1、交流變頻調(diào)速技術(shù)在天車的改造（一）前言1、交流電動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)調(diào)速控制技術(shù)介紹隨著我國工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，對(duì)起重機(jī)調(diào)速性能要求在不斷提高，由于起重機(jī)使用的電動(dòng)機(jī)都是三相異步繞線式電動(dòng)機(jī)，調(diào)速的方法比較單一，對(duì)起重機(jī)使用的繞線式電動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)的調(diào)速方法有以下幾種：定子調(diào)壓調(diào)速控制加于電動(dòng)機(jī)定子繞組的電壓：當(dāng)改變電動(dòng)機(jī)的定子電壓時(shí)，可以得到一組不同的機(jī)械特性曲線，從而獲得不同轉(zhuǎn)速。由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，因此最大轉(zhuǎn)矩下降很多，其調(diào)速范圍較小，使一般籠型電動(dòng)機(jī)難以應(yīng)用。為了擴(kuò)大調(diào)速范圍，調(diào)壓調(diào)速應(yīng)采用轉(zhuǎn)子電阻值較大的繞線式電動(dòng)機(jī)，或者在繞線式電動(dòng)機(jī)上串聯(lián)頻敏電阻。在電子的調(diào)壓調(diào)速技術(shù)誕生之前，這兩種

2、方法是在定子調(diào)壓中主要使用的方法。繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串入附加電阻調(diào)速：繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串入附加電阻，使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率加大，電動(dòng)機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。串入的電阻越大，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡(jiǎn)單，控制方便，但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級(jí)調(diào)速，機(jī)械特性較軟。這種方法是使用最為廣泛的一種調(diào)速方法，目前還有很多起重機(jī)在使用這種方法。繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速，缺點(diǎn)是繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)有集電環(huán)和電刷，要求定期維護(hù)，由集電環(huán)和電刷引起的故障較為常見，再加上大量繼電器、接觸器的使用，致使現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)量較大，調(diào)速系統(tǒng)的故障率較高，而且調(diào)速系統(tǒng)的綜合技術(shù)指標(biāo)較差，對(duì)機(jī)械的沖擊很大，已不能

3、滿足工業(yè)生產(chǎn)的特殊要求，特別是象我廠這樣的冶金企業(yè)。2、交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展及優(yōu)勢(shì)隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和控制理論的發(fā)展，電力半導(dǎo)體器件和微處理器的性能不斷的提高，交流變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展，應(yīng)用越來越廣泛，作為交流調(diào)速系統(tǒng)中重要部分的變頻器技術(shù)也取得了顯著的發(fā)展，并逐漸進(jìn)入了實(shí)用階段。目前，變頻器不但在傳統(tǒng)的電力拖動(dòng)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，而且?guī)缀鯏U(kuò)展到了工業(yè)生產(chǎn)的所有領(lǐng)域，并且在許多的家電產(chǎn)品中也得到了廣泛的應(yīng)用，例如像變頻空調(diào)、變頻微波爐、變頻電冰箱等。通過改變交流電頻率的方式實(shí)現(xiàn)交流電控制的技術(shù)就叫變頻技術(shù)。而變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率

4、的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交直交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。利用變頻器控制對(duì)交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制相對(duì)傳統(tǒng)控制有許多的優(yōu)點(diǎn)：如節(jié)能；容易實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制；可以實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)的高效連續(xù)調(diào)速控制；容易實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)切換；可以高頻度的起停運(yùn)轉(zhuǎn)；可以進(jìn)行電氣制動(dòng)；可以對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行高速驅(qū)動(dòng)；可以適應(yīng)比較惡劣的工作環(huán)境；用一臺(tái)變頻器對(duì)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制；變頻器的電源功率因數(shù)大，所需電源容量小，可以組成高性能的控制系統(tǒng)等。在采用了變頻器的交流拖動(dòng)系統(tǒng)中，異步電動(dòng)機(jī)的

5、調(diào)速控制是通過改變變頻器的輸出頻率實(shí)現(xiàn)的。因此，在進(jìn)行調(diào)速控制時(shí)，可以通過控制變頻器的輸出頻率使電動(dòng)機(jī)工作在轉(zhuǎn)差率較小的范圍內(nèi)，使電動(dòng)機(jī)獲得較寬的調(diào)速范圍，并可達(dá)到提高運(yùn)行效率的目的。變頻器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是通過改變變頻器的輸出頻率來達(dá)到調(diào)速目的的，當(dāng)變頻器把輸出頻率將至電動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作頻率以下時(shí)，負(fù)載的機(jī)械能將被轉(zhuǎn)換成電能，并回饋到變頻器，而變頻器則可以利用自己的制動(dòng)回路將這部分能量以熱能消耗或回饋給電網(wǎng)，并形成電氣制動(dòng)。與傳統(tǒng)的機(jī)械制動(dòng)相比，電氣制動(dòng)可靠性好、 維護(hù)簡(jiǎn)單、對(duì)機(jī)械系統(tǒng)有較好的保護(hù)。但是應(yīng)該注意到一點(diǎn)，由于在靜止?fàn)顟B(tài)下，電氣制動(dòng)并不能使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生保持轉(zhuǎn)矩，所以在某些場(chǎng)合還必須與機(jī)械制動(dòng)

6、器配合同時(shí)使用。在使用電網(wǎng)電源對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行起動(dòng)是，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流會(huì)很大，通常為額定電流的35倍，而采用變頻器對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行起動(dòng)時(shí)，由于可以將輸出頻率將至一個(gè)很低的值起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流很小，對(duì)電機(jī)會(huì)起到較好的保護(hù)?？梢钥闯鲭S著交流變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)界的廣泛應(yīng)用，為交流異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的橋式起重機(jī)大范圍、高質(zhì)量地調(diào)速提供了全新的方案。它具有高性能的調(diào)速指標(biāo)，可以使用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、維護(hù)方便的鼠籠異步電動(dòng)機(jī)，并且高效、節(jié)能，其外圍控制線路簡(jiǎn)單，維護(hù)工作量小，保護(hù)監(jiān)測(cè)功能完善，運(yùn)行可靠性較傳統(tǒng)的交流調(diào)速系統(tǒng)有較大的提高。所以，采用交流變頻調(diào)速是橋式起重機(jī)交流調(diào)速技術(shù)發(fā)展的主流。（二）起重

7、機(jī)的簡(jiǎn)介1、80/20T起重機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)80/20T橋式起重機(jī)是煉鋼廠經(jīng)常使用的一種適用于液體金屬的起重機(jī)，起升高度可達(dá)24m，主起升最大起吊重量為80T，副起升的最大起吊重量為20T。該車采用“四主梁結(jié)構(gòu)”， 一般由起升機(jī)構(gòu)、小車走行機(jī)構(gòu)、大車走行機(jī)構(gòu)組成。小車部分分為主小車部分和副小車部分。主小車部分包括：主起升運(yùn)行系統(tǒng)和主小車運(yùn)行系統(tǒng)；副小車部分包括：副起升運(yùn)行系統(tǒng)和副小車運(yùn)行系統(tǒng)。起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式采用四機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，即大車兩側(cè)各有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)，分布在大車的四個(gè)角，每個(gè)主動(dòng)車輪各用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，使用變頻器控制時(shí)就要采用一拖二的控制方式，整車共需兩臺(tái)變頻器，橋式起重機(jī)較多

