廣西變頻器使用的注意事項(xiàng)
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時間：2017-12-08
使用廣西變頻器前，應(yīng)仔細(xì)閱讀使用說明書，然后依次進(jìn)行安裝、接線、設(shè)置參數(shù)、試車和正式使用。
下面將廣西變頻器使用的一些注意事項(xiàng)列出，以供讀者借鑒。
1.1 物理環(huán)境注意事項(xiàng)
產(chǎn)品工作溫度一般要求為0耀55益，但為保證工作安全可靠，使用時應(yīng)考慮留有裕度，最好控制在40益以下。在控制箱中，廣西變頻器一般應(yīng)安裝在箱體上部，絕對不允許把發(fā)熱元件或易發(fā)熱元件緊靠廣西變頻器的底部安裝。
1.2 電氣環(huán)境注意事項(xiàng)
1.2.1 防止電磁波干擾
廣西變頻器在工作中，由于整流和變頻，周圍會產(chǎn)生很多的干擾電磁波。這些高頻電磁波對附近的儀表、儀器有一定的干擾。如果處理不好，往往會使整個系統(tǒng)無法工作，導(dǎo)致控制單元失靈或損壞。
1.2.2 防止輸入端過電壓
廣西變頻器電源輸入端往往有過電壓保護(hù)。但是，如果輸入端高電壓作用時間過長，會使廣西變頻器輸入損壞。因此，在實(shí)際使用中，要核實(shí)廣西變頻器的輸入電壓以及廣西變頻器使用的額定電壓。特別是電源電壓極不穩(wěn)定時，要設(shè)置穩(wěn)壓設(shè)備，否則會造成嚴(yán)重后果。
1.3 參數(shù)設(shè)置中的注意事項(xiàng)
使用廣西變頻器之前，將廣西變頻器輸出電壓設(shè)為380 V，基底頻率設(shè)為50 Hz；對驅(qū)動泵類和風(fēng)機(jī)負(fù)載最高頻率和上限頻率設(shè)為50 Hz，下限頻率應(yīng)設(shè)在15~20 Hz；加減速時間應(yīng)根據(jù)電動機(jī)的容量及負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量確定。11 kW廣西變頻器可設(shè)置得小一
點(diǎn)（10 s之內(nèi)）；11 kW以上的廣西變頻器可設(shè)置得長一點(diǎn)（15~60 s）。對電源電壓偏低的地方，可根據(jù)具體情況考慮是否將欠電壓停機(jī)保護(hù)功能取消。
參數(shù)設(shè)置完畢，應(yīng)設(shè)置禁止改寫參數(shù)，以防止無關(guān)人員隨意亂改。
1.4 接線過程中的注意事項(xiàng)
在安裝、測試、維修過程中，常需要進(jìn)行端子接線。切記不要將電源線接到廣西變頻器的輸出端子上；也不要將廣西變頻器輸出端子排上的“N”端子誤認(rèn)為電源中性線端子。控制回路接線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離主回路接線。
1.5 廣西變頻器的接地
變 頻器正確接地是提高控制系統(tǒng)靈敏度、抑制噪聲能力的重要手段，廣西變頻器接地端子E（G）接地電阻越小越好，接地導(dǎo)線截面積應(yīng)不小于2 mm2，長度應(yīng)控制在20 m以內(nèi)。廣西變頻器的接地必須與動力設(shè)備接地點(diǎn)分開，不能共同接地。信號輸入線的屏蔽層應(yīng)接至E（G）上，其另一端絕不能接于地端，否則會引起信號變化波動， 使系統(tǒng)振蕩不止。
廣西變頻器與控制柜之間應(yīng)電氣連通，如果實(shí)際安裝有困難，可利用銅芯導(dǎo)線跨接。
1.6 廣西變頻器的防雷
