變頻器選型、安裝與維修

前言
第1章 變頻器基礎知識 1
1.1 常用變頻器的基本性能與特點 1
1.1.1 變頻分辨率基本要求 1
1.1.2 衡量變頻器性能優(yōu)劣的基本條件 1
1.1.3 基本功能與特點 2
1.2 變頻器的基本組成與類型 4
1.2.1 基本組成框圖 4
1.2.2 信號處理過程 4
1.2.3 內(nèi)部典型結(jié)構(gòu)特點 4
1.2.4 基本類型及其主要特點 6
1.3 變頻器控制方式的特點與功能 7
1.3.1 控制方式的特點 7
1.3.2 控制電路的功能特點 7
1.3.3 控制電路接收外接開關(guān)量信號的特點 9
1.3.4 控制電路接收開關(guān)量輸出信號的特點 10
1.4 變頻器調(diào)速系統(tǒng)的起動特性 12
1.4.1 起動特點 12
1.4.2 電動機起動方面需要說明的問題 13
1.5 變頻器的諧波與抑制方法 13
1.5.1 諧波的特點與危害 13
1.5.2 諧波抑制的基本原則 14
1.5.3 采用有源電力濾波器抑制諧波 14
1.5.4 采用靜止無功發(fā)生器抑制諧波 15
1.5.5 采用單位功率因數(shù)變流器減少諧波 15
1.5.6 開關(guān)器件零電流開關(guān)和零電壓開關(guān)抑制電磁波干擾 15
第2章 選擇變頻器的基本技能與方法 17
2.1 與變頻器選擇有關(guān)的基本知識 17
2.1.1 U/f控制 17
2.1.2 確定變頻器損耗的方法 18
2.1.3 無功功率和功率因數(shù) 18
2.1.4 確定變頻器額定運轉(zhuǎn)時的損耗與發(fā)熱量 20
2.2 變頻器品牌與形式的選擇方法 21
2.2.1 品牌的選擇方法 21
2.2.2 類型的選擇方法 22
2.2.3 根據(jù)控制方式與負載特性和生產(chǎn)現(xiàn)場具體要求
選擇變頻器形式 22
2.2.4 根據(jù)內(nèi)部直流電源性質(zhì)與負載特性和生產(chǎn)現(xiàn)場
具體要求選擇變頻器形式 24
2.2.5 根據(jù)安裝形式、負載特性和生產(chǎn)現(xiàn)場具體情況
選擇變頻器形式 24
2.2.6 根據(jù)電壓等級、防護等級、調(diào)速范圍及精度、
輸出頻率與負載特性和生產(chǎn)現(xiàn)場具體情況選擇
變頻器形式 25
2.3 變頻器容量的選擇方法 25
2.3.1 選擇通用變頻器容量的基本原則 25
2.3.2 在對現(xiàn)有設備進行改造時，選擇變頻器功率
的基本方法 26
2.3.3 根據(jù)負載類型選擇變頻器容量 26
2.3.4 根據(jù)電動機極數(shù)選擇變頻器容量 27
2.3.5 要想在高原上獲得輸送帶的速度，也就是以80Hz
運轉(zhuǎn)，選擇變頻器容量的方法 27
2.3.6 要想使兩臺2.2kW、4極電動機順序起動，用一臺
變頻器傳動時選擇變頻器容量的方法 28
2.3.7 根據(jù)變頻器需要驅(qū)動電動機的數(shù)量來選擇變頻器
容量 28
2.3.8 變頻器配套電動機功率的選擇方法 29
2.4 變頻器輸入與輸出側(cè)額定值的選擇方法 31
2.4.1 輸入側(cè)額定值的選擇方法 31
2.4.2 提高變頻器輸入側(cè)功率因數(shù)的方法 31
2.4.3 輸出側(cè)額定值的選擇方法 32
2.5 通用變頻器的選擇方法 33
2.5.1 通用變頻器的基本類型 33
2.5.2 各類負載選擇通用變頻器的方法 33
2.6 變頻器頻率與U/f線的選擇方法 34
2.6.1 變頻器長期工作頻率的選擇方法 34
2.6.2 變頻器U/f線的選擇方法 35
2.6.3 選擇變頻器最低工作頻率的方法 39
2.7 選擇變頻器時應注意的問題 40