8、采用制動(dòng)器、減速器和電動(dòng)機(jī)組合成一體的“三合一”驅(qū)動(dòng)方式。本車的電動(dòng)運(yùn)行機(jī)構(gòu)由五個(gè)基本獨(dú)立的拖動(dòng)系統(tǒng)組成。大車拖動(dòng)系統(tǒng)：拖動(dòng)整臺(tái)起重機(jī)順著車間做“橫向”運(yùn)動(dòng)（以操作者的坐向?yàn)闇?zhǔn)）。主小車拖動(dòng)系統(tǒng)：拖動(dòng)吊鉤及重物順著橋架做“縱向”運(yùn)動(dòng)。副小車拖動(dòng)系統(tǒng)：拖動(dòng)吊鉤及重物順著橋架做“縱向”運(yùn)動(dòng)。主吊鉤拖動(dòng)系統(tǒng)：拖動(dòng)重物作吊起或放下的上下運(yùn)動(dòng)。重物在空中具有位能，是位能負(fù)載。其特點(diǎn)是：重物上升，電機(jī)克服各種阻力（包括重物重力，磨擦阻力等）做功，屬于阻力負(fù)載；重物下降時(shí)，當(dāng)重物重力大于阻力時(shí)，電機(jī)是能量的接受者，此時(shí)負(fù)載屬于動(dòng)力負(fù)載，但當(dāng)重物重力小于阻力時(shí)，重物下降還要靠電機(jī)的拖動(dòng)，此時(shí)負(fù)載仍是阻力負(fù)載。

9、副吊鉤拖動(dòng)系統(tǒng)：同主起升部分是一樣的，只是吊運(yùn)的重量不同。相對(duì)于提升機(jī)構(gòu)控制，橋式起重機(jī)在大車拖動(dòng)以及小車拖動(dòng)方面對(duì)于變頻器的控制要求比較低，所以本文重點(diǎn)介紹安川系列變頻器在提升（主起升系統(tǒng)）機(jī)構(gòu)控制上的應(yīng)用并且對(duì)平移（大車系統(tǒng)）機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹。提升機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)具有大慣性，四象限運(yùn)行的特點(diǎn)，與其他傳動(dòng)機(jī)械相比，對(duì)變頻器有著更為苛刻的安全和性能上的要求。2、80/20T運(yùn)行特征(1) 橋式起重機(jī)應(yīng)具有大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，通常超過150%的額定轉(zhuǎn)矩，若考慮超載實(shí)驗(yàn)等因素，至少應(yīng)在起動(dòng)加速過程中提供200%的額定轉(zhuǎn)矩；(2) 由于機(jī)械制動(dòng)器的存在，為使變頻器輸出轉(zhuǎn)矩與機(jī)械制動(dòng)器的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩平滑切換，不產(chǎn)

10、生溜鉤現(xiàn)象，必須充分研討變頻器啟動(dòng)信號(hào)與機(jī)械制動(dòng)器動(dòng)作信號(hào)的控制時(shí)序；(3) 當(dāng)起升機(jī)構(gòu)向下運(yùn)行或平移機(jī)構(gòu)急減速時(shí)，電動(dòng)機(jī)將處于再生發(fā)電狀態(tài)，其能量要向直流電源側(cè)回饋，必須根據(jù)不同的現(xiàn)場(chǎng)情況研討如何處理這部分再生能量；(4) 起升機(jī)構(gòu)在抓吊重物離開或接觸地面瞬間負(fù)載變化劇烈，變頻器應(yīng)能對(duì)這種沖擊性負(fù)載進(jìn)行平滑控制。（三）起升機(jī)構(gòu)組成1、起升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)型號(hào)：YTSP 355M-10 110KW 轉(zhuǎn)速:600r/min；定子電流：215A 調(diào)速頻率范圍：050HZ為了滿足80T變頻調(diào)速橋式起重機(jī)的安全穩(wěn)定的運(yùn)行，選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)滿足的要求:具有高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、低速滿轉(zhuǎn)矩、高絕緣等級(jí)、寬調(diào)速范圍、高效

11、率和高可靠性等。起升、大車和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)均選用變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)，經(jīng)過載荷換算和機(jī)械效率計(jì)算各運(yùn)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)如下:電機(jī)容量的選擇 PGV/6120該起重機(jī)的起升速度是每分鐘10米，機(jī)械效率是0.7電機(jī)容量（8000KG×10m）/（6120×0.7） 186KW考慮到電機(jī)的自身損耗和其他損耗，以及對(duì)變頻器選擇方面的考慮，我們選取兩臺(tái)功率為110KW的電動(dòng)機(jī)作為主起升機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。 2、起升機(jī)構(gòu)變頻器為了能滿足行車式起重機(jī)運(yùn)行特點(diǎn)，即具有高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、低速滿轉(zhuǎn)矩、快速的轉(zhuǎn)矩上升時(shí)間和抱閘順序控制等功能的高性能工程型變頻器，變頻調(diào)速系統(tǒng)由主令控制器或電

12、位器作為輸入給定，通過變頻調(diào)頻電控設(shè)備、限位開關(guān)、制動(dòng)器等配合使用，來控制起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)等交流變頻異步電動(dòng)機(jī)起、制動(dòng)、可逆運(yùn)轉(zhuǎn)與調(diào)速。我們選用的是安川CIMR-G7電流矢量控制變頻器。下面就變頻器容量的選擇做以下介紹： 變頻器的容量必須大于負(fù)載所需求的輸出，即: P0=K×PM/×cos   式中:K過載系數(shù)1.33； PM負(fù)載要求的電動(dòng)機(jī)軸輸出功率，kW；電動(dòng)機(jī)效率 0.85；cos電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù) 0.9。起升機(jī)構(gòu)要求的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為1.31.6倍的額定轉(zhuǎn)矩，考慮到需有125%的超載要求，其最大轉(zhuǎn)矩需有1.62倍的額定轉(zhuǎn)矩，以確保其安全使用。對(duì)于拖動(dòng)等

