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逆变器三防漆

发布时间:2024-09-07 17:40:15 人气:

如何正确使用和维护变频器

       变频器的使用:

       1、工作温度。变频器内部是大功率的电子元件,极易受到工作温度的影响,产品一般要求为0~55℃,但为了保证工作安全、可靠,使用时应考虑留有余地,最好控制在40℃以下。在控制箱中,变频器一般应安装在箱体上部,并严格遵守产品说明书中的安装要求,绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。

       2、环境温度。温度太高且温度变化较大时,变频器内部易出现结露现象,其绝缘性能就会大大降低,甚至可能引发短路事故。必要时,必须在箱中增加干燥剂和加热器。

       3)、腐蚀性气体。使用环境如果腐蚀性气体浓度大,不仅会腐蚀元器件的引线、印刷电路板等,而且还会加速塑料器件的老化,降低绝缘性能,在这种情况下,应把控制箱制成封闭式结构,并进行换气。

       4、振动和冲击。装有变频器的控制柜受到机械振动和冲击时,会引起电气接触不良。这时除了提高控制柜的机械强度、远离振动源和冲击源外,还应使用抗震橡皮垫固定控制柜外和内电磁开关之类产生振动的元器件。设备运行一段时间后,应对其进行检查和维护。

       5、 变频器应该安装在控制柜内部。

       6、变频器最好安装在控制柜内的中部;变频器要垂直安装,正上方和正下方要避免安装可能阻挡排风、进风的大元件。

       7、 变频器上、下部边缘距离控制柜顶部、底部、或者隔板、或者必须安装的大元件等的最小间距,应该大于300 mm。

       8、如果特殊用户在使用中需要取掉键盘,则变频器面板的键盘孔,一定要用胶带严格密封或者采用假面板替换,防止粉尘大量进入变频器内部。

       9、在多粉尘场所,特别是多金属粉尘、絮状物的场所使用变频器时,总体要求控制柜整体密封,专门设计进风口、出风口进行通风;控制柜顶部应该有防护网和防护顶盖出风口;控制柜底部应该有底板和进风口、进线孔,并且安装防尘网。

       10、 多数变频器厂家内部的印制板、金属结构件均未进行防潮湿霉变的特殊处理,如果变频器长期处于恶劣工作环境下,金属结构件容易产生锈蚀。导电铜排在高温运行情况下,会更加剧锈蚀的过程,对于微机控制板和驱动电源板上的细小铜质导线,锈蚀将造成损坏。因此,对于应用于潮湿和和含有腐蚀性气体的场合,必须对所使用变频器的内部设计有基本要求,例如印刷电路板必须采用三防漆喷涂处理,对于结构件必须采用镀镍铬等处理工艺。除此之外,还需要采取其它积极、有效、合理的防潮湿、防腐蚀气体的措施。

       日常维护:

       1、冷却风扇

       变频器的功率模块是发热最严重的器件,其连续工作所产生的热量必须要及时排出,一般风扇的寿命大约为20kh~40kh。按变频器连续运行折算为3~5年就要更换一次风扇,避免因散热不良引发故障。

       2、滤波电容

       中间电路滤波电容:又称电解电容,该电容的作用:滤除整流后的电压纹波,还在整流与逆变器之间起去耦作用,以消除相互干扰,还为电动机提供必要的无功功率,要承受极大的脉冲电流,所以使用寿命短,因其要在工作中储能,所以必须长期通电,它连续工作产生的热量加上变频器本身产生的热量都会加速其电解液的干涸,直接影响其容量的大小。正常情况下电容的使用寿命为5年。建议每年定期检查电容容量一次,一般其容量减少20%以上应更换。

       3、防腐剂的使用

       因一些公司的生产特性,各电气mcc室的腐蚀气体浓度过大,致使很多电气设备因腐蚀损坏(包括变频器)。 为了解决以上问题可安装一套空调系统,用正压新鲜风来改善环境条件。为减少腐蚀性气体对电路板上元器件的腐蚀,还可要求变频器生产厂家对线路板进行防腐加工,维修后也要喷涂防腐剂,有效地降低了变频器的故障率,提高了使用效率。

       在保养的同时要仔细检查变频器,定期送电,带电机工作在2hz 的低频约10分钟,以确保变频器工作正常。

请介绍一下电机的种类

       交流电机按其功能通常分为交流发电机、交流电动机和同步调相机几大类。由于电机工作状态的可逆性,同一台电机既可作发电机又可作电动机。 把电机分为发电机与电动机并不很确切,只是有些电机主要作发电机运行,有些电机主要作电动机运行。 交流电机按品种分有同步电机、异步电机两大类。同步电机转子的转速ns与旋转磁场的转速相同,称为同步转速。ns与所接交流电的频率 (f)、电机的磁极对数(P)之间有严格的关系 ns=f/P 在中国,电源频率为50赫,所以三相交流电机中一对极电机的同步转速为3000转/分,三相交流电机中两对极电机的同步转速为1500转/分,余类推。异步电机转子的转速总是低于或高于其旋转磁场的转速,异步之名由此而来。异步电机转子转速与旋转磁场转速之差(称为转差)通常在10%以内。 转差率 S=n0-n/n0 (n0为同步转速,n为空载转速)交流电机-韩国SPG小型交流电机 由此可知,交流电机(不管是同步还是异步)的转速都受电源频率的制约。因此,交流电机的调速比较困难,最好的办法是改变电源的频率,而以往要改变电源频率是比较复杂的。所以70年代以前,在要求调速的场合,多用直流电机。随着电力电子技术的发展,交流电动机的变频调速技术已开始得到实用。

       开放分类:

       电机,微型电机,直流电机,微电机,交流电机

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       直流电机 线性电机 微型电机 电磁离合器罩极电机 串激电机 步进电机 力矩电机 直流无刷电机 无刷电机 同步电机 感应电机 微特电机 伺服电机 无刷直流电机 水轮发电机 汽轮发电机 电动机

        交流电机的电源和变频调速

       交流电机电源

        交流电机一般采用三相制,因为三相交流电机与单相电机相比,无论在性能指标,原材料利用和价格等方面均有明显的优越性。同样功率的三相电机比单相电机体积小,重量轻,价格低。三相电动机有自起动能力。单相电机没有起动转矩,为解决起动问题,需采取一些特殊的措施。单相电机的转矩是脉动的,噪声也比较大,但所需的电源比较简单,特别是在家庭中使用十分方便。因此小型家用电机和仪用电机多采用单相电机。

       交流电机变频调速

        变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源的频率和幅度的方式来控制交流电机的电力传动元件。 交流电动机调速变频器的特点:交流电机调速变频器 ■低频转矩输出180% ,低频运行特性良好 ■输出频率最大600Hz,可控制高速电机 ■全方位的侦测保护功能(过压、欠压、过载)瞬间停电再起动 ■加速、减速、动转中失速防止等保护功能 ■电机动态参数自动识别功能,保证系统的稳定性和精确性 ■高速停机时响应快 ■丰富灵活的输入、输出接口和控制方式,通用性强 ■采用SMT全贴装生产及三防漆处理工艺,产品稳定度高 ■全系列采用最新西门子IGBT功率器件,确保品质的高质量

       [编辑本段]交流电机直接转矩控制

        目前几种比较常见的直接转矩控制策略中,对于中小容量而言,控制方案重点在于进行转矩、磁链无差拍控制和提高载波频率。对大容量来说,其区别在于低速时采用了间接转矩控制,从而达到低速时降低转矩脉动的目的。

       直接转矩控制技术概述

        相对于直流电机在结构简单、维护容易、对环境要求低以及节能和提高生产力等方面具有足够的优势,使得交流调速已经广泛运用于工农业生产、交通运输、国防以及日常生活之中。随着电力电子技术、微电子技术、控制理论的高速发展,交流调速技术也得到了长足的发展。目前在高性能的交流调速领域主要有矢量控制和直接转矩控制两种。1968年Darmstader工科大学的Hasse博士初步提出了磁场定向控制(Field Orientation)理论,之后在1971年由西门子公司的F.Blaschke对此理论进行了总结和实现,并以专利的形式发表,逐步完善并形成了现在的各种矢量控制方法。 对于直接转矩控制来说,一般文献认为它由德国鲁尔大学的M.Depenbrock教授和日本的I.Takahashi于1985年首先分别提出的。对于磁链圆形的直接转矩控制来说,其基本思想是在准确观测定子磁链的空间位置和大小并保持其幅值基本恒定以及准确计算负载转矩的条件下,通过控制电机的瞬时输入电压来控制电机定子磁链的瞬时旋转速度,来改变它对转子的瞬时转差率,达到直接控制电机输出的目的。在控制思想上与矢量控制不同的是直接转矩控制通过直接控制转矩和磁链来间接控制电流,不需要复杂的坐标变换,因此具有结构简单、转矩响应快以及对参数鲁棒性好等优点。 事实上,1977年A·B·Plunkett曾经在IEEE的工业应用期刊上提出了类似于目前直接转矩控制的结构和思想的直接磁链和转矩调节方法,在这种方法中,转矩给定与反馈之差通过PI调节得到滑差频率,此滑差频率加上电机转子机械速度得到逆变器应该输出的电压定子频率;定子磁链给定与反馈之差通过积分运算得到一个电压与频率之比的量,并使之与定子频率相乘得到逆变器应该输出的电压,最后通过SPWM方法对电机进行控制。 直接转矩控制提出来将近有20年了,目前在此基础上已经发展出来了多种控制策略及其数字化实现方案、磁链观测以及速度辨识的方法,本文将对它们进行分类,并作分析和比较。

