【正文】 機(jī)噪聲。 以上。各種對(duì)策總是有一定代價(jià)的，因此，如果某些干擾對(duì)于具體工程不構(gòu)成實(shí)際危害則不去管它。它只在電網(wǎng)中連接有抗諧波干擾能力較差，因此對(duì)電磁兼容的要求很高的電于設(shè)備時(shí)選擇。如果把應(yīng)該連接到電動(dòng)機(jī)的端子接到了變頻器側(cè)，很可能會(huì)把其中的電容器并聯(lián)到變頻器輸出端，變頻器輸出的方波調(diào)制電壓會(huì)在電容器上激勵(lì)出尖峰電流，可能損壞變頻器或者濾波器。盡量提高載波頻率會(huì)進(jìn)一步降低噪聲，副作用是開(kāi)關(guān)損耗增加，變頻器輸出功率應(yīng)該降低，另外噪聲會(huì)變得更加尖銳。實(shí)際工程中為減少電纜電壓降，輸出電纜載流能力通常有富裕，因此，這樣校核的結(jié)果不一定導(dǎo)致加大電纜截面。圖24 電壓型逆變器的再生制動(dòng)圖25 外部制動(dòng)電阻器電路制動(dòng)電阻的選擇方法與步驟：(1) 計(jì)算制動(dòng)力矩。若在式（114）中，() 0 則沒(méi)有必要加制動(dòng)電阻。圖16 給出了減速模式，而圖17 則給出了通常作為制動(dòng)電阻使用的一種電阻的功率增加率特性示意圖。但是，在下述情況下則應(yīng)該設(shè)置過(guò)載繼電器，以達(dá)到為電動(dòng)機(jī)提供保護(hù)的目的。3 變頻器參數(shù)設(shè)置 在多功能天車(chē)上AB變頻器用于行走的參數(shù)表31 基本參數(shù)設(shè)置參數(shù)序號(hào)參數(shù)說(shuō)明參數(shù)設(shè)置參數(shù)含義備注41Motor NP Volts380電機(jī)銘牌上的額定電壓42Motor NP FLA電機(jī)額定電流*電機(jī)個(gè)數(shù)電機(jī)滿(mǎn)負(fù)載電流在一拖二的情況下，參數(shù)設(shè)置為兩臺(tái)電機(jī)額定電流之和。148(電流極限)Stop/Brake Modes(停車(chē)制動(dòng)模式)155:（停止模式） Ramp。 （2）而一臺(tái)中等大的變頻器用來(lái)控制多功能天車(chē)的吸、卸料管，是一拖二的變頻器，當(dāng)一些動(dòng)作、限位，滿(mǎn)足PLC的輸入條件來(lái)控制變頻器的動(dòng)作，以不同的頻率，實(shí)現(xiàn)控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制吸、卸料管的速度。抱閘的通斷電必須用變頻器的輸出信號(hào)來(lái)控制。（5） 調(diào)速方法 大車(chē)的行走運(yùn)動(dòng)，夾鉗的升降運(yùn)動(dòng) 采用目前國(guó)際先進(jìn)技術(shù)具有矢量控制功能的變頻調(diào)速系統(tǒng)。 升速和降速采用的是外接輸入控制端子的控制方式，它可以取代電位器進(jìn)行頻率給定控制，還可以方便的實(shí)現(xiàn)多處控制，同步控制等。在液壓推桿機(jī)械制動(dòng)器抱住之前和松開(kāi)之后的瞬間，極易發(fā)生重物由停止?fàn)顟B(tài)下滑的現(xiàn)象，稱(chēng)為溜鉤。因此針對(duì)上述情況，在變頻器跳閘時(shí)，在電動(dòng)機(jī)繞組中迅速通入直流電流，使電動(dòng)機(jī)處于直流制動(dòng)狀態(tài)，外加直流電源經(jīng)過(guò)適當(dāng)延時(shí)時(shí)候撤銷(xiāo)。 （4）大車(chē)行走：多功能天車(chē)參數(shù)41設(shè)為380VAC，參數(shù)42設(shè)為116AMPS，參數(shù)43設(shè)為50HZ，參數(shù)44設(shè)為1470RPM，參數(shù)45設(shè)為60KW，參數(shù)49設(shè)為4，參數(shù)101設(shè)為7HZ，參數(shù)102設(shè)為10HZ，參數(shù)103設(shè)為20HZ，參數(shù)361設(shè)為正轉(zhuǎn)，參數(shù)362設(shè)為反轉(zhuǎn)，參數(shù)363設(shè)為自動(dòng)或手動(dòng)。（2）、多功能天車(chē)與堆垛天車(chē)變頻器對(duì)地短路：變頻器在檢測(cè)到輸出電路對(duì)地短路時(shí)該保護(hù)功能動(dòng)作，該報(bào)警發(fā)生的可能原因是電動(dòng)機(jī)或電纜對(duì)地短路，須斷開(kāi)電纜與變頻器的連接，用適合電壓等級(jí)的絕緣表檢查電動(dòng)機(jī)及電纜的對(duì)地絕緣。