2.7.1 負載具有恒轉(zhuǎn)矩特性 40
2.7.2 其他問題 40
第3章 變頻器用電動機與拖動系統(tǒng)的選擇方法 43
3.1 變頻器用電動機 43
3.1.1 類型 43
3.1.2 基本知識 43
3.2 同步電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)的類型與特點 47
3.2.1 類型 47
3.2.2 特點 48
3.3 變頻器配用電動機的選擇方法 49
3.3.1 對普通電動機進行選擇 49
3.3.2 對電動機容量進行選擇 50
3.3.3 根據(jù)變頻器容量配用電動機功率的方法 51
3.3.4 配套變頻器齒輪電動機使用頻率的選擇方法 51
3.3.5 繞線轉(zhuǎn)子異步電動機配套變頻器的選擇方法 53
3.3.6 與羅茨鼓風機配套變頻器的選擇方法 54
3.3.7 與單相電動機配套變頻器的選擇方法 55
3.3.8 與變極電動機配套變頻器的選擇方法 55
3.3.9 選擇與防爆電動機配套變頻器的方法 55
3.3.10 用于轉(zhuǎn)矩波動較大負載配套變頻器的選擇方法 56
3.3.11 與深井水泵配套變頻器的選擇方法 56
3.3.12 與離心機配套變頻器的選擇方法 57
3.4 選擇電動機配套變頻器時其他問題的考慮 57
3.4.1 電流、頻率的考慮 57
3.4.2 確定電動機輕載時電流值與變頻器額定電流值的
方法 58
3.4.3 選擇籠型電動機配套變頻器時的考慮 59
第4章 變頻器附屬部件的選擇方法 63
4.1 變頻器輸入與輸出保護電路元器件的選擇方法 63
4.1.1 外圍保護電路組成 63
4.1.2 隔離開關(guān)的選擇方法 64
4.1.3 前端快速熔斷器的選擇方法 64
4.1.4 斷路器的選擇方法 65
4.1.5 接觸器的選擇方法 65
4.1.6 直流電抗器的作用 65
4.1.7 直流電抗器的選擇方法 65
4.1.8 直流電抗器參數(shù)的選擇方法 66
4.2 變頻器輸入電路中電抗器的選擇方法 66
4.2.1 電抗器的作用 66
4.2.2 是否需要設置輸入電抗器的確定方法 67
4.2.3 電抗器電壓的選擇方法 68
4.2.4 單相變頻器電抗器額定電流的選擇方法 69
4.2.5 三相變頻器電抗器額定電流的選擇方法 69
4.2.6 電抗器電感量的選擇方法 69
4.2.7 根據(jù)電動機容量選擇電抗器的方法 69
4.3 變頻器輸出電路中電抗器的選擇方法 70
4.3.1 輸出電抗器的作用 70
4.3.2 是否需要設置輸出電抗器的確定方法 70
4.3.3 輸出電抗器參數(shù)的選擇方法 71
4.4 變頻器輸入與輸出電路中電源濾波器的選擇方法 71
4.4.1 是否需要設置輸入側(cè)電源濾波器EMI的確定方法 71
4.4.2 輸入側(cè)電源濾波器參數(shù)的選擇方法 72
4.4.3 是否需要設置輸出側(cè)電源濾波器EMI的確定方法 72
4.4.4 輸出側(cè)電源濾波器參數(shù)的選擇方法 73
4.4.5 輸入與輸出濾波器的主要區(qū)別 73
4.5 變頻器使用制動器的選擇方法 74
4.5.1 制動器的類型 74
4.5.2 與選擇變頻器使用制動器有關(guān)的知識 74
4.5.3 制動器電動機制動襯的基本特點 75
4.5.4 制動器電動機對制動方式的基本要求 75
4.5.5 在選擇配套的變頻器時，根據(jù)制動要求不能使用
變頻器的確定方法 75
4.5.6 變頻器制動單元制動電阻的選擇方法 76
4.6 變頻器拖動系統(tǒng)的選擇方法 76
4.6.1 拖動系統(tǒng)傳動機構(gòu)的類型 76
4.6.2 與選擇變頻器拖動系統(tǒng)有關(guān)的知識 76
