Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Применение, неисправности, эксплуатация преобразователей частоты (ПЧ), устройств плавного пуска (УПП, Soft Starter), принцип работы...

Модератор: KopylovSergey

Аватара пользователя
admin
Администратор
Сообщения: 1008
Зарегистрирован: 18 янв 2012, 01:25
Откуда: Екатеринбург (Первоуральск)
Контактная информация:

Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение admin » 09 апр 2012, 10:06

Часто приобретя частотные преобразователь, мы открываем инструкцию, видим тысячу параметров, приходим в ужас…, оставляем всё как есть, и применяем частотный преобразователь с параметрами, установленными по умолчанию. К сожалению, в данном случае преобразователь используется неэффективно. Так поступает почти 80% потребителей частотных преобразователей.
В доступной форме расскажем о том, что может современный частотный преобразователь, какие функции он может выполнять, и на какие моменты стоит обратить внимание.
Всё о чём будет сказано ниже применимо почти ко всем частотным преобразователям различных производителей.

Подключение.
Для того чтобы подключить частотный преобразователь, не достаточно просто открыть страницу со схемой подключения, и увидев там знакомые символы питающих линий и электродвигателя, просто присоединяем провода по схеме. Пред этим стоит обратить на рекомендованные производителем сечения и типы проводов, и дополнительного оборудования. Это крайне важно, для беспроблемной эксплуатации преобразователя частоты.
Далее мы видим на схеме варианты подключения дополнительного оборудования, такого как реакторы постоянного тока, тормозные блоки и фильтры, входные и выходные фильтры. Что для чего нужно?
Реактор (катушка индуктивности) постоянного тока подключается (в разрыв) к плюсовой цепи звена постоянного тока. В частотных преобразователях напряжение выпрямляется, заряжаются конденсаторы большой ёмкости, а потом из этого постоянного напряжения с помощью IGBT транзисторов управляемых ШИМ получается выходное напряжение заданной амплитуды и частоты. Конденсатор во время работы часто заряжается- разряжается, с частотой равной частоте ШИМ, это негативно сказывается на его сроке службы и ещё вызывает помехи в электрической сети. Если представить конденсатор хранилищем напряжения, а реактор хранилищем тока, то работа в паре этих устройств благотворно скажется и на сроке службы частотного преобразователя и на искажение в питающей сети. Срок службы преобразователей и без реакторов достаточно долог, но если стоит задача сделать очень надёжную систему, можно их поставить.

Тормозные резисторы.

Для управления замедлением в большинстве не инерционных нагрузок достаточно простого снижения частоты и напряжения по определённому закону (например насосы), но для инерционных нагрузок и нагрузок требующих быстрой остановки (управление приводами тележек, лифтов, кранов), необходимо использовать динамическое торможение. Динамическое торможение подразумевает рассеивание энергии выделяемой двигателем (двигатель отключенный от сети, но вращающийся, работает в генераторном режиме, т.е . производит энергию). Для этого и служат тормозные резисторы. Есть ещё и блоки торможения и блоки торможения с рекуперацией, все они участвуют в динамическом торможении. Только при рекуперативном торможении часть энергии возвращается в электрическую сеть.

Фильтры
Большинство маломощных частотных преобразователей штатно оснащены входными фильтрами, это позволяет существенно снизить уровень помех выделяемых в электрическую сеть. Помехи имеют высокочастотный характер и могут негативно влиять на оборудование, работающее от данной питающей сети. Если встала проблема помех в питающей сети, а ваш преобразователь не оборудован встроенным фильтром, то его можно приобрести отдельно. Он не обязательно должен быть того же производителя, что и частотный преобразователь, но должен совпадать по мощности или току.
Выходные фильтры выполняют аналогичную функцию, но обычно применяются в тех случаях, когда очень большие расстояния от двигателя до частотного преобразователя. В таких вариантах часто возникают наводящиеся помехи и в обычных сетях, или проводках контрольно-измерительных приборов.

Входы- выходы.., зачем так много?