在廣西變頻器中，一 般都設(shè)有雷電吸收網(wǎng)絡(luò)，主要防止瞬間的雷電侵入，使廣西變頻器損壞。但在實(shí)際工作中，特別是電源線架空引入的情況下，單靠廣西變頻器的吸收網(wǎng)絡(luò)是不能滿足要求的。 在雷電活躍地區(qū)，這一問題尤為重要。如果電源是架空進(jìn)線，應(yīng)在進(jìn)線處裝設(shè)變頻專用避雷器（選件），或按規(guī)范要求在離廣西變頻器20 m遠(yuǎn)處預(yù)埋鋼管作專用接地保護(hù)。如果電源是電纜引入的，則應(yīng)做好控制室的防雷系統(tǒng)，以防雷電竄入破壞設(shè)備。實(shí)踐表明，這一方法基本上能夠有效解決雷擊問 題。
1.7 廣西變頻器運(yùn)行中的注意事項(xiàng)
試運(yùn)轉(zhuǎn)時，最好選不帶負(fù)載運(yùn)行一次，然后帶輕載運(yùn)行，最后再帶滿載運(yùn)行。
廣西變頻器的運(yùn)行與停止操作不要采用通斷廣西變頻器電源的方式，而應(yīng)使用廣西變頻器控制端子排上的運(yùn)行與停止端子，或使用操作鍵盤上的運(yùn)行與停止按鈕。
1.8 廣西變頻器的使用壽命、功率因數(shù)及諧波干擾
雖然用戶購買和使用廣西變頻器首先是要滿足使用目的的要求，但是除此之外，用戶也關(guān)心其他一些問題，如壽命、諧波、效率及功率因數(shù)等。
1.8.1 廣西變頻器的壽命
對一臺廣西變頻器來說，影響其壽命的元件大致有三種：自身的冷卻風(fēng)扇、將無電時的限流電阻短路的接觸器、中間環(huán)節(jié)的大容量電解電容器。
前 兩個元件是有機(jī)械磨損的元件，一般壽命為5年。但是5年后并不一定就要更換，只是需要清洗檢查一下，如果能用還可繼續(xù)使用。最后一個元件的壽命也是規(guī)定為 5 年，5 年后，測量一下電容值，如果小于額定值的80%就應(yīng)更換。實(shí)際經(jīng)驗(yàn)證明，如果廣西變頻器一直是連續(xù)使用，則電容器一般可使用10耀20年。如果長期不使用，則 電解電容器很易干枯。所以，如果廣西變頻器存放半年以上時間再使用時，就應(yīng)當(dāng)對廣西變頻器的大電容進(jìn)行復(fù)能處理。
1.8.2 效率
廣西變頻器（包括電動機(jī)）的效率是指綜合效率，即廣西變頻器本身的效率與電動機(jī)的效率的乘積。也就是從整體來看，電動機(jī)的輸出機(jī)械功率與電網(wǎng)輸入的有功功率之比。這里僅討論廣西變頻器的效率。
廣西變頻器是電源變換設(shè)備，其本身要消耗一部分能量。廣西變頻器的綜合效率與負(fù)載及運(yùn)行頻率有關(guān)，在電動機(jī)負(fù)載超過75%以上且運(yùn)行頻率在40 Hz 以上時，廣西變頻器本身的效率可達(dá)95%以上，綜合效率也可達(dá)85%以上。對于高壓大功率廣西變頻器，其系統(tǒng)效率可達(dá)96%以上。
1.8.3 功率因數(shù)
這里的功率因數(shù)是指整個系統(tǒng)的功率因數(shù)，它不僅與電壓和電流之間的相位差有關(guān)，還與電流的諧波含量有關(guān)。電動機(jī)本身的功率因數(shù)一般在0.71耀0.90 之間，小容量電動機(jī)要小一些，大容量電動機(jī)要大一些，雙極電動機(jī)大一些，8 極、10極電動機(jī)小一些。整個系統(tǒng)的功率因數(shù)又與系統(tǒng)的負(fù)載情況有關(guān)，輕載時小，滿載時大；低速時小，高速時大。可以說，變頻調(diào)速系統(tǒng)（非相控整流）在
