Wesentliche Parameter für Frequenzumrichter: Ein umfassender Überblick

Frequenzumrichter umfassen eine Vielzahl von konfigurierbaren Parametern, von denen jeder eine Reihe von Optionen bietet. Im Betrieb kann es vorkommen, dass die falsche Konfiguration einzelner Parameter zu einer suboptimalen Leistung des Frequenzumrichters führt. Daher ist es unerlässlich, die relevanten Parameter genau zu bestimmen. Die folgenden Parameter werden in diesem Dokument ausführlich beschrieben:

Es gibt viele Einstellparameter des Frequenzumformerund jeder Parameter hat eine bestimmte Bandbreite an Möglichkeiten. Bei der Verwendung kommt es häufig vor, dass die Frequenzumformer kann aufgrund einer falschen Einstellung einzelner Parameter nicht normal funktionieren. Daher ist es notwendig, die entsprechenden Parameter korrekt einzustellen.

1. Kontrollmethode:

Das heißt, Drehzahlregelung, Drehmomentregelung, Proportional-Integral-Differenzial-Regelung (PID) oder andere Methoden. Nach der Wahl der Regelungsmethode ist es im Allgemeinen erforderlich, eine statische oder dynamische Identifizierung entsprechend der Regelungsgenauigkeit durchzuführen.

2. Minimale Betriebsfrequenz:

Die Mindestdrehzahl, mit der der Motor läuft. Wenn der Motor mit einer niedrigen Drehzahl läuft, ist seine Wärmeabgabeleistung sehr schlecht. Wenn der Motor lange Zeit mit einer niedrigen Drehzahl läuft, brennt er durch. Bei niedriger Drehzahl steigt auch der Strom im Kabel, was ebenfalls zur Erwärmung des Kabels führt.

3. Maximale Betriebsfrequenz:

Die maximale Häufigkeit der allgemeinen Frequenzumformer ist 60 Hz, und einige erreichen sogar 400 Hz. Eine hohe Frequenz führt dazu, dass der Motor mit hoher Geschwindigkeit läuft. Bei gewöhnlichen Motoren können die Lager nicht über einen längeren Zeitraum mit überhöhter Geschwindigkeit laufen. Ob der Rotor des Motors einer solchen Zentrifugalkraft standhalten kann.

4. Trägerfrequenz:

Je höher die Trägerfrequenz eingestellt wird, desto größer ist der Anteil der Oberschwingungen höherer Ordnung, der eng mit der Kabellänge, der Erwärmung des Motors, der Erwärmung des Kabels und der Erwärmung des Wechselrichters zusammenhängt.

5. Motorparameter:

Die Frequenzumformer stellt in den Parametern die Leistung, den Strom, die Spannung, die Drehzahl und die maximale Frequenz des Motors ein. Diese Parameter können direkt aus dem Motorendatenblatt entnommen werden.

6. Frequenzsprungverfahren:

Resonanz kann an bestimmten Frequenzpunkten auftreten, insbesondere dann, wenn das Gerät ein relativ hohes Profil besitzt. Bei der Überwachung des Betriebs eines Verdichters ist es wichtig, dass der Druckstoßpunkt des Verdichters vermieden wird.

7. Beschleunigungs- und Verzögerungszeit

Die Beschleunigungszeit umfasst die Dauer, die erforderlich ist, damit die Ausgangsfrequenz von 0 auf die maximale Frequenz ansteigt, während die Verzögerungszeit das Intervall darstellt, in dem die Ausgangsfrequenz von der maximalen Frequenz auf 0 abfällt. Typischerweise hängt die Bestimmung der Beschleunigungs- und Verzögerungszeiten von der Modulation des Anstiegs und Abfalls des Frequenzeinstellsignals ab. Bei der Motorbeschleunigung muss die Anstiegsrate der Frequenzeinstellung begrenzt werden, um Überstrom zu vermeiden, während bei der Motorverzögerung die Abstiegsrate der Frequenzeinstellung begrenzt werden muss, um Überspannung zu vermeiden.

Um die Beschleunigungszeit zu ermitteln, muss der Beschleunigungsstrom unbedingt auf Werte unterhalb der des Frequenzumrichters Überstromkapazität, um so ein Abwürgen des Überstroms und ein unbeabsichtigtes Auslösen des Umrichters zu verhindern. Bei der Konfiguration der Verzögerungszeit geht es in erster Linie darum, eine Unterbrechung des Glättungskreises zu verhindern und damit die folgenden Probleme zu umgehen Frequenzumformer Störungen.

