异步电动机的变频启动

异步电动机的变频启动异步电动机的变频启动 2009 03 02 09 25 21 一 变频器概念 从异步电动机的转速公式 n 60f 1 s p 式中 n 电机转速 f 电源 频率 p 电机的极对数 s 转差率 中可以看出 当 p 不变 均匀的改变电源 的频率 就可以连续改变电动机的同步转速 这种调速称为变频调速 二 变频器分类 原理 变频调速装置的关键设备是电动机变频调速器 也叫变频器 变频器有交 交变频器 由三相反并联闸晶管可逆桥式 采用电网自然换 相原理组成变频器 交 直 交变频器 三 变频器接线图三 变频器接线图 3 1 主回路接线 1 变频器三相交流输入端子 r s t 电源输入端子通过线路保护用断路器或带漏电保护的断路器连接到三 相交流电源 无需考虑连接相序 这里要特别注意的是 三相交流电源绝对不 能直接接到变频器输出端子 否则将导致变频器内部器件损坏 2 变频器三相交流输出端子 U V W 输出端子应按正确的相序接入电机 如果电机方向不对 则交换 u v w 中的任意两相即可 也可以通过设置变频器参数来实现 要注意的是 输出端不能接进相电容器和电涌吸收器 3 直流电抗器连接端子 P P 直流电抗器连接端子接改善功率因数用的直流电抗器 端子上连接有 短路导体 使用直流电抗器时 先要取出此短路导体 注意 不使用直流电抗器时 该导体就不用去掉 4 制动单元连接端子 P B 一般小功率变频器 0 75 15kw 内置制动电阻 而 18 5kw 以上制动电 阻须外置 5 直流电源输入端子 外置制动单元的直流输入端子 分别为直流母线的正负极 6 接地端子 pe 变频器会产生漏电流 载波频率越大 漏电流越大 变频器整机的漏 电流大于 3 5ma 漏电流的大小由使用条件决定 为保证安全 变频器和电机 必须接地 3 2 注意事项 1 接地电阻应小于 10 接地电缆的线径要求 应根据变频器功率 的大小而定 2 切勿与焊接机及其它动力设备共用接地线 3 如果供电线路是零地共用的话 最好考虑单独敷设地线 4 多台变频器接地 则应分别和大地相连 请勿使接地线形成回路 3 3 控制回路端子接线 1 由于低压变频器控制回路电缆的过电流一般都很小 所以控制回 路电缆的尺寸规格可以规范化 为避免干扰引起的误动作 控制回路连接线应 采用绞合的屏蔽线 2 控制线与主回路电缆铺设 变频器控制线与主回路电缆或其它电力电缆分开铺设 且尽量远离主 电路 100mm 以上 尽量不和主电路电缆平行铺设 不和主电路交叉 必须交叉 时 应采取垂直交叉的方法 3 电缆的屏蔽 变频器电缆的屏蔽可利用已接地的金属管或者带屏蔽的电缆 屏蔽层 一端接变频器控制电路的公共端 com 但不要接到变频器地端 e 屏蔽层另 一端悬空 4 开关量控制线 变频器开关量控制线允许不使用屏蔽线 但同一信号的两根线必须互 相绞在一起 绞合线的绞合间距应尽可能小 并将屏蔽层接在变频器的接地端 e 上 信号线电缆最长不得超过 50m 5 控制回路的接地 弱电压电流回路的电线取一点接地 接地线不作为传送信号的电路 使用 电线的接地在变频器侧进行 使用专设的接地端子 不与其他的接 地端子共用 3 4 主电路的外围电路 在输入电路 即电源端 通常应接断路器 QS 俗称自动空气开关或空气开 关 和接触器 KM VF 为变频器的代号 断路器的作用是在安装 检查 或维修变频器时 关断 QS 既能使 VF 和电 源 L1 L3 隔离 此外 QS 有短路等自动跳闸保护功能 接触器又叫交流接触器 它在电路中的作用就是便于操作 当变频器发生 故障时 它能迅速切断变频器电源 在绝大数情况下 变频器的输出端应直接接至电动机 在输出端接线时 应注意如下事项 1 VF 和 M 之间 不允许接入接触器 这样就杜绝电动机在某一频率 下直接启动 引起过电流 2 VF 和 M 之间 不需要再接热继电器 因为 VF 具有热保护功能 3 如果用一台变频器启动多台电动机 则每台电动机均可串接热继电 器 4 变频器的输出端不允许接电容器 不允许用电容器滤波 也不允许 接电容式单相电动机 变频器的主电路图 用变频器 1VF 可以分别对鼓风机 M1 M2 