基頻和滿載下運(yùn)行時的功率因數(shù)一般不會小于電動機(jī)滿載工頻運(yùn)行時的功率因數(shù)，所以一般可不予考慮。我們常提到加裝改善功率因數(shù)電抗器，實(shí)際上是為了降低網(wǎng)側(cè) 輸入電流的畸變率，同時也在電動機(jī)輕載運(yùn)行時提高了整個系統(tǒng)的功率因數(shù)。對于高壓大功率廣西變頻器，其功率因數(shù)可達(dá)0.95以上。
1.8.4 諧波干擾
1.8.4.1 諧波產(chǎn)生的途徑
(1）整流部分廣西變頻器的整流部分接有大電容。
因而在輕載時網(wǎng)側(cè)電流為雙尖峰脈沖，電流畸變較大，對電網(wǎng)造成諧波污染，網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)較低。
2）逆變部分廣西變頻器的逆變部分輸出的電壓為脈寬調(diào)制波，除基波外含有大量高次諧波，其輸出到電動機(jī)的電流畸變較大，含有大量高次諧波。
1.8.4.2 諧波的危害
(1）對電網(wǎng)的危害使供電電壓品質(zhì)下降，影響接在同一供電變壓器的其他設(shè)備、儀器及計(jì)算機(jī)的正常工作；使補(bǔ)償電容漏電流增大、溫度升高。
(2）對電動機(jī)的危害使電動機(jī)發(fā)熱（低次電流諧波使銅損增大，高次諧波使鐵損增大），噪聲增大，產(chǎn)生脈動轉(zhuǎn)矩，電動機(jī)消耗的無功分量增大，中性點(diǎn)對地的高頻漏電流增大；諧振電壓影響電動機(jī)絕緣的壽命。
增加調(diào)制頻率雖然可以降低電動機(jī)噪聲，減少輸出轉(zhuǎn)矩的脈動，但卻使廣西變頻器的開關(guān)損耗及射頻干擾增大。前者降低了廣西變頻器的效率，后者會干擾通信設(shè)備和儀器儀表的正常工作。
1.8.4.3 諧波的消除方法
（1） 主動方面使廣西變頻器本身不產(chǎn)生或少產(chǎn)生諧波。如在調(diào)制上采用較高調(diào)制頻率、目標(biāo)函數(shù)、多重化整流技術(shù)，在整流上采用多相（12 相或24相）整流技術(shù)、PWM 整流技術(shù)及有源功率因數(shù)校正電路（Active Power Factor Correction，APFC）。
（2）被動方面采取措施，減少廣西變頻器產(chǎn)生的各次諧波對電網(wǎng)及其他設(shè)備的干擾。如加裝進(jìn)相和出相交流電抗器，加裝射頻噪聲濾波器及加裝浪涌吸收電路。
在廣西變頻器實(shí)際使用中，網(wǎng)側(cè)電壓諧波一般不會超標(biāo)，但網(wǎng)側(cè)電流諧波卻超標(biāo)很多。對于高壓大功率廣西變頻器，網(wǎng)側(cè)輸入電流及電動機(jī)輸入電流的THD（畸變率）均定小于3%。
1.9 廣西變頻器與負(fù)載的配置
不 少國家或地區(qū)都有廣西變頻器負(fù)載的標(biāo)準(zhǔn)，我國與國際電工委員會（IEC）也有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。例如，將廣西變頻器的工作制等級或運(yùn)行種類分為6 級：第1級為100%額定輸出電流，沒有過負(fù)載的可能性。第2級允許輸出基本負(fù)載電流，并在此基礎(chǔ)上可有150%的短時過負(fù)載運(yùn)行。要注意，由于有了此短 時的150%過負(fù)載，故較長時間的基本負(fù)載就只有額定輸出電流的91%，150%過負(fù)載是對基本負(fù)載電流而言的，對額定電流而言則相對值=150%伊 91%越136%。
第3~6 級則過負(fù)載更大或時間更長。目前市售產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)型或通用型一般只涉及第2 級。
