顧名思義,變頻器是變換頻率的。更直觀的說法,就是通過改變頻率,調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
三菱變頻器工作原理:主電路是給異步電動機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分,變頻器的主電路大體上可分為兩類[1]:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器,直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器,其直流回路濾波是電感。 它由三部分構(gòu)成,將工頻電源變換為直流功率的“整流器”,吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動的“平波回路”,以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。
(1)整流器:最近大量使用的是二極管的變流器,它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組晶體管變流器構(gòu)成可逆變流器,由于其功率方向可逆,可以進(jìn)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)。
(2)平波回路:在整流器整流后的直流電壓中,含有電源6倍頻率的脈動電壓,此外逆變器產(chǎn)生的脈動電流也使直流電壓變動。為了抑制電壓波動,采用電感和電容吸收脈動電壓(電流)。裝置容量小時,如果電源和主電路構(gòu)成器件有余量,可以省去電感采用簡單的平波回路。
(3)逆變器:同整流器相反,逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率,以所確定的時間使6個開關(guān)器件導(dǎo)通、關(guān)斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型pwm逆變器為例示出開關(guān)時間和電壓波形。
三菱變頻器參數(shù)設(shè)置
三菱變頻器控制方式:即速度控制、轉(zhuǎn)距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根據(jù)控制精度,需要進(jìn)行靜態(tài)或動態(tài)辨識。
三菱變頻器最低運(yùn)行頻率:即電機(jī)運(yùn)行的最小轉(zhuǎn)速,電機(jī)在低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時,其散熱性能很差,電機(jī)長時間運(yùn)行在低轉(zhuǎn)速下,會導(dǎo)致電機(jī)燒毀。而且低速時,其電纜中的電流也會增大,也會導(dǎo)致電纜發(fā)熱。
三菱變頻器最高運(yùn)行頻率:一般的三菱變頻器最大頻率到60Hz,有的甚至到400Hz,高頻率將使電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn),這對普通電機(jī)來說,其軸承不能長時間的超額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行,電機(jī)的轉(zhuǎn)子是否能承受這樣的離心力。
三菱變頻器載波頻率:載波頻率設(shè)置的越高其高次諧波分量越大,這和電纜的長度,電機(jī)發(fā)熱,電纜發(fā)熱三菱變頻器發(fā)熱等因素是密切相關(guān)的。 三菱變頻器在參數(shù)中設(shè)定電機(jī)的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、最大頻率,這些參數(shù)可以從電機(jī)銘牌中直接得到。
三菱變頻器跳頻:在某個頻率點(diǎn)上,有可能會發(fā)生共振現(xiàn)象,特別在整個裝置比較高時;在控制壓縮機(jī)時,要避免壓縮機(jī)的喘振點(diǎn)。
三菱變頻器主要參數(shù)
p01--上限頻率
P02--下限頻率
P03--基準(zhǔn)頻率,電機(jī)的額定頻率
P04--高速,RH-ON時的頻率
P05--中速,RM-ON時的頻率
P06--低速,RL-ON時的頻率
P07--加速時間
P08--減速時間
P09--電子過電流保護(hù)
P13--啟動頻率,可以設(shè)定啟動時的頻率
P15--點(diǎn)動頻率,設(shè)定點(diǎn)動運(yùn)行時的頻率
P77--參數(shù)寫入選擇,
0:僅限于停止時可以寫入
1:不可寫入?yún)?shù)
2:可以運(yùn)行中寫入?yún)?shù)
P78--反轉(zhuǎn)防止選擇
0:正反轉(zhuǎn)均可
1:不可反轉(zhuǎn)
2:不可正轉(zhuǎn)
P79--運(yùn)行模式選擇
0:外部/PU切換模式
1:PU運(yùn)行模式固定
2:外部運(yùn)行模式固定
3:外部/PU組合運(yùn)行模式1,操作面板參數(shù)設(shè)定,外部(端子STF,STR)啟動
4:外部/PU組合運(yùn)行模式2,外部輸入運(yùn)行頻率,操作面板運(yùn)行/停止。
5:切換模式
6:外部運(yùn)行模式,(PU運(yùn)行互鎖)
三菱變頻出錯定義:
OC1--加速中過電流
OC2--定速中過電流
OC3--減速中過電流
OV1--加速中再生過電壓
OV2--定速中再生過電壓
OV3--減速中再生過電壓
THM--電子過流保護(hù)
THT--變頻器過負(fù)荷
FIN--散熱片過熱
BE--制動晶體管報警
GF--輸出側(cè)接地過流保護(hù)
VHT--外部熱繼電器動作
OLT--失速防止
OPT--選件異常
PE--參數(shù)記憶異常
PUE--參數(shù)單元脫落
RET--再試次數(shù)超出
CPU--CPU錯誤