13、額功率電動(dòng)機(jī)的變頻器來說，可提供長達(dá)60s、150%額定轉(zhuǎn)矩的過載能力，因此過載系數(shù)k=2/1.5=1.33。經(jīng)過計(jì)算，我們得出每臺(tái)變頻器的容量為175KW，故，選擇的變頻器為安川CIMR-G7 180KW變頻器，共用兩臺(tái)。在變頻器容量選定后，還應(yīng)做電流驗(yàn)證，即:   ICNkIM式中:k電流波形修正系數(shù)(PWM調(diào)制方式時(shí)取1.051.1)；   ICN變頻器額定輸出電流，A；IM工頻電源時(shí)的電動(dòng)機(jī)額定電流，A；80T變頻調(diào)速行車式起重機(jī)是雙驅(qū)動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)，起升機(jī)構(gòu)由兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)一臺(tái)減速機(jī)，帶動(dòng)兩個(gè)鋼絲繩卷筒進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，再經(jīng)過動(dòng)滑輪組多級(jí)減速提升吊鉤。該

14、車的減速機(jī)為行星式差速減速機(jī)，在一臺(tái)電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可以單獨(dú)使用另一臺(tái)電機(jī)進(jìn)行正常的吊運(yùn)工作。圖2為安川變頻器外部接線圖；圖3為起升機(jī)構(gòu)變頻器控制回路運(yùn)行原理圖；圖4為主回路運(yùn)行原理圖。圖2 安川變頻器外部接線圖圖3 起升機(jī)構(gòu)控制回路運(yùn)行原理圖圖4 起升機(jī)構(gòu)主回路運(yùn)行原理圖3、工作原理變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交直交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個(gè)部分組成，

15、圖5和圖6所示為典型的變頻器主回路和控制回路原理圖。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲(chǔ)能和緩沖無功功率。圖5 變頻器主回路原理圖圖6 變頻器控制回路原理圖變頻器選擇從控制回路端子輸入運(yùn)轉(zhuǎn)頻率指令，運(yùn)轉(zhuǎn)指令由主令控制器提供。通過主令控制器的觸點(diǎn)閉合順序，將控制信號(hào)輸入到變頻器的多段速端子1、2、5、6、7、8，其中1、2端子是正反向控制信號(hào)，5、6、7、8端子是調(diào)速信號(hào)，為了和主令控制器閉合表相對(duì)應(yīng)，選擇使用：頻率指令1、頻率指令2、頻率指令4、頻率指令8 和點(diǎn)動(dòng)頻率。之后，要進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，對(duì)起升機(jī)構(gòu)的參數(shù)設(shè)置，和平移

16、機(jī)構(gòu)是有很大不同的，主要涉及到重物在吊運(yùn)過程中的零速度力矩的問題。所以，在進(jìn)行一些必要參數(shù)設(shè)置的同時(shí)，對(duì)電動(dòng)機(jī)零速度和低速度下，重力負(fù)載曲線的設(shè)置是必不可少的。起升機(jī)構(gòu)變頻器參數(shù)的設(shè)置主要有以下幾方面：驅(qū)動(dòng)方式設(shè)置、制動(dòng)停車方式設(shè)置、多段速運(yùn)行頻率設(shè)定、電動(dòng)機(jī)的電壓和頻率選擇的設(shè)定、重力負(fù)載曲線的設(shè)置、電動(dòng)機(jī)保護(hù)的設(shè)置、低速度高轉(zhuǎn)矩的頻率設(shè)置等。在對(duì)參數(shù)設(shè)置完成后，由控制器給入輸入信號(hào)后，變頻器便根據(jù)設(shè)定好的頻率和參數(shù)進(jìn)行工作，起升機(jī)構(gòu)采用一拖一的開環(huán)V/f控制方式控制方式，可以滿足生產(chǎn)實(shí)踐的需要。在圖紙可以看到這樣一個(gè)繼電器，它稱為：固態(tài)繼電器。加裝它的原因是因?yàn)樽冾l器的多功能輸出點(diǎn)（M1、

17、M2）功率不夠大，直接驅(qū)動(dòng)抱閘接觸器（ZDC）容易造成輸出點(diǎn)的損壞。通過它來控制制動(dòng)器接觸器，延長了變頻器內(nèi)部接點(diǎn)的使用壽命。在變頻器電源輸入端子（R、S、T）和電源之間，配有斷路器Q1和AC電抗器。其中斷路器Q1的容量為變頻器額定電流的1.8倍，感應(yīng)電流在30mA以上,可以檢出對(duì)人體有危險(xiǎn)的高頻漏電流，防止事故的發(fā)生；而其AC電抗器和變頻器內(nèi)的電抗器以及輸出側(cè)的濾波器可有效改善電源側(cè)的功率因數(shù)，降低對(duì)外界的干擾。另外，在制動(dòng)器接觸器側(cè)為了安全考慮，也安裝了斷路器Q2，來給制動(dòng)器接觸器供電。4、起升機(jī)構(gòu)一些主要參數(shù)的設(shè)置A參數(shù)：A1-02 速度控制模式B參數(shù)：B1-01 選擇頻率指令；B1-0

18、2 選擇運(yùn)行指令；B1-03 選擇停車方式；C參數(shù)：C1-01 加速時(shí)間設(shè)定；C1-02 減速時(shí)間設(shè)定D參數(shù)：D1-01D1-17 頻率指令設(shè)定E參數(shù)：E1-01 設(shè)定輸入電壓；E1-03 設(shè)定V/F曲線H參數(shù)：H1-01H1-10 多功能接點(diǎn)輸入設(shè)定 H2-01H2-05 多功能接點(diǎn)輸出設(shè)定 H3-01H3-12 模擬量輸入設(shè)定 H4-01H4-08 模擬量輸出設(shè)定L參數(shù)：L2-02 瞬時(shí)停電補(bǔ)償時(shí)間；L2-03 最小基極封鎖時(shí)間； L4-01 頻率檢出值；L4-02 頻率檢出幅；L4-03 頻率檢出幅度（+/-）5、制動(dòng)電阻當(dāng)采用變頻器傳動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)拖動(dòng)位能性負(fù)載下放或平移機(jī)構(gòu)急減速、順風(fēng)

19、運(yùn)行時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)將處于再生發(fā)電狀態(tài)。逆變器中的六個(gè)回饋二極管將傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能回饋到中間直流回路，并引起儲(chǔ)能電容兩端電壓升高。若不采取必要的措施，當(dāng)中間直流回路電容電壓升到保護(hù)極限值后變頻器將過電壓跳閘。在高性能的工程型變頻器中，對(duì)連續(xù)再生能量的處理有以下兩種方案:(1) 在中間直流回路設(shè)置電阻器，讓連續(xù)再生能量通過電阻器以發(fā)熱的形式消耗掉，這種方式稱為動(dòng)力制動(dòng)；(2) 采用再生整流器方式，將連續(xù)再生能量送回電網(wǎng)，這種方式稱為回饋制動(dòng)。動(dòng)力制動(dòng)方式控制簡(jiǎn)單、成本低，但節(jié)能效果不如回饋制動(dòng)。回饋制動(dòng)方式雖然節(jié)能效果好，能連續(xù)長時(shí)制動(dòng)，但控制復(fù)雜、成本較高。應(yīng)該注意的是，只有在不易發(fā)生

