8.2.1 變頻器的靜態(tài)調試
(1)靜態(tài)調試前檢查
靜態(tài)調試前檢查的主要項目有:
①盤柜的外觀檢查:在送電之前,先目測觀察控制柜外表有無撞擊痕跡,柜內一次、二次設備元器件有無人為損壞、連接正確性、各元器件之間的電纜連接是否牢靠、控制線路接頭是否松動。各個電動機電纜連接是否牢靠,各相對地絕緣是否滿足標準要求。
②盤柜內及盤柜間二次回路接線檢查。
③通電前應進行系統(tǒng)的模擬測試。
④與廠家配合進行通電前對開關柜、電纜、變壓器、變頻器電動機整個系統(tǒng)的檢查確認。
(2)通電及參數(shù)設置
在完成上述靜態(tài)檢查無誤后,按變頻調速系統(tǒng)的調試方案的步驟送電至變頻器;通電后,先檢測三相電源是否缺相,電源是否穩(wěn)定,應在允許范圍內,觀察顯示器,并按產品使用手冊變更顯示內容,檢查有否異常。聽看風機運轉否,有的變頻器使用溫控風機,一開機不一定轉,等機內溫度升高后風機才轉。
進行變頻器帶電后的調試,技術參數(shù)的測試及設置。設置前先讀懂產品使用手冊,電動機能脫離負載的先脫離負載。變頻器在出廠時設置的功能不一定符合實際使用要求,因此需進行符合現(xiàn)場所需功能的設置。對矢量控制的變頻器,要按手冊設置或自動檢測。并在檢查設置完畢后進行驗證和儲存。
8.2.2 變頻器空載運行
變頻器帶機(即接上電動機)空載(即電動機不帶負載)調試,下列幾步至關重要。
(1)設置電動機的功率、極對數(shù),以及確定變頻器的工作電流。
(2)壓/頻(U/F)工作方式的選擇包括最高工作頻率、基本工作頻率(即基底頻率)和轉矩類型等項目。
(3)按照變頻器使用說明書對其電子熱繼電器功能進行設置。
(4)將變頻器設置為自帶鍵盤操作模式,按變頻器自帶的鍵盤的運行鍵、停止鍵,觀察電動機是否能正常地啟動、停止。將電動機所帶的負載脫離或減輕,作以下空載運行檢查:
①檢查進線和出線電壓,聽電動機運轉聲音是否正常,檢查電動機轉向反了沒有,反了首先要更換電動機接線校正。
②改變不同的運行頻率進行觀察,注意檢查電動機溫升情況及加減速是否平滑等。加速時間、減速時間的設置應滿足設備運行速度控制的要求,同時不應在正常加速、減速過程中出現(xiàn)變頻器過流過壓等跳閘現(xiàn)象。不能滿足升速要求應考慮加大變頻器容量;降速出現(xiàn)問題時,應選用制動單元。
③各頻率點有否異常震動、共震、聲音不正常,如有共震應使用變頻器跳頻功能,避開該點。
④按設置的程序從頭到尾試一遍進行確認。
⑤模擬日常會發(fā)生的操作,將各種可能操作做一遍確認無誤
⑥聽電動機因調制頻率產生的震動噪聲是否在允許范圍內,如不合適可更改調制頻率,頻率選高了震動噪音減小,但變頻器溫升增加,電動機輸出力矩有所下降,可能的話,調制頻率低一些為好。
⑦測量輸出電壓和電流對稱程度,對電動機而言不得有10%以上不平衡。
8.2.3 變頻器負載試運行
變頻器負載(即變頻器接上電動機并且電動機帶上負載)運行調試的檢查項目有:
(1)手動操作變頻器面板的運行停止鍵,觀察電動機運行停止過程及變頻器的顯示窗,看是否有異,F(xiàn)象。對于低速重負荷的恒轉矩負載,啟動時變頻器時常出現(xiàn)電流保護動作或位能負載出現(xiàn)溜車現(xiàn)象,均為啟動力矩不夠。解決的方法是提高低頻時的啟動力矩。應適當加大轉矩的提升值(實際為低頻電壓補償),提升轉矩過大會加劇電動機低速鐵芯過飽和引起電動機發(fā)熱。如果變頻器運行故障還是發(fā)生,應更換更大一級功率的變頻器。如果變頻器帶動電動機在啟動過程中達不到預設速度,可能有兩種情況:
①系統(tǒng)發(fā)生機電共震,可從電動機運轉的聲音進行判斷。采用設置頻率跳躍值的方法,可以避開共震點。一般變頻器能設置三級跳躍點。
②電動機的轉矩輸出能力不夠,不同品牌的變頻器出廠參數(shù)設置不同,在相同的條件下,帶載能力不同,也可能因變頻器控制方法不同,造成電動機的帶載能力不同;或因系統(tǒng)的輸出效率不同,造成帶載能力會有所差異。對于這種情況,可以增加轉矩提升量的值。如果達不到,可用手動轉矩提升功能,不要設置過大,電動機這時的溫升會增加。如果仍然解決不了問題,應改用新的控制方法,比如日立變頻器采用U/F比值恒定的方法,啟動達不到要求時,改用無速度傳感器空間矢量控制方法,它具有更大的轉矩輸出能力。對于風機和泵類負載,應減少降轉矩的曲線值。
(2)按正常負載運行,用鉗型電流表測各相輸出電流是否在預定值之內(觀察變頻器自顯示電流也可,兩者略有差別)。
(3)對有轉速反饋的閉環(huán)系統(tǒng)要測量轉速反饋是否有效,做一下人為斷開和接入轉速反饋,看一看對電動機電壓電流轉速的影響程度。
(4)檢查電動機旋轉平穩(wěn)性,加負載運行到穩(wěn)定溫升(一般3h以上)時,電動機和變頻器的溫度有否太高,如有太高應調整,調整可從改變以下參數(shù)著手:負載、頻率、U/F曲線、外部通風冷卻、變頻器調制頻率等。
(5)試驗電動機的升降速時間有否過快過慢,不適合應重新設置。檢查此項設置是否合理的方法是先按經(jīng)驗選定加、減速時間進行設置,若在啟動過程中出現(xiàn)過流,則可適當延長加速時間;若在制動過程中出現(xiàn)過壓,則適當延長減速時間。
(6)試驗各類保護顯示的有效性,在允許范圍內盡量多做一些非破壞性的各種保護的確認。如果變頻器在限定的時間內保護仍然動作,應改變啟動/停止的運行曲線,從直線改為S形、半S形線或反S形、反半S形線。電動機負載慣性較大時,應該采用更長的啟動停止時間,并且根據(jù)其負載特性設置運行曲線類型。
如果變頻器仍然存在運行故障,應嘗試增加最大電流的保護值,但是不能取消保護,應留有至少10%~20%的保護余量。
(7)按現(xiàn)場工藝要求試運行24小時,隨時監(jiān)控,并做好記錄作為今后工況數(shù)據(jù)對照。
在手動負載調試完成后,如果系統(tǒng)中有上位機,將變頻器的控制線直接與上位機控制線相連,并將變頻器的操作模式改為端子控制。根據(jù)上位機系統(tǒng)的需要,進行系統(tǒng)調試。
8.2.4 低壓變頻器的調試
(1)空載檢查及參數(shù)予置
低壓變頻器可以在不接通主電源,而只接控制電源的情況下,檢查變頻器。小功率變頻器可以把主接線端子排上的短路片去掉,輸入380V電源,大功率變頻器一般都有控制電壓輸入端子,可用一電纜接人380V電源檢查變頻器(注意:接之前應將兩端子上與三相輸入相連的兩根線去掉),參照說明書,熟悉各個鍵盤的使用方法,即了解鍵盤上各鍵的功能,進行試操作,并觀察顯示的變化情況。按說明書要求進行“啟動”、“停止”等基本操作,觀察變頻器的工作情況是否正常,同時進一步熟悉鍵盤的操作。
上述模擬操作完成后,變頻器開機,頻率升至50Hz,,用萬用表(最好用指針式)測量三相輸出電壓應平衡。按照說明書介紹的方法對主要參數(shù)進行予置,較易觀察的項目如升速和降速時間、點動頻率、多檔轉速時的各檔頻率等,檢查變頻器的執(zhí)行情況是否與予置的相符合。
模擬操作和檢查完成后,變頻器停電,小功率的將拆下的短路片上回原處(注意上之前主回路上短路片的兩個端子要放電)。大功率的應將控制端子的兩根外接線去掉,并將原來的接線恢復。