       电机模型和直接转矩控制策略

        直接转矩控制是基于静止坐标系 下来进行控制的,如图1所示,在传统的直接转矩控制中,通过检测定子两相电流、直流母线电压和电机转速(在无速度传感器DTC中不需要测速)进行定子磁链观测和转矩计算,使二者分别与定子磁链给定和转矩给定相减,其差值又分别通过各自的滞环相比较,输出转矩和磁链的增、减信号,把这两个信号输入优化矢量开关表,再加上定子磁链所在的扇区就得到了满足磁链为圆形、转矩输出跟随转矩给定的电压矢量。磁链和转矩的滞环可以设置多级,并且其宽度可变,滞环宽度越小,开关频率越高,控制越精确。 直接转矩控制具有结构简单、转矩响应快以及对参数鲁棒性好等优点,但它却是建立在单一矢量、转矩和磁链滞环的Bang-Bang控制基础之上的控制方法,不可避免地造成了低速开关频率低、开关频率不固定以及转矩脉动大,限制了直接转矩控制在低速区的应用。针对于此,国内外有很多学者提出了各种提高开关频率、固定开关频率以及减小转矩脉动的方法,本节将逐一列出分析比较。

       无差拍空间矢量调制方法

        T.G.Habetler的空间矢量调制方法 把无差拍方法应用于直接转矩控制首先是由美国人T.G.Habetler提出来的。这种方法的主要思想是在本次采样周期得到转矩的给定值与反馈值之差。 空间电压矢量的幅值和相位是任意的,可以通过相邻的两个基本的电压矢量合成而得。利用计算出来的空间电压矢量可以达到转矩和磁链无差拍的目的。 利用Habetler的无差拍方法,从理论上可以完全使磁链和转矩误差为零,从而消除转矩脉动,可以弥补传统DTC的Bang-Bang控制的不足,使电机可以运行于极低速下。另外,通过无差拍控制得到的空间电压矢量可以使开关频率相对于单一矢量大幅提高并且使之固定,这对于减少电压谐波和电机噪声是很有帮助的。 但是,空间电压矢量作用时间可能会大于采样周期,这说明不能同时满足磁链和转矩无差拍控制。因此作者提出了三个步骤,首先是否转矩满足无差拍,如果不满足再看是否磁链满足无差拍,如果还不满足就按照原有直接转矩控制矢量表来选取下一周期的单一电压矢量。因此按照Habetler的无差拍方法最大的计算量有四个步骤,这将耗费很大的计算资源,不易实现,另外在整个计算过程中对电机参数的依赖性比较大,这将降低控制的鲁棒性。 转矩或磁链的预测控制方法 在T·G·Habetler的无差拍的直接转矩控制方法中,由于计算量很大而不易实现,因此出现了一系列的简化的无差拍直接转交流电机-韩国SPG交流电机全系列矩控制,比较典型的是转矩跟踪预测方法。在这种方法中,分析了低速转矩脉动的情况,得出转矩脉动锯齿不对称的结论。 非零电压矢量和零电压矢量对转矩变化的作用是不同的,前者可以使转矩上升或下降,而后者总是使转矩下降。另外,在不同的速度范围内二者对转矩作用产生的变化率也在变化。在转矩预测控制方法中,电压矢量在空间的位置是固定不变的,合成在两个单一电压矢量的中间,但是电压矢量不是作用整个采样周期,而是有一定的占空比,在一个采样周期中可以分为非零电压矢量和零电压矢量。如果使下一采样周期非零电压矢量和零电压矢量共同作用产生的转矩变化等于本周期计算出来的转矩误差。 将消除转矩误差,达到转矩无差拍控制的目的。即使出现计算出来的电压矢量作用时间超出采样周期,也可以用满电压矢量来代替,因此是非常易于实现的,从实验结果来看,转矩脉动的锯齿基本上对称,说明转矩的脉动已经大为减少。上法认为磁链被准确控制或变化缓慢,而没有考虑磁链的无差拍控制,在文献中对磁链也进行了预测控制,在这中方法中,通过磁链的空间矢量和电压矢量关系可近似得到: 其中ΔΨS是在电压矢量作用下的磁链幅值改变量,θVΨ是二者的空间角度。设第k采样周期的磁链误差为ΔΨSO,那么根据公式(5),可以得到使第k+1周期磁链误差为零的矢量作用时间为:。以转矩控制优先为原则,根据转矩预测控制计算出来的矢量作用时间和磁链预测控制计算出来的作用时间可以得到综合的矢量作用时间。考虑磁链的无差拍控制之后相对于单纯的转矩无差拍控制效果好,既消除了转矩脉动,又不会产生磁链畸变,并且计算量不会太大。除了上述的转矩无差拍控制方法,在文献中也采用了类似的方法,最后的电压矢量计算作用时间也基本相同,此处不详述。同Habetler的无差拍方法一样,预测方法也要用到比较多的电机参数,如果能在线实时辨识定子电阻和转子时间常数,将大大提高控制精度。 基于检测反电势的离散时间直接转矩控制(DTDTC) 使用离散时间的方法进行异步电机的控制在文献中已经有了比较详细的介绍,在文献中,首次把这种方法使用于直接转矩控制,其基本方法如下:对由电机的基本电路模型得到的电压方程和磁链方程进行离散化如下: a,b的定义对转矩方程也进行离散化,并把方程(7)代入其中,同时也把方程(7)代入到磁链的幅值平方表达式中去,利用离散的转矩方程和离散的磁链幅值平方式可以求解出下一周期的的空间电压矢量的增量ΔVSx和ΔVSy,代入以下方程可以得到转矩和磁链无差拍控制的电压矢量,并对其进行了限幅: 离散时间直接转矩控制可以通过差分方程,把k+1周期的所应达到的转矩和磁链递推出来,因此可以同时达到转矩和磁链的无差拍控制,从实现方式上是很适合于数字化控制的,另外这种方法主要基于定子侧进行控制,所需的电机参数只有定子电阻和电感,对电机参数变化的鲁棒性比较好,从实验结果来看,系统的动态响应性能是比较好的。但是在这种方法中,需要检测电机的相电压,这增加的系统硬件的复杂性,另外,计算量也比较大。 基于几何图形的无差拍控制 在文献中,对定子磁链方程、转子磁链方程以及由定、转子磁链表达的转矩方程进行离散化,之后把前两个方程带入到转矩方程中去。通过离散的转矩方程分析可以知道施加电压矢量可以使转矩误差为零,转矩变化到平面上的一条直线上,这条直线与转子磁链矢量方向平行。采取同样的方法可以分析知道施加电压矢量可以使磁链误差为零,磁链变化到平面上的一个园上,这个园与与磁链园同心。于是利用直线和园的交点就可以得到使转矩和磁链无差拍控制的电压矢量,当然这个电压矢量受到逆变器所能输出的电压大小的限制。 把几何图形引入到无差拍的控制中来是一个比较好的思路,可以得到最优的无差拍控制的电压矢量,同时也有助于理论上的分析。但是就如何把图形方式和数字化控制结合起来从实现方式上来说还是存在有一定的难度。