20、故障的穩(wěn)定電網(wǎng)電壓下(電網(wǎng)壓降不大于10%)，才可以采用回饋制動(dòng)方式。在再生發(fā)電制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，電網(wǎng)電壓的故障時(shí)間大于2ms，則變頻器控制板用“低電壓”故障切斷并斷開網(wǎng)側(cè)接觸器，退出回饋制動(dòng)運(yùn)行，從而造成制動(dòng)不能連續(xù)進(jìn)行的故障。這樣就需要進(jìn)行電氣制動(dòng)，也就是配置制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻，制動(dòng)單元的容量是根據(jù)變頻器的容量進(jìn)行選擇的，而制動(dòng)電阻的阻值就需要進(jìn)行計(jì)算了。制動(dòng)電阻容量的計(jì)算：（1）制動(dòng)電阻的容量電機(jī)的容量（2）制動(dòng)電阻的阻值計(jì)算： RBU2/PM式中：RB制動(dòng)電阻阻值（） U變頻器直流回路電壓（V），選取700V PM電機(jī)容量（KW）帶入各種數(shù)據(jù)，制動(dòng)電阻阻值700x700/1100004.45

21、。（四）平移機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)介1、平移機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)介80/20T變頻調(diào)速行車式起重機(jī)的平移機(jī)構(gòu)分大車機(jī)構(gòu)、主小車平移機(jī)構(gòu)及副小車平移機(jī)構(gòu)，除了大車機(jī)構(gòu)采用一拖二的傳動(dòng)方案外，其他兩種機(jī)構(gòu)均采用一拖一的傳動(dòng)方案。由于起重機(jī)平移機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，為了加速電動(dòng)機(jī)需有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，因此行車式起重機(jī)平移機(jī)構(gòu)所需的電動(dòng)機(jī)軸輸出功率Pm應(yīng)由負(fù)載功率Pj和加速功率Pa組成，即:PmPj+Pa由于大車平移機(jī)構(gòu)采用一臺(tái)變頻器拖動(dòng)兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的通用V/F開環(huán)頻率控制方式，因此在變頻器容量選擇時(shí)，還要滿足以下公式:IcnknIm式中:k電流波形修正系數(shù)(PWM調(diào)制方式時(shí)取1.051.1)    I

22、cn變頻器額定輸出電流，A    Im工頻電源時(shí)單臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流，A    n一一臺(tái)變頻器拖動(dòng)的電動(dòng)機(jī)數(shù)量按照上述選型、計(jì)算公式進(jìn)行換算，大車變頻器選定為 安川CIMR-G7 55KW，由于大車走行機(jī)構(gòu)是四臺(tái)電動(dòng)機(jī)，所以大車變頻器為兩臺(tái)；一臺(tái)主小車變頻器選定為安川CIMR-G7 22KW；一臺(tái)副小車變頻器選定為安川CIMR-G7 15KW。平移機(jī)構(gòu)的工作原理同起升機(jī)構(gòu)的原理基本相同，只是部分參數(shù)的設(shè)置與主起升變頻器的設(shè)置不相同，主要是重力負(fù)載曲線的設(shè)置、電動(dòng)機(jī)保護(hù)的設(shè)置、低速度高轉(zhuǎn)矩的頻率設(shè)置等。由于起升機(jī)構(gòu)和平移機(jī)構(gòu)在運(yùn)行過程中

23、的負(fù)載情況不同，所以起升機(jī)構(gòu)的參數(shù)更為復(fù)雜一些，因此，在設(shè)置平移機(jī)構(gòu)參數(shù)時(shí)，這些參數(shù)的設(shè)置沒有起升機(jī)構(gòu)那么嚴(yán)格的要求。首先，重力負(fù)載的曲線設(shè)置，可以選擇任意的曲線，基本上就可以滿足使用的要求；其次，電動(dòng)機(jī)保護(hù)的設(shè)置，保護(hù)值的調(diào)整只需要將一些必要的保護(hù)設(shè)置好就可以，不像起升機(jī)構(gòu)設(shè)置的全面；第三，由于平移機(jī)構(gòu)的工作時(shí)的轉(zhuǎn)矩不需要像起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行時(shí)那么大的轉(zhuǎn)矩，因此，這部分的參數(shù)設(shè)置基本上可以忽略不計(jì)。2、平移機(jī)構(gòu)一些主要參數(shù)的設(shè)置A參數(shù)：A1-02 速度控制模式B參數(shù)：B1-01 選擇頻率指令；B1-02 選擇運(yùn)行指令；B1-03 選擇停車方式；C參數(shù)：C1-01 加速時(shí)間設(shè)定；C1-02 減速時(shí)間

24、設(shè)定D參數(shù)：D1-01D1-17 頻率指令設(shè)定E參數(shù)：E1-01 設(shè)定輸入電壓；E1-03 設(shè)定V/F曲線H參數(shù)：H1-01H1-10 多功能接點(diǎn)輸入設(shè)定 H2-01H2-05 多功能接點(diǎn)輸出設(shè)定 H3-01H3-12 模擬量輸入設(shè)定 H4-01H4-08 模擬量輸出設(shè)定圖5 平移機(jī)構(gòu)變頻器運(yùn)行原理圖。（五）變頻器的安裝調(diào)試1、變頻器的安裝(1) 安裝使用環(huán)境變頻器應(yīng)避開油膩，風(fēng)棉，塵埃等有浮游物的環(huán)境，安裝在干燥清潔的場(chǎng)所，或安裝在浮游物無法侵入的全封閉型柜內(nèi)。安裝在柜內(nèi)時(shí)，變頻器周圍環(huán)境溫度要在允許溫度范圍之內(nèi)，變頻器正常使用的環(huán)境溫度容許值為040，但80/20T變頻調(diào)速起重機(jī)主要用于吊

25、裝液體金屬（鋼水或者鐵水），環(huán)境溫度比較高，尤其是在夏季，環(huán)境溫度能夠達(dá)到5060度，對(duì)于變頻器來說不能滿足變頻器使用環(huán)境溫度的要求。由于不能把變頻器的環(huán)境溫度限制在其允許值以下，因此只能在環(huán)境溫度上進(jìn)行解決，通常采用下述方法來保證它們的正常運(yùn)行：第一，降低電控柜內(nèi)的溫升，在其頂部安裝冷卻風(fēng)扇，下方設(shè)有帶金屬絲網(wǎng)的進(jìn)氣孔，并讓大發(fā)熱量器件盡量靠近冷空氣進(jìn)風(fēng)口，提高散熱效率，使空氣對(duì)流暢通；第二，將設(shè)備安裝在電氣室內(nèi)，并在電氣室內(nèi)加裝空調(diào)器，進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，以保證變頻器在適合的環(huán)境溫度下工作。(2) 電磁兼容性現(xiàn)在市場(chǎng)上出售的變頻器大多采用不可控整流電源及PWM脈寬調(diào)制技術(shù)，致使變頻器輸出電流富含

