком.

11. Температура перетворювача частоти занадто висока

Крім того, перетворювач частоти також має несправність через високу температуру. Якщо спрацьовує сигнал тривоги через високу температуру, а перевірений датчик температури показує нормальний результат, це може бути спричинено перешкодами. Несправність може бути екранованою, також слід перевірити вентилятор і вентиляцію перетворювача частоти. Для інших типів несправностей найкраще звернутися до виробника для швидкого та практичного вирішення.

12. Надмірний струм є найчастішим явищем, що виникає внаслідок тривоги перетворювача частоти.

Явище перевантаження по струму інвертора

(1) Під час перезапуску спрацьовує сигнал, щойно швидкість збільшується. Це дуже серйозне явище перевантаження по струму. Основні причини: коротке замикання навантаження, заклинення механічних частин; пошкодження модуля інвертора; спричинене такими явищами, як недостатній крутний момент електродвигуна.

(2) Стрибки під час увімкнення живлення, це явище зазвичай не можна скинути, головним чином через несправність модуля, несправність схеми керування та несправність схеми виявлення струму. Основними причинами не негайного спрацьовування під час перезапуску, а під час розгону є: занадто короткий час розгону, занадто мала верхня межа струму та занадто висока компенсація крутного моменту (V/F).

13. Чи можливо безпосередньо підключити двигун до перетворювача фіксованої частоти без використання плавного пуску?

Це можливо на дуже низьких частотах, але якщо задана частота висока, умови для безпосереднього запуску з тією ж частотою живлення аналогічні. При протіканні великого пускового струму (в 6-7 разів більшого за номінальний струм) двигун не може запуститися через те, що інвертор відключає перевантаження по струму.

14. На які проблеми слід звернути увагу, коли двигун працює понад 60 Гц?

Під час роботи на частоті понад 60 Гц слід вжити таких запобіжних заходів

(1) Машини та пристрої повинні працювати на цій швидкості в максимально можливому ступені (механічна міцність, шум, вібрація тощо)

(2) Коли двигун переходить у діапазон постійної вихідної потужності, його вихідний крутний момент повинен забезпечувати підтримку роботи (вихідна потужність валів, таких як вентилятори та насоси, збільшується пропорційно кубу швидкості, тому слід також звертати увагу на незначне збільшення швидкості).

(3) Слід ретельно врахувати питання терміну служби підшипників.

Що станеться, якщо перетворювач частоти не використовуватиметься протягом тривалого часу?

1. Мастильна рідина для підшипників вентилятора перетворювача частоти висохла, що впливає на його експлуатацію.

2. Високовольтні фільтруючі конденсатори схильні до випинання, якщо їх довго не використовувати, тоді як низьковольтні електролітичні конденсатори схильні до витоку.