處理措施是：監(jiān)視交流輸入電壓時(shí)出現(xiàn)過(guò)低電壓的電力中斷。3）檢查過(guò)負(fù)載。其動(dòng)作參數(shù)可通過(guò)參數(shù)設(shè)置，必須根據(jù)電動(dòng)機(jī)及變頻器的容量和運(yùn)行情況合理設(shè)置。3）更換變頻器。處理措施是：減輕負(fù)載或延長(zhǎng)加速時(shí)間。（2）定期檢查電路的主要參數(shù)。 維護(hù)和檢查時(shí)的注意事項(xiàng)（1）只有受過(guò)專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練的人才能拆卸變頻器并進(jìn)行維修和器件更換。處理措施是：1）重新上電；2）替換主控制板。處理措施是：1）檢驗(yàn)輸入電壓是否在變頻器指定范圍內(nèi)；2）檢驗(yàn)系統(tǒng)接地阻抗是否遵循正確的接地技術(shù)；3）進(jìn)制母線(xiàn)調(diào)節(jié)器和（或）增加制動(dòng)電阻器（或）延長(zhǎng)減速時(shí)間。處理措施是：1）檢查變頻器與電動(dòng)機(jī)間的接線(xiàn)。處理措施是：電動(dòng)機(jī)負(fù)載過(guò)大，減輕負(fù)載直至變頻器輸出電流在【電動(dòng)機(jī)標(biāo)稱(chēng)滿(mǎn)負(fù)載電流】設(shè)置值以?xún)?nèi)。處理措施是：1）檢查檢查周邊溫度的最大值是否超出。（4）、多功能天車(chē)與堆垛天車(chē)變頻器欠電壓：當(dāng)外部電源降低或變頻器內(nèi)部故障使直流母線(xiàn)電壓降至保護(hù)值以下時(shí)，欠電壓保護(hù)動(dòng)作。再如軟件過(guò)流，AB變頻器的參數(shù)是36，變頻器輸出電流超過(guò)了1ms電流額定值，此額定值大圖3s電流額定值并且小于硬件過(guò)電流故障等級(jí)，通常為變頻器連續(xù)額定值的200250%。 （2）吸、卸料管：參數(shù)41設(shè)為380VAC，參數(shù)43設(shè)為50HZ，參數(shù)44設(shè)為1430RPM，參數(shù)45設(shè)為15KW，參數(shù)49設(shè)為4，參數(shù)101設(shè)為8HZ，參數(shù)102設(shè)為15HZ，參數(shù)103設(shè)為19HZ，參數(shù)361設(shè)為正轉(zhuǎn)，參數(shù)362設(shè)為反轉(zhuǎn)，參數(shù)363設(shè)為自動(dòng)或手動(dòng)。為了確保當(dāng)制動(dòng)液壓推桿機(jī)械制動(dòng)松開(kāi)后，變頻器已經(jīng)能控制住重物的升降而不會(huì)溜鉤，所以，在工作頻率達(dá)到升降起始頻率的同時(shí)，變頻器將開(kāi)始檢測(cè)電流，并設(shè)定檢測(cè)電流所需要的時(shí)間；　　B．當(dāng)變頻器確認(rèn)已經(jīng)有足夠大的輸出電流時(shí)，將發(fā)出一個(gè)“松開(kāi)指令”，使制動(dòng)液壓推桿機(jī)械制動(dòng)開(kāi)始通電；　　C. 設(shè)定一個(gè)升降起始頻率的維持時(shí)間，升降起始頻率的維持時(shí)間的長(zhǎng)短應(yīng)略大于制動(dòng)電磁鐵從通電到完全松開(kāi)所需要的時(shí)間；(3)跳閘后的防溜鉤變頻器跳閘后，變頻器的逆變管將立即封鎖，電動(dòng)機(jī)處于自由制動(dòng)狀態(tài)，這時(shí)，雖然電磁制動(dòng)器將因失電而開(kāi)始抱緊。5 變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制要點(diǎn)　　大車(chē)行走運(yùn)動(dòng)和夾鉗升降運(yùn)動(dòng)，都可以通過(guò)可編程序控制器（PLC）進(jìn)行無(wú)觸點(diǎn)控制。決定加，減速時(shí)間的主要因素是： A：拖動(dòng)系統(tǒng)的慣性大??； B:生產(chǎn)機(jī)械對(duì)加，減速時(shí)間的要求。