26、各種高次諧波，屬于強(qiáng)電磁干擾源。因此，消除或減弱干擾的方法針對(duì)干擾形成的三項(xiàng)因素，即干擾源、干擾途徑和敏感電路，我們采取了以下兩方面的措施。一、是消除或降低干擾源的強(qiáng)度。變頻器屬于強(qiáng)電磁干擾源，為了減少諧波污染造成的干擾，盡量降低變頻器的載波頻率。本例中，所有變頻器的載波頻率設(shè)為2kHz。二、是破壞干擾途徑，防止干擾侵入敏感電路。長線傳輸引入的干擾是主要因素。為了在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中減小過程通道中的干擾，80/20T變頻調(diào)速行車式起重機(jī)采用了以下技術(shù)措施。變頻器的輸入信號(hào)線與動(dòng)力線在電控柜內(nèi)和主梁內(nèi)分開走線，且沿各自的線槽進(jìn)行配線，并使二者之間保持盡可能大的距離。2、變頻器的接線及注意事項(xiàng)（1）

27、.主回路接線要求變頻調(diào)速起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)變頻器采用直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）方式，它們要使用電動(dòng)機(jī)的一些電機(jī)常數(shù)，而數(shù)據(jù)的獲得是由變頻器的參數(shù)自檢程序來完成的，如果按常規(guī)的導(dǎo)線發(fā)熱校驗(yàn)選擇電機(jī)的配線，必然把長距離線路阻抗加入到參數(shù)自檢測(cè)出的電機(jī)數(shù)據(jù)中，引起變頻器的控制精度下降，達(dá)不到控制要求。變頻器與電動(dòng)機(jī)之間的電纜敷設(shè)距離過長會(huì)引起線路壓降大，有時(shí)產(chǎn)生電機(jī)轉(zhuǎn)矩不足等問題，特別是變頻器輸出頻率較低時(shí)其輸出電壓也低，線路壓降所占的比例增大。變頻器與電機(jī)間的線路壓降以不超過額定電壓的2%為允許值，布線時(shí)電機(jī)電纜的截面積可據(jù)此來選擇。由于在變頻器的輸出布線中存在寄生電容，其容量與電機(jī)電纜的長度成正比，電機(jī)

28、電纜的寄生電容容量越大，變頻器輸出電纜中的漏電流也越大，從而造成變頻器的出力不夠，所以在主回路布線過程中要力求減小變頻器到電動(dòng)機(jī)的電纜長度。（2）.控制回路接線要求變頻器的控制信號(hào)為微弱的電壓，電流信號(hào)，所以與主回路不同，變頻器的輸出回路是強(qiáng)電磁干擾源，因此，變頻器控制回路的布線不能與主回路配線在同一根鐵管或同一配線槽內(nèi)，信號(hào)線與動(dòng)力線必須分開走線，使用模擬量信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制變頻器時(shí)，為了減少模擬量受來自變頻器和其他設(shè)備的干擾，必須將控制變頻器的信號(hào)線與強(qiáng)電回路（主回路及順控回路）分開走線，距離應(yīng)在30cm以上。即使在控制柜內(nèi)，同樣要保持這樣的接線規(guī)定，該信號(hào)與變頻器之間的控制回路線最長不得超

29、過50m。信號(hào)線與動(dòng)力線必須分別放置在不同的金屬管道或者金屬軟管內(nèi)部，連接PLC和變頻器的信號(hào)線如果不放置在金屬管道內(nèi)，極易受到變頻器和外部設(shè)備的干擾，同時(shí)由于變頻器無內(nèi)置的電抗器，所以變頻器的輸入和輸出級(jí)動(dòng)力線對(duì)外部會(huì)產(chǎn)生極強(qiáng)的干擾，因此，放置信號(hào)線的金屬管或金屬軟管一直要延伸到變頻器的控制端子處，以保證信號(hào)線與動(dòng)力線的徹底分開。模擬量控制信號(hào)線應(yīng)使用雙股絞合屏蔽線，電線規(guī)格為0.75mm2mm。在接線時(shí)一定要注意，電纜剝線要盡可能的短（約57mm），同時(shí)對(duì)剝線以后的屏蔽層要用絕緣膠布包起來，以防止屏蔽線與其他設(shè)備接觸引入干擾。為了提高接線的簡(jiǎn)易性和可靠性，最好在信號(hào)線上使用壓線棒端子。3、

30、運(yùn)行前的測(cè)試1、靜態(tài)測(cè)試（1）測(cè)試整流電路找到變頻器內(nèi)部直流電源的P端和N端，將萬用表調(diào)到電阻X10檔，紅表棒接到P，黑 表棒分別依到R、S、T，應(yīng)該有大約幾十歐的阻值，且基本平衡。相反將黑表棒接到P端，紅表棒依次接到R、S、T，有一個(gè)接近于無窮大的阻值。將紅表棒接到N端，重復(fù)以上步驟，都應(yīng)得到相同結(jié)果。如果有以下結(jié)果，可以判定電路已出現(xiàn)異常，A.阻值三相不平衡，可以說明整流橋故障。B.紅表棒接P端時(shí)，電阻無窮大，可以斷定整流橋故障或起動(dòng)電阻出現(xiàn)故障。（2）、測(cè)試逆變電路將紅表棒接到P端,黑表棒分別接U、V、W上，應(yīng)該有幾十歐的阻值，且各相阻值基本相同，反相應(yīng)該為無窮大。將黑表棒接到N端，重復(fù)

31、以上步驟應(yīng)得到相同結(jié)果，否則可確定逆變模塊故障。2、動(dòng)態(tài)測(cè)試在靜態(tài)測(cè)試結(jié)果正常以后，才可進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試，即上電試機(jī)。在上電前后必須注意以下幾點(diǎn): （1）上電之前，須確認(rèn)輸入電壓是否有誤，將380V電源接入220V級(jí)變頻器之中會(huì)出現(xiàn)炸機(jī)（炸電容、壓敏電阻、模塊等）。（2）檢查變頻器各接播口是否已正確連接,連接是否有松動(dòng),連接異常有時(shí)可能導(dǎo)致變頻器出現(xiàn)故障,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)炸機(jī)等情況。（3）上電后檢測(cè)故障顯示內(nèi)容,并初步斷定故障及原因。（4）如未顯示故障,首先檢查參數(shù)是否有異常,并將參數(shù)復(fù)歸后,進(jìn)行空載(不接電機(jī))情況下啟動(dòng)變頻器,并測(cè)試U、V、W三相輸出電壓值。如出現(xiàn)缺相、三相不平衡等情況，則模塊或驅(qū)