4.6.3 電動機驅(qū)動傳動機構(gòu)傳動比的確定方法 77
4.7 變頻器冷房裝置的選擇和電動機連接電纜選擇 77
4.7.1 冷房裝置的選擇 77
4.7.2 變頻器與電動機之間連接電纜等效電容的危害 78
第5章 變頻器主要參數(shù)的計算方法 79
5.1 選擇變頻器所需常用參數(shù)的計算方法 79
5.1.1 變頻器效率的確定方法 79
5.1.2 變頻器頻率調(diào)節(jié)比的確定方法 79
5.1.3 變頻器電壓調(diào)節(jié)比的確定方法 80
5.1.4 變頻器額定電流的確定方法 80
5.1.5 變頻器額定容量的確定方法 80
5.1.6 變頻器額定電流與額定容量選擇計算舉例 80
5.2 變頻調(diào)速系統(tǒng)電動機的計算方法 81
5.2.1 電動機輸出功率的計算方法 81
5.2.2 電動機電磁功率的計算方法 82
5.2.3 電動機轉(zhuǎn)差功率的計算方法 82
5.3 變頻器拖動系統(tǒng)的計算方法 82
5.3.1 對轉(zhuǎn)速進行折算的方法 82
5.3.2 對轉(zhuǎn)矩進行折算的方法 83
5.3.3 對飛輪力矩進行折算的方法 83
5.3.4 二次方律負載的節(jié)能效果計算方法 83
5.3.5 變頻器節(jié)能計算舉例 84
5.4 安裝變頻器配電柜與換氣裝置的選擇計算方法 84
5.4.1 安裝變頻器配電柜尺寸的確定方法 84
5.4.2 變頻器換氣裝置的選擇計算方法 86
5.5 變頻器制動裝置選擇計算方法 87
5.5.1 變頻器是否需要設置制動裝置 87
5.5.2 制動單元選擇計算方法 87
5.5.3 輸入與輸出保護電路中制動電阻電阻值的計算
方法 87
5.5.4 經(jīng)驗法確定變頻器制動電阻阻值的方法 87
5.5.5 制動電阻功率的確定方法 88
5.6 變頻器各種電量參數(shù)的計算方法 88
5.6.1 波形因數(shù)的計算方法 88
5.6.2 波頂因數(shù)的計算方法 88
5.6.3 輸入功率因數(shù)的計算方法 88
5.6.4 輸入功率的計算方法 90
5.6.5 直流回路功率的計算方法 90
5.6.6 輸出功率的計算方法 90
5.6.7 電動機軸上輸出功率的計算方法 91
5.6.8 變頻器頻率下降后電動機輸出功率的計算方法 91
5.6.9 變頻器頻率下降后其他各部分功率的計算方法 91
5.6.10 變頻器頻率下降后電動機電流的計算方法 92
5.6.11 變頻器頻率下降后直流回路電流的計算方法 92
5.6.12 變頻器的頻率下降后變頻器輸入側(cè)輸入電流的
計算方法 92
第6章 變頻器正確安裝、接線與調(diào)試 93
6.1 變頻器的安裝方法 93
6.1.1 與變頻器安裝有關(guān)的基本知識 93
6.1.2 變頻器安裝方式的確定方法 97
6.1.3 墻掛式安裝方法 97
6.1.4 控制柜式安裝方法 98
6.1.5 變頻器安裝時散熱問題的處理方法 98
6.1.6 在配電柜內(nèi)布置變頻器及其附件的方法 99
6.1.7 在有振動的場所安裝變頻器的方法 100
6.1.8 變頻器控制電路的安裝方法 100
6.2 變頻器的正確接線方法 102
6.2.1 與變頻器接線有關(guān)的基本知識 102
6.2.2 變頻器連接地線的方法 104
6.2.3 變頻器與電動機之間的連接方法 107
6.2.4 變頻器電源接線的連接方法 107
6.2.5 變頻器控制電路中各接線端腳功能識別方法 108
6.2.6 變頻器具體連線時實物端腳的識別方法 111
6.2.7 變頻器控制電路模擬量控制線的種類、類型、
線徑的選擇與連接 112
6.2.8 主電路的接線方法 115
6.2.9 制動電路的接線方法 117