（4） 制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻 本系統(tǒng)對(duì)于電動(dòng)機(jī)再生的電能，采取由變頻器外接的制動(dòng)單元，制動(dòng)電阻消耗掉的方式。4 變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的介紹（1）變頻器在使用前做的準(zhǔn)備工作：在設(shè)完電機(jī)銘牌參數(shù)之后需要進(jìn)行靜態(tài)辨識(shí),步驟如下:首先將61組參數(shù)改成1(靜態(tài)),然后退到觀察界面,按綠色啟動(dòng)按鈕,顯示直流電流,無(wú)速度,幾秒鐘后自動(dòng)結(jié)束。 326: 0mADigital Inputs（數(shù)字量輸入）361: 8（正向）。Dynamic ControlRamp Rates（啟停斜率）140(加速時(shí)間): 3s。雖然通過(guò)電子熱保護(hù)可以對(duì)負(fù)載電機(jī)進(jìn)行熱保護(hù)，但是為了為電動(dòng)機(jī)提供可靠保護(hù)，應(yīng)為每臺(tái)電動(dòng)機(jī)設(shè)置過(guò)載繼電器。所以當(dāng)電動(dòng)機(jī)連續(xù)工作在低速區(qū)域時(shí)，以電動(dòng)機(jī)額定電流為基準(zhǔn)而選定的保護(hù)用過(guò)載繼電器并不能為電機(jī)提供保護(hù)，所以在決定過(guò)載繼電器時(shí)應(yīng)該加以注意。如前所述，電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的20％制動(dòng)轉(zhuǎn)矩由電動(dòng)機(jī)內(nèi)部損失產(chǎn)生，因此可按式（116）求得電動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)制動(dòng)電阻上消耗的平均功率： （116）(4) 計(jì)算制動(dòng)電阻的額定功率 Po ( kw )?？紤]到這個(gè)因素，可以先按式（114）初步計(jì)算制動(dòng)電阻的預(yù)選值。在圖14 所示的再生制動(dòng)回路中，當(dāng)直流中間回路的電壓上升到一定值時(shí)，制動(dòng)三極管將會(huì)導(dǎo)通，使直流電壓通過(guò)制動(dòng)電阻放電，并將饋還給直流回路的能量以熱能的形式消耗掉。若無(wú)法通過(guò)這種方法解決，例如潛水泵的情況，則可考慮加設(shè)輸出噪聲濾波器。脈寬調(diào)制變頻器的高頻噪聲音量很小，但頻率高，有點(diǎn)刺耳。輸出噪聲濾波器的安裝連接位置在變頻器輸出側(cè)最靠近變頻器的位置。如果裝設(shè)了輸人側(cè)交流電抗器，則濾波器應(yīng)該在電抗器之后。除了這些干擾外，還有其他一些干擾。因此，在這些情況下，應(yīng)該選用輸出電抗器對(duì)變頻器的輸出進(jìn)行平滑，以達(dá)到減少輸出高次諧波產(chǎn)生不良影響。當(dāng)有可能出現(xiàn)過(guò)載時(shí)，則應(yīng)根據(jù)需要采取以下對(duì)策：(1) 和電容串聯(lián)的形式接入電抗器；(2) 在變頻器輸入端接入輸入電抗器，以減少高次諧波；(3) 重新考慮改善功率用電容器的位置。變頻器的功率因數(shù)因系統(tǒng)而異，在某些情況下它們可能很差，因此必須采取適當(dāng)措施對(duì)其加以改善，以達(dá)到提高整個(gè)交流調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行效率的目的。接電網(wǎng)電源與變頻器輸入端之間的輸入電抗器的主要作用是為了改善系統(tǒng)的功率因數(shù)和實(shí)現(xiàn)變頻器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與電源之間的匹配，而接在變頻器輸出端和電動(dòng)機(jī)之間的輸出電抗器的主要作用則是為了降低電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行噪音。但是，為了在變頻器出現(xiàn)故障時(shí)能夠?qū)⒆冾l器從電源切斷，則需要設(shè)置電磁接觸器。它是一種電源開(kāi)關(guān)，決定各用電設(shè)備是否供電。當(dāng)接通變頻器電源時(shí)，平滑電容將被充電，并在充電過(guò)程中流入較大的浪涌電流，而這個(gè)浪涌電流又將給變壓器副邊帶來(lái)一個(gè)短時(shí)間的電壓降。