ABB变频器知识大全

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  abb变频器*概述

  ABB电气传动系统有限公司是ABB集团在中国地区交、直流传动产品]的主要供货厂商,我们生产销售的传动产品用于从0.12kW至27,000kW的电机速度控制,广泛应用于传送带、挤压机、提升机及风机、泵类负载。在冶金、石化、空调、制冷、供水、建材、印刷及纺织等诸多领域都得到了客户普遍认可及好评。

  交流变频器用于控制标准感应电机的速度和转矩,而标准感应电机则是工业领域的主要设备。ABB是全球变频控制器和电机领域的市场引领者。

  交流变频技术扩展了电机的转速范围——由零一直到远高于额定速度——从而使被传动过程的生产效率得到显著提高。在只需要一个较低容量的情况下,变频器通过降低电机转速来节约能源。

  abb变频器*工作原理

  通过将380V交流电压整流滤波成为平滑的510V直流电压,再通过逆变器件将510V直流电压变成频率与电压均可调的交流电压,电压调节范围在0V--380之间;频率可调范围在0HZ--600HZ之间。以达到控制电动机无极调速的目的。

  abb变频器*性能

  完美匹配风机水泵:

  增强的PFC应用:最多可控制7(1+6)个泵;能切换更多的泵。

  SPFC:循环软起功能;可依次调节每个泵。

  多点U/F曲线:可自由定义5点U/F曲线;可灵活广泛的应用。

  超越模式:应用于隧道风机的火灾模式; 应用于紧急情况下。

  PID调节器:两个独立的内置PID控制器:PID1和PID2,PID1可设置两套参数;通过PID2可控制一个独立的外部阀门。

  更经济:

  直觉特性:噪音最优化,当传动温度降低时增加开关频率,可控的冷却风机,仅在需要时启动;可随机分布开关频率,从而降低噪音,极大改善了电机噪音,降低传动噪音并提高功效。

  磁通优化:负载降低时自动降低电机磁通;极大地降低能耗和噪音。

  连接性:简单安装,可并排安装,容易连接电缆,通过多种I/O连接和即插式可选件方便地连接到现场总线系统上;减少安装时间,节约安装空间,可靠的电缆连接。

  更环保:

  EMC:适用于第一及第二环境的RFI滤波器为标配;不需要额外的外部滤波器。

  电抗器:变感电抗器:根据不同的负载匹配电感量,因此抑制和减少谐波;降低总谐波

  其它:

  高级控制盘:2个功能键,功能随状态不同而改变,内置帮助键,已修改的参数列表;容易配置和调试,快速启动,快速进入参数。

  现场总线:内置RS485接口,使用Modbus协议,即插式现场总线模块作为可选件;降低了成本。

  abb变频器*使用寿命

  1、电磁干扰对变频器的影响

  在现代工业控制系统中,多采用微机或者PLC 控制技术,在系统设计或者改造过程中,一定要注意变频器对微机控制板的干扰问题。变频器受外界干扰来源如图1 所示,由于用户自己设计的微机控制板一般工艺水平差,不符合EMC国际标准,在采用变频器后,产生的传导和辐射干扰,往往导致控制系统工作异常,因此需要采取下述必要措施。

  1)良好的接地。电机等强电控制系统的接地线必须通过接地汇流排可靠接地,微机控制板的屏蔽地,应单独接地。对于某些干扰严重的场合,建议将传感器、I/0接口屏蔽层与控制板的控制地相连。

  2)给微机控制板输入电源加装EMI滤波器、共模电感、高频磁环等,可以有效抑制传导干扰。另外,在辐射干扰严重的场合,如周围存在GSM、或者小灵通基站时,可以对微机控制板添加金属网状屏蔽罩进行屏蔽处理。

  3)给变频器输入端加装EMI 滤波器,可以有效抑制变频器对电网的传导干扰,加装输入交流和直流电抗器,可以提高功率因数,减小谐波污染,综合效果好。在某些电机与变频器之间距离超过100 m 的场合,需要在变频器侧添加交流输出电抗器,解决因为输出导线对地分布参数造成的漏电流保护和减少对外部的辐射干扰。一个行之有效的方法就是采用钢管穿线或者屏蔽电缆的方法,并将钢管外壳或者电缆屏蔽层与大地可靠连接。值得注意的是在不添加交流输出电抗器时,如果采用钢管穿线或者屏蔽电缆的方法,增大了输出对地的分布电容,容易出现过流。当然在实际应用中一般采取其中的一种或者几种方法。