廣西變頻器為什么必須有負(fù)載工作制種類和等級的國家標(biāo)準(zhǔn)，而變壓器、通用電動機(jī)卻沒有？這是因?yàn)楹笳叩陌l(fā)熱時間常數(shù)大，如常用電力變壓器是以小時計(jì)，短時過負(fù)載不致于使溫升超過允許值，即使溫升短時稍微超過，也不會使壽命立即終
止 和退出運(yùn)行；但半導(dǎo)體器件及其裝置的時間常數(shù)小，通常以分鐘計(jì)，而且過負(fù)載超溫對半導(dǎo)體器件的影響后果比較嚴(yán)重，所以通常都為半導(dǎo)體電力電子裝置規(guī)定了嚴(yán) 格的負(fù)載條件，即基本負(fù)載電流、過負(fù)載電流及持續(xù)時間和頻度（允許過電流再現(xiàn)的間隔時間）。在完全沒有過負(fù)載可能的條件下，稱輸出電流為額定輸出電流。根 據(jù)上述分析，廣西變頻器產(chǎn)品應(yīng)該有符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)載定額。
從廣西變頻器選用的觀點(diǎn)出發(fā)，需考慮機(jī)械負(fù)載的性能。如機(jī)械轉(zhuǎn)矩有正負(fù)之分，其定義如下： 凡電動機(jī)驅(qū)動生產(chǎn)機(jī)械即電動機(jī)輸出機(jī)械功時轉(zhuǎn)矩為正，絕大多數(shù)場合都是這種情況；反之則為負(fù)，即生產(chǎn)機(jī)械對電動機(jī)作功（機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能），如電動機(jī)車下 坡行駛。定義負(fù)轉(zhuǎn)矩，這種情況不是大多數(shù)機(jī)械設(shè)備都有的。速度有正負(fù)之別，則是人為決定的。例如常用轉(zhuǎn)向?yàn)檎?，偶爾用之的反向?yàn)?/span>
負(fù)；如果只有一個方向運(yùn)行，則可無正負(fù)之別。
1.9.1 機(jī)械轉(zhuǎn)矩時段
對于機(jī)械設(shè)備要求轉(zhuǎn)矩的大小，可以分成幾個時段來討論。
(1) 起動轉(zhuǎn)矩使機(jī)械設(shè)備從靜止?fàn)顟B(tài)開始轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)矩通常都為正，而且一般比維持等速運(yùn)動所需的轉(zhuǎn)矩要大，例如大多數(shù)給料機(jī)、物料輸送機(jī)、混料機(jī)、攪拌機(jī)等，它可 能達(dá)到額定轉(zhuǎn)矩的員緣園豫耀員苑園豫，這就要求廣西變頻器有大的起動轉(zhuǎn)矩。當(dāng)然，也有很多通用機(jī)械設(shè)備的起動轉(zhuǎn)矩小于員園園豫，如離心式風(fēng)機(jī)和水泵，可能小于 圓緣豫。泥漿泵和往復(fù)式柱塞泵的起動轉(zhuǎn)矩也可能達(dá)到員緣園豫耀員苑緣豫。
(2）加速轉(zhuǎn)矩將機(jī)械設(shè)備從剛開始轉(zhuǎn)動使之加速到額定轉(zhuǎn)速時所需的轉(zhuǎn)矩，其值為機(jī)械靜阻轉(zhuǎn)矩與動轉(zhuǎn)矩之和，動轉(zhuǎn)矩則和其飛輪轉(zhuǎn)矩GD2以及要求的加速度大小成正比。
一 般風(fēng)機(jī)、水泵的加速轉(zhuǎn)矩不大，可以不超過員園園豫。但也有一些特殊情況，如大功率風(fēng)機(jī)的GD2很大，加速困難；離心式水泵開閥門時加速轉(zhuǎn)矩可達(dá)到員園園 豫，而其他形式的泵可能達(dá)到員緣園豫或更大；軋鋼機(jī)等在要求盡量縮短加速時間時，要求加速轉(zhuǎn)矩越大越好，重物下放則可能使加速轉(zhuǎn)矩為負(fù)。