P24--直流24V電源輸出短路
LF--輸出欠相保護(hù)
三菱變頻器分類
一、矢量重負(fù)載型:FR-A740系列
· 功率范圍:0.4~500kW
· 閉環(huán)時可進(jìn)行高精度的轉(zhuǎn)矩/速度/位置控制
· 無傳感器矢量控制可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩/速度控制
· 內(nèi)置PLC功能(特殊型號)
· 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通訊功能,支持DeviceNet,Profibus-DP,Modbus等協(xié)議
二、風(fēng)機(jī)水泵型:FR-F740系列
· 功率范圍:0.75~630KW
· 簡易磁通矢量控制方式,實(shí)現(xiàn)3Hz時輸出轉(zhuǎn)矩達(dá)120%
· 采用最佳勵磁控制方式,實(shí)現(xiàn)更高節(jié)能運(yùn)行
· 內(nèi)置PID,變頻器/工頻切換和可以實(shí)現(xiàn)多泵循環(huán)運(yùn)行功能
· 內(nèi)置獨(dú)立的RS485通訊口
· 使用長壽命元器件
· 內(nèi)置噪聲濾波器(75K以上)
· 帶有節(jié)能監(jiān)控功能,節(jié)能效果一目了然
三、經(jīng)濟(jì)通用型:FR-E740系列
· 功率范圍:0.1~15KW
· 先進(jìn)磁通矢量控制,0.5Hz時200%轉(zhuǎn)矩輸出
· 擴(kuò)充PID,柔性PWM
· 內(nèi)置Modbus-RTU協(xié)議
· 停止精度提高
· 加選件卡FR-A7NC,可以支持CC-Link通訊
· 加選件卡FR-A7NL,可以支持LONWORKS通訊
· 加選件卡FR-A7ND,可以支持Deveice Net通訊
· 加選件卡FR-A7NP,可以支持Profibus-DP通訊
四、簡易型:FR-D740系列
· 功率范圍:0.4~7.5KW
· 通用磁通矢量控制,1Hz時150%轉(zhuǎn)矩輸出
· 采用長壽命元器件
· 內(nèi)置Modbus-RTU協(xié)議
· 內(nèi)置制動晶體管
· 擴(kuò)充PID,三角波功能
· 帶安全停止功能
三菱變頻器選型方法
1、根據(jù)機(jī)械設(shè)備的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性來選擇三菱變頻器;在實(shí)踐中常常將機(jī)械設(shè)備根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性不同,分為如下三類:(1)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載(2)恒功率負(fù)載(3)流體類負(fù)載
2、根據(jù)負(fù)載特性選取適當(dāng)控制方式的三菱變頻器;三菱變頻器的控制方式主要分為:V/f控制,包括開環(huán)和閉環(huán);矢量控制,包括無速度傳感器和帶速度傳感器控制;直接轉(zhuǎn)矩控制;三種方式的優(yōu)缺點(diǎn)如下:
?。?)V/f開環(huán)控制優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,調(diào)節(jié)容易,可用于通用鼠籠型異步電機(jī);缺點(diǎn):低速力矩難保證,不能采用力矩控制,調(diào)速范圍小;主要采用場合:一般的風(fēng)機(jī),泵類節(jié)能調(diào)速或一臺變頻器帶多臺電機(jī)傳動場合。
?。?)V/f閉環(huán)控制優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,調(diào)速精度比較高,可用于通用性異步電機(jī);缺點(diǎn):低速力矩難保證,不能采用力矩控制,調(diào)速范圍小,要增加速度傳感器;主要采用場合:用于保持壓力,溫度,流量,PH定值等過程場合。
?。?)無速度傳感器的矢量控制優(yōu)點(diǎn):不需要速度傳感器,力矩響應(yīng)好、結(jié)構(gòu)簡單,速度控制范圍較廣;缺點(diǎn):需要設(shè)定電機(jī)參數(shù),須有自動測試功能;采用場合:一般工業(yè)設(shè)備,大多數(shù)調(diào)速場合。
?。?)帶有速度傳感器的矢量控制優(yōu)點(diǎn):力矩控制性能良好,力矩響應(yīng)好,調(diào)速精度高,速度控制范圍大;缺點(diǎn):需要正確設(shè)定電機(jī)參數(shù),需要自動測試功能,要高精度速度傳感器;使用場合:要求精確控制力矩和速度的高動態(tài)性能應(yīng)用場合。
?。?)直接轉(zhuǎn)矩控制優(yōu)點(diǎn):不需要速度傳感器,力矩響應(yīng)好,結(jié)構(gòu)較簡單,速度控制范圍較大;缺點(diǎn):需要設(shè)定電機(jī)參數(shù),須有自動測試功能;采用場合:要求精確控制力矩的高動態(tài)性能應(yīng)用場合,如起重機(jī)、電梯、軋機(jī)等。
3、根據(jù)使用安裝環(huán)境選用不同類型防護(hù)結(jié)構(gòu)的三菱變頻器;三菱變頻器的防護(hù)結(jié)構(gòu)要與其安裝環(huán)境相適應(yīng),這就要考慮環(huán)境溫度、濕度、粉塵、酸堿度、腐蝕性氣體等因素,這樣與三菱變頻器能否長期、穩(wěn)定、安全、可靠的運(yùn)行關(guān)系重大。
? ? ?三菱變頻器的防護(hù)結(jié)構(gòu)主要包括:
?。?)開放型IP00
?。?)封閉型IP20、IP21
?。?)密封型IP40、IP41
(4)密閉型IP54、IP55
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