Während mathematische Berechnungen die Beschleunigungs- und Abbremszeiten auf der Grundlage der Last ergeben könnten, müssen bei der praktischen Fehlersuche häufig zunächst längere Beschleunigungs- und Abbremszeiten eingestellt werden, wobei sowohl die Lastmerkmale als auch Erfahrungswerte berücksichtigt werden. Dieser iterative Prozess beinhaltet die Beobachtung potenzieller Alarme, die durch Überstrom oder Überspannung während des An- und Abschaltens des Motors ausgelöst werden, gefolgt von einer schrittweisen Reduzierung der Beschleunigungs- und Verzögerungszeiten. Nach dem Prinzip der Abwesenheit von Betriebsalarmen wird dieses iterative Verfahren mehrfach durchgeführt, um die optimalen Beschleunigungs- und Abbremszeiten zu ermitteln.

8. Drehmomenterhöhung

Bei dieser als Drehmomentkompensation bezeichneten Technik wird der niederfrequente Bereich f/V angehoben, um die Drehmomentreduzierung bei niedrigen Drehzahlen auszugleichen, die auf den Widerstand der Statorwicklung des Motors zurückzuführen ist. Bei automatischer Konfiguration erfolgt die Spannungsanhebung während der Beschleunigung automatisch, wodurch die Verringerung des Anlaufmoments gemildert und eine nahtlose Motorbeschleunigung ermöglicht wird. Im Falle einer manuellen Kompensation kann eine feinere Kurve durch empirische Experimente erreicht werden, wobei insbesondere die Lastcharakteristik und das anfängliche Lastverhalten berücksichtigt werden.

Bei Lasten mit variablem Drehmoment kann eine unzureichende Auswahl zu einer überhöhten Ausgangsspannung bei niedrigen Drehzahlen führen, was eine ungerechtfertigte Energieverschwendung zur Folge hat.

9. Elektronischer thermischer Überlastungsschutz

Diese Funktion dient dazu, den Motor vor Überhitzung zu schützen. Sie nutzt die des Frequenzumrichters CPU zur Berechnung des Temperaturanstiegs des Motors auf der Grundlage des Betriebsstroms und der Frequenz, um anschließend Schutzmaßnahmen gegen Überhitzung zu ergreifen. Es sei darauf hingewiesen, dass diese Funktion ausschließlich für Szenarien gilt, die als "ein Motor treibt einen Motor an" bezeichnet werden. In Situationen, in denen "ein Motor mehrere Motoren antreibt", ist jedoch die Installation eines Thermorelais für jeden Motor zwingend erforderlich.

Der Einstellwert für den elektronischen Wärmeschutz wird wie folgt berechnet:

Einstellwert des elektronischen Thermoschutzes (%) = [Motornennstrom (A) / Frequenzumrichter-Nennausgangsstrom (A)] × 100%.

10. Frequenzbegrenzung

Dies betrifft die vorgeschriebenen oberen und unteren Schwellenwerte der des Frequenzumrichters Ausgangsfrequenz. Die Frequenzbegrenzung dient als Schutzmechanismus, der verhindert, dass die Ausgangsfrequenz aufgrund von Fehlbedienungen oder Fehlfunktionen der externen Frequenzeinstellsignalquelle zu hohe oder zu niedrige Werte erreicht. Diese Schutzmaßnahme ist entscheidend für die Abwendung möglicher Geräteschäden. Die Konfiguration sollte auf die besonderen Gegebenheiten der Anwendung zugeschnitten sein. Darüber hinaus dient diese Funktion auch als Drehzahlregler.

Denken Sie zum Beispiel an den Einsatz bei bestimmten Förderbändern, bei denen das Materialvolumen begrenzt ist. Um den Maschinen- und Bandverschleiß zu verringern, ist der Einsatz eines Frequenzumformer ist ratsam. Durch die Festlegung einer oberen Grenzfrequenz im Umrichter kann der Betrieb des Förderbands auf ein gleichmäßiges, reduziertes Tempo kalibriert werden.