32、動(dòng)板等有故障。（5）在輸出電壓正常（無缺相、三相平衡）的情況下，帶載測(cè)試。測(cè)試時(shí)，最好是滿負(fù)載測(cè)試。 (1) 變頻器主回路 80/20T變頻調(diào)速起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的變頻器采用直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)方式，它們要使用電動(dòng)機(jī)的一些電機(jī)常數(shù)，而數(shù)據(jù)的獲得是由變頻器的參數(shù)自檢測(cè)程序（變頻器的自學(xué)習(xí)功能）來完成的。如果按常規(guī)的導(dǎo)線發(fā)熱校驗(yàn)選擇電機(jī)的配線，必然把長距離線路阻抗加入到了參數(shù)自檢測(cè)出的電機(jī)數(shù)據(jù)中，引起變頻器的控制精度下降，達(dá)不到控制要求。另外，變頻器與電動(dòng)機(jī)之間的電纜敷設(shè)距離長，則線路壓降大，有時(shí)產(chǎn)生電機(jī)轉(zhuǎn)矩不足。特別是變頻器輸出頻率較低時(shí)，其輸出電壓也低，線路壓降所占的比例增大。變頻器與

33、電機(jī)間的線路壓降以不超過額定電壓的2%為容許值，電機(jī)電纜的截面可據(jù)此來選擇。由于在變頻器的輸出布線中存在寄生電容，其容量與電機(jī)電纜的長度成正比，電機(jī)電纜的寄生電容容量越大，采用PWM控制方式的變頻器輸出電纜中的漏電流也越大，從而造成變頻器的出力不夠。所以在行車式起重機(jī)的布線設(shè)計(jì)中，應(yīng)力求減小變頻器到電動(dòng)機(jī)的電纜的長度總和。(2) 控制回路變頻器的控制信號(hào)為微弱的電壓、電流信號(hào)，所以與主回路不同，變頻器的輸出回路是強(qiáng)電磁干擾源，因此，變頻器控制回路的配線不能與變頻器主回路配線在同一根鐵管或同一配線槽內(nèi)敷設(shè)。為了進(jìn)一步提高抗干擾效果，本例采用1.0mm2絕緣屏蔽導(dǎo)線傳輸變頻器與主令控制器之間的控制

34、信號(hào)。絕緣屏蔽導(dǎo)線的接地在變頻器側(cè)進(jìn)行單點(diǎn)接地，使用專用的接地端子。4、調(diào)試（1）、變頻器帶電機(jī)空載調(diào)試1）設(shè)置電機(jī)的功率、極數(shù)，要綜合考慮變頻器的工作電流。2）設(shè)定變頻器的最大輸出頻率、基頻、設(shè)置轉(zhuǎn)矩特性。最高頻率是變頻器/電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可以運(yùn)行的最高頻率，由于變頻器自身的最高頻率可能較高，當(dāng)電動(dòng)機(jī)容許的最高頻率低于變頻器的最高頻率時(shí)，應(yīng)按電動(dòng)機(jī)及其負(fù)載的要求進(jìn)行設(shè)定?；绢l率是變頻器對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行恒功率控制和恒轉(zhuǎn)矩控制的分界線，應(yīng)按電動(dòng)機(jī)的額定電壓進(jìn)行設(shè)定。轉(zhuǎn)矩類型指的負(fù)載是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載還是變轉(zhuǎn)矩負(fù)載。用戶根據(jù)變頻器使用說明書中的V/F 類型圖和負(fù)載特點(diǎn)，選擇其中的一種類型。通用變頻器均備有多條V

35、/F 曲線供用戶選擇，用戶在使用時(shí)應(yīng)根據(jù)負(fù)載的性質(zhì)選擇合適的V/F 曲線。如果是風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載，要將變頻器的轉(zhuǎn)矩運(yùn)行代碼設(shè)置成變轉(zhuǎn)矩和降轉(zhuǎn)矩運(yùn)行特性。為了改善變頻器啟動(dòng)時(shí)的低速性能，使電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩能滿足生產(chǎn)負(fù)載啟動(dòng)的要求，要調(diào)整啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。在異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)矩的控制較復(fù)雜，在低頻段，由于電阻、漏電抗的影響不容忽略，若仍保持VPF為常數(shù)，則磁通將減小，進(jìn)而減小了電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。為此，在低頻段要對(duì)電壓進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)償以提升轉(zhuǎn)矩，一般變頻器均由用戶進(jìn)行人工設(shè)定補(bǔ)償。3）將變頻器設(shè)置為自帶的鍵盤操作模式，按運(yùn)行鍵、停止鍵，觀察電機(jī)是否能正常地啟動(dòng)、停止。4）熟悉變頻器運(yùn)行發(fā)生故障時(shí)的保護(hù)代碼，觀

36、察熱保護(hù)繼電器的出廠值，觀察過載保護(hù)的設(shè)定值，需要時(shí)可以修改。變頻器的使用人員可以按變頻器的使用說明書，對(duì)變頻器的電子熱繼電器功能進(jìn)行設(shè)定，電子熱繼電器的門限值定義為電動(dòng)機(jī)和變頻器兩者的額定電流的比值，通常用百分?jǐn)?shù)表示。當(dāng)變頻器的輸出電流超過其容許電流時(shí)，變頻器的過電流保護(hù)將切斷變頻器的輸出。因此，變頻器電子熱繼電器的門限最大值不超過變頻器的最大容許輸出電流。（2）變頻器帶負(fù)載調(diào)試1）手動(dòng)操作變頻器面板的運(yùn)行停止鍵，觀察電機(jī)運(yùn)行停止過程及變頻器的顯示窗，看是否有異?，F(xiàn)象。2）如果啟動(dòng)、停止電機(jī)過程中變頻器出現(xiàn)過流保護(hù)動(dòng)作，應(yīng)重新設(shè)定加速、減速時(shí)間。電機(jī)在加、減速時(shí)的加速度取決于加速轉(zhuǎn)矩，而變頻

37、器在啟、制動(dòng)過程中的頻率變化率是用戶設(shè)定的。若電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量或電機(jī)負(fù)載變化，按預(yù)先設(shè)定的頻率變化率升速或減速時(shí)，有可能出現(xiàn)加速轉(zhuǎn)矩不夠，從而造成電機(jī)失速，即電機(jī)轉(zhuǎn)速與變頻器輸出頻率不協(xié)調(diào)，從而造成過電流或過電壓。因此，需要根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和負(fù)載合理設(shè)定加、減速時(shí)間，使變頻器的頻率變化率能與電機(jī)轉(zhuǎn)速變化率相協(xié)調(diào)。檢查此項(xiàng)設(shè)定是否合理的方法是先按經(jīng)驗(yàn)選定加、減速時(shí)間進(jìn)行設(shè)定，若在啟動(dòng)過程中出現(xiàn)過流，則可適當(dāng)延長加速時(shí)間;若在制動(dòng)過程中出現(xiàn)過流，則適當(dāng)延長減速時(shí)間。另一方面，加、減速時(shí)間不宜設(shè)定太長，時(shí)間太長將影響生產(chǎn)效率，特別是頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)。3）如果變頻器在限定的時(shí)間內(nèi)仍然是過流保護(hù)，應(yīng)改變啟動(dòng)

