下面我們一起來(lái)認(rèn)識(shí)下臺(tái)達(dá)變頻器
臺(tái)達(dá)VFD變頻器目前已在工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)建立廣泛的品牌知名度。各系列產(chǎn)品針對(duì)力矩、損耗、過(guò)載、超速運(yùn)轉(zhuǎn)等不同操作需求而設(shè)計(jì)，并依據(jù)不同的產(chǎn)業(yè)機(jī)械屬性作調(diào)整；可提供客戶最多元化的選擇，并廣泛應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域。具有高功率體積比、品質(zhì)卓越、能針對(duì)不同行業(yè)開發(fā)專用產(chǎn)品的特點(diǎn)。
臺(tái)達(dá)變頻器簡(jiǎn)介
變頻器是臺(tái)達(dá)自動(dòng)化的開山之作，也是目前臺(tái)達(dá)自動(dòng)化銷售額最大的產(chǎn)品。
在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中，臺(tái)達(dá)變頻器始終保持著強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭，在高端產(chǎn)品市場(chǎng)和經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品市場(chǎng)均斬獲頗豐。在應(yīng)用領(lǐng)域，繼OEM市場(chǎng)取得不可撼動(dòng)的市場(chǎng)地位之后，2008年，臺(tái)達(dá)變頻器又將目光投向了更廣闊的領(lǐng)域——電梯、起重、空調(diào)、冶金、電力、石化以及節(jié)能減排項(xiàng)目，都是長(zhǎng)袖善舞之所。在參與這些工程項(xiàng)目的過(guò)程中，臺(tái)達(dá)變頻器團(tuán)隊(duì)提供系統(tǒng)解決方案的能力也得以提升。同時(shí)，臺(tái)達(dá)又不斷推出高端產(chǎn)品，拓展在高端領(lǐng)域的應(yīng)用，以實(shí)力取勝競(jìng)爭(zhēng)日趨白熱化的變頻器市場(chǎng)。
臺(tái)達(dá)變頻器常見種類
臺(tái)達(dá)變頻器在中國(guó)生產(chǎn)的常用型號(hào)有如下幾種：
CH2000H系列：起重專用高性能矢量型
CH2000系列：高性能矢量變頻器
C200系列：勁智型控制型變頻器
CT2000系列：高防護(hù)型變頻器
臺(tái)達(dá)變頻器CH2000
臺(tái)達(dá)變頻器CH2000[1]
HES系列：伺服油電節(jié)能系統(tǒng)
VFD-CP2000系列：無(wú)感測(cè)矢量控制型
IED系列：電梯一體機(jī)
VFD-C2000：高階磁束矢量控制型
VFD-E系列：內(nèi)置PLC型
VFD-EL系列：多功能/迷你型
VFD-VJ系列：油電伺服驅(qū)動(dòng)器
VFD-VE系列：高性能磁束矢量控制型
VFD-VL系列：電梯專用型
VFD-DD系列：永磁同步門機(jī)驅(qū)動(dòng)型
VFD-M-D系列：電梯門機(jī)控制型
臺(tái)達(dá)變頻器參數(shù)設(shè)置
變頻器的運(yùn)行和相關(guān)參數(shù)的設(shè)置：
變頻器的設(shè)定參數(shù)多，每個(gè)參數(shù)均有一定的選擇范圍，
使用中常常遇到因個(gè)別參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，導(dǎo)致變頻器不能正常工作的現(xiàn)象。
控制方式：即速度控制、轉(zhuǎn)距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根據(jù)控制精度，需要進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)辨識(shí)。
最低運(yùn)行頻率：即電機(jī)運(yùn)行的最小轉(zhuǎn)速，電機(jī)在低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，其散熱性能很差，電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在低轉(zhuǎn)速下，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)燒毀。而且低速時(shí)，其電纜中的電流也會(huì)增大，也會(huì)導(dǎo)致電纜發(fā)熱。
最高運(yùn)行頻率：一般的變頻器最大頻率到60Hz，有的甚至到400 Hz，高頻率將使電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，這對(duì)普通電機(jī)來(lái)說(shuō)，其軸承不能長(zhǎng)時(shí)間的超額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，電機(jī)的轉(zhuǎn)子是否能承受這樣的離心力。
載波頻率：載波頻率設(shè)置的越高其高次諧波分量越大，這和電纜的長(zhǎng)度，電機(jī)發(fā)熱，電纜發(fā)熱變頻器發(fā)熱等因素是密切相關(guān)的。
電機(jī)參數(shù)：變頻器在參數(shù)中設(shè)定電機(jī)的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、最大頻率，這些參數(shù)可以從電機(jī)銘牌中直接得到。
跳頻：在某個(gè)頻率點(diǎn)上，有可能會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象，特別在整個(gè)裝置比較高時(shí)；在控制壓縮機(jī)時(shí)，要避免壓縮機(jī)的喘振點(diǎn)。
臺(tái)達(dá)變頻器控制方式