       离散空间矢量调制(DSVM)方法

        无差拍的直接转矩控制从理论上可以最大化地消除转矩和磁链的的误差,克服了Bang-Bang控制不精确性的弱点,但是需要比较大的计算量,并且这些计算都是与电机参数有关,容易引起计算上的误差。因此在文献中提出了既不需要多少计算,又能提高转矩和磁链控制精度的离散空间矢量调制方法。 在离散空间矢量调制方法中,通过对两电平逆变器输出的六个基本电压矢量中的相邻电压矢量和零电压矢量进行有规律的合成,如图3是使用相邻的单一矢量2和单一矢量3以及零电压矢量合成出来的空间电压矢量。从图3中可以看出其合成方法是把整个采样周期平均分为3段,每一段由非零电压矢量或零电压矢量组成,如空间电压矢量23Z是由矢量2和矢量3以及零电压矢量各作用1/3采样周期,可以采用5段式或7段式方式合成(文中没说明),利用这种有规律的合成方法一共可以合成出10个电压矢量。 细化的电压矢量可以对转矩和磁链进行更精确的控制,文献中对磁链使用了传统的2级滞环Bang-Bang控制,而考虑到转交流电机-韩国SPG小型电机感应电机系列矩需要动态响应快,对其划分了5级滞环Bang-Bang控制,如图4所示,不同的误差带内使用不同的电压矢量表。另外,作者通过推导得到电压矢量对转矩变化的影响式子如下所示: 从式(10)中可以看出同一电压矢量在低速和高速对转矩变化的影响是不同的。因此,在不同的速度范围使用了不同的电压矢量,如图3所示。从另一方面看,低速使用幅值小的电压矢量以及高速使用幅值大的电压矢量也是符合V/f=C这一规律的。传统的直接转矩控制在低速时连续使用较多的零电压矢量使开关频率很低,转矩脉动大。而按照离散空间矢量调制的方法由于低速使用幅值小的电压矢量,因此连续使用的零电压矢量少,开关频率高,转矩脉动小。另外,由于高速时的电压矢量比较多,可以划分12个扇区,使用两个电压矢量表,这样可以进行更精确的控制。 从以上分析可以看出,离散的空间矢量调制方法易于实现,不需要有无差拍控制那样多的计算,保持了传统Bang-Bang控制的优点,因此鲁棒性好,但相对于传统的直接转矩控制又可以提高转矩和磁链控制精度,减小低速转矩脉动。但是控制精度越提高,矢量划分就越细,电压矢量控制表就越多越大,这将增加控制的复杂性。因此,如果能让离散的空间矢量调制与无差拍控制结合起来,将会有助于克服这个缺点。

       由PI调节器输出空间电压矢量的方法

        在直接转矩控制中,如果能获得任意相位的空间电压矢量,将有助于减小低速下的转矩脉动,达到矢量控制在低速下的稳态性能。第3节中的无差拍控制就能得到任意相位的空间电压矢量,但是计算比较复杂,实现比较困难。另一种获得任意相位的空间电压矢量的方法是使用PI调节器。A·B·Plunkett的直接转矩和磁链调节方法就是一种PI调节方法,只是那时候还没有空间电压矢量这个概念,只能使用SPWM方法输出电机控制电压。在文献中,所提出的直接转矩控制使用PI调节的方法,并且用于SVM的方法输出空间电压矢量。 由转矩给定和转矩反馈获得转矩误差输入PI调节器中,经过PI调节得到q轴电压矢量,由定子磁链给定和定子磁链反馈获得定子磁链误差输入PI调节器中,经过PI调节得到d轴电压矢量,之后将d轴和q轴的电压矢量旋转变换到静止坐标系下的α轴和β上,用于空间电压矢量的输出,显然这个空间电压矢量在空间位置上的相位是任意的。从结构上看基于PI调节的直接转矩控制相似于定子磁链定向的矢量控制,但二者是有区别的,定子磁链定向的矢量控制基于同步旋转坐标系,定向于定子磁链d轴,q轴磁链为零,另外在d轴方向还要对磁链和和q轴方向上的电流进行解耦,而这些对于基于PI调节的直接转矩控制不需要,其中只需要使转矩输出和定子磁链反馈通过PI调节方法来跟随上给定即可,因此从实现上是比较简单的,同时鲁棒性也比较好,并且相对于传统的直接转矩控制可以提高开关频率,减小了低速下的转矩脉动,但是在这种方法当中需要选取合适的PI参数,否则会影响控制系统的动、静态性能。除了以上这种PI调节的直接转矩控制外,在文献中还在A·B·Plunkeet的直接转矩和磁链调节法的基础上做了进一步的研究,使用空间电压矢量的方式输出,此处不详细叙述。

       注入高频抖动提高开关频率

        在前面的各种直接转矩控制策略中都谈到提高低速下的开关频率可以降低转矩脉动,同时也可以降低噪声。在文献中,提出了一种在传统的直接转矩控制基础上注入高频抖动的方法提高开关频率,其中作者用图表的方式显示了开关频率随转矩和磁链滞环宽度的减小而提高,但是这种提高是有限的,一个最主要的原因是磁链和转矩控制上的延迟,滞后越大开关频率就越低。例如从仿真来看10μs延迟有14kHz的开关频率,但当有20μs的延迟时只有8kHz的开关频率。文献中提出的提高开关频率方法是在转矩和磁链滞环内叠加上高频的三角波,其幅值与滞环宽度相当。 当反馈值大于三角波时电压矢量减小,当反馈值小于三角波时电压矢量增大,因此,即使控制上有延迟,但随着三角波频率的增大,开关频率也就提高了,例如当三角波的频率为30kHz时,开关频率可达10kHz。文献中采用的是单一电压矢量的方法,如果能采用空间任意电压矢量的方法,可以使开关频率进一步提高。

       大容量的直接转矩控制的低速控制策略

        直接转矩控制当初在德国提出来是为了解决大容量的机车控制的问题,其中最重要的一点就是要降低开关频率。目前以GTO作为逆变器的功率器件时,其开关频率一般不超过200Hz,使用IGBT时,一般也不能超过500Hz。因此以上的各节所描述的直接转矩控制策略将不适用于大容量的直接转矩控制,否则将造成比较高的开关频率。在低速下,如果使用直接转矩进行控制,首先是采样周期很小,否则转矩脉动大,而且容易过流。其次是要求圆形磁链,否则转矩脉动大;再次是要使用单一电压矢量,并且占空比为100%,这样才能减少至少一半的开关频率;最后是转矩和磁链要有比较大的滞环,否则开关频率也比较高,但是,如果转矩和磁链的滞环太大,又会造成比较大的转矩脉动。因此在大容量的调速中不易使用传统的直接转矩控制。目前使用的最成熟的方法是间接转矩控制。 这种控制方法其实是在A·B·Plunkett的直接转矩和磁链调节法上的一种改进,其中转矩调节器输出的是动态滑差在一个采用周期的积分动态增量ΔXd,而稳态滑差由磁链和转矩计算出来。动态滑差与电机机械角速度之和得到同步角速度,对其在一个采样周期进行积分就可以得到磁链在一个周期内的相位稳态增量ΔX0,使之与动态增量相加可得磁链在一个采样周期总的相位增量ΔX。磁链调节器输出幅值增量kψ,利用相位增量和幅值增量以及电压方程可以得到控制电机的空间电压矢量。从以上分析可以看出间接转矩控制的物理概念是很清晰的。通过计算磁链的幅值增量和相位增量来决定空间电压矢量,不但可以保证磁链轨迹为圆形,而且还对转矩进行了稳态和动态的调节。另外,可以象矢量控制那样通过增大采样周期来减小开关频率而不会产生额外的转矩脉动,这主要是因为磁链的幅值增量和相位增量在一个采样周期中是可以准确计算出来的。因此间接转矩控制具有很好的稳态和动态性能,在大容量的调速中能大大减小低速转矩脉动,增大调速范围。

       直接转矩控制技术的未来

        相对于传统的直接转矩控制来说,目前对于中小容量电机控制的改进方法主要是进行转矩、磁链无差拍控制和提高、固定开关频率。同时实现转矩和磁链的无差拍控制来说比较困难,因此出现了单独的转矩和磁链的预测跟踪控制,以及界于无差拍控制和Bang-Bang控制之间的离散空间电压矢量控制,不但简化了控制算法,还提高了控制精度。运用PI调节器进行转矩和磁链控制是一种比较直接的方法,省却了无差拍控制的复杂计算,易于实现。无论是无差拍控制或PI调节的方式都可以输出任意或比较多的空间电压矢量,这自然提高并且固定了开关频率,对于降低转矩脉动和减少噪音是很有帮助的。但是应该清楚的看到,目前的小容量直接转矩控制的低速性能还达不到矢量控制那样,转矩脉动和噪音都比后者大,因此就如何降低转矩脉动和减小噪音上来说还有待进一步的研究,另外,把间接转矩控制引入到小容量的低速控制中来也是一种比较好的思路。 对于大容量的直接转矩控制策略来说,与中小容量的主要区别是限制开关频率在一定的范围之内,由于在低速采用了间接转矩控制,因此转矩脉动比较小,几乎能达到矢量控制那样的低速性能。随着电力电子器件的不断向着大功率化和高频化发展,将有助于大容量直接转矩控制的进一步发展。

       参阅下面网站:

       .com/

通用变频器跟风机专用变频器有区别吗?

       一般情况下选通用的就可以,一般负载都没问题,有风机水泵型的和通用型的差别在于过载能力,通用型的过载能力强一些,并没多大差别,风机和水泵负载一般比较轻所以国内一些品牌有些区分有G型机代表通用,P型机代表风机水泵,主要差点价钱P型便宜些,一般场合选择G型机与电机同功率的足够了,像有电梯专用的,拉丝机用的,纺织用的只是加了一些特定功能如果你不是这个行业大可不必考虑它。QQ295783892

请内行人指点:变频器组装需要那几个大部件,是怎么个组装顺序?然后变频器存在防腐问题吗?