Дискретные входы

Почему дискретные? Данный вход может принимать только два внешних состояния, обычно замкнут или разомкнут. Подключив к ним внешние выключатели, мы можем реализовать множество функций. Например, назначить каждой кнопке (выключателю) одну из частот работы преобразователя. Напомню, что скорость вращения двигателя прямопропорциональна выходной частоте преобразователя, т.е. если двигатель имеет скорость вращения 1500 об/мин при 50 Гц, то при 25 Гц он будет вращаться со скоростью 750 об/мин. Можно кнопкам назначить функцию изменения скорости, начала работы, реверсирования. Это позволяют почти все преобразователи, необходимо лишь запрограммировать соответствующие параметры. Часто в инструкциях есть конкретные схемы применения данных входов, обратите на них внимание.

Аналоговые входы

Стандартный набор 0-10В, 4-20 мА. Это может быть совмещённый вход, где режим работы выбирается с помощью перемычки, или раздельные. 0-10В обычно применяется для подключения внешнего переменного резистора около 10кОм (можно использовать от 1кОм до 20кОм). Изменяя напряжение на данном входе, мы меняем выходную частоту преобразователя.
Вход 4-20 мА, обычно, применяется для подключения различных технологических датчиков, например датчика давления, и обладает большей точностью передачи сигнала и большей помехозащищённостью. Датчик подключается одним выводом к ”+” клемме встроенного в преобразователь источника питания, другой к токовому входу.

Дискретные выходы
Так же, как и входы они могут иметь всего лишь два состояния. Можно разделить их на два типа, выходы с сухим контактом (обычные контакты реле) и выходы с открытым коллектором. Если контакты реле можно использовать для коммутации различных сигналов, то открытый коллектор может только управлять непосредственно внешней нагрузкой, например реле. Данные выходы могут быть тоже запрограммированы на различные функции, например управлять группой насосов при построении насосной станции, коммутировать питание цепей средств оповещения о различных состояния частотного преобразователя. Обратите на них внимание. Всегда обращайте внимание на электрические параметры дискретных входов, не превышайте максимально возможные коммутируемые токи и напряжения. ВАЖНО! Дискретные и аналоговые входы могут иметь разные встроенные в частотный преобразователь источники питания, не перепутайте при подключении.

Цифровые интерфейсы.
Под интерфейсами будем понимать разъёмы для цифровой передачи данных. Данные могут предаваться по различным физическим интерфейсам как RS485, CAN, USB. Это позволяет провести программирование с компьютера, настроить удалённое управление электроприводом, синхронизировать работу преобразователей друг с другом. Обратите внимание и на данные разъёмы.
На частотном преобразователе могут быть и другие входы-выходы, интерфейсы, которые расширяют сферу применения конкретного частотного преобразователя, но это уже индивидуальные особенности. Рекомендую так же обращать на них внимание.

enyuzer
Сообщения: 8
Зарегистрирован: 14 июл 2014, 13:55

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение enyuzer » 14 июл 2014, 14:12

Добрый день.
Неплохая статья. Но у меня вопрос посложнее. Есть преобразователь частоты Lenze 8200 Vector 5.5 кВт. В производственных задачах есть такие, когда двигатель настолько загружен, что пустить его получается только с раскачки - сначала реверс, затем прямо. Судя по характеристикам, такой пуск есть возможность организовать автоматически, причем со скромной дополнительной комплектацией.
Вопрос в том, выдержит ли схемотехника ПЧ? Если кто шел по такому пути, просьба откликнуться.

Аватара пользователя
admin
Администратор
Сообщения: 1008
Зарегистрирован: 18 янв 2012, 01:25
Откуда: Екатеринбург (Первоуральск)
Контактная информация:

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение admin » 19 июл 2014, 13:50

Проще двигатель заменить, либо в механике с передаточным числом помудрить, если есть такая возможность.
Частотник то чем управляется?

enyuzer
Сообщения: 8
Зарегистрирован: 14 июл 2014, 13:55

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение enyuzer » 21 июл 2014, 11:38

Помудрить с передаточным числом в нашем случае не выгодно. Под новые задачи заказан новый двигатель и ПЧ. Пока придут, требуется поработать. ПЧ управляется Zeleo. Режим реализован. Проверим влияние на качество продукции.