低壓通用變頻輸出電壓為380～650V，輸出功率為0.75～400kW，工作頻率為0～400Hz，它的主電路都采用交—直—交電路。其控制方式經(jīng)歷了以下四代。1U/f=C的正弦脈寬調(diào)制(SPWM)控制方式：其特點(diǎn)是控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低，機(jī)械特性硬度也較好，能夠滿足一般傳動(dòng)的平滑調(diào)速要求，已在產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是，這種控制方式在低頻時(shí)，由于輸出電壓較低，轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比較顯著，使輸出最大轉(zhuǎn)矩減小。另外，其機(jī)械特性終究沒(méi)有直流電動(dòng)機(jī)硬，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意，且系統(tǒng)性能不高、控制曲線會(huì)隨負(fù)載的變化而變化，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢、電機(jī)轉(zhuǎn)矩利用率不高，低速時(shí)因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)的存在而性能下降，穩(wěn)定性變差等。因此人們又研究出矢量控制變頻調(diào)速。
電壓空間矢量(SVPWM)控制方式：
它是以三相波形整體生成效果為前提，以逼近電機(jī)氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)軌跡為目的，一次生成三相調(diào)制波形，以內(nèi)切多邊形逼近圓的方式進(jìn)行控制的。經(jīng)實(shí)踐使用后又有所改進(jìn)，即引入頻率補(bǔ)償，能消除速度控制的誤差；通過(guò)反饋估算磁鏈幅值，消除低速時(shí)定子電阻的影響；將輸出電壓、電流閉環(huán)，以提高動(dòng)態(tài)的精度和穩(wěn)定度。但控制電路環(huán)節(jié)較多，且沒(méi)有引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)，所以系統(tǒng)性能沒(méi)有得到根本改善。矢
量控制(VC)方式：
矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動(dòng)機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過(guò)三相－二相變換，等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流Ia1Ib1，再通過(guò)按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向旋轉(zhuǎn)變換，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流Im1、It1(Im1相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流；It1相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流)，然后模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，求得直流電動(dòng)機(jī)的控制量，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的坐標(biāo)反變換，實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的控制。其實(shí)質(zhì)是將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī)，分別對(duì)速度，磁場(chǎng)兩個(gè)分量進(jìn)行獨(dú)立控制。通過(guò)控制轉(zhuǎn)子磁鏈，然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場(chǎng)兩個(gè)分量，經(jīng)坐標(biāo)變換，實(shí)現(xiàn)正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時(shí)代的意義。然而在實(shí)際應(yīng)用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測(cè)，系統(tǒng)特性受電動(dòng)機(jī)參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動(dòng)機(jī)控制過(guò)程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜，使得實(shí)際的控制效果難以達(dá)到理想分析的結(jié)果。
直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)方式：