該圖是一個(gè)示意圖，它以變頻器為中心，給出了所有類(lèi)型的外圍設(shè)備，而下表則給出了這些外圍設(shè)備的主要功能。變頻器應(yīng)采用U/f 控制方式，不能夠使用對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的矢量控制模式，也不能使用轉(zhuǎn)差補(bǔ)償功能，起動(dòng)時(shí)間設(shè)置要長(zhǎng)，過(guò)渡圓弧時(shí)間設(shè)置也要長(zhǎng)一些，否則起動(dòng)時(shí)容易失步。那么什么類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)可以保留使用呢？普通籠型異步電動(dòng)機(jī)在二次方轉(zhuǎn)矩負(fù)載應(yīng)用，以及恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載下滿(mǎn)負(fù)載長(zhǎng)期運(yùn)行轉(zhuǎn)速在同步轉(zhuǎn)速的60％以上，并且會(huì)出現(xiàn)120％以上超同步運(yùn)行的情況，可以考慮保留使用。普通籠型電動(dòng)機(jī)是空氣自冷式的，外殼冷卻依靠端部的風(fēng)扇葉片，內(nèi)部空氣流通依靠轉(zhuǎn)子兩端的攪拌葉片，葉片都固定在轉(zhuǎn)子軸上跟隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降低，端部風(fēng)扇葉片逐步失去散熱能力，轉(zhuǎn)速進(jìn)一步降低時(shí)，內(nèi)部攪拌葉片也失去使空氣流通的能力。（1）、 新設(shè)計(jì)系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)選擇通用變頻器是針對(duì)交流異步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的，由于變頻調(diào)速時(shí)不再需要考慮改變轉(zhuǎn)子回路電阻，沒(méi)有必要采用繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，而多數(shù)通用變頻器的預(yù)置電動(dòng)機(jī)模型都是四極電動(dòng)機(jī)模型。對(duì)于變動(dòng)負(fù)載、斷續(xù)負(fù)載和短時(shí)負(fù)載，電動(dòng)機(jī)允許短時(shí)間過(guò)載，因此變頻器的容量應(yīng)按運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的最大工作電流來(lái)選擇，I≥Im max （16）式中I—變頻器額定電流；Im max—電動(dòng)機(jī)最大工作電流。它所能做到的是電動(dòng)機(jī)每安培所提供的更高轉(zhuǎn)矩。U/f 變頻器調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際頻率，從而產(chǎn)生期望速度。變頻器所采用的控制方式可按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為兩類(lèi)：開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制?，F(xiàn)在常用的逆變管有絕緣柵雙極晶體管(IGBT)，大功率晶體管(GTR)、可關(guān)斷晶閘管(GTO)、功率場(chǎng)效層晶體管(MOSFET)等。當(dāng)SS4閉合時(shí)， Uu v為正； S3S4閉合時(shí)，Uu v 為負(fù)。2）高次諧波含量較多時(shí)，增加電容回路串聯(lián)電抗器的電抗值。同時(shí)畸變程度與變頻器的負(fù)載大小有關(guān)。理論上講，二極管整流器的原側(cè)功率因數(shù)應(yīng)該接近于1，但實(shí)際上，由于中間直流回路采用大電容作為濾波，其值小于1。交直交變頻器是把頻率不變的工頻交流電通過(guò)整流器變成直流電，然后再把直流電變換成頻率、電壓均可控制的交流電，它的主電路由整流器、中間直流環(huán)節(jié)（直流母線(xiàn)）和逆變器組成，如圖11 所示。在低速時(shí)，一部分能量消耗在轉(zhuǎn)子中，大部分能量回饋給電網(wǎng)或轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，調(diào)速效率居中。 由式（14）可知，變極調(diào)速與變頻調(diào)速為轉(zhuǎn)差功率不變型，不論其轉(zhuǎn)速高低，轉(zhuǎn)差功率消耗基本不變，因此調(diào)速效率為最高。其中在多功能天車(chē)上用了五臺(tái)變頻器，其中兩臺(tái)大容量的用于控制多功能天車(chē)上的1號(hào)夾具、2號(hào)夾具的升降，一臺(tái)用于多功能天車(chē)小車(chē)行走，一臺(tái)用于多功能天車(chē)大車(chē)行走，另外一臺(tái)用于多功能天車(chē)吸、卸料管的升降。在電氣調(diào)速傳動(dòng)領(lǐng)域內(nèi)，由直流電動(dòng)機(jī)占統(tǒng)治地位的局面已經(jīng)受到了猛烈的沖擊。 Fault handling目 錄摘 要 2Abstract 31 緒論 4 課題背景 42 主要內(nèi)容 5 交流調(diào)速原理簡(jiǎn)介 5 變頻器的工作原理 7 整流器 8 逆變器 8 中間直流環(huán)節(jié) 10 變頻器容量的選擇 12 變頻電動(dòng)機(jī)的選擇 12 變頻器的外圍設(shè)備 14 變壓器T 15 無(wú)熔絲低壓斷路器QF 16 接觸器KM 16 輸入側(cè)接觸器 16 輸出側(cè)接觸器 16 電抗器 16 輸入電抗器 17 輸出電抗器 18 電抗器主要分類(lèi) 18 EMC 濾波器FIL 19 輸入側(cè)噪聲濾波器 19 輸出側(cè)噪聲濾波器 19 制動(dòng)電阻 20 過(guò)載繼電器 233 變頻器參數(shù)設(shè)置 25 在多功能天車(chē)上AB變頻器用于行走的參數(shù) 25 26 接線(xiàn)說(shuō)明 27 在多功能天車(chē)上 27 在堆垛天車(chē)上 284 變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的介紹 295 變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制要點(diǎn) 316 變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 33 變頻器調(diào)速控制系統(tǒng)的保護(hù)功能強(qiáng) 33 工作可靠性 33 參數(shù)設(shè)置 33 多功能天車(chē) 33 堆垛天車(chē) 347 變頻器的常見(jiàn)故障及處理措施 358 變頻器維護(hù)和檢查時(shí)的注意事項(xiàng) 37 低壓小型變頻器的維護(hù)和保養(yǎng)：380V（220V）上的小功率變頻器 37 高壓柜式變頻器的定期維護(hù)與保養(yǎng)：6KV以上的變頻器 37 維護(hù)和檢查時(shí)的注意事項(xiàng) 37 多功能天車(chē)與堆垛天車(chē)變頻器的日常巡視 37結(jié)束語(yǔ) 38 1 緒 論 眾所周知，直流調(diào)速系統(tǒng)具有較為優(yōu)良的靜、動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。而變頻器就可以用在多功能天車(chē)上，它可以提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量，減少設(shè)備的沖擊和噪聲，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。交流調(diào)速與控制技術(shù)是目前發(fā)展最迅速的技術(shù)之一，這是與電力電子器件制造技術(shù)、變流技術(shù)、控制技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路的發(fā)展密切相關(guān)的。 Maintenance。目前交流調(diào)速系統(tǒng)的性能已經(jīng)可以和直流調(diào)速系統(tǒng)相匹敵，甚至可以超過(guò)直流系統(tǒng)。 課題背景 我在南山鋁業(yè)四期所用的變頻器是AB公司的，主要應(yīng)用在多功能天車(chē)與堆垛天車(chē)上。表 11 給出了各種調(diào)速方法性能指標(biāo)的比較，以便了解。串級(jí)調(diào)速的指導(dǎo)思想是回收轉(zhuǎn)差功率s p ，因此它屬于轉(zhuǎn)差功率回饋型。我們通常使用的通用型變頻器大多為交直交PWM 電壓型變頻器，下面將以此類(lèi)變頻器