Аватара пользователя
admin
Администратор
Сообщения: 1008
Зарегистрирован: 18 янв 2012, 01:25
Откуда: Екатеринбург (Первоуральск)
Контактная информация:

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение admin » 22 июл 2014, 00:03

По таймерам изменяете направление вращения двигателя что ли?

enyuzer
Сообщения: 8
Зарегистрирован: 14 июл 2014, 13:55

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение enyuzer » 22 июл 2014, 11:16

Да. По датчикам и таймеру. А что скажете насчет "самочувствия" ПЧ? Какова вероятность угробить ключи? Насколько пострадает ресурс? Чем мы рискуем?

Аватара пользователя
admin
Администратор
Сообщения: 1008
Зарегистрирован: 18 янв 2012, 01:25
Откуда: Екатеринбург (Первоуральск)
Контактная информация:

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение admin » 22 июл 2014, 19:35

Схемотехника современных преобразователей имеет огромное количество защит. При превышении каких либо характеристик преобразователь вылетит в ошибку. Изменение вращения двигателя лучше конечно производить при его полной остановке. Сам процесс реверса - ничего страшного, в схемотехнике преобразователя разницы нет куда вращать двигатель (на кранах постоянно изменяется направление вращения).

enyuzer
Сообщения: 8
Зарегистрирован: 14 июл 2014, 13:55

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение enyuzer » 23 июл 2014, 12:19

Не думаю, что гарантированно бесследными являются наши законные (руководством не запрещенные) проделки. Просто альтернативой до получения более мощного оборудования является такой же режим, только рукопашный. За комментарии большое спасибо.

Аватара пользователя
admin
Администратор
Сообщения: 1008
Зарегистрирован: 18 янв 2012, 01:25
Откуда: Екатеринбург (Первоуральск)
Контактная информация:

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение admin » 02 авг 2014, 18:57

Пожалуйста.
А за что именно переживаете, что вызывает подозрение?
Напишите чем в итоге дело закончилось, может пригодиться :-):

enyuzer
Сообщения: 8
Зарегистрирован: 14 июл 2014, 13:55

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение enyuzer » 04 авг 2014, 14:50

Закончилось тем, что режим тяжелого пуска с раскачки получился, но достаточно не обкатан. Нет нового заказа на изготовление детали, которая требует повышения мощности. Пока что работа в стол :-): , а нам привыкать что ли?.

PupaJr
Сообщения: 6
Зарегистрирован: 12 ноя 2014, 18:46

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение PupaJr » 12 ноя 2014, 18:58

Д.Д.
Вопрос такого плана, многие ЧП имеют функцию уменьшения выходного напряжения - из инструкции "... для двигателей у которых рабочее напряжение не соответствует входному". Допустим вход 3ф380 а двигатель 3ф220в и не переключаемый - это именно этот случай??? заменить компоненты нет возможности (380/380 или 220/220).
Но если так, то как ЧП понизит выходное напряжение??? за счёт снижения напряжения на пром. контуре с 540в до 310в?? как??? должен быть управляемый выпрямитель... или всё таки напряжение снижается "математически-расчётно" за счёт умного управления выходным силовым ШИМ??? но, в итоге импульсы ШИМ всёравно амплитудно равны величине напряжения напряжения звена постоянного тока а это при 380в = 540в и двигатель 220в будет получать действующее напряжение 220в но из пиков/импульсов амплитудных 540!!!??? обмотки не прошьёт???

Вот такая задача - вопрос.. я прав? :nez-nayu:

Аватара пользователя
admin
Администратор
Сообщения: 1008
Зарегистрирован: 18 янв 2012, 01:25
Откуда: Екатеринбург (Первоуральск)
Контактная информация:

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение admin » 13 ноя 2014, 03:17

Изменение выходных характеристик ПЧ происходят математически, за счёт управления ШИМ + обратные связи по току и напряжению. На выходном каскаде обычно стоят LC фильтры, за счёт которых выходной сигнал максимально приближается к заданному.
Все пики и провалы сглаживаются выходным фильтром.

PupaJr
Сообщения: 6
Зарегистрирован: 12 ноя 2014, 18:46

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение PupaJr » 13 ноя 2014, 10:42

Спасибо за ответ, то есть можно смело двигатель на 220в подключать на выход частотника 380в и включить функцию снижения напряжения (например F39 в PM-G540)..?