进行控制 1KM11 和 1KM21 分别是 用来变频器切换 M1 和 M2 鼓风机的交流接触器 同一时间变频器只能对其中一 台鼓风机进行启动 停止及调速等操作 四 变频器绝缘四 变频器绝缘 对主回路进行安装前的绝缘试验 1 变频器主回路的绝缘试验一般采用 5000v 兆欧表 2 将变频器主回路 控制回路的端子与外部电路的连接线全部拆开 3 用电线将变频器的公用端子 COM 有的记作 CM 与主接线端子 R S T U V W P P B 等 接牢 注意电线裸露部分不得与外壳或零部 件接触 4 兆欧表的另一端与变频器的接地端子 PE 接牢 5 已 120r min 的转速摇动兆欧表 测量值大于 5 兆欧时 绝缘正常 对控制回路进行安装前的绝缘试验 1 将变频器控制回路端子与外部电路的连接线全部拆开 2 用 500v 兆欧表将控制端子逐个与 COM 端连接 测量大于 1 兆欧时 绝缘正常 五 变频器通风五 变频器通风 变频器在运行过程中有功率损耗 并转换为热能 使自身的温度升高 粗略地说 每 1kva 的变频器容量 其损耗功率约为 40w 50w 因此 安装变频器时要考虑变频器散热 问题 要考虑如何把变频器运行时产生的热量充分地散发出去 因此要讲究安装方式 1 壁挂式安装 变频器的外壳设计比较牢固 一般情况下 允许直接安装在墙壁上 称为壁挂式 为 了保证通风良好 所有变频器都必须垂直安装 变频器与周围物体之间的距离应满足下列 条件 两侧大于 100mm 上下大于 150mm 而且为了防止杂物掉进变频器的出风口阻塞 风道 在变频器出风口的上方最好安装档板 2 柜式安装方式 当现场的灰尘过多 湿度比较大 或变频器外围配件比较多 需要和变频器安装在一 起时 可以采用柜式安装 变频器柜式安装是目前最好的安装方式 因为可以起到很好的 屏蔽幅射干扰 同时也能防灰尘 防潮湿 防光照等作用 柜式安装方式的注意事项 单台变频器采用柜内冷却方式时 变频柜顶端应安装抽风式冷却风扇 并尽量装在 变频器的正上方 这样便于空气流通 多台变频器安装应尽量并列安装 如必须采用纵向方式安装 应在两台变频器间加 装隔板 由于冷却风扇是易损品 所以变频器风扇多采用温度开关控制 当变频器 内的温度大于设定的温度时 冷却风扇运行 一旦变频器内温度小于温度开关 设定的温度 冷却风扇即停止运行 六 变频器的防雷六 变频器的防雷 变频器装置的防雷击措施是确保变频器安全运行的另一重要外设措施 特别在雷电活跃地区或活跃季节 这一问题尤为重要 现在的变频器产品 一般都设有雷电吸收网络 主要用来防止因瞬间 的雷电侵入 使变频器损坏 但是在实际工作中 特别是电源线架空引入的情 况下 单靠变频器自带的雷电吸收网络是不能满足要求 还需要设置变频器专 用避雷器 具体措施有 1 可在电源进线处装设变频专用避雷器 选件 2 或按规范要求在离变频器 20m 的远处预埋钢管做专用接地保护 3 如果电源是电缆引入 则应做好控制室的防雷系统 以防雷电窜 入破坏设备 实践表明 以上方法基本上能够有效防范雷击 七 注意事项 七 注意事项 1 参数设置中注意事项 使用变频器之前 将变频器输出电压设为 380v 基底频率设为 50hz 对驱动泵类和风机负载最高频率和上线频率设为 50hz 下限频率设为 15 20hz 加减速时间应根据电动机容量和负载惯性确定 11kw 变频器可设置的小一点 10s 之内 11kw 以上的变频器可设置的长一点 15 60s 2 接线过程中注意事项 不要将电源线接到变频器的输出端子上 不要将 变频器输出端子排上的 N 端子误认为是电源中性线端子 控制回路接线应与 主回路接线尽量远离 3 接地注意事项 变频器接地端子 PE 接地电阻越小越好 接地导线截面 积应不小于 2mm2 长度应控制在 20m 之内 变频器的接地必须与动力设备接地 分开 不能共同接地 信号输入线的屏蔽层应接至 PE 上 其另一端决不能接于 地端 否则会引起信号变化波动 使系统震荡不止 4 运行中注意事项 变频器的运行和停止操作不要采用通断变频器电源的 方式 而应使用变频器控制端子上的运行和停止端子 或使用操作键盘上的运 行与停止按钮 起转试验 使工作频率