       这个问题太大了吧。

       按结构图从进到出依次应该是:

       1,整流桥,把交流变直流

       2,缓冲电阻和直流接触器,保护电容

       3,电解电容和平衡电阻,滤波

       4,逆变单元igbt,把直流调制成交流

       以上是主要结构,还包括

       5,pc板,所有程序,端子,cpu都在这个板上

       6,驱动板,接受PC板的命令,控制逆变单元,也接受来自主要部件的信息如电流电压等

       7,开关电源板,为变频器提供24V电源,如风扇,PC板,直流接触器等

       以上也算主要部件吧,还包括辅助部件

       8,霍尔模块

       9,散热片和散热风机

       10,防雷击用压敏电阻

       11,控制面板

       基本上就这些吧,一时只能想到这么多了

       变频器内部的所有的线路板都用三防漆做防护处理。

大功率变频器的保养与维护?

       在变频器应用中,国内客户除少数有专用机房外,大多为了降低成本,将变频器直接安装于工业现场。工作现场是灰尘大、温度高,在南方还有湿度大的问题。对于线缆行业还有金属粉尘,在陶瓷、印染等行业还有腐蚀性气体和粉尘,在煤矿等场合,还有防爆的要求等等。根据现场做出相应的对策。

       2.1 变频器的安装设计基本要求

       (1) 变频器应该安装在控制柜内部。

       (2) 变频器最好安装在控制柜内的中部;变频器要垂直安装,正上方和正下方要避免安装阻挡排风、进风的大元件。

       (3) 变频器上、下部边缘距离控制柜顶部、底部、隔板、安装的大元件等的最小间距,应该大于300mm。

       柜内安装变频器的基本要求

       (4) 特殊用户在使用中取掉键盘,则变频器面板的键盘孔,要用胶带严格密封采用假面板替换,防止粉尘大量进入变频器内部。

       (5) 对变频器要进行定期维护,及时清理内部的粉尘等。

       (6) 的基本安装、使用要求遵守用户手册上的有关说明;如有疑问请及时联系相应厂家技术支持人员。

       2.2 防尘控制柜的设计要求

       在多粉尘场所,特别是多金属粉尘、絮状物的场所使用变频器时,采取正确、合理的防护措施是十分必要的,防尘措施得当对保证变频器正常工作非常重要。总体要求控制柜整体应该密封,应该通过专门设计的进风口、出风口进行通风;控制柜顶部应该有防护网和防护顶盖出风口;控制柜底部应该有底板和进风口、进线孔,并且安装防尘网。

       (1) 控制柜的风道要设计合理,排风通畅,避免在柜内形成涡流,在固定的位置形成灰尘堆积。

       (2) 控制柜顶部出风口上面要安装防护顶盖,防止杂物直接落入;防护顶盖高度要合理,不影响排风。防护顶盖的侧面出风口要安装防护网,防止絮状杂物直接落入。

       (3) 采用控制柜顶部侧面排风方式,出风口安装防护网。

       (4) 要确保控制柜顶部的轴流风机旋转方向正确,向外抽风。风机安装在控制柜顶部的外部,确保防护顶盖与风机有足够的高度;风机安装在控制柜顶部的内部,安装所需螺钉采用止逆弹件,防止风机脱落造成柜内元件和设备的损坏。建议在风机和柜体加装塑料橡胶减振垫圈,可以大大减小风机震动造成的噪音。

       (5) 控制柜的前、后门和其他接缝处,要采用密封垫片密封胶进行的密封,防止粉尘进入。

       (6) 控制柜底部、侧板的所有进风口、进线孔,要安装防尘网。阻隔絮状杂物进入。防尘网应该设计为可拆卸式,以方便清理、维护。防尘网的网格要小,有效阻挡细小絮状物(与家用防蚊蝇纱窗的网格相仿);根据具体确定合适的网格尺寸。防尘网四周与控制柜的结合处要严密。

       (7) 对控制柜要进行定期维护,及时清理内部、外部的粉尘、絮毛等杂物。维护周期可根据具体而定,但应该小于2~3个月;对于粉尘严重的场所,建议维护周期在1个月左右。

       防尘控制柜的安装要求

       2.3 防潮湿霉变的控制柜的设计要求

       多数变频器厂家内部的印制板、金属结构件均未进行防潮湿霉变的特殊,变频器长期处于这种状态,金属结构件产生锈蚀,对于导电铜排在高温运行下,更加剧了锈蚀的过程。对于微机控制板和驱动电源板上的细小铜质导线,锈蚀将造成损坏,,对于应用于潮湿和和含有腐蚀性气体的场合,对于使用变频器的内部设计有基本要求,例如印刷电路板采用三防漆喷涂,对于结构件采用镀镍铬等工艺。除此之外,还采取积极、有效、合理的防潮湿、防腐蚀气体的措施。

       (1) 控制柜可以安装在单独的、密闭的采用空调的机房,此方法适用控制设备较多,建立机房的成本低于柜体单独密闭的场合,此时控制柜可以采用如上防尘环境设计。

       (2) 采用独立进风口。单独的进风口可以设在控制柜的底部,通过独立密闭地沟与外部干净环境连接,此方法在进风口处安装一个防尘网,地沟超过5m时,可以考虑加装鼓风机。

       (3) 密闭控制柜内可以加装吸湿的干燥剂吸附毒性气体的活性材料,并近期更换。

       3 干扰问题

       3.1 变频器对微机控制板的干扰

       在注塑机、电梯等的控制系统中,多采用微机PLC进行控制,在系统设计改造过程中,要注意变频器对微机控制板的干扰问题。用户自己设计的微机控制板工艺水平差,不符合EMC国际标准,在采用变频器后,产生的传导和辐射干扰,往往导致控制系统工作异常,采取必要措施。

       (1) 的接地。电机等强电控制系统的接地线通过接地汇流排可靠接地,微机控制板的屏蔽地,最好单独接地。对于某些干扰严重的场合,建议将传感器、I/O接口屏蔽层与控制板的控制地相连[3]。

       (2) 给微机控制板输入电源加装EMI滤波器、共模电感、高频磁环等,成本低。可以有效抑制传导干扰。在辐射干扰严重的场合,如周围存在GSM、小灵通机站时,可以对微机控制板添加金属网状屏蔽罩进行屏蔽。

       微机控制板的电源抗干扰措施

       (3) 给变频器输入加装EMI滤波器,可以有效抑制变频器对电网的传导干扰,加装输入交流和直流电抗器L1、L2,可以提高功率因数,减小谐波污染,综合效果好。在某些电机与变频器距离超过100m的场合,在变频器侧添加交流输出电抗器L3,输出导线对地分布参数造成的漏电流保护和减少对外部的辐射干扰。一个行之有效的方法采用钢管穿线屏蔽电缆的方法,并将钢管外壳电缆屏蔽层与大地可靠连接。请注意,在不添加交流输出电抗器L3时,采用钢管穿线屏蔽电缆的方法,增大了输出对地的分布电容,出现过流。当然在中只采取其中的一种几种方法。

       减小变频器对外部控制设备的干扰措施

       (4) 对模拟传感器检测输入和模拟控制信号进行电气屏蔽和隔离。在变频器组成的控制系统设计过程中,建议尽量不要采用模拟控制,特别是控制距离大于1M,跨控制柜安装的下。变频器都有多段速设定、开关频率量输入输出,可以满足要求。非要用模拟量控制时,建议采用屏蔽电缆,并在传感器侧变频器侧实现远端一点接地。干扰仍旧严重,实现DC/DC隔离措施。可以采用标准的DC/DC模块,采用V/F转换,光藕隔离再采用频率设定输入的方法。

       3.2 变频器本身抗干扰问题

       当变频器的供电系统附近,存在高频冲击负载如电焊机、电镀电源、电解电源采用滑环供电的场合,变频器本身干扰而出现保护。建议用户采用如下措施:

       (1) 在变频器输入侧添加电感和电容,构成LC滤波网络。

       (2) 变频器的电源线直接从变压器侧供电。

       (3) 在条件许可的下,可以采用单独的变压器。

       (4) 在采用外部开关量控制端子控制时,连接线路较长时,建议采用屏蔽电缆。当控制线路与主回路电源均在地沟中埋设时,除控制线采用屏蔽电缆外,主电路线路采用钢管屏蔽穿线,减小彼此干扰,防止变频器的误动作。

       (5) 在采用外部模拟量控制端子控制时,连接线路在1M以内,采用屏蔽电缆连接,并实施变频器侧一点接地;线路较长,现场干扰严重的场合,建议在变频器侧加装DC/DC隔离模块采用V/F转换,采用频率指令给定模式进行控制。

       (6) 在采用外部通信控制端子控制时,建议采用屏蔽双绞线,并将变频器侧的屏蔽层接地(PE),干扰非常严重,建议将屏蔽层接控制电源地(GND)。对于RS232通信方式,注意控制线路尽量不要超过15m,要加长,随之降低通信波特率,在100m左右时,正常通信的波特率小于600bps。对于RS485通信,还考虑终端匹配电阻等。对于采用现场总线的高速控制系统,通信电缆采用专用电缆,并采用多点接地的方式,才提高可靠性。

       4 电网质量问题

       在高频冲击负载如电焊机、电镀电源、电解电源等场合,电压经常出现闪变;在一个车间中,有几百台变频器等容性整流负载在工作时,电网的谐波非常大,对于电网质量有很严重的污染,对设备本身也有相当的破坏作用,轻则不连续正常运行,重则造成设备输入回路的损坏。可以采取以下的措施:

       集中整流的直流共母线供电方式

       (1) 在高频冲击负载如电焊机、电镀电源、电解电源等场合建议用户增加无功静补装置,提高电网功率因数和质量。

       (2) 在变频器比较集中的车间,建议采用集中整流,直流共母线供电方式。建议用户采用12脉冲整流模式。优点是,谐波小、节能,特别适用于频繁起制动、电动运行与发电运行进行的场合。

       (3) 变频器输入侧加装无源LC滤波器,减小输入谐波,提高功率因数,成本较低,可靠性高,效果好。

       (4) 变频器输入侧加装有源PFC装置,效果最好,但成本较高。

       5 电机的漏电、轴电压与轴承电流问题

       变频器驱动感应电机的电机模型,Csf为定子与机壳的等效电容,Csr为定子与转子的等效电容,Crf为转子与机壳的等效电容,Rb为轴承对轴的电阻;Cb和Zb为轴承油膜的电容和非线性阻抗。

       高频PWM脉冲输入下,电机内分布电容的电压耦合作用构成系统共模回路,从而引起对地漏电流、轴电压与轴承电流问题。

       变频器驱动感应电机的电机模型

       漏电流主要是PWM三相供电电压极其瞬时不平衡电压与大地通过Csf产生。其大小与PWM的dv/dt大小与开关频率大小有关,其直接结果将导致带有漏电保护装置动作。,对于旧式电机,其绝缘材料差,又长期运行老化,有些在变频改造后造成绝缘损坏。,建议在改造前,进行绝缘的测试。对于新的变频电机的绝缘,要求要比标准电机高出一个等级。

       轴承电流主要以三种方式存在:dv/dt电流、EDM(Electric Discharge Machining)电流和环路电流。轴电压的大小不仅与电机内各部分耦合电容参数有关,且与脉冲电压上升时间和幅值有关。dv/dt电流主要与PWM的上升时间tr有关,tr越小,dv/dt电流的幅值越大;逆变器载波频率越高,轴承电流中的dv/dt电流成分越多。EDM电流出现存在的偶然性,只有当轴承润滑油层被击穿轴承内部发生接触时,存储在电子转子对地电容Crf上的电荷(1/2 Crf×Urf)通过轴承等效回路Rb、Cb和Zb对地进行火花式放电,造成轴承光洁度下降,降低使用寿命,严重地造成直接损坏。损坏程度主要取决于轴电压和存储在电子转子对地电容Crf的大小。

       环路电流发生在电网变压器地线、变频器地线、电机地线及电机负载与大地地线的回路(如水泵类负载)中。环路电流主要造成传导干扰和地线干扰,对变频器和电机影响不大。避免减小环流的方法尽减小地线回路的阻抗。变频器接地线(PE变频器)与电机接地线(PE电机1)连接在一个点,,尽加粗电机接地电缆线径,减小两者的电阻,变频器与电源的地线采用地线铜母排专用接地电缆,保证接地。对于潜水深井泵这样的负载,接地阻抗ZE电机2小于ZE变压器与ZE变频器之和,形成地环流,建议断开ZE变频器,抗干扰效果好。

       在变频器输出端串由电感、RC组成的正弦波滤波器是抑制轴电压与轴承电流的有效途径。目前有多家厂家可提供标准滤波器。

通用变频器的通用变频器概况

       电力电子器件的自关断化、模块化,变流电路开关模式的高频化和控制手段的全数字化促进了变频电源装置的小型化、多功能化、高性能化。尤其是控制手段的全数字化,利用了微型计算机的巨大的信息处理能力,其软件功能不断强化,使变频装置的灵活性和适应性不断增强。现在中小容量的一般用途的变频器已经实现了通用化。采用大功率自关断开关器件(GTO、BJT、IGBT)作为主开关器件的正弦脉宽调制式(SPWM)变频器,已成为通用变频器的主流。 低频转矩输出180% ,低频运行特性良好■输出频率最大600Hz,可控制高速电机

       全方位的侦测保护功能(过压、欠压、过载)瞬间停电再起动

       加速、减速、动转中失速防止等保护功能

       电机动态参数自动识别功能,保证系统的稳定性和精确性

       高速停机时响应快

       丰富灵活的输入、输出接口和控制方式,通用性强

       采用SMT全贴装生产及三防漆处理工艺,产品稳定度高

       全系列采用IGBT功率器件,确保品质的高质量 变频器的正确选择对于控制系统的正常运行是非常关键的。选择变频器时必须要充分了解变频器所驱动的负载特性。人们在实践中常将生产机械分为三种类型:恒转矩负载、恒功率负载和风机、水泵负载。

       恒转矩负载:

       负载转矩TL与转速n无关,任何转速下TL总保持恒定或基本恒定。例如传送带、搅拌机,挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载都属于恒转矩负载。

       变频器拖动恒转矩性质的负载时,低速下的转矩要足够大,并且有足够的过载能力。如果需要在低速下稳速运行,应该考虑标准异步电动机的散热能力,避免电动机的温升过高。

       恒功率负载:

       机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩,大体与转速成反比,这就是所谓的恒功率负载。负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的。当速度很低时,受机械强度的限制,TL不可能无限增大,在低速下转变为恒转矩性质。负载的恒功率区和恒转矩区对传动方案的选择有很大的影响。电动机在恒磁通调速时,最大容许输出转矩不变,属于恒转矩调速;而在弱磁调速时,最大容许输出转矩与速度成反比,属于恒功率调速。如果电动机的恒转矩和恒功率调速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时,即所谓“匹配”的情况下,电动机的容量和变频器的容量均最小。

       风机、泵类负载:

       在各种风机、水泵、油泵中,随叶轮的转动,空气或液体在一定的速度范围内所产生的阻力大致与速度n的2次方成正比。随着转速的减小,转速按转速的2次方减小。这种负载所需的功率与速度的3次方成正比。当所需风量、流量减小时,利用变频器通过调速的方式来调节风量、流量,可以大幅度地节约电能。由于高速时所需功率随转速增长过快,与速度的三次方成正比,所以通常不应使风机、泵类负载超工频运行。

       西门子公司可以提供不同类型的变频器,用户可以根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。在选择变频器时因注意以下几点注意事项:

       1.根据负载特性选择变频器,如负载为恒转矩负载需选择siemens MMV/MDV 变频器,如负载为风机、泵类负载应选择siemens ECO变频器。

       2.选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选择的依据,电机的额定功率只能作为参考。另外应充分考虑变频器的输出含有高次谐波,会造成电动机的功率因数和效率都会变坏。因此,用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较,电动机的电流增加10%而温升增加20%左右。所以在选择电动机和变频器时,应考虑到这中情况,适当留有裕量,以防止温升过高,影响电动机的使用寿命。

       3.变频器若要长电缆运行时,此时应该采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响,避免变频器出力不够。所以变频器应放大一档选择或在变频器的输出端安装输出电抗器。

       4.当变频器用于控制并联的几台电机时,一定要考虑变频器到电动机的电缆的长度总和在变频器的容许范围内。如果超过规定值,要放大一档或两档来选择变频器。另外在此种情况下,变频器的控制方式只能为V/F控制方式,并且变频器无法保护电动机的过流、过载保护,此时需在每台电动机上加熔断器来实现保护。

       5.对于一些特殊的应用场合,如高环境温度、高开关频率、高海拔高度等,此时会引起变频器的降容,变频器需放大一档选择。

       6.使用变频器控制高速电机时,由于高速电动机的电抗小,高次谐波亦增加输出电流值。因此,选择用于高速电动机的变频器时,应比普通电动机的变频器稍大一些。

       7.变频器用于变极电动机时,应充分注意选择变频器的容量,使其最大额定电流在变频器的额定输出电流以下。另外,在运行中进行极数转换时,应先停止电动机工作,否则会造成电动机空转,恶劣时会造成变频器损坏。 伴随着自动化领域的不断向前发展,变频器的应用也深入到了各行各业各个领域,变频器也在不断地推陈出新,功能越来越强大,可靠性也相应地越来越高。但是如果使用不当,操作有误,维护不及时,仍会发生故障或运行状况改变缩短设备的使用寿命。因此,日常的维护与检修工作尤为重要。

       一. 注意事项:操作人员必须熟悉变频器的基本工作原理、功能特点,具有电工操作基本知识。在对变频器检查及保养之前,必须是在设备总电源全部切断;并且等变频器灯完全熄灭的情况下进行。

       二. 日常检查事项:在变频器上电之前应先检查周围环境的温度及湿度,温度过高时会导致变频器过热报警,严重的则会直接导致变频器功率器件损坏、电路短路;空气过于潮湿会导致变频器内部直接短路。变频器运行时要注意其冷却系统是否正常,比如:风道排风是否流畅,风机是否有异常声音。一般防护等级比较高的变频器如:IP20以上的变频器可直接敞开安装,IP20以下的变频器一般应是柜式安装,所以变频柜散热效果如何将直接影响变频器的正常的运行。

       三. 定期保养 清扫空气过滤器冷却风道及内部灰尘。检查螺丝钉、螺栓以及即插件等是否松动,输入输出电抗器的对地及相间电阻是否有短路现象,正常应大于几十兆欧。导体及绝缘体是否有腐蚀现象,如有要及时用酒精擦试干净。如条件允许的情况下,要用示波器测量开关电源输出各路电压的平稳性,如:5V、12V、15V、24V等电压。测量驱动电路各路波形的方波是否有畸变。UVW相间波形是否为正弦波。接触器的触点是否有打火痕迹,严重的要跟换同型号或大于原容量的新品;确认控制电压的正确性,进行顺序保护动作试验;确认保护显示回路无异常;确认变频器在单独运行时输出电压的平衡度。 建议定期检查,应一年进行一次。

       四. 备件的更换 变频器由多种部件组成,其中一些部件经长期工作后其性能会逐渐降低、老化,这也是变频器发生故障的主要原因,为了保证设备长期的正常运转,下列器件应定期更换:

       1.冷却风扇 变频器的功率模块是发热最严重的器件,其连续工作所产生的热量必须要及时排出,一般风扇的寿命大约为10Kh-40Kh。按变频器连续运行折算为2-3年就要更换一次风扇,直接冷却风扇有二线和三线之分,二线风扇其中一线为正极,另一线为负极,更换时不要接错;三线风扇除了正、负极外还有一根检测线,更换时千万注意,否则会引起变频器过热报警。交流风扇一般为220V、380V之分,更换时电压等级不要搞错。

       2.滤波电容 中间电路滤波电容:又称电解电容,其主要作用就是平滑直流电压,吸收直流中的低频谐波,它的连续工作产生的热量加上变频器本身产生的热量都会加快其电解液的干涸,直接影响其容量的大小。正常情况下电容的使用寿命为5年。建议每年至少定期检查电容容量一次,一般其容量减少20%以上就需要更换了。 一、引言

       变频器本身具有相当丰富的异常故障显示和保护功能。若保护功能动作时,变频器立即跳闸,LED显示故障代码,或者将故障信息存储在程序的某个参数内,使电动机处于自由运转状态到停止。

       在消除故障原因、用TESET键或控制电路端子RST输进复位之前,始终维持跳闸状态,以便维修检查。变频器异常故障分为软故障和硬故障两大类,前者多因操纵或参数设置不当造成的,硬故障是由于变频器本身器件损坏造成的,维修起来可能很不便。

       处理故障前应留意查看故障前变频器的运行记录,主要包括电流、转速、绕组及轴承温度等,以便于故障的分析和检查。当出现变频器显示某类故障,但故障排除过程中却未发生相应故障的情况,此时应仔细检查故障检测元件或故障信息处理系统有无题目。  故障检查或维修时,留意须先切断电源,将变频器的输进变压器进线侧的高压柜断路器摇出,并将变频器A1、A2进线柜主开关断开,且须等断电8min电容放电完毕后,方可打开柜门进行维修,切忌停机后立即进行检查。

       因变频器额定运行时,其直流母排电压可达到1000V左右,且滤波所用电解电容器的数目达120个,单个容量6800μF,储存了大量的电能,停机后须待电容模块前的电压平衡电阻将其放电,电压降低后(其放电时间为8min),方可开柜进行检查。一般来说,变频器常见的保护功能有以下几个方面。

       二、过电流保护功能

       变频器中过电流保护的对象主要指带有突变性质的、电流的峰值超过了过电流检测值(约额定电流的200%),变频器显示OC表示过电流,由于逆变器件的过载能力较差,所以变频器的过电流保护是至关重要的一环。

       三、过电流原因分析  过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均,输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查等来解决。假如断开负载变频器还是过流故障,说明变频器逆变电路已坏,需要更换变频器。根据变频器显示,可从以下几方面寻找原因:  (1)工作中过电流,即拖动系统在工作过程中出现过电流。其原因大致有以下几方面:  ● 一是电动机碰到冲击负载或传动机构出现“卡住”现象,引起电动机电流的忽然增加;  ● 二是变频器输出侧发生短路,如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路,或电动机内部发生短路等、接地(电机烧毁、尽缘劣化、电缆破损而引起的接触、接地等);  ● 三是变频器自身工作不正常,如逆变桥中同一桥臂的两个逆变器件在不断交替的工作过程中出现异常。如环境温度过高,或逆变器元器件本身老化等原因,使逆变器的参数发生变化,导致在交替过程中,一个器件已经导通、而另一个器件却还未来得及关断,引起同一个桥臂的上、下两个器件的“直通”,使直流电压的正、负极间处于短路状态。  (2)升速、降速时过电流:当负载的惯性较大,而升速时间或降速时间又设定得太短时,也会引起过电流。在升速过程中,变频器工作频率上升太快,电动机的同步转速迅速上升,而电动机转子的转速因负载惯性较大而跟不上往,结果是升速电流太大;在降速过程中,降速时间太短,同步转速迅速下降,而电动机转子因负载的惯性大,仍维持较高的转速,这时同样可以使转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过电流。

       处理方法

       (1)起动时一升速就跳闸,这是过电流十分严重的现象,主要检查:  ● 工作机械有没有卡住;  ● 负载侧有没有短路,用兆欧表检查对地有没有短路;  ● 变频器功率模块有没有损坏;  ● 电动机的起动转矩过小,拖动系统转不起来。  (2)起动时不马上跳闸,而在运行过程中跳闸,主要检查:  ● 升速时间设定太短,加长加速时间;  ● 减速时间设定太短,加长减速时间;  ● 转矩补偿(U/f比)设定太大,引起低频时空载电流过大;  ● 电子热继电器整定不当,动作电流设定得太小,引起变频器误动作

       四、过载保护及原因分析  电动性能够旋转,但运行电流超过了额定值,称为过载。过载的基本反映是:电流固然超过了额定值,但超过的幅度不大,一般也不形成较大的冲击电流。输出电流超过反时限特性过载电流额定值,保护功能动作,变频器的容量偏小。  过载的主要原因  (1)机械负荷过重:负荷过重的主要特征是电动机发热,并可从显示屏上读取运行电流来发现。主要原因是变频器负载太大,加减速时间、运行周期时间太短;V/F特性的电压太高;变频器功率太小。  (2)三相电压不平衡:引起某相的运行电流过大,导致过载跳闸,其特点是电动机发热不均衡,从显示屏上读取运行电流时不一定能发现(因显示屏只显示一相电流)。  (3)误动作:变频器内部的电流检测部分发生故障,检测出的电流信号偏大,导致跳闸。  检查方法  (1)检查电动机是否发热  假如电动机的温升不高,则首先应检查负载的大小,加减速时间,运行周期时间设置是否公道,并修正V/F特性,检查变频器的电子热保护功能预置得是否公道,如变频器尚有余量,则应放宽电子热保护功能的预置值;如变频器的答应电流已经没有余量,不能再放宽,且根据生产工艺,所出现的过载属于正常过载,则说明变频器的选择不当,应加大变频器的容量,更换变频器。

       这是由于,电动机在拖动变动负载或断续负载时,只要温升不超过额定值,是答应短时间(几分钟,甚或几十分钟)过载的,而变频器则不答应。假如电动机的温升过高,而所出现的过载又属于正常过载,则说明是电动机的负荷过重。这时,首先应考虑能否适当加大传动比,以减轻电动机轴上的负荷。