Аватара пользователя
admin
Администратор
Сообщения: 1008
Зарегистрирован: 18 янв 2012, 01:25
Откуда: Екатеринбург (Первоуральск)
Контактная информация:

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение admin » 13 ноя 2014, 12:02

Также некоторые ПЧ имеют управляемый входной выпрямитель, за счёт которого уменьшается напряжение на входном конденсаторе.
Судя по паспорту - можно.

PupaJr
Сообщения: 6
Зарегистрирован: 12 ноя 2014, 18:46

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение PupaJr » 14 ноя 2014, 19:22

Если заметно не хватает момента на низких оборотах есть функция Boost - подъём напряжения при малой частоте, помогло, но двиг всё равно не даёт нужного момента, ток ниже номинального на 50-60% (по показанию самого частотника) и частотник почему-то не поднимает его для преодоления нагрузки на валу. Понизил частоту ШИМ с 8кГц до 4кГц - стало ещё лучше, но всё равно мало... Как ещё заставить частотник увеличить момент на малых оборотах. (обратной связи нет - без тахо и енкодера)????

Аватара пользователя
admin
Администратор
Сообщения: 1008
Зарегистрирован: 18 янв 2012, 01:25
Откуда: Екатеринбург (Первоуральск)
Контактная информация:

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение admin » 15 ноя 2014, 15:10

Какой частотник?
Какой двигатель, паспортные данные?
Мультиметр что показывает?

PupaJr
Сообщения: 6
Зарегистрирован: 12 ноя 2014, 18:46

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение PupaJr » 15 ноя 2014, 19:09

Двигатель ДАТ32761 400Гц 90вт 0.6А. частотник правдо великоват - минимум в настройках может работать с 200Вт двигателем.. замерил R,L прибором и внёс в параметры, только 1 отличается - это не 90 а 200Вт в настройках.
Напряжение мерил и стрелочным "цешкой Ц43.." и цифровым - почти одинаково около 100в при 30Гц, при 220в при 230Гц - просто проверял на рабочих технологических частотах. Мощность что вычилсяет сам частотник - при 30гц даже при остановке движка всего 30Вт и 0.3А а при 360Гц - что максимум выжал резистором-регулятором-оборотов 0.9А 120Вт (напряжение 300В по цешке). На больших оборотах всё нормально... надо на низких оборотах поднять момент-ток.

Аватара пользователя
admin
Администратор
Сообщения: 1008
Зарегистрирован: 18 янв 2012, 01:25
Откуда: Екатеринбург (Первоуральск)
Контактная информация:

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение admin » 16 ноя 2014, 10:26

Двигатель наверно ДАТ32671 :-):
В паспорте на ПЧ есть такая установка, как автотест параметров двигателя. Попробуйте ей воспользоваться. Интересно что определит частотник, возможно подправит введённые Вами данные, следовательно увеличит момент на валу.

enyuzer
Сообщения: 8
Зарегистрирован: 14 июл 2014, 13:55

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение enyuzer » 16 ноя 2014, 16:19

Перед автотестом параметров двигателя рекомендую записать текущие рабочие настройки. Дело в том, что значения параметров двигателя, которые введены в ПЧ, являются начальными условиями для алгоритмов автотеста. Если заданные значения выйдут за диапазон, на котором проверялись алгоритмы, результаты автотеста будут искажены.
Рекомендация из опыта настройки ПЧ в векторном режиме.

PupaJr
Сообщения: 6
Зарегистрирован: 12 ноя 2014, 18:46

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение PupaJr » 18 ноя 2014, 20:07

Сегодня попробовал сделать автонастройку, поставил векторное управление-без датчика, и запустил....
Процедура шла около 20 секунд, и изменилось только сопротивление статора с 26 ом на 20 а индуктивность с 36мГн на 0, вот и всё, ток поднялся (с 0.3 до 0.7а) на малых оборотах и заметно начал тянуть лучше. Для пробы вернул на простое управление и ток возрос ещё больше и ещё лучше потянул :mi_ga_et: .... Но всёравно не достаточно.. и ток стал прыгать... Оставил так. Снял параметры напряжения без нагрузки цифровым мультиметром:
10гц - 106в
20гц - 113в
30 - 120
50-130
100 - 158
125 - 170
150 - 186
175 - 201
200 - 219
225 - 236
280гц - 280в