38、、停止的運(yùn)行曲線，從直線改為S形、U形線或反S形、反U形線。電機(jī)負(fù)載慣性較大時(shí)，應(yīng)該采用更長的啟動(dòng)停止時(shí)間，并且根據(jù)其負(fù)載特性設(shè)置運(yùn)行曲線類型。4）如果變頻器仍然存在運(yùn)行故障，應(yīng)嘗試增加最大電流的保護(hù)值，但是不能取消保護(hù)，應(yīng)留有至少10%20%的保護(hù)余量。 5）如果變頻器運(yùn)行故障還是發(fā)生，應(yīng)更換更大一級(jí)功率的變頻器。（六）常見故障分析1、變頻器整流模塊損壞變頻器整流模塊的損壞是變頻器的常見故障之一，早期生產(chǎn)的變頻器整流模塊均采用二極管，目前，大部分整流模塊則采用晶閘管。中大功率普通變頻器整流模塊一般為三相全波整流，整流器件易過熱，也易被擊穿，當(dāng)其損壞后伴隨著快速熔斷器熔斷，整機(jī)停機(jī)。在更換整流

39、模塊時(shí)，要求其在與散熱片接觸的面上均勻地涂上一層傳熱性能良好的硅脂，再緊固安裝螺絲。如果沒有同型號(hào)整流模塊時(shí)，可用同容量的其他類型的整流模塊代替。2、變頻器充電電路故障 通用變頻器一般為電壓型變頻器，采用交直交工作方式，由于直流側(cè)的平波電容容量較大，在變頻器接入電源的一瞬間充電電流很大，可能導(dǎo)致電源開關(guān)跳閘，為此在充電回路中設(shè)置一個(gè)起動(dòng)電阻來限制充電電流，而在充電完成后，控制電路通過接觸器的觸點(diǎn)或晶閘管將電阻短路，充電電路故障一般表現(xiàn)為起動(dòng)電阻被燒壞，變頻器報(bào)警顯示為直流母線電壓故障。當(dāng)變頻器的交流輸入電源頻繁通斷時(shí)，或者短路接觸器的觸點(diǎn)接觸不良或晶閘管的導(dǎo)通阻值變大時(shí)，都會(huì)導(dǎo)致起動(dòng)電阻被燒壞

40、，如遇這種情況，可購買同規(guī)格的電阻更換。同時(shí)必須找出燒壞電阻的原因，如果故障是由輸入電源頻繁通斷引起的，必須消除這種現(xiàn)象，如果故障是由短路接觸器觸點(diǎn)或短路晶閘管引起，則必須更換這些元器件，才能再將變頻器投入使用。3、變頻器顯示過流過流故障可分為加速、減速、恒速過電流。其原因是變頻器的加減速時(shí)間太短、負(fù)載發(fā)生突變、負(fù)荷分配不均，輸出短路等因素引起的。這時(shí)一般可通過延長加減速時(shí)間、減少負(fù)荷的突變、外加能耗制動(dòng)元件、進(jìn)行負(fù)荷分配設(shè)計(jì)、對(duì)線路進(jìn)行檢查。如果斷開負(fù)載，變頻器還是過流故障，說明變頻器逆變電路已損壞，需要更換變頻器。系統(tǒng)在工作過程中出現(xiàn)過電流，具體有以下幾方面：（1）電動(dòng)機(jī)遇到?jīng)_擊負(fù)載或傳動(dòng)

41、機(jī)構(gòu)出現(xiàn)“卡住”現(xiàn)象時(shí)，引起電動(dòng)機(jī)電流的突然增加。（2）變頻器的輸出側(cè)短路，如輸出端到電動(dòng)機(jī)之間的連接線發(fā)生相互短路，或電動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)生短路等。（3）變頻器自身工作不正常，如逆變橋中同一個(gè)橋臂的上、下兩個(gè)器件發(fā)生“直通”，使直流電壓的正、負(fù)極間處于短路狀態(tài)。 （4）負(fù)載的慣性較大，而升速時(shí)間設(shè)定得太短時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速因負(fù)載慣性較大而跟不上去，結(jié)果使升速電流太大。（5）負(fù)載的慣性較大，而降速時(shí)間設(shè)定得太短時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子因負(fù)載的慣性大，仍維持較高的轉(zhuǎn)速，結(jié)果使轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度太大而產(chǎn)生過電流。針對(duì)上述故障現(xiàn)象主要檢查以下幾個(gè)方面：（1）工作機(jī)械有沒有被卡住。（2）用兆歐表檢查負(fù)載側(cè)短路點(diǎn)

42、。（3）變頻器功率模塊有沒有損壞。（4）電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩是否過小，使拖動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)不起來。（5）升速時(shí)間設(shè)定是否太短。（6）減速時(shí)間設(shè)定是否太短。（7）轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償（V/F比）設(shè)定是否太大，引起低頻時(shí)空載電流過大。（8）電子熱繼電器整定是否不當(dāng)，動(dòng)作電流設(shè)定得太小，引起變頻器誤動(dòng)作。4、變頻器過壓欠壓保護(hù)動(dòng)作變頻器出現(xiàn)過壓欠壓保護(hù)動(dòng)作，大多是由電網(wǎng)電壓的波動(dòng)引起的。在變頻器供電回路中，若存在大負(fù)荷電機(jī)的直接啟動(dòng)或停車，會(huì)引起電網(wǎng)電壓瞬間大范圍波動(dòng)，導(dǎo)致變頻器過壓欠壓保護(hù)動(dòng)作，而不能正常工作。這種情況一般不會(huì)持續(xù)太久，電網(wǎng)電壓波動(dòng)過后即可正常運(yùn)行，而這種情況只有增大供電變壓器容量，改善電網(wǎng)質(zhì)量才能避免。

43、另外，變頻器出現(xiàn)過壓故障還可能是由于變頻器驅(qū)動(dòng)大慣性負(fù)載，因?yàn)樵谶@種情況下，變頻器的減速停止屬于再生制動(dòng)，在停止過程中，變頻器的輸出頻率按線性下降，而負(fù)載電機(jī)的頻率高于變頻器的輸出頻率，負(fù)載電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，并被變頻器直流側(cè)的平波電容吸收，當(dāng)這種能量足夠大時(shí)，變頻器直流側(cè)的電壓就會(huì)超過直流母線的過電壓保護(hù)整定值而跳閘。對(duì)于這種故障，一是將減速時(shí)間參數(shù)設(shè)置長一些，或增大制動(dòng)電阻，或增加制動(dòng)單元；二是將變頻器的停止方式設(shè)置為自由停車。另一種情況是變頻器整流部分損壞或檢測(cè)電路損壞而引起故障報(bào)警，電壓檢測(cè)一般都是通過對(duì)直流母線電壓采樣，然后與過電壓保護(hù)整定值進(jìn)行比較，再將比較差值傳送

