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    變頻調速系統的調試 (二)

    已有56811次閱讀2018-01-23標簽:
     8.2  變頻調速系統調試

     

    8.2.1  變頻器的靜態調試

     

    1)靜態調試前檢查

    靜態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的檢查確認。


    2)通電及參數設置

    在完成上述靜態檢查無誤后,按變頻調速系統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,以及確定變頻器的工作電流。


    2)壓/(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、減速過程中出現變頻器過流過壓等跳閘現象。不能滿足升速要求應考慮加大變頻器容量;降速出現問題時,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,看是否有異常現象。對于低速重負荷的恒轉矩負載,啟動時變頻器時常出現電流保護動作或位能負載出現溜車現象,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熱。如果變頻器運行故障還是發生,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系統發生機電共震,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系統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性,加負載運行到穩定溫升(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驗選定加、減速時間進行設置,若在啟動過程中出現過流,則可適當延長加速時間;若在制動過程中出現過壓,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)按現場工藝要求試運行24小時,隨時監控,并做好記錄作為今后工況數據對照。

    在手動負載調試完成后,如果系統中有上位機,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。根據上位機系統的需要,進行系統調試。


    8.2.4  低壓變頻器的調試

     

    1)空載檢查及參數予置

    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軸器拆開,點動電動機空轉,調整好轉向后再將聯軸器聯結好。


    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;整個拖動系統在升速系統中,運行是否平穩。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,觀察拖動系統的停機過程。停機過程中是否出現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,拖動系統是否有爬行現象,如有,則應加入直流制動。


    5)拖動系統的負載試驗。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,應考察電動機的發熱情況。使拖動系統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運行時間進行低速運行試驗,觀察電動機的發熱情況。


        ③過載試驗可按負載可能出現的過載情況及持續時間進行試驗,觀察拖動系統能否繼續工作。

    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。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/停機開關打在開機位置,變頻器應能開機,調節頻率調節旋扭,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)運行參數的設置。這包括變頻器參數和電動機保護儀參數的設置兩步:


        ①變頻器參數的設置。因變頻器出廠時一般是按2300V/125kW1140V/75kW而設計的,因此應根據現場負載的要求重新設置,包括額定電流、過載保護電流,其他參數一般不需要修改。


        ②電動機保護儀的參數設置。電動機保護儀的參數包括欠載電流、過載電流、欠壓設置、過壓設置等。

    參數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(剛送電或按四次上檔鍵)時,可對參數值進行修改。根據需要的數值,按相應的數字鍵,再按上檔下檔鍵,最后按相應的功能鍵,即可完成參數值的修改。


    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據。按移動鍵,光標可上下移動,屏幕右上角的箭頭(“↑”“↓”)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。參數設置好后,就可將插盒上的插頭拔下,并將外接的(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,調節頻率調節旋扭,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。


    若在調節過程中出現頻率不上升的情況,即調整頻率調節旋扭時,頻率不上升,輸出電流持續增大,呈限速保護狀態,直至過流保護,這可能是低頻補償不足造成,可調節主控板上的補償電位器(老機型)或通過設置變頻器的參數低頻補償(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變頻器超電流而不正常運行。


    正常運行后,可根據運行電流對電動機保護儀的參數重新調整一下,以達到可靠保護又能正常運行的狀態。調整完后,系統可進行變頻運行,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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