6.2.10 采用變頻器對單相電動機進行調(diào)速時的
連接方法 119
6.2.11 更換小功率、同容量、不同生產(chǎn)廠家變頻器時
電動機接線的正確方法 120
6.3 變頻調(diào)速系統(tǒng)其他電路的接線方法 121
6.3.1 防線路干擾加接隔離變壓器的方法 121
6.3.2 短路保護裝置接線方面 122
6.3.3 過熱保護接線方面 122
6.4 變頻器安裝與維修后的調(diào)試方法 122
6.4.1 調(diào)試之前需要了解的情況 122
6.4.2 對變頻器進行通電檢查與調(diào)試方法 124
6.4.3 進行調(diào)試時出現(xiàn)問題的處理方法 125
6.4.4 變頻器具體連線后的初步調(diào)試方法舉例 127
6.4.5 采用改動參數(shù)解決變頻器在安裝調(diào)試中遇到的
一些特殊問題 130
第7章 變頻器的基本應用技能 132
7.1 變頻器應用基本知識 132
7.1.1 準備工作 132
7.1.2 預置變頻器功能參數(shù)的方法 132
7.1.3 與變頻器PID控制功能應用有關(guān)的知識 134
7.2 變頻器基本應用技能 138
7.2.1 變頻器升速與降速控制功能的應用方法 138
7.2.2 變頻器點動控制功能的應用方法 143
7.2.3 變頻器三線控制方式的應用方法 145
7.2.4 變頻器報警輸出端的應用方法 147
7.2.5 變頻器多功能輸出信號端腳的應用方法 148
7.2.6 變頻調(diào)速與工頻定速之間切換應用方法 149
7.2.7 變頻器造成周圍電子設備誤動作的處理方法 150
第8章 變頻器的正確使用 152
8.1　變頻器與功能使用有關(guān)的基本知識 152
8.1.1　功能碼的特點與類型 152
8.1.2　功能碼的分區(qū)編碼方式規(guī)律 153
8.1.3　功能碼其他編碼方式的規(guī)律 154
8.1.4　數(shù)據(jù)碼的特點 155
8.2　變頻器外接輸出端腳的識別方法 155
8.2.1　外接報警輸出端腳的識別方法 156
8.2.2　外接測量信號輸出端腳的識別方法 156
8.2.3　外接狀態(tài)信號輸出端腳的識別方法 157
8.3　變頻器鍵盤與外接基本操作功能 157
8.3.1　模式轉(zhuǎn)換按鍵 158
8.3.2　數(shù)據(jù)增、減按鍵 158
8.3.3　讀出、寫入按鍵 159
8.3.4　運行操作按鍵 160
8.3.5　復位按鍵的識別方法 160
8.3.6　外接基本操作功能 160
8.4　變頻器外接基本操作功能設置方法 161
8.4.1　起動頻率的設置方法 161
8.4.2　功能預置對節(jié)能效果的影響 162
8.4.3　自動降壓節(jié)能功能的特點 164
8.4.4　自動搜索節(jié)能功能的特點 164
8.4.5　自動搜索節(jié)能功能適用場合 165
8.4.6　使用節(jié)能型變頻器時注意事項 165
8.5　變頻器顯示功能的使用方法 165
8.5.1　顯示功能的主要特點 165
8.5.2　博士力士樂CVF-G3系列變頻器顯示功能的
使用方法 166
8.5.3　森蘭SB61系列變頻器顯示功能的使用方法 167
8.5.4　富士G11S系列變頻器LED顯示數(shù)據(jù)與參數(shù)的
設定方法 168
8.5.5　富士G11S系列變頻器LCD顯示數(shù)據(jù)與參數(shù)的
設定方法 169
8.6　變頻器睡眠與喚醒功能設置方法 170
8.6.1　恒壓供水系統(tǒng)的基本特點 170
8.6.2　恒壓供水睡眠與喚醒功能的判斷條件 170
8.6.3　艾默生TD2100系列變頻器睡眠與喚醒功能設置
方法 171
8.6.4　艾默生TD2100系列變頻器休眠工作狀態(tài)的特點 171
8.6.5　艾默生TD2100系列變頻器主水泵的喚醒條件 172
8.6.6　艾默生TD2100系列變頻器睡眠與喚醒功能參數(shù)
的設置方法 172
8.6.7　ABB ACS800系列變頻器主水泵進入休眠狀態(tài)
的條件 172
8.6.8　ABB ACS800系列變頻器主水泵的喚醒條件 172
8.6.9　ABB ACS800系列變頻器睡眠與喚醒功能參數(shù)的
設置方法 173
8.7　變頻器頻率檢測與下垂功能的使用方法 173
8.7.1　頻率檢測功能的作用 173
8.7.2　頻率檢測功能參數(shù)的設定方法 173
8.7.3　下垂功能的基本特點 175
8.7.4　是否使用下垂功能的確定方法 176
8.7.5　下垂功能參數(shù)的設置方法 177
8.8　變頻器加速功能的使用方法 177
8.8.1　各種變頻器加速時間的定義 177
8.8.2　正確理解變頻器的加速時間 179
8.8.3　加速時間的設定方法 180
8.8.4　正確理解變頻器的加速方式 180
8.8.5　線性加速方式的特點 180
8.8.6　加速方式數(shù)據(jù)的預置方法 181
8.8.7　S形加速方式的特點 183
8.8.8　S形加速方式適用場合 183
8.8.9　半S形加速方式的特點 183
8.8.10　半S形加速方式適用的場合 183
8.9　變頻器減速功能的使用方法 184
8.9.1　各種變頻器減速時間的定義 184
8.9.2　正確理解變頻器的減速時間 185
8.9.3　減速時間數(shù)據(jù)的設定方法 185
8.9.4　正確理解變頻器的減速方式 185
8.9.5　線性減速方式的特點 185
8.9.6　S形與半S形減速方式的特點 186
8.9.7　S形與半S形減速方式數(shù)據(jù)的設定方法 186
8.9.8　使用加、減速功能時需要注意的問題 187
8.10　變頻器停機功能的使用方法 187
8.10.1　停機方式的類型與特點 187
8.10.2　變頻器是否需要設置暫停減速功能的確定方法 188
8.10.3　減速特性的特點 188
8.11　變頻器點動加、減速功能的使用方法 189
8.11.1　點動加、減速功能的基本定義 189
8.11.2　常見變頻器點動加、減速時間功能數(shù)據(jù)的預置
方法 189
8.12　變頻器直流制動功能的使用方法 190
8.12.1　直流制動的特點 190
8.12.2　直流制動參數(shù)的設置方法 191
8.13　變頻器再起動功能的使用方法 191
8.13.1　變頻器故障跳閘后的再起動功能特點 191
8.13.2　故障跳閘后再起動功能參數(shù)的設置方法 192
8.13.3　瞬間停電再起動功能的特點 192
8.13.4　變頻器能否使用瞬間停電再起動功能的
確定方法 192
8.14　變頻器頻率設定方面的使用問題 193
8.14.1　變頻器頻率設定方面問題的處理方法 193
8.14.2　變頻器工作頻率超過60Hz的處理方法 193
8.15　使用變頻器時，轉(zhuǎn)速、溫度和灰塵方面注意事項 194
8.15.1　限制變頻器最低轉(zhuǎn)速的方法 194
8.15.2　轉(zhuǎn)矩方面的處理方法 194
8.15.3　夏季室內(nèi)無空調(diào)的處理方法 194
8.15.4　灰塵較多場合的處理方法 194
8.16　變頻器其他使用方面的問題 195
8.16.1　使用開環(huán)和閉環(huán)控制方式時變頻器的選用問題 195
8.16.2　變頻器低頻給定U/f參數(shù)方面的問題 195
8.16.3　變頻器與電動機之間設置交流繼電器的危害 196
8.16.4　變頻器的防雷方法 196
參考文獻 520