  4)对模拟传感器检测输入和模拟控制信号进行电气屏蔽和隔离。在变频器组成的控制系统设计过程中,建议尽量不要采用模拟控制,特别是控制距离大于1m,跨控制柜安装的情况下。因为变频器一般都有多段速设定、开关频率量输入输出,可以满足要求。如果非要用模拟量控制时,建议一定采用屏蔽电缆,并在传感器侧或者变频器侧实现远端一点接地。如果干扰仍旧严重,需要实现DC/DC隔离措施。可以采用标准的DC/DC模块,或者采用对v/f转换光隔离,再采用频率设定输入的方法。

  2、工作环境的影响

  在变频器实际应用中,由于国内客户除少数有专用机房外,大多为了降低成本,将变频器直接安装于工业现场。工作现场一般有灰尘大、温度高、湿度大的问题,还有如铝行业中有金属粉尘、腐蚀性气体等等。因此必须根据现场情况做出相应的对策,如图2 所示。

  1)变频器应该安装在控制柜内部。

  2)变频器最好安装在控制柜内的中部;变频器要垂直安装,正上方和正下方要避免安装可能阻挡排风、进风的大元件。

  3)变频器上、下部边缘距离控制柜顶部、底部、或者隔板、或者必须安装的大元件等的最小间距,应该大于300 mm。

  4)如果特殊用户在使用中需要取掉键盘,则变频器面板的键盘孔,一定要用胶带严格密封或者采用假面板替换,防止粉尘大量进入变频器内部。

  5)在多粉尘场所,特别是多金属粉尘、絮状物的场所使用变频器时,总体要求控制柜整体密封,专门设计进风口、出风口进行通风;控制柜顶部应该有防护网和防护顶盖出风口;控制柜底部应该有底板和进风口、进线孔,并且安装防尘网。

  6)多数变频器厂家内部的印制板、金属结构件均未进行防潮湿霉变的特殊处理,如果变频器长期处于恶劣工作环境下,金属结构件容易产生锈蚀。导电铜排在高温运行情况下,会更加剧锈蚀的过程,对于微机控制板和驱动电源板上的细小铜质导线,锈蚀将造成损坏。因此,对于应用于潮湿和和含有腐蚀性气体的场合,必须对所使用变频器的内部设计有基本要求,例如印刷电路板必须采用三防漆喷涂处理,对于结构件必须采用镀镍铬等处理工艺。除此之外,还需要采取其它积极、有效、合理的防潮湿、防腐蚀气体的措施。

  3、电网质量对变频器的影响

  在冲击负载如电焊机、电弧炉、轧钢机等场合,电压经常出现闪变;在一个车间中,有多台变频器等容性整流负载在工作时,其产生的谐波对于电网质量有很严重的污染,对设备本身也有相当的破坏作用,轻则不能够连续正常运行,重则造成设备输入回路的损坏。可以采取下列的措施。

  1)在冲击负载如电焊机、电弧炉、轧钢机等场合建议用户增加无功静补装置,提高电网功率因数和质量。

  2) 在变频器比较集中的车间,建议采用集中整流,直流共母线供电方式。建议用户采用12脉冲整流模式。优点是谐波小、节能,特别适用于频繁起动、制动,电动机处于既电动运行与发电运行的场合。

  3)变频器输入侧加装无源LC滤波器,减小输入谐波,提高功率因数,可靠性高,效果好。

  4)变频器输入侧加装有源PFC 装置,效果最好,但成本较高。

  abb变频器*运行维护

  1、 运行中的变频器要求定期吹尘,西区运行环境较差的变频器要求每周吹尘一次,ACS401型可以不停电进行;中区、东区ACS401型变频器要求每月吹尘一次,ACS500型和ACS600型变频器有停车机会时,每月吹尘一次,不能停车的利用小修、中修、大修机会至少每半年吹尘一次;

