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变频调速系统的调试 (二)

发布日期:2018-01-23 浏览次数:3257
 8.2  变频调速系统调试

 

8.2.1  变频器的静态调试

 

1)静态调试前检查

静态调试前检查的主要项目有:

    ①盘柜的外观检查:在送电之前,先目测观察控制柜外表有无撞击痕迹,柜内一次、二次设备元器件有无人为损坏、连接正确性、各元器件之间的电缆连接是否牢靠、控制线路接头是否松动。各个电动机电缆连接是否牢靠,各相对地绝缘是否满足标准要求。


    ②盘柜内及盘柜间二次回路接线检查。


    ③通电前应进行系统的模拟测试。


    ④与厂家配合进行通电前对开关柜、电缆、变压器、变频器电动机整个系统的检查确认。


2)通电及参数设置

在完成上述静态检查无误后,按变频调速系统的调试方案的步骤送电至变频器;通电后,先检测三相电源是否缺相,电源是否稳定,应在允许范围内,观察显示器,并按产品使用手册变更显示内容,检查有否异常。听看风机运转否,有的变频器使用温控风机,一开机不一定转,等机内温度升高后风机才转。


进行变频器带电后的调试,技术参数的测试及设置。设置前先读懂产品使用手册,电动机能脱离负载的先脱离负载。变频器在出厂时设置的功能不一定符合实际使用要求,因此需进行符合现场所需功能的设置。对矢量控制的变频器,要按手册设置或自动检测。并在检查设置完毕后进行验证和储存。


8.2.2  变频器空载运行

 

变频器带机(即接上电动机)空载(即电动机不带负载)调试,下列几步至关重要。

1)设置电动机的功率、极对数,以及确定变频器的工作电流。


2)压/(U/F)工作方式的选择包括最高工作频率、基本工作频率(即基底频率)和转矩类型等项目。


3)按照变频器使用说明书对其电子热继电器功能进行设置。


4)将变频器设置为自带键盘操作模式,按变频器自带的键盘的运行键、停止键,观察电动机是否能正常地启动、停止。将电动机所带的负载脱离或减轻,作以下空载运行检查:

    ①检查进线和出线电压,听电动机运转声音是否正常,检查电动机转向反了没有,反了首先要更换电动机接线校正。


    ②改变不同的运行频率进行观察,注意检查电动机温升情况及加减速是否平滑等。加速时间、减速时间的设置应满足设备运行速度控制的要求,同时不应在正常加速、减速过程中出现变频器过流过压等跳闸现象。不能满足升速要求应考虑加大变频器容量;降速出现问题时,应选用制动单元。


    ③各频率点有否异常震动、共震、声音不正常,如有共震应使用变频器跳频功能,避开该点。


    ④按设置的程序从头到尾试一遍进行确认。


    ⑤模拟日常会发生的操作,将各种可能操作做一遍确认无误


    ⑥听电动机因调制频率产生的震动噪声是否在允许范围内,如不合适可更改调制频率,频率选高了震动噪音减小,但变频器温升增加,电动机输出力矩有所下降,可能的话,调制频率低一些为好。


    ⑦测量输出电压和电流对称程度,对电动机而言不得有10%以上不平衡。


8.2.3  变频器负载试运行

 

变频器负载(即变频器接上电动机并且电动机带上负载)运行调试的检查项目有:

1手动操作变频器面板的运行停止键,观察电动机运行停止过程及变频器的显示窗,看是否有异常现象。对于低速重负荷的恒转矩负载,启动时变频器时常出现电流保护动作或位能负载出现溜车现象,均为启动力矩不够。解决的方法是提高低频时的启动力矩。应适当加大转矩的提升值(实际为低频电压补偿),提升转矩过大会加剧电动机低速铁芯过饱和引起电动机发热。如果变频器运行故障还是发生,应更换更大一级功率的变频器。如果变频器带动电动机在启动过程中达不到预设速度,可能有两种情况:


    ①系统发生机电共震,可从电动机运转的声音进行判断。采用设置频率跳跃值的方法,可以避开共震点。一般变频器能设置三级跳跃点。


    ②电动机的转矩输出能力不够,不同品牌的变频器出厂参数设置不同,在相同的条件下,带载能力不同,也可能因变频器控制方法不同,造成电动机的带载能力不同;或因系统的输出效率不同,造成带载能力会有所差异。对于这种情况,可以增加转矩提升量的值。如果达不到,可用手动转矩提升功能,不要设置过大,电动机这时的温升会增加。如果仍然解决不了问题,应改用新的控制方法,比如日立变频器采用U/F比值恒定的方法,启动达不到要求时,改用无速度传感器空间矢量控制方法,它具有更大的转矩输出能力。对于风机和泵类负载,应减少降转矩的曲线值。


