測試逆變電路
將紅表棒接到P端,黑表棒分別接U、V、W上,應該有幾十歐的阻值,且各相阻值基本相同。將黑表棒N端,,反相應該為無窮大,重復以上步驟應得到相同結(jié)果,否則可確定逆變模塊有故障。
門極關斷(GTO)晶閘管 SCR在一段時間內(nèi),幾乎是能夠承受高電壓和大電流的半導體器件。因此,針對SCR的缺點,人們很自然地把努力方向引向了如何使晶閘管具有關斷能力這一點上,并因此而開發(fā)出了門極關斷晶閘管。
GTO晶閘管的基本結(jié)構和SCR類似,它的三個極也是:陽極(A)、陰極(K)和門極(G)。其圖行符號也和SCR相似,只是在門極上加一短線,以示區(qū)別。
GTO晶閘管的基本電路和工作特點是:
①在門極G上加正電壓或正脈沖(開關S和至位置1)GTO晶閘管即導通。其后,即使撤消控制信號(開關回到位置0),GTO晶閘管仍保持導通。可見,GTO晶閘管的導通過程和SCR的導通過程完全相同。
②如在G、K間加入反向電壓或較強的反向脈沖(開關和至位置2),可使GTO晶閘管關斷。用GTO晶閘管作為逆變器件取得了較為滿意的結(jié)果,但其關斷控制較易失敗,故仍較復雜,工作頻率也不夠高。而幾乎是與此同時,大功率管(GTR)迅速發(fā)展了起來,使GTO晶閘管相形見絀。因此,在大量的中小容量變頻器中,GTO晶閘管已基本不用。但其工作電流大,故在大容量變頻器中,仍居主要地位。
冷卻風扇
一般功率稍微大一點的變頻器, 都帶有冷卻風扇。同時,也建議在控制柜上出風口安裝冷卻風扇。進風口要加濾網(wǎng)以防止灰塵進入控制柜。 注意控制柜和變頻器上的風扇都是要的,不能誰替代誰。
其他關于散熱的問題
在海拔高于1000m的地方,因為空氣密度降低,因此應加大柜子的冷卻風量以改善冷卻效果。理論上變頻器也應考慮降容,1000m每-5%。但由于實際上因為設計上變頻器的負載能力和散熱能力一般比實際使用的要大, 所以也要看具體應用。 比方說在1500m的地方,但是周期性負載,如電梯,就不必要降容。
2。 開關頻率:變頻器的發(fā)熱主要來自于IGBT, IGBT的發(fā)熱有集中在開和關的瞬間。 因此開關頻率高時自然變頻器的發(fā)熱量就變大了。 有的廠家宣稱降低開關頻率可以擴容, 就是這個道理。
采用變頻器調(diào)速,將產(chǎn)生噪聲和振動,這是變頻器輸出波形中含有高次諧波分量所產(chǎn)生的影響。隨著運轉(zhuǎn)頻率的變化,基波分量、高次諧波分量都在大范圍內(nèi)變化,很可能引起與電動機的各個部分產(chǎn)生諧振等。噪聲問題及對策
(1)用變頻器傳動電動機時,由于輸出電壓電流中含有高次諧波分量,氣隙的高次諧波磁通增加,故噪聲增大。電磁噪聲由以下特征:由于變頻器輸出中的低次諧波分量與轉(zhuǎn)子固有機械頻率諧振,則轉(zhuǎn)子固有頻率附近的噪聲增大。變頻器輸出中的高次諧波分量與鐵心機殼軸承架等諧振,在這些部件的各自固有頻率附近處的噪聲增大。
變頻器傳動電動機產(chǎn)生的噪聲特別是刺耳的噪聲與PWM控制的開關頻率有關,尤其在低頻區(qū)更為顯著。一般采用以下措施平抑和減小噪聲:在變頻器輸出側(cè)連接交流電抗器。如果電磁轉(zhuǎn)矩有余量,可將U / f定小些。采用特殊電動機在較低頻的噪聲音量較嚴重時,要檢查與軸系統(tǒng)(含負載)固有頻率的諧振。
(2) 振動問題及對策變頻器工作時,輸出波形中的高次諧波引起的磁場對許多機械部件產(chǎn)生電磁策動力,策動力的頻率總能與這些機械部件的固有頻率相近或重合,造成電磁原因?qū)е碌恼駝?。對振動影響大的高次諧波主要是較低次的諧波分量,在PAM方式和方波PWM方式時有較大的影響。但采用正弦波PWM方式時,低次的諧波分量小,影響變小。
減弱或消除振動的方法,可以在變頻器輸出側(cè)接入交流電抗器以吸收變頻器輸出電流中的高次諧波電流成分。使用PAM方式或方波PWM方式變頻器時,可改用正弦波PWM方式變頻器,以減小脈動轉(zhuǎn)矩。從電動機與負載相連而成的機械系統(tǒng),為防止振動,必須使整個系統(tǒng)不與電動機產(chǎn)生的電磁力諧波。負載匹配及對策生產(chǎn)機械的種類繁多,性能和工藝要求各異,其轉(zhuǎn)矩特性不同,因此應用變頻器前首先要搞清電動機所帶負載的性質(zhì),即負載特性,然后再選擇變頻器和電動機。負載有三種類型:恒轉(zhuǎn)矩負載、風機泵類負載和恒功率負載。不同的負載類型,應選不同類型的變頻器。
(3) 恒轉(zhuǎn)矩負載恒轉(zhuǎn)矩負載又分為摩擦類負載和位能式負載。摩擦類負載的起動轉(zhuǎn)矩一般要求額定轉(zhuǎn)矩的150%左右,制動轉(zhuǎn)矩一般要求額定轉(zhuǎn)矩的左右,所以變頻器應選擇具有恒定轉(zhuǎn)矩特性,而且起動和制動轉(zhuǎn)矩都比較大,過載時間和過載能力大的變頻器,如FR-A540系列。位能負載一般要求大的起動轉(zhuǎn)矩和能量回饋功能,能夠快速實現(xiàn)正反轉(zhuǎn),變頻器應選擇具有四象限運行能力的變頻器,如FR-A241系列。
(4) 風機泵類負載風機泵類負載是典型的平方轉(zhuǎn)矩負載,低速下負載非常小,并與轉(zhuǎn)速平方成正比,通用變頻器與標準電動機的組合合適。這類負載對變頻器的性能要求不高,只要求經(jīng)濟性和可靠性,所以選擇具有U/f=const控制模式的變頻器即可,如FR-A540(L)。如果將變頻器輸出頻率提高到工頻以上時,功率急劇增加,有時超過電動機變頻器的容量,導致電動機過熱或不能運轉(zhuǎn),故對這類負載轉(zhuǎn)矩,不要輕易將頻率提高到工頻以上。
(5) 恒功率負載恒功率負載指轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比,但功率保持恒定的負載,如卷取機、機床等。對恒功率特性的負載配用變頻器時,應注意的問題:在工頻以上頻率范圍內(nèi)變頻器輸出電壓為定值控制,,所以電動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為恒功率特性,使用標準電動機與通用變頻器的組合沒有問題。而在工頻以下頻率范圍內(nèi)為U/f定值控制,電動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與負載轉(zhuǎn)矩又相反傾向,標準電動機與通用變頻器的組合難以適應,因此要專門設計。