  2、 ACS401、ACS501型变频器吹尘时拆下控制盘卸下前侧防护罩后将控制盘装好,以监视变频器的运行状况,用压力<3Kg的干燥空气通过塑料管将变频器进线端子、出线端子、控制端子、进线端子上侧、变频器右上方护罩内、后侧散热片之间吹净后,再沿四周防护罩散热网向内吹尘,至吹不出粉尘为止;

  3、 ACS500、ACS600型柜式变频器应在设备停运后进行吹尘,确认主电源停电后,分断变频器进线刀熔开关,打开柜门,摘下控制面板插头,拆下变频器前侧护板,用压力<3Kg的干燥空气通过塑料管将控制面板、控制接口板、电机控制主板等依次吹除干净,检查冷却风机内部积尘情况,积尘厚度超过1mm,应将风机拆下,清理通风道内部积尘,变频器解体清扫除尘每年一次;

  4、 变频器停运后应检查进线端子、出线端子、控制端子接线是否紧固,有无发热现象;

  5、 运行中的变频器应检查变频器模块温度,该数据由控制盘读出,ACS400型不能超过90℃、ACS500型不能超过60℃、ACS600型不能超过115℃,如发现变频器超温应及时通知车间;

  6、 巡检过程中应检查变频器故障记录参数,认真填写变频器点检记录表,出现故障记录及时通知车间;

  7、 运行中的变频器出现故障,到现场后应立即观察变频器液晶显示的故障记录,如变频器已经断电,送电后调出变频器最后一次的故障记录,并与变频器点检记录表核对,确是最后故障原因的,依据“变频器常见故障及处理”描述的步骤处理;

  8、 ACS400上的红色LED亮或闪动,表明有故障发生,绿色LED闪动表明有报警发生;红色LED亮可从控制盘复位,红色LED闪动需断电复位;

  9、 ACS500型变频器故障采用控制面板上的起停开关复位或断电复位;

  10、 ACS600型变频器按下控制盘上的任意键时,警告信息将会消失,一分钟后若警告状态没有消失,警告信息将会继续显示在控制盘上;通过按下RESET键,或通过数字输入或现场总线或关断输入电源一段时间能够将现有故障复位

  abb变频器*故障处理

  通过变频器的显示来判断故障点的所在

  (1) OC.过电流故障

  这可能是变频器里面最常见的故障了。我们首先要排除由于参数问题而导致的故障。例如电流限制加速时间过短都有可能导致过电流的产生。然后我们就必须判断是否电流检测电路出问题了。以FVR075G7S-4EX为例:我们有时会看到FVR075G7S-4EX在不接电机运行的时候面板也会有电流显示。电流来自于哪里呢这时就要测试一下它的3个霍尔传感器为确定那一相传感器损坏,我们可以每拆一相传感器的时候开一次机看是否会有过流显示经过这样试验后基本能排除OC故障。

  (2) OV.过电压故障

  我们首先要排除由于参数问题而导致的故障。例如减速时间过短以及由于再生负载而导致的过压等然后我们可以看一下输入侧电压是否有问题最后我们可以看一下电压检测电路是否出现了故障一般的电压检测电路的电压采样点都是中间直流回路的电压。

  我们以三肯SVF303为例它由直流回路取样后(530V左右的直流)通过阻值较大电阻降压后再由光耦进行隔离当电压超过一定值时显示“5”过压(此机器为数码管显示)我们可以看一下电阻是否氧化变值光耦是否有短路现象等。

  (3) UV.欠电压

  我们首先可以看一下输入侧电压是否有问题然后看一下电压检测电路故障判断和过压相同。

  (4) FU.快速熔断器故障

  在现行推出的变频器大多推出了快熔故障检测功能。(特别是大功率变频器)以LG030IH-4变频器为例。它主要是对快熔前面后面的电压进行采样检测当快熔损坏以后必然会出现快熔一端电压没有此时隔离光耦动作出现FU报警。更换快熔就因该能解决问题。特别应该注意的是在更换快熔前必须判断主回路是否有问题。

  (5) OH.过热

  主要引起原因变频器内部散热不好。我们可以检查散热风扇及通风通道。

  (6) SC.短路故障

  我们可以检测一下变频器内部是否有短路现象。我们以安川616G5A45P5为例我们检测一下内部线路可能不一定有短路现象此时我们可以检测一下功率模块有可能出现了故障在驱动电路正常的情况下更换功率模块应该能修复机器。