11. Verzerrungsfrequenz

Dieser Parameter, der auch als Abweichungsfrequenz oder Frequenzabweichungseinstellung bezeichnet wird, dient einem bestimmten Zweck, wenn die Frequenz durch ein externes Analogsignal (Spannung oder Strom) festgelegt wird. Er ermöglicht die Feinabstimmung der Ausgangsfrequenz, wenn das Frequenzsollwertsignal seinen Minimalpunkt erreicht. Bei ausgewählten Umrichtermodellen kann der Abweichungswert im Bereich von 0 ~ fmax angewendet werden, wenn das Frequenzeinstellsignal auf 0% steht. Bestimmte spezialisierte Umrichter, wie z. B. Meidensha und Sanken, bieten die zusätzliche Möglichkeit, die Polarität der Vorspannung einzustellen.

Wenn das Frequenzeinstellsignal während der Debugging-Phasen beispielsweise 0% anzeigt, beträgt die Ausgangsfrequenz des Frequenzumrichters möglicherweise nicht genau 0 Hz, sondern eher x Hz. Durch Konfigurieren der Vorspannungsfrequenz auf einen negativen Wert von xHz wird die des Frequenzumrichters kann die Ausgangsfrequenz effektiv auf 0 Hz kalibriert werden.

12. Frequenzeinstellung Signalverstärkung

Diese Funktion ist nur wirksam, wenn externe Analogsignale die Frequenz bestimmen. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, Abweichungen zwischen der Spannung des externen Einstellsignals und dem des Frequenzumrichters interne Spannung (+10V). Gleichzeitig wird der Prozess der Auswahl der analogen Einstellsignalspannung rationalisiert. Während der Konfiguration, wenn das analoge Eingangssignal seinen Maximalwert erreicht (z. B. 10 V, 5 V oder 20 mA), ist die Identifizierung des Frequenzprozentsatzes, der mit der f/V-Kurvenausgabe übereinstimmt, von entscheidender Bedeutung. Dieser Prozentsatz wird dann als Parameter eingestellt.

In Szenarien, in denen das externe Einstellungssignal zwischen 0 ~ 5V liegt und die Frequenzumformer Ausgangsfrequenz zwischen 0 und 50 Hz liegt, wird ein Verstärkungssignal von genau 200% eingestellt. Diese Kalibrierung garantiert eine optimale Abstimmung zwischen dem externen Analogsignal und der internen Spannung des Wechselrichters und gewährleistet eine präzise Frequenzregelung.

13. Drehmomentgrenze

Dieser Parameter umfasst zwei verschiedene Modi: Antriebsmomentbegrenzung und Bremsmomentbegrenzung. Er arbeitet auf der Grundlage der Ausgangsspannungs- und -stromwerte des Frequenzumrichters, wobei die CPU das Drehmoment berechnet. Diese Berechnung verbessert die Rückstellcharakteristik bei Beschleunigung, Abbremsung und konstanter Geschwindigkeit erheblich. Die Drehmomentbegrenzungsfunktion erleichtert die automatische Beschleunigungs- und Verzögerungssteuerung. Unter der Annahme, dass die Beschleunigungs- und Verzögerungszeiten kürzer sind als die Lastträgheitszeit, stellt sie sicher, dass der Motor automatisch entsprechend der konfigurierten Drehmomenteinstellung beschleunigt und verzögert.

Die Antriebsmomentfunktion erzeugt ein robustes Anlaufmoment und regelt im Dauerbetrieb den Motorschlupf, indem sie das Motordrehmoment auf den voreingestellten Maximalwert begrenzt. Selbst wenn das Lastdrehmoment abrupt ansteigt, führt eine kurze Beschleunigungszeit nicht zur Auslösung des Umrichters. Außerdem überschreitet das Motordrehmoment bei zu kurzen Beschleunigungszeiten nicht den vorgesehenen Maximalwert. Ein erhöhtes Antriebsmoment erweist sich als vorteilhaft für die Einleitung von Vorgängen, daher wird empfohlen, es im Bereich von 80-100% zu konfigurieren.

Im Zusammenhang mit dem Bremsmoment bedeutet ein niedrigerer Wert eine höhere Bremskraft, die für eine schnelle Beschleunigung und Verzögerung sorgt. Zu hohe Bremsmomentwerte können jedoch einen Überspannungsalarm auslösen. Durch die Einstellung des Bremsmoments auf 0% wird die zum Hauptkondensator hinzugefügte Rückspeisung reduziert, so dass der Motor ohne Bremswiderstand verzögert und eine Auslösung vermieden werden kann. Bei bestimmten Lