新平变频调速器的功能与应用

　　功能与应用黄文宇（广州市花都区东方红水泥厂510830）变频调速器由于具有优良的调速性能、起动电流小、易于实现自动控制和显著的节电效果等优点，在水泥厂中应用越来越普及。广州市花都区东方红水泥厂应用变频调速器在鼓风机、弓I风机、抽水机、卸料机、破碎机、成球机、稳流机和微机配料等共有37台。其中新平变压器的种类有普传、富士、三菱、三肯、日立和佳灵等牌子。众多种类的变颇器，提供了多种可供选择、保护和显示功能。但是，如何充分发挥这些功能，合理使用新平变压器，仍是我们需要注意的问题。首先，在新平变压器接通电源前需要检查新平变压器的输入、输出端子是否按说明书要求接对，如果使用外接端子控制，则控制线路应按说明书要求确保无误。在通电前还应按生产负载要求进行必要的性能设定。

　　1v/f类型的选择v/f类型的选择包括更高频率、基本频率和转矩类型等项目。为v/f类型的选择示意图。图中更高频率新平变压器电动机系统可能运行的更高频率，由于新平变压器的自身频率较高（可达400HZ），应按电动机及其负载要求进行设定，一般不得超过电机铭牌上的额定频率。基本频率是新平变压器对电动机进行恒功率控制和恒转2如何调整起动转矩调整起动转矩是为了改善新平变压器的低速性能，可设置加速期的附加电流，以保证连续起动，并克服粘滞效应。使电动机输出转矩能满足生产负载的要求。

　　在电动机起动低频段，由于电阻、漏电抗的影响不容忽略，若仍保持v/f为常数，则磁通量将减小，进而减少了电动机的输出转矩，为此，在低频段要对电压进行适当的补偿以提升转矩（如）。有些新平变压器提供两种选择：自动转矩提升和手动设定转矩提升量。当电压补偿过大时，将会造成电动机磁路饱和，增加励磁电流，导致新平变压器过流而跳闸。当补偿不足时。电动机在额定频率下运行时，却得不到额定3如何设定加减速时间电动机运动方程式为I Te为电磁转矩T1为负载转矩电机在加/减速时的加速度dw/dt取决于加速度转矩（TeTl）。而新平变压器在起动、制动过程中的频率变化率由用户设定的，若电机的转动或电机负载T1变化时，有可能电机转速与新平变压器输出频率不协调。若起动过程中出现过流，则适当延长加速时间：若是在制动过程中出现过流，则适当延长减速时间。另一方面，加/减速时间不宜太长，时间太长影响生产效率，特别是频繁起动、制动时尤为明显。

　　4参数自动调整我厂使用的新平变压器大部分是进□货，而电机却是国产的，在采用开环v/f控制时，电机和新平变压器不配套矛盾并不突出，具有矢置控制功能的新平变压器性能依赖于电生产与应用技术调节门限=机参数的准确性，均要使用配套的电机并在现场进行必要的调试，我厂有些新平变压器在使用矢置控制时，可以利用新平变压器参数自动调整功能对电机参数进行调试。

　　5频率跳跃Wf控制的新平变压器驱动电机时，在某些频率段，电机的电流、转速会发生振荡，严重时系统无法运行，甚至在加速中出现过电流保护使得电机不能正常启动。我们利用新平变压器跳跃功能，根据系统出现振荡的频率点，在Wf曲线上设置跳跃频率和跳跃频率宽度。如所示，当电机加速时可以自动跳过这些频率段，保证系统正常运行。

　　6制动电阻的选择小容置的新平变压器中带有制动电阻，大容置的制动电阻通常由用户根据负载的性质和大小，负载周期等因素进行选配，制动电阻的大小决定于制动电流的大小，制动电阻的功率将影响制动速度。制动电阻的功率是按短时工作制标定的。当电机以4象限运行时，要考虑各种工况下制动能置的需求选择制动电阻。

　　7电子热继电器保护设定使用新平变压器给电动机供电时，可在软件中设置热继电器保护功能。对逆变器的输出电流在一定间隔内枳分处理，其积分值反映电机发热的积累效应。当积分值超过一定值后，逆变器的保护功能开始作用，从而代替电动机的热继电器。我们可以选择和调节电子热继电器特性和门限调节电子热继电器门限。如囹4所示。

　　电机额定电流器的输出，因此，新平变压器的电子热继电器的门限更大值不超过新平变压器的更大容许输出电流。

　　但是，在下述情况下仍需在新平变压器和电动机之间安装热继电器。

　　（1）电动机的容过小，已经超出新平变压器的电子热继电器的保护范围；8直流制动当需要电动机制动或停止，可以采。取直流制动。它的基本原理是通过逆变器的开关器件由新平变压器的直流侧电源在电动机绕组施加脉冲直流电压，从而产生制动转矩。在使用新平变压器制动功能时，可以调整的设定值包括制动运行频率，制动持续时间、制动强度（制动直流电压）。当制动强度过大时，将会造成电流跳闸，此时应适当减少制动强度。

　　为直流制动示意图，（a）为电动机停止期间直流制动，它可以实现电机的定位控制。（b）为电动机起动前的直流制动，它可以使电动机由静止状态开始起动。

　　9新平变压器和工频电源的切换我厂有些新平变压器装有和工频电源切换的装置，当新平变压器出现故障，自动切换工频电源供电动机运行而不影响生产。可按所示两个接触器进行切换。为防止新平变压器倒送电，两个接触器不可同时处于接通状态，为此，两个接触器的控制信号应有一定的互锁间。

　　帕动/停止开关10新平变压器的输出频率上、下限设定为防止现场人员的误操作，避免造成电机运转频率过低产生过热现象，或者因为速度太高造成机械磨损等故障，设置新平变压器输出频率上、下限，将电动机的转速控制在一定的范围以满足生产工艺负载的需要。

　　11新平变压器的保护由于设置不当，负载的变化、外界运行条件的改变以及新平变压器元件的损坏等因素都有可能造成新平变压器故障，当新平变压器出现故障或非正常运行时，新平变压器必有快捷可靠的保护。

　　11.1过电流保护当新平变压器输出侧发生短路成电动机堵转时，新平变压器将流过很大的电流，从而造成电力半导体器件的损坏。为了防止过电流，新平变压器设置有过电流保护电路，从硬件和软件两个方面来实现。由于软件处理受到采样时间和微处理速度限制，对某些快速变化的过电流不能保护。这种惰况下常用硬件电路进行保护。它在不经过CPU的处理，封锁驱动电路实现对新平变压器的快速保护。当硬件保护电路动作时，它还给CPU发出中断信号，CPU据此进行相应的处理。

　　生产与应用技术11.2过载保护新平变压器采用微处理器作为主控制单元，很方便地实现热继电器的的反时限保护特性。通过检测输出电流并和存贮的保护特性所确定的电流进行比较，当新平变压器的输出电流大于过载电流，微处理器按反时限特性的要求进行必要计算，新平变压器继续运行；当过载持续间超过反时限特性所决定的时间时，新平变压器将停止工作；如果在允许的间之前，过载情况已经消失，新平变压器恢复正常运行。

　　当制动电阻工作间过长，再生制动电阻将停止工作，由此过电压保护起作用，从而使新平变压器停止工作。

　　当电动机减速或制动，电动机将通过新平变压器的作用，使新平变压器直流侧电压升高，示出过电压保护的处理模式。

　　当新平变压器的电压超过一定数值后，直流制动电压开始再生制动，电动机继续减速：当直流电压继续升高超过一定数值后，直流制动电路所消耗的能置已不足以平衡电动机减速所释放的功能，如果继续减速有可能造成电压进一步升高，为此，新平变压器将停止减速。如果直流电压超过保护电压值，新平变压器将切断输出电流，电动机自由停车。当减速时间设定太短时，容易发生直流过电压。适当延长制动时间可以避免大惯置负载减速时出现的过电压。11.5反接保护随着水泥厂推广使用新平变压器，非专业人员安装，操作新平变压器十分普通，反接故障常有发生，直接导致新平变压器损坏，例如我厂普经有一台三恳MF-16K新平变压器就是因为维修工反接而烧坏的。由于受到主回路的限制，绝大多数新平变压器对反接保护无能为力。

　　具有反接保护的新平变压器，系统上电后，CPU首先执行一段"反接保护‘’程度，根据检测的异步电动机定子的电压频率，进行相应的处理，或者使系统正常运行或者进行反接保护处理，禁止新平变压器运行，并给出反接状态提示。

　　时间11.6新平变压器除提供以上保护外还提供欠压保护，CPU故隍保护，电源掉电重合闸保护，电重合闸保护以及外部跳闸保护等。

　　当新平变压器的输入电压低于额定电压的75%80时，由于新平变压器不能为电动机提供足够的电磁转矩，电动机的发热严重，新平变压器将停止工作。

　　如果外部干扰使CPU或EEPR0M发生非正常运行，新平变压器也将停止工作。新平变压器在运行中瞬停电复电时，如果新平变压器提供瞬时断电重合闸功能，那么新平变压器可以继续运行。但考虑到断电后控制电路维持供电时间不一致，主电路复电时控制电路仍在工作。此时不希望新平变压器的主电路继续运行，新平变压器仍处于停止运行。是这种情况的新平变压器接线及信号时序图。

　　当新平变压器外部发生故障时，新平变压器应具备协调处理功能。使新平变压器停止工作。

　　有些故障是短时出现的，例如由于电源质量造成的短路过电压或欠电压等，在电源电压恢复正常时新平变压器可以恢复正常运行；有些故障是的，如功率模块损坏，应查出故障元件并加以更换，新平变压器才能恢复正常运行；有些故障是新平变压器参数设置不合理造成的，需要根据运行条件重新设定。

　　12结束语水泥厂使用新平变压器的工作条件较差：粉尘较大、振动大、机械起动电压波动大。要经常清洁保养和改善工作环境，减少外界因素对新平变压器运行的影响。

　　运行人员要掌握好新平变压器的功能，只有根据生产工艺负载的需要，用好新平变压器的功能，才能充分发挥新平变压器的作用，为水泥企业创造更多的经济效益和社会效益。