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变频器控制技术在平衡机中的应用 变频器技术指标

时间:2020-07-30    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
1 前言:

近十多年来,随着电力技术,微电子技术及现代控制技术发展,变频器已经广泛地应用于交流电动机的速度控制。其中最主要的特点是,具有高效率的驱动性能和良好的控制特性。变频器以调速精度高,响应速度快、保护功能完善、过载能力强、维护方便及节能显著等优点,赢得广大用户的信赖。在机械行业,变频器应用改造传统产业,实现机电一体化的重要手段。在工厂自动化技术中,交流伺服系统正在取代直流伺服系统。在电器行业中变频器应用技术,有效地提高了经济效益和产品质量,同时也减少机械振动和噪声。

平衡机在国内从70年代开始研究开发,多年来,人们一直以一些大型平衡机机械系统的变速机构复杂而麻脑,旋转时启动停车时间比较长,工作效率少,操作繁琐,而且机器庞大。所以为了减少平衡机变速机构,进一步提高平衡机工作效率及使用性能,采用变频器,调速、制动刹车等功能,使机械系统变得更加简单,操作方便。

2系统构成及工作原理:

系统主要由电动机,机械振动系统、控制系统(变频器)、电测箱等组成。系统通过变频器调节电机转速达到工件所需平衡转速,根据交流电机转速特性, 在电机选定之后P 、S为定值,电机转速n与电源频率f成正比,通过变频器改变电机驱动电源频率,来实现对电机的变频进行无级调速。由于变频功能齐全,停车时可通过变频器设定停车时间,使电机立即停车。

电机旋转时通过传动带带动平衡机主轴,主轴与工件相连一起旋转,由于工件本身不平衡,旋转产生振动通过传感器将机械信号转换成电讯号,输入电测箱,经电测箱运算处理后,再由显示器显示工件不平衡量的大小和相位。

3 变频器主要参数设置

3.1频率上限下限设定:本文以Panasonc 变频器为例,最高频率为120Hz,最低0Hz。为了适用不同工件平衡转速,只有通过调整电机转速,达到工件要求。通常设定50-100Hz,即电机最高转速限制在4450rpm以内,以防工件平衡时转速太高,造成平衡机系统某些部件损坏等问题,甚至造成破坏事故。系统设定最低频率为28Hz,即平衡机启动时频率可迅速上升到28Hz,电机转速线性增加到对应的转速。同时避免因频率过低,启动时间过长,启动转矩不足,启动电流过大,损坏电机。

3.2加减速时间设定:启动变频器后,观察加速过程中输出电流,若输出电流过大,则延长加速时间,反之缩小加速时间。在停止变频器运行后,观察减速过程是否出现直流过压,若出现则延长减速时间,否则可缩短减速时间,根据现场试验结果,设定加速时间不超过为30秒。

3.3制动(刹车)设定:由变频器对电机施加直流电来起制动作用。制动有两种方式,一滑行制动,主要适用大、中型工件平衡时刹车,停车时,变频器开始制动并将频率降到3Hz(可调)时滑行停车。二紧急停车,一般用于小、微型工件平衡时刹车,全程制动时间是滑行制动两倍。

4 运行与操作

变频器投入运行后,能自动稳定工件平衡所需的转速,操作简便但必须遵守如下规定:(1)、启动前,检查工件与夹具之间的配合。安全架(安全罩)是否罩上,避免出现故障。
(2)、接通电源,调节变频器控制面板“▲▼”按钮,设定系统所需要的平衡转速频率。
(3)、启动:将变频器控制面板“RUN”按下,或在操作箱上按“启动”按钮,电机即可运转。
(4)、停车:将变频器控制面板“STOP”按下,或在操作箱上按“停止”按钮,电机即可停止。
(5)、各种保护功能齐全,发生故障时,变频器自动跳阐,且具故障自诊功能,减少操作者的重复劳动力。

5 结束语:

变频器在平衡机中应用,完全取代长期以接触器为主半导体元件组成的控制电路,且控制电路结构简单,稳定可靠,调试方便,故障少优点等。同时大大减少机械系统的变速机构和控制机构,使系统更加方便操作,设备工作效率更高。

参考文献
(1) 黄立培 张学编著《变频器应用技术及电动机调速》 人民邮电出版社 1998年
(2) PanasonicDV70系列,操作手册。 【导读】控制回路保护电路应按以下要点检查:1、检查项目:动作检查检查事项:(1)变频器单独运行时,各相输出电压是否平衡。(2)进行顺序保护动作实验,显示保护回路



    控制回路保护电路应按以下要点检查:

    1、检查项目:动作检查

    检查事项:

    (1)变频器单独运行时,各相输出电压是否平衡。

    (2)进行顺序保护动作实验,显示保护回路是否异常。

    2、检查方法:

    (1)测量变频器输出侧端子U-V-W间的电压。

    (2)模拟地将变频器的保护回路输出短路或断开。

    3、判定标准:

    (1)相间电压平衡400v在8v以内。

    (2)程序上应有异常动作。

    4、使用工具:

    数字式多用仪表,整流型电压表






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    在实际应用中,一些场合需要使用到接触器进行变频器切换:如当变频故障时切换到工频状态运行,或是当采用一拖二方式,一台电动机故障,变频器转向拖动另一台电动机等情况。所以许多用户会认为在变频器输出回路加装电磁开关、电磁接触器是标准的配置,是安全断开电源的方式,事实上这种做法存在较大的隐患。
    存在弊端:在变频器还在运行的时候,接触器先行断开,突然中断负载,浪涌电流会使过电流保护动作,会给整流逆变主电路产生一定的冲击。严重的,甚至会使变频器输出模块IGBT造成损坏。同时,在带感性电动机负载时,感性磁场能量无法快速释放,将产生高电压,损伤电动机和连接电缆的绝缘。
    应对策略:将变频器输出侧直接与电动机电缆相连,正常起停电动机可以通过触发变频器控制端子来实现,达到软起软停的效果。若必须在变频调速器输出侧使用接触器,则必须在变频调速器输出与接触器动作之间,加以必要的控制联锁,保证只有在变频调速器无输出时,接触器才能动作。







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