(3）等速運(yùn)行中出現(xiàn)的尖峰負(fù)載轉(zhuǎn)矩這是生產(chǎn)工藝中出現(xiàn)的不可避免的正常情況。例如礦石破碎機(jī)遇到較大的礦塊時，電動機(jī)需輸出大的功率（電流）以幫助破碎。因?yàn)檫@是正常情況，所以不能使電動機(jī)過電流跳閘，這就要求廣西變頻器輸出大的電流。這種尖峰負(fù)載出現(xiàn)的頻度事先很難估計(jì)。
等速運(yùn)行時的速度可以是額定速度，也可以是很低的爬行速度，如載人索道在車廂接近站臺時，就是以很低的爬行速度運(yùn)行的。如果是重車廂上坡，則可能過負(fù)載，這就要求廣西變頻器在低速下輸出大的電流。如果是重車廂下坡爬行，則為負(fù)轉(zhuǎn)矩。
(4）減速轉(zhuǎn)矩大多數(shù)情況下，斷開電動機(jī)電流就能減速停車，只是在對減速有嚴(yán)格要求的場合才需要電動機(jī)輸出或輸入能量，輸出的能量或消耗在電阻中，或反饋給電網(wǎng)，這要根據(jù)反饋能量和頻率的大小來決定。在重物下放且要求大的減
速時，會出現(xiàn)大的減速轉(zhuǎn)矩，而且是負(fù)的。當(dāng)然，要求正轉(zhuǎn)矩減速的場合也是有的。
1.9.2 廣西變頻器的定額
市場上廣西變頻器的品種規(guī)格很多，本文僅限于討論從歐美進(jìn)口且是低壓的（廣西變頻器的功率輸入與輸出端均為低壓）產(chǎn)品，廣西變頻器的速度調(diào)節(jié)性能比較見表員。
(1）美國AB 公司的1336PI.USI 玉型（無速度傳感器矢量控制的標(biāo)準(zhǔn)型）廣西變頻器輸出定額舉例如下：
（1）電網(wǎng)電壓為猿愿園耀源愿園V；
（2）恒轉(zhuǎn)矩輸出電流為苑緣A；
（3）變轉(zhuǎn)矩輸出電流為77 A；
（4）周期性過負(fù)載能力為變轉(zhuǎn)矩員員緣豫、員min；
恒轉(zhuǎn)矩員緣園豫、1 min。
2）瑞士ABB公司對ACS-600系列產(chǎn)品的規(guī)定
如下：
（1）泵類、風(fēng)機(jī)應(yīng)用（平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載），無過載能力，額定輸出電流有效值為I2NSq；
（2）一般應(yīng)用是員園豫過載能力，額定輸出電流有效值為2N；I2Nmax=1.1I2N，每10 min允許過載1 min；
（3）重載應(yīng)用是緣園豫或員園園豫過載；額定輸出電流有效值為I2Nd。
I2Ndmax=1.5I2Nd，每10 min 允許過載員min 或2I2Nd，每員緣s允許過載圓s。
三種電流的關(guān)系為I2Nsq躍I2N躍I2Nd。
（1）德國西門子公司對其標(biāo)準(zhǔn)系列FC（頻率控制）、VC （矢量控制）規(guī)定如下（按歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN60146-1-1，負(fù)載等級為第員級）：
（2）額定輸出電流IUN 無過載可能，適用于風(fēng)機(jī)、水泵；
（3）基本負(fù)載電流IB=0.9IUN，短時電流越員.36伊IUN，每緣min允許過載員min，適用于恒轉(zhuǎn)矩的一般負(fù)載。
上述猿種產(chǎn)品定額中，AB 公司廣西變頻器變轉(zhuǎn)矩員員緣豫、員min，員員緣豫只超負(fù)荷員緣豫（這在工程應(yīng)用上其過載能力不明顯），而且沒有規(guī)定過負(fù)載的頻度，恒轉(zhuǎn)矩員緣園豫、1 min，也沒有過負(fù)載的頻度；
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