Аватара пользователя
admin
Администратор
Сообщения: 1008
Зарегистрирован: 18 янв 2012, 01:25
Откуда: Екатеринбург (Первоуральск)
Контактная информация:

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение admin » 20 ноя 2014, 10:14

Так понял Вам важен момент (близкий к номинальному) во всём диапазоне частот вращения двигателя. Для этого необходимо выполнить условие U/f=const.
Номинальное значение 220/400=0.55.

При превышении значения U/f, двигатель перейдёт в состояние магнитного насыщения-неравномерное вращением вала, рывки, рост температуры двигателя.

При уменьшении значения U/f, магнитное поле очень слабое - двигатель не намагничен, слабый момент.

Т.е. необходимо стремиться к тому, что бы U/f=0.55 и будет Вам счастье :-):

В прикреплённом файле неплохо расписан принцип работы частотного преобразователя, регулировка магнитного потока с помощью напряжения и частоты, IR компенсация и пр.
Вложения
принцип частотного регулирования.rar
(315.84 КБ) 761 скачивание

enyuzer
Сообщения: 8
Зарегистрирован: 14 июл 2014, 13:55

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение enyuzer » 20 ноя 2014, 12:11

Заинтересовало почему в расчете номинала U/f частота 400 Гц?

Аватара пользователя
admin
Администратор
Сообщения: 1008
Зарегистрирован: 18 янв 2012, 01:25
Откуда: Екатеринбург (Первоуральск)
Контактная информация:

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение admin » 20 ноя 2014, 12:36

Из паспорта двигателя ДАТ32671

Напряжение питания - 220В;
Частота напряжения питания - 400Гц;
Синхронная частота вращения - 12000об/мин;
Номинальная мощность - 90Вт.


Аватара пользователя
admin
Администратор
Сообщения: 1008
Зарегистрирован: 18 янв 2012, 01:25
Откуда: Екатеринбург (Первоуральск)
Контактная информация:

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение admin » 26 ноя 2014, 02:14

Какой результат? Получилось настроить?

PupaJr
Сообщения: 6
Зарегистрирован: 12 ноя 2014, 18:46

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение PupaJr » 26 ноя 2014, 11:04

Попробовал задать вручную характеристику U/F - результат тот же, но в принципе нормально.. как писал ранее ток на холостых поднялся до 150% - как и установлено ограничение, но момент всё равно ниже чем на больших оборотах - нагрузку не проворачивает..., видимо ещё сказывается слишком большая мощность частотника - он плохо работает на малых токах.. двигатель 90вт а минимум 200 должно быть.. в перспективе видимо замена на более мощный двиг.
Вот такой мой опыт.

Аватара пользователя
admin
Администратор
Сообщения: 1008
Зарегистрирован: 18 янв 2012, 01:25
Откуда: Екатеринбург (Первоуральск)
Контактная информация:

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение admin » 28 ноя 2014, 10:38

Много - не мало :-):
Если срочно необходим момент, то может попробовать в параллель подключить ещё один двигатель в качестве дополнительной нагрузки, что бы до грузить частотник?

Рэй
Сообщения: 2
Зарегистрирован: 27 янв 2017, 10:53

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение Рэй » 27 янв 2017, 10:57

помогите настроить частотный преаброзователь

Рэй
Сообщения: 2
Зарегистрирован: 27 янв 2017, 10:53

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение Рэй » 27 янв 2017, 11:12

помогите запрограммировать на оборудовании частотные преобразователи. Екатеринбург. р-он Сортировка оплату гарантирую. :-):

Аватара пользователя
admin
Администратор
Сообщения: 1008
Зарегистрирован: 18 янв 2012, 01:25
Откуда: Екатеринбург (Первоуральск)
Контактная информация:

Re: Настройка, программирование и установка нового преобразователя частоты.

Сообщение admin » 28 янв 2017, 05:17

А по подробней? Что за привод, какое количество? Чем управляет? Что не можете настроить? Цена вопроса?

Ответить