       如能够加大,则加大传动比;假如传动比无法加大,则应加大电动机的容量。  (2)检查电动机侧三相电压是否平衡  若电动机侧的三相电压不平衡,则应再检查变频器输出真个三相电压是否平衡,如不平衡,题目在变频器内部,应检查变频器的逆变模块及其驱动电路;如变频器输出真个电压平衡,则题目出现在从变频器到电动机之间的线路上,应检查所有接线真个螺钉是否都已紧固,假如在变频器和电动机之间有接触器或其他电器,则还应检查有关电器的接线端是否都已紧固,以及触点的接触状况是否良好等。  假如电动机侧三相电压平衡,则应了解跳闸时的工作频率:如工作频率较低,又未用矢量控制(或无矢量控制),则首先降低U/f比,如降低后仍能带动负载,则说明原来预置的U/f比过高,励磁电流的峰值偏大,可通过降低U/f比来减小电流;假如降低后带不动负载了,则应考虑加大变频器的容量;假如变频用具有矢量控制功能,则应采用矢量控制方式。  (3)检查是否误动作  经过以上检查,均未找到原因时,应检查是不是误动作。判定的方法是在轻载或空载的情况下,用电流表丈量变频器的输出电流,与显示屏上显示的运行电流值进行比较,假如显示屏显示的电流读数比实际丈量的电流大得较多,则说明变频器内部的电流丈量部分误差较大,“过载”跳闸有可能是误动作。

       五、欠电压保护

       欠压也是我们在使用中经常碰到的题目。电源电压降低后,主电路直流电压若降到欠电压检测值以下,保护功能动作。

       另外,电压若降到不能维持变频器控制电路的工作,则全部保护功能自动复位(检测值:DC400V)。当出现欠压故障时,首先应该检查输进电源是否缺相,假如输进电源没有题目,就要检查整流回路是否有题目,假如都没有题目,那就要看直流检测电路上是否有题目了。

       假如由于主回路电压太低(380V系列低于400V),主要原因是整流桥某一路损坏或晶闸管三相电路中有一相工作不正常,都有可能导致欠压故障的出现,其次主回路断路器、接触器损坏,导致直流母线电压损耗在充电电阻上面有可能导致欠压。

       电压检测电路发生故障而出现欠压题目,由于变频器故障或噪声引起的误动作等造成主电路直流端(P、N之间)超过了检测值,这就需与制造商联系。

       六、过电压保护  来自电动机的再生电流增加,主电路直流电压若超过电压检测值,错误施加过高电压时保护功能动作(检测值:DC750V)。过电压保护主要有三种现象:加速时过电压、减速时过电压、恒速时过电压。

       过电压报警一般是出现在停机的时候,其主要原因是减速时间太短或制动电阻及制动单元有题目。  变频器的过电压集中表现在直流母线的电压上。正常情况下,变频器直流电为三相全波整流后的均匀值。若以380V线电压计算,则均匀直流电压Ud=1.35UL=513V。在过电压发生时,直流母线的储能电容将被充电,当电压上至760V左右时,变频器过电压保护动作。因此,变频器都有一个正常的工作电压范围,当电压超过这个范围时很可能损坏变频器。

       常见的过电压主要是发电制动时的过电压,这种情况出现的概率较高,主要是电机的同步转速比实际转速还高,使电动机处于发电状态,而变频器又没有安装制动单元,有两起情况可以引起这一故障。  (1)当变频器拖动大惯性负载时,其减速时间设的比较小,在减速过程中,变频器输出的速度比较快,而由于负载特性本身阻力减速比较慢,使负载拖动电动机的转速比变频器输出的频率所对应的转速还要高,电动机处于发电状态,而变频器没有能量回馈单元,因而变频器直流回路电压升高,超出保护值,出现故障。

       而纸机中的这类故障经常发生在干燥部分,处理这种故障可以增加再生制动单元,或者修改变频器参数,把变频器减速时间设的长一些。增加的再生制动单元有能量消耗型,并联直流母线吸收型、能量回馈型。能量消耗型在变频器直流回路中并联一个制动电阻,通过检测直流母线电压来控制功率管的通断。

       并联直流母线吸收型使用在多电机传动系统,这种系统往往有一台或几台电机经常工作于发电状态,产生再生能量,这些能量通过并联母线被处于电动状态的电机吸收。

       能量回馈型的变频器网侧变流器是可逆的,当有再生能量产生时可逆变流器就将再生能量回馈给电网。  (2)多个电动机拖动同一个负载时,也可能出现这一故障,主要由于没有负荷分配引起的。以两台电动机拖动一个负载为例,当一台电动机的实际转速大于另一台电动机的同步转速时,则转速高的电动机相当于原动机,转速低的处于发电状态,引起故障。

       七、其他保护  1 过热OH4  过热是经常会碰到的一个故障。当碰到这种情况时,首先会想到散热风扇是否运转,观察机器外部就会看到风扇是否运转,此外对于30kW以上的机器在机器内部也带有一个散热风扇,此风扇的损坏也会导致OH4的报警。根据L1-04的设定值,变频器停止输出,电机过热时,修正负载的大小,加减速时间,运行周期时间;修正V/F特性;确认从端子A1/A2输进的电机温度。

       .2 接地故障GF

       接地故障也是常会碰到的故障,变频器输出侧的接地电流超过了变频器额定输出电流的50%,主要原因是变频器输出侧发生了接地短路(电机烧毁、尽缘劣化、电缆破损而引起的接触、接地等)。在排除电机接地存在题目的原因外,最可能发生故障的部分就是霍尔传感器了,霍尔传感器由于受温度,湿度等环境因素的影响,工作点很轻易发生飘移,导致GF报警。对于安川变频器,假如快熔未烧坏,则需检验触发板上的光耦;假如快熔烧坏了,则需要更换模块、快熔,还需检验触发板上的光耦合等。  3 电动机不旋转  (1)即使按下操纵器的RUN键,电机也不转,这时,可考虑以下原因:运行方法的设定有错误。(运行指令的选择)b1-02=1(控制回路端子)时,即使按下了RUN键,电机也不运行,按下LOCAL/REMOTE键切换到操纵器或设定b1-02=0(操纵器)。频率指令太低:频率指令低于E1-09(最低输出频率)所设定了的频率时,变频器不能运行,变更频率指令使大于最低频率。  (2)即使输进了外部运行信号,电机仍不转,重要的原因是:未处在驱动模式,变频器在预备状态,不能起动。按下MENU键,DRIVE LED闪烁,再按下DATA/ENTER键,进进驱动模式。进进了驱动模式,DRIVE LED灯亮。  (3)加速时及连接负载时,电机停转了,负载太大。变频器固然有防止失速功能及全自动力矩提升功能。但是加速度太大及负载太大时,超过了电机的响应界限,请延长加速时间,减小负载。另外也可以考虑加大电机的功率。  (4)电机只能向一个方向转。选择了禁止反转,当b1-04(选择禁止反转)=1(禁止反转)时,变频器不接受反转指令。正转、反转两方向都要使用时,请设定b1-04=0(可以反转)。

拆一款300W储能电源,内置和特斯拉无钴电芯相同材质电池组

       

        羽博300W便携式储能电源主体采用长方体造型,顶部带有固定提手。机身壳采用PC材质塑料,表面喷砂呈银灰色,边角圆润。

       

        机身正面中心印有Yoobao品牌。

       

        上方设有一个隐藏仓位用来放置电源线,携带方便。

       

        背面印有产品相关参数。

       

        型号:EN300WLPD

        电池容量:80000mAh/3.2V(磷酸铁锂)

        电池能量:256Wh(TYP)

        AC输入:AC~220V/50Hz,300W正弦波

        输入12V IN:12-24V/1A-5A(Max 60W)

        USB-C输入/输出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A

        USB1/2输出:5V3A、9V2A、12V1.5A

        照明灯功率:3W

        总输出USB1+USB2:5V4A

        输出12V OUT:12V6A

        制造商:东莞市羽博通讯设备有限公司

       

        机身一端从左往右:最上一排是DC输入接口、照明灯以及对应的开关键;中间一排是两个DC输出接口、2A1C三个USB接口、电量指示灯以及区域通电单独控制按键;最下一排是AC输出插孔和总开关。

       

        另一端设计有散热窗口。

       

        底部四角设有防滑垫。

       

        实测羽博这款储能电源长约27cm。

       

        宽度约10.5cm。

       

        高度约为13cm。

       

        重约3.1千克。

二、羽博300W便携式储能电源拆解

       

        机身两端装饰塑料环采用卡扣固定,里面设有封装螺丝。电源线收纳仓处也设有固定螺丝。

       

        拧开固定螺丝,从两端入手即可拆开壳体。

       

        羽博户外电源内部两端分别是逆变器和输出电路板,顶部是AC充电电路板,中间是电池组。

       

        逆变器输出的导线连接到另外一面输出口上,粘贴胶带固定在外壳上。

       

        外壳内部有固定电池组的塑料柱。

       

        电池组塑料外壳上的塑料柱对应外壳上的塑料柱,固定电池组。

       