2)按正常负载运行,用钳型电流表测各相输出电流是否在预定值之内(观察变频器自显示电流也可,两者略有差别)


3)对有转速反馈的闭环系统要测量转速反馈是否有效,做一下人为断开和接入转速反馈,看一看对电动机电压电流转速的影响程度。


4)检查电动机旋转平稳性,加负载运行到稳定温升(一般3h以上)时,电动机和变频器的温度有否太高,如有太高应调整,调整可从改变以下参数着手:负载、频率、U/F曲线、外部通风冷却、变频器调制频率等。


5)试验电动机的升降速时间有否过快过慢,不适合应重新设置。检查此项设置是否合理的方法是先按经验选定加、减速时间进行设置,若在启动过程中出现过流,则可适当延长加速时间;若在制动过程中出现过压,则适当延长减速时间。


6)试验各类保护显示的有效性,在允许范围内尽量多做一些非破坏性的各种保护的确认。如果变频器在限定的时间内保护仍然动作,应改变启动/停止的运行曲线,从直线改为S形、半S形线或反S形、反半S形线。电动机负载惯性较大时,应该采用更长的启动停止时间,并且根据其负载特性设置运行曲线类型。


如果变频器仍然存在运行故障,应尝试增加最大电流的保护值,但是不能取消保护,应留有至少10%20%的保护余量。


7)按现场工艺要求试运行24小时,随时监控,并做好记录作为今后工况数据对照。

在手动负载调试完成后,如果系统中有上位机,将变频器的控制线直接与上位机控制线相连,并将变频器的操作模式改为端子控制。根据上位机系统的需要,进行系统调试。


8.2.4  低压变频器的调试

 

1)空载检查及参数予置

低压变频器可以在不接通主电源,而只接控制电源的情况下,检查变频器。小功率变频器可以把主接线端子排上的短路片去掉,输入380V电源,大功率变频器一般都有控制电压输入端子,可用一电缆接人380V电源检查变频器(注意:接之前应将两端子上与三相输入相连的两根线去掉),参照说明书,熟悉各个键盘的使用方法,即了解键盘上各键的功能,进行试操作,并观察显示的变化情况。按说明书要求进行启动停止等基本操作,观察变频器的工作情况是否正常,同时进一步熟悉键盘的操作。

上述模拟操作完成后,变频器开机,频率升至50Hz,,用万用表(最好用指针式)测量三相输出电压应平衡。按照说明书介绍的方法对主要参数进行予置,较易观察的项目如升速和降速时间、点动频率、多档转速时的各档频率等,检查变频器的执行情况是否与予置的相符合。


模拟操作和检查完成后,变频器停电,小功率的将拆下的短路片上回原处(注意上之前主回路上短路片的两个端子要放电)。大功率的应将控制端子的两根外接线去掉,并将原来的接线恢复。


2)空载运行

检查变频器外接控制线接线是否正确和牢固可靠,变频器的三相输出先不接电动机线,给变频器的三相输入380V电源,启动变频器运行,检查和测试变频器空载运行情况。


3)负载运行

经空载运行检查和测试,证明变频器是正常的,即可以带负载运行了。变频器的负载运行包括轻载试运行和重载运行,即正常运行。


试运行前一般都应检测一下电动机的绝缘,绝缘电阻不能低于规范要求值。将变频器的输出接上电动机线,变频器送电,由键盘启动变频器作以下试运行及试验:

1)点动或在低频下试运转。观察电动机的正反转方向,若是反转,可利用变频器的正反转端子调整,或停电后调整变频器的输出接线进行调整。有的机械可能不允许反转,这时就应当将电动机与机械的联轴器拆开,点动电动机空转,调整好转向后再将联轴器联结好。


2)起转试验。使工作频率从0Hz开始漫漫增大,观察拖动系统能否起转。在多大频率下起转,如起转比较困难,应设法加大启动转矩。具体方法有:加大启动频率,加大U/F比,以及采用矢量控制等。


3)启动试验。将给定信号加至最大,观察启动电流的变化;整个拖动系统在升速系统中,运行是否平稳。如因启动电流过大而跳闸,则应适当延长升速时间。如在某一速度段启动电流偏大,则设法通过改变启动方式(S形、半S形等)来解决。


4)停机试验。将运行频率调至最高工作频率,按停止键,观察拖动系统的停机过程。停机过程中是否出现因过电压或过电流而跳闸,如有,则应适当延长降速时间。当输出频率为0Hz时,拖动系统是否有爬行现象,如有,则应加入直流制动。


5)拖动系统的负载试验。负载试验的主要内容有:

    ①如fmax>fN,则应进行最高频率时的带载能力试验,也就是在正常负载下能否带得动。


    ②在负载的最低工作频率下,应考察电动机的发热情况。使拖动系统工作在负载所要求的最低转速下,施加该转速下的最大负载,按负载所要求的连续运行时间进行低速运行试验,观察电动机的发热情况。