1985年，德國(guó)魯爾大學(xué)的DePenbrock教授首次提出了直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術(shù)。該技術(shù)在很大程度上解決了上述矢量控制的不足，并以新穎的控制思想、簡(jiǎn)潔明了的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的動(dòng)靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展。目前，該技術(shù)已成功地應(yīng)用在電力機(jī)車牽引的大功率交流傳動(dòng)上。直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標(biāo)系下分析交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型，控制電動(dòng)機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩。它不需要將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī)，因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復(fù)雜計(jì)算；它不需要模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制，也不需要為解耦而簡(jiǎn)化交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型。
矩陣式交—交控制方式：
VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點(diǎn)是輸入功率因數(shù)低，諧波電流大，直流電路需要大的儲(chǔ)能電容，再生能量又不能反饋回電網(wǎng)，即不能進(jìn)行四象限運(yùn)行。為此，矩陣式交—交變頻應(yīng)運(yùn)而生。由于矩陣式交—交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié)，從而省去了體積大、價(jià)格貴的電解電容。它能實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)為l，輸入電流為正弦且能四象限運(yùn)行，系統(tǒng)的功率密度大。該技術(shù)目前雖尚未成熟，但仍吸引著眾多的學(xué)者深入研究。其實(shí)質(zhì)不是間接的控制電流、磁鏈等量，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控制量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。具體方法是：
1、控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測(cè)器，實(shí)現(xiàn)無(wú)速度傳感器方式；
2、自動(dòng)識(shí)別(ID)依靠精確的電機(jī)數(shù)學(xué)模型，對(duì)電機(jī)參數(shù)自動(dòng)識(shí)別；
3、算出實(shí)際值對(duì)應(yīng)定子阻抗、互感、磁飽和因素、慣量等算出實(shí)際的轉(zhuǎn)矩、定子磁鏈、轉(zhuǎn)子速度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制；
4、實(shí)現(xiàn)Band—Band控制按磁鏈和轉(zhuǎn)矩的Band—Band控制產(chǎn)生PWM信號(hào)，對(duì)逆變器開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制。
矩陣式交—交變頻具有快速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)(<2ms)，很高的速度精度(±2%，無(wú)PG反饋)，高轉(zhuǎn)矩精度(<+3%)；同時(shí)還具有較高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩及高轉(zhuǎn)矩精度，尤其在低速時(shí)(包括0速度時(shí))，可輸出150%～200%轉(zhuǎn)矩。
臺(tái)達(dá)變頻器故障分析
臺(tái)達(dá)變頻器過(guò)流故障：過(guò)流故障可分為加速、減速、恒速過(guò)電流。其可能是由于變頻器的加減速時(shí)間太短、負(fù)載發(fā)生突變、負(fù)荷分配不均，輸出短路等原因引起的。這時(shí)一般可通過(guò)延長(zhǎng)加減速時(shí)間、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(guò)流故障，說(shuō)明變頻器逆變電路已環(huán)，需要更換變頻器。
臺(tái)達(dá)變頻器過(guò)載故障：過(guò)載故障包括變頻過(guò)載和電機(jī)過(guò)載。其可能是加速時(shí)間太短，電網(wǎng)電壓太低、負(fù)載過(guò)重等原因引起的。一般可通過(guò)延長(zhǎng)加速時(shí)間、延長(zhǎng)制動(dòng)時(shí)間、檢查電網(wǎng)電壓等。負(fù)載過(guò)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(rùn)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。
臺(tái)達(dá)變頻器欠壓：說(shuō)明變頻器電源輸入部分有問(wèn)題，需檢查后才可以運(yùn)行。
臺(tái)達(dá)變頻器輸出端打火：拆開檢查后發(fā)現(xiàn)IGBT逆變模塊擊穿，驅(qū)動(dòng)電路印刷電路板嚴(yán)重?fù)p壞，正確的解決辦法是先將損壞IGBT逆變模塊拆下，拆的時(shí)候主要應(yīng)盡量保護(hù)好印刷電路板不受人為二次損壞，將驅(qū)動(dòng)電路上損壞的電子原器件逐一更換以及印刷電路板上開路的線路用導(dǎo)線連起來(lái)（這里要注意要將燒焦的部分刮干凈，以防再次打火），再六路驅(qū)動(dòng)電路阻值相同，電壓相同的情況下使用視波器測(cè)量波形，但變頻器一開，就報(bào)OCC故障（臺(tái)達(dá)變頻器無(wú)IGBT逆變模塊開機(jī)會(huì)報(bào)警）使用燈泡將模塊的P1和印板連起來(lái)，其他的用導(dǎo)線連，再次啟動(dòng)還跳，確定為驅(qū)動(dòng)電路還有問(wèn)題，逐一更換光耦，后發(fā)現(xiàn)該驅(qū)動(dòng)電路的光耦帶檢測(cè)功能，其中一路光耦檢測(cè)功能損壞，更換新的后，啟動(dòng)正常。