(2)空載運行
檢查變頻器外接控制線接線是否正確和牢固可靠,變頻器的三相輸出先不接電動機線,給變頻器的三相輸入380V電源,啟動變頻器運行,檢查和測試變頻器空載運行情況。
(3)負載運行
經(jīng)空載運行檢查和測試,證明變頻器是正常的,即可以帶負載運行了。變頻器的負載運行包括輕載試運行和重載運行,即正常運行。
試運行前一般都應檢測一下電動機的絕緣,絕緣電阻不能低于規(guī)范要求值。將變頻器的輸出接上電動機線,變頻器送電,由鍵盤啟動變頻器作以下試運行及試驗:
(1)點動或在低頻下試運轉。觀察電動機的正反轉方向,若是反轉,可利用變頻器的正反轉端子調整,或停電后調整變頻器的輸出接線進行調整。有的機械可能不允許反轉,這時就應當將電動機與機械的聯(lián)軸器拆開,點動電動機空轉,調整好轉向后再將聯(lián)軸器聯(lián)結好。
(2)起轉試驗。使工作頻率從0Hz開始漫漫增大,觀察拖動系統(tǒng)能否起轉。在多大頻率下起轉,如起轉比較困難,應設法加大啟動轉矩。具體方法有:加大啟動頻率,加大U/F比,以及采用矢量控制等。
(3)啟動試驗。將給定信號加至最大,觀察啟動電流的變化;整個拖動系統(tǒng)在升速系統(tǒng)中,運行是否平穩(wěn)。如因啟動電流過大而跳閘,則應適當延長升速時間。如在某一速度段啟動電流偏大,則設法通過改變啟動方式(S形、半S形等)來解決。
(4)停機試驗。將運行頻率調至最高工作頻率,按停止鍵,觀察拖動系統(tǒng)的停機過程。停機過程中是否出現(xiàn)因過電壓或過電流而跳閘,如有,則應適當延長降速時間。當輸出頻率為0Hz時,拖動系統(tǒng)是否有爬行現(xiàn)象,如有,則應加入直流制動。
(5)拖動系統(tǒng)的負載試驗。負載試驗的主要內容有:
①如fmax>fN,則應進行最高頻率時的帶載能力試驗,也就是在正常負載下能否帶得動。
②在負載的最低工作頻率下,應考察電動機的發(fā)熱情況。使拖動系統(tǒng)工作在負載所要求的最低轉速下,施加該轉速下的最大負載,按負載所要求的連續(xù)運行時間進行低速運行試驗,觀察電動機的發(fā)熱情況。
③過載試驗可按負載可能出現(xiàn)的過載情況及持續(xù)時間進行試驗,觀察拖動系統(tǒng)能否繼續(xù)工作。
調整完后,變頻器正式負載運行,一般應觀察24小時以上。
8.2.5 高壓變頻器的調試
高壓變頻器的調試步驟如下:
(1)將柜門上的隔離開關拉下,并將柜門上的“變頻啟動”按扭旋開,使其呈斷開狀態(tài)。送電后,用萬用表的高壓擋“2500V”檔測量三相輸入電壓(一定注意安全),應在規(guī)定的范圍內,并三相平衡,若不正確,應停電檢查供電電源。
(2)電源正常后,合上隔離開關閘刀,用萬用表檢測控制電源的220V電壓(測量里面的接線插盒即可)是否在規(guī)定的范圍內(220V±20%),若超出此范圍,應拉下高壓隔離開關的閘刀,調整控制變壓器的接頭,直至滿足要求為止。
(3)用一個單相插頭取一根線接在控制端子排的“C”端子上,另一頭的兩相插在接線盒上(老機型一根線接在“C”上,另一根線接在“D”上),合上隔離開關閘刀,變頻器應能送上控制電,面板上顯示“43.21”過幾秒鐘“PRO”燈亮(新機型),或只有“PRO”燈亮(老機型),若不顯示可將插頭反過來重新插入。
(4)面板顯示正常后,可檢查變頻器的控制功能是否正常。用萬用表檢測延時可控硅兩端的電壓(即延時電阻上的電壓),應在1.00V左右。將變頻器的“開/停機”開關打在“開機”位置,變頻器應能開機,調節(jié)“頻率調節(jié)”旋扭,變頻器頻率應從“2.00”升至“50.00”。用萬用表測量變頻器的三相輸出端子(這時應從變頻器一側測量,因柜子并沒有接通主電,變頻器的主接觸器沒有吸合),三相電壓應相互平衡,對中線也應相互平衡。電壓大致是2300V等級的三相電壓為15V左右,對中線為10V左右;1140V等級的三相電壓為9V左右,對中線為5V左右。若不平衡,應檢查柜子在運輸過程中有無掉線或其他問題。
(5)運行參數(shù)的設置。這包括變頻器參數(shù)和電動機保護儀參數(shù)的設置兩步:
①變頻器參數(shù)的設置。因變頻器出廠時一般是按2300V/125kW或1140V/75kW而設計的,因此應根據(jù)現(xiàn)場負載的要求重新設置,包括額定電流、過載保護電流,其他參數(shù)一般不需要修改。
②電動機保護儀的參數(shù)設置。電動機保護儀的參數(shù)包括欠載電流、過載電流、欠壓設置、過壓設置等。
參數(shù)的設置方法可參照相應的說明書進行,主要有兩種,BK-3型和BK-J1型。BK-3型的方法是在顯示器顯示“P”(剛送電或按四次“上檔”鍵)時,可對參數(shù)值進行修改。根據(jù)需要的數(shù)值,按相應的數(shù)字鍵,再按“上檔”或“下檔”鍵,最后按相應的功能鍵,即可完成參數(shù)值的修改。
BK-JI型的方法是在就緒畫面(剛送電或按四次“上檔”鍵)狀態(tài)下,按一次“上檔”鍵,再按一次“整定值”鍵,屏幕顯示整定值操作畫面。畫面上有光標閃爍,在光標閃爍位置可輸入相應的數(shù)據(jù)。按“移動”鍵,光標可上下移動,屏幕右上角的箭頭(“↑”或“↓”)指出當前的移動方向。按“上檔”、“方向”鍵可以改變箭頭的方向。輸入完畢后,應按四次“上擋”鍵保存修改結果。
(6)帶載運行。參數(shù)設置好后,就可將插盒上的插頭拔下,并將外接的“C”(或者“C”、“D”兩點)點上的線拆掉,就可以帶載運行。
將柜門上的“變頻啟動”按扭按下,待設置的延時時間到后,機內接觸器吸合,變頻器顯示“43.21”并且“PRO”亮(新機型)或只有“PRO”亮(老機型),將變頻器上的“開停機”開關打在“開機”位置,變頻器即可從最低頻率逐漸上升,調節(jié)“頻率調節(jié)”旋扭,使頻率先升至30Hz,用鉗形電流表測量三相輸出電流,應基本平衡,不平衡度不應超過20%。然后再升至用戶要求的頻率。再用鉗形電流表測量輸入、輸出電流,三相都應基本平衡。
若在調節(jié)過程中出現(xiàn)頻率不上升的情況,即調整頻率調節(jié)旋扭時,頻率不上升,輸出電流持續(xù)增大,呈限速保護狀態(tài),直至過流保護,這可能是低頻補償不足造成,可調節(jié)主控板上的補償電位器(老機型)或通過設置變頻器的參數(shù)“低頻補償”(新機型)予以解決。調整時注意只要輸出電流下來,頻率能升上去即可,也不可調整過大,以免過補償,在運行過程中電流過大而使電動機及變頻器超電流而不正常運行。
正常運行后,可根據(jù)運行電流對電動機保護儀的參數(shù)重新調整一下,以達到可靠保護又能正常運行的狀態(tài)。調整完后,系統(tǒng)可進行變頻運行,正常后,啟動電動機保護儀,保護儀顯示正常后,旋開“變頻啟動”旋扭(投入電動機保護儀保護,不旋開不起作用),柜子上的各種儀表指示都正常,調試即完畢。
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