44、到微控制器。如果整流橋、濾波電容、采樣電路或比較電路中任一器件出現(xiàn)問題，都會(huì)出現(xiàn)這種報(bào)警。5、驅(qū)動(dòng)電路故障變頻器的逆變驅(qū)動(dòng)電路也容易發(fā)生故障。一般有明顯的損害痕跡，諸如元器件（電容、電阻、二極管及印刷版）爆裂、變色、斷線等異?，F(xiàn)象，但不會(huì)出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路全部損害的情況。處理方法一般是按照原理圖，每組驅(qū)動(dòng)電路逐級(jí)尋找故障點(diǎn)。處理時(shí)首先對(duì)整塊電路板清灰除污，如發(fā)現(xiàn)電路斷線，則進(jìn)行補(bǔ)線處理，查出損壞的元器件進(jìn)行更換，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)分析，對(duì)懷疑的元器件，進(jìn)行測(cè)量、對(duì)比、替代等方法判斷，有的元器件需要離線測(cè)定。驅(qū)動(dòng)電路修復(fù)后，應(yīng)用示波器觀察各組驅(qū)動(dòng)電路信號(hào)的輸出波形，如果三相脈沖大小、相位不相等，則驅(qū)動(dòng)電路仍然有

45、異常（更換的元器件參數(shù)不匹配，也會(huì)引起這類現(xiàn)象），應(yīng)重復(fù)檢查處理。大功率晶體管驅(qū)動(dòng)電路的損壞也是導(dǎo)致過流保護(hù)動(dòng)作的原因之一，驅(qū)動(dòng)電路損壞表現(xiàn)出來最常見的現(xiàn)象是缺相，三相輸出電壓不相等，三相電流不平衡等特征。6、電機(jī)發(fā)熱變頻器顯示過載過載故障包括變頻過載和電機(jī)過載，其可能是加速時(shí)間太短，電網(wǎng)電壓太低、負(fù)載過重等原因引起的。一般可通過延長加速時(shí)間、延長制動(dòng)時(shí)間、檢查電網(wǎng)電壓等，負(fù)載過重，所選的電機(jī)和變頻器不能拖動(dòng)該負(fù)載，也可能是由于機(jī)械潤滑不好引起。如前者則必須更換大功率的電機(jī)和變頻器；如后者則要對(duì)生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行檢修。對(duì)于已經(jīng)投入運(yùn)行的變頻器如果出現(xiàn)這種故障，就必須檢查負(fù)載的狀況。對(duì)于新安裝的變頻器

46、如果出現(xiàn)這種故障，很有可能是V/F曲線設(shè)置不當(dāng)或電機(jī)參數(shù)設(shè)置有問題。如一臺(tái)新裝變頻器，驅(qū)動(dòng)的變頻電機(jī)，額定參數(shù)為220V/50Hz，而變頻器出廠時(shí)設(shè)置參數(shù)為380 V/50 HZ。由于安裝人員沒有正確設(shè)定變頻器的V/F參數(shù)，導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后轉(zhuǎn)子出現(xiàn)磁飽和，致使電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，過載而發(fā)熱。所以，在新變頻器使用之前，必須設(shè)置好相應(yīng)參數(shù)。另外，使用變頻器的無速度傳感器矢量控制方式時(shí)，若沒有正確設(shè)置負(fù)載電機(jī)的額定電壓、電流、容量等參數(shù)，也會(huì)導(dǎo)致電機(jī)過載發(fā)熱。還有一種情形是設(shè)置的變頻器載波頻率過高時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致電機(jī)發(fā)生過載發(fā)熱。最后一種情況是變頻器經(jīng)常處于低頻段工作，使電機(jī)長時(shí)間在低頻段工作，電機(jī)散熱

47、效果又不好，致使電機(jī)工作一段時(shí)間后過載發(fā)熱，對(duì)于這種情況，需加裝散熱裝置。（七）日常維護(hù) 1、變頻器的日常維護(hù)及注意事項(xiàng)變頻器在運(yùn)行過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些故障，而這些故障并不是變頻器本身的原因造成的，多是由于設(shè)備操作管理人員維護(hù)不當(dāng)或維護(hù)不及時(shí)引起的，有些變頻器長期缺乏正常日常維護(hù)，造成變頻器內(nèi)灰塵多、元器件老化加速，故障頻發(fā)。因此設(shè)備維護(hù)人員必須熟悉變頻器的基本工作原理、功能特點(diǎn)，具有電工操作基本知識(shí)。在對(duì)變頻器檢查及保養(yǎng)之前，必須在設(shè)備總電源全部切斷；并且等變頻器Chang燈完全熄滅的情況下進(jìn)行。日常的維護(hù)有以下幾個(gè)方面： 1）、日常檢查事項(xiàng) 變頻器上電之前應(yīng)先檢測(cè)周圍環(huán)境的溫度及濕度，溫度

48、過高會(huì)導(dǎo)致變頻器過熱報(bào)警，嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接導(dǎo)致變頻器功率器件損壞、電路短路；空氣過于潮濕會(huì)導(dǎo)致變頻器內(nèi)部直接短路。在變頻器運(yùn)行時(shí)要注意其冷卻系統(tǒng)是否正產(chǎn)，如：風(fēng)道排風(fēng)是否流暢，風(fēng)機(jī)是否有異常聲音。一般防護(hù)等級(jí)比較高的變頻器如：IP20以上的變頻器可直接敞開安裝，IP20以下的變頻器一般應(yīng)是柜式安裝，所以變頻柜散熱效果如何將直接影響變頻器的正常運(yùn)行，變頻器的排風(fēng)系統(tǒng)如風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)是否流暢，進(jìn)風(fēng)口是否有灰塵及阻塞物都是我們?nèi)粘z查不可忽略的地方。電動(dòng)機(jī)電抗器、變壓器等是否過熱，有異味；變頻器及馬達(dá)是否有異常響聲；變頻器面板電流顯示是否偏大或電流變化幅度太大，輸出UVW三相電壓與電流是否平衡等。a、加強(qiáng)變頻器的規(guī)范化使用管理，建立變頻器的日常保養(yǎng)維護(hù)制度設(shè)立專人負(fù)責(zé)保養(yǎng)，具體內(nèi)容有做好運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄和故障記錄，定期測(cè)量變頻器及電機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括變頻器輸出頻率，輸出電流，輸出電壓，變頻器內(nèi)部直流電壓，散熱器溫度，工作環(huán)境溫度、濕度等參數(shù)，與合理數(shù)據(jù)對(duì)照比較，以利于提早發(fā)現(xiàn)故障隱患；變頻器如發(fā)生故障跳閘，務(wù)必記錄故障代碼和跳閘時(shí)變頻器的運(yùn)行工況，以便于具體分析故障原因。b、加強(qiáng)日常檢查