    ③过载试验可按负载可能出现的过载情况及持续时间进行试验,观察拖动系统能否继续工作。

调整完后,变频器正式负载运行,一般应观察24小时以上。


8.2.5  高压变频器的调试

 

高压变频器的调试步骤如下:

1)将柜门上的隔离开关拉下,并将柜门上的变频启动按扭旋开,使其呈断开状态。送电后,用万用表的高压挡“2500V”档测量三相输入电压(一定注意安全),应在规定的范围内,并三相平衡,若不正确,应停电检查供电电源。


2)电源正常后,合上隔离开关闸刀,用万用表检测控制电源的220V电压(测量里面的接线插盒即可)是否在规定的范围内(220V±20%),若超出此范围,应拉下高压隔离开关的闸刀,调整控制变压器的接头,直至满足要求为止。

3)用一个单相插头取一根线接在控制端子排的“C”端子上,另一头的两相插在接线盒上(老机型一根线接在“C”上,另一根线接在“D”上),合上隔离开关闸刀,变频器应能送上控制电,面板上显示“43.21”过几秒钟“PRO”灯亮(新机型),或只有“PRO”灯亮(老机型),若不显示可将插头反过来重新插入。


4)面板显示正常后,可检查变频器的控制功能是否正常。用万用表检测延时可控硅两端的电压(即延时电阻上的电压),应在1.00V左右。将变频器/停机开关打在开机位置,变频器应能开机,调节频率调节旋扭,变频器频率应从“2.00”升至“50.00”。用万用表测量变频器的三相输出端子(这时应从变频器一侧测量,因柜子并没有接通主电,变频器的主接触器没有吸合),三相电压应相互平衡,对中线也应相互平衡。电压大致是2300V等级的三相电压为15V左右,对中线为10V左右;1140V等级的三相电压为9V左右,对中线为5V左右。若不平衡,应检查柜子在运输过程中有无掉线或其他问题。


5)运行参数的设置。这包括变频器参数和电动机保护仪参数的设置两步:


    ①变频器参数的设置。因变频器出厂时一般是按2300V/125kW1140V/75kW而设计的,因此应根据现场负载的要求重新设置,包括额定电流、过载保护电流,其他参数一般不需要修改。


    ②电动机保护仪的参数设置。电动机保护仪的参数包括欠载电流、过载电流、欠压设置、过压设置等。

参数的设置方法可参照相应的说明书进行,主要有两种,BK-3型和BK-J1型。BK-3型的方法是在显示器显示(刚送电或按四次上档键)时,可对参数值进行修改。根据需要的数值,按相应的数字键,再按上档下档键,最后按相应的功能键,即可完成参数值的修改。


BK-JI型的方法是在就绪画面(刚送电或按四次上档键)状态下,按一次上档键,再按一次整定值键,屏幕显示整定值操作画面。画面上有光标闪烁,在光标闪烁位置可输入相应的数据。按移动键,光标可上下移动,屏幕右上角的箭头(“↑”“↓”)指出当前的移动方向。按上档方向键可以改变箭头的方向。输入完毕后,应按四次上挡键保存修改结果。


6)带载运行。参数设置好后,就可将插盒上的插头拔下,并将外接的(或者“C”“D”两点)点上的线拆掉,就可以带载运行。


将柜门上的变频启动按扭按下,待设置的延时时间到后,机内接触器吸合,变频器显示“43.21”并且“PRO”亮(新机型)或只有“PRO”亮(老机型),将变频器上的开停机开关打在开机位置,变频器即可从最低频率逐渐上升,调节频率调节旋扭,使频率先升至30Hz,用钳形电流表测量三相输出电流,应基本平衡,不平衡度不应超过20%。然后再升至用户要求的频率。再用钳形电流表测量输入、输出电流,三相都应基本平衡。


若在调节过程中出现频率不上升的情况,即调整频率调节旋扭时,频率不上升,输出电流持续增大,呈限速保护状态,直至过流保护,这可能是低频补偿不足造成,可调节主控板上的补偿电位器(老机型)或通过设置变频器的参数低频补偿(新机型)予以解决。调整时注意只要输出电流下来,频率能升上去即可,也不可调整过大,以免过补偿,在运行过程中电流过大而使电动机变频器超电流而不正常运行。


正常运行后,可根据运行电流对电动机保护仪的参数重新调整一下,以达到可靠保护又能正常运行的状态。调整完后,系统可进行变频运行,正常后,启动电动机保护仪,保护仪显示正常后,旋开变频启动旋扭(投入电动机保护仪保护,不旋开不起作用),柜子上的各种仪表指示都正常,调试即完毕。

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