        AC输入充电小板特写,输入输出采用插座连接,便于组装。

       

        AC输入线采用XT30连接,焊点涂胶加固。

       

        将电池组取出,电池组对应另一半壳体的一面上设有电池保护板。

       

        逆变器电路板通过导线直接连接到电池端,通过并联的绿色保险丝保护。

       

        逆变器散热风扇特写。

       

        保护板正面一览,电池和逆变器大电流接口采用螺丝固定。保护板支持电池组均衡,两个输出口采用XT30焊接,主板接口负责USB输出和充电,这款户外电源没有车充接口,故保护板上车充接口未连接。

       

        主板背面有一块铝散热片为LED照明灯散热。

       

        一颗双色LED指示灯。

       

        羽博这款户外电源采用四串磷酸铁锂电池,充电头网使用Power-Z KT002测得电池组输出电压为13.33V。

       

        测量单节电池电压为3.34V。

       

        电池组保护板采用螺丝固定在外壳上,电池组采用塑料外壳支撑保护。

       

        电池正负极采用铜片点焊连接并焊接导线,电力输出和单体电池电压检测。

       

        断开电池保护板与电池的连接,保护板下方还有两组连接导线。

       

        保护板上有热敏电阻检测电池组温度。

       

        热敏电阻探头特写。

       

        保护板采用五颗MOS管并联保证大电流输出,MOS管左侧是电流检测电阻,用于检测电池组输出电流进行过流保护。电池输入和逆变器输出端子电流较大,采用螺丝固定的结构,右侧两路输出采用XT30接口连接,方便组装。

       

        XT30接口特写,贴片式焊板固定。

       

        四颗30A保险丝并联焊接,用于电池组过流保护。

       

        30A保险特写。

       

        电池组检流电阻,两颗1mΩ和一颗3mΩ并联。

       

        电池保护芯片特写,保护板涂有三防漆保护。

       

        清理掉三防漆,左侧为充电均衡电路,电池组保护芯片采用赛微CW1244。

       

        赛微CW1244是一款3,4串锂电池保护IC,支持磷酸铁锂以及高压平台等多种锂电池保护,支持电池均衡,支持高精度过充电,过放电,过流保护。CW1244还支持电池温度保护、断线保护等功能。

       

        赛微 CW1244 详细资料。

       

        电池保护管采用五颗并联,对向串联。

       

        电池保护管采用Royes RE30N90S,NMOS,30V90A,TO252封装。

       

        电池保护板背面没有元件。

       

        电池组采用玻璃纤维胶带缠绕固定。

       

        四串电池组重达1800克。

       

        电池正负极之间采用铜片点焊连接。

       

        储能电源内置充电模块背面,电路板上印刷18V3A输出。

       

        充电模块采用昂宝 OB5269 高性能PWM控制器,内置高压启动和软启动,内置多重保护功能,适用于电池充电器和适配器应用。

       

        昂宝 OB5269 详细资料。

       

        CT1018光耦用于反馈输出电压。

       

        同步整流控制器,丝印007L34。

       

        同步整流管采用锐骏 RUH1H80M,耐压100V,导阻6mΩ,适用于同步整流。

       

        锐骏 RUH1H80M 详细资料。

       

        431电压基准,用于输出稳压。

       

        充电模块输入有保险丝,NTC浪涌抑制电阻和压敏电阻保护,保险丝额定电流3.15A。

       

        输入NTC浪涌抑制电阻。

       

        10D561K压敏电阻,用于输入过压保护。

       

        输入端两级共模电感和X电容。

       

        TENTA天泰MKP X2安规电容,0.22μF。

       

        铜带绕制的共模电感。

       

        输入端GBP410整流桥,4A1000V。

       

        输入高压滤波电解电容,来自凯泽电子,22μF400V,四颗并联。

       

        智旭电子安规Y电容。

       

        为PWM主控芯片供电的小电容,50V10μF。

       

        充电模块整流滤波输出采用两颗680μF 25V固态电容并联。

       

        储能电源输出面背面,有照明灯,输出口和AC输出插座。

       

        照明LED灯的背面有铝合金散热板。

       

        拆下照明LED灯的散热板,继续拆解。

       

        拆下输出端电路板,照明LED灯,电路板上还有电量指示灯。

       

        内置LED采用CREE XML系列,铝基板使用导热胶粘贴在散热片上。

       

        左上角插孔为充电输入插孔,下面分别是12V输出插孔,两个支持快充的USB-A插孔,和USB-C插孔。

       

        同步升降压采用四颗泰德 TDM3458 NMOS组成H桥,耐压30V,DFN5*6封装。

       

        泰德 TDM3458 详细资料。

       

        芯海 科技 CS32G020K8U6,支持USB Type-C和PD3.0协议的USB-C控制器,适用于快充适配器,移动电源,车充,HUB等领域,用于储能电源USB-C接口充放电控制。

       

        南芯SC8815同步升降压控制器,与TDM3458组成双向同步升降压,由芯海协议芯片控制实现输出或输入充电。

       

        冠禹半导体 KS4310MA,PMOS,-40V/-32A,PDFN3333封装,用于端口切换。

       

        冠禹半导体 KS4310MA 详细资料。

       

        双USB-A口输出采用英集芯 IP6538,这是一款集成同步开关的降压转换器、支持14种输出快充协议、支持Type-C输出和USB PD2.0、PD3.0(PPS)协议的双口输出SOC IC,为车载充电器、快充适配器、智能排插提供完整的解决方案。IP6538输入电压最高32V,耐压40V,8.2V自动关闭防止电瓶过放。数据脚支持过压保护,且IP6538具有完善的保护功能。

        英集芯IP6538支持双USB Type-C,USB Type-C和USB A,或者双USB A输出,集成双口自动插拔检测功能,单独使用任意一口都可支持快充输出, 当双口同时使用时,双口都输出5V。

       

        英集芯 IP6538 详细资料。

       

        两个DC插座采用锐骏 RU3040M2配合电阻进行过流保护检测。

       

        锐骏 RU3040M2 详细资料。

       

        LM358,用于两个DC插座的过流保护检测。

       

        用于USB-A口输出的VBUS开关管和电流检测电阻。

       

        远翔 FP7152 内置开关的1A LED降压驱动器,用于LED照明灯驱动。

       

        远翔 FP7152 详细资料。

       

        用于驱动LED的47μH电感。

       

        逆变器模块一览,散热片中间夹有一个小风扇,很是紧凑,侧面焊接小板用于检测控制及调制信号驱动输出。

       

        输入端两颗40A保险丝并联。

       

        小板上有升压驱动电路和输出调制驱动电路。

       

        逆变器升压驱动采用SG3525A驱动升压管。

       

        意法 SG3525A详细资料。

       

        一颗无标芯片,用于检测保护功能。

       

        78L05三端稳压。

       

        三颗PC817光耦。

       

        ON安森美 LM339DG 四路电压比较器。

       

        丝印IR2103S。

       

        侧边小板背面。

       

        一颗无丝印芯片。

       

        一颗贴片滤波固态电容,规格为25V 10μF。

       

        下方还有一颗,规格为35V 22μF。

       

        小风扇特写。

       

        CBB薄膜滤波电容,224J630V。

       

        另一颗特写,105J630V。

       

        华润微 CS20N60 NMOS,耐压600V,20A电流,导阻0.35Ω,用于交流输出调制,TO220封装。

       

        华润微 CS20N60 详细资料。

       

        华润微 CS180N06 NMOS,耐压60V,180A电流,导阻3.2mΩ,用于逆变器电池端升压,TO220封装。

       

        华润微 CS180N06 详细资料。

       

        滤波电感特写。

       

        两颗大的滤波电容规格为25V 3300μF,小电容规格为25V 470μF。

       

        散热片中有一颗热敏电阻用于检测温度。

       

        逆变器背面正负极输入采用大面积露铜加锡。

       

        逆变器模块拆完一览。

充电头网拆解总结

        羽博300W便携式储能电源EN300WLPD采用全塑料外壳,边角过渡圆润,顶部有提手设计携带方便。设有照明灯、USB-C、USB-A和AC插口等,C口支持65W PD双向快充,USB-A口支持18W快充。外出活动时,能拿来给笔记本、手机等供电,夜间照明也能排上用场。

        充电头网通过拆解发现,这款户外电源采用四串磷酸铁锂电池,设有赛微CW1244和热敏电阻对电池进行过充、过流、过温保护;充电器模块,开关电源部分采用了昂宝OB5269主控芯片、锐骏同步整流管RUH1H80M。

        采用南芯SC8815同步升降压控制器搭配泰德MOS管组成双向同步升降压,由芯海 科技 CS32G020K8U6控制USB-C接口充放电。双USB-A口输出采用英集芯IP6538控制,实现单口快充双口5V输出。逆变器采用的是纯正弦波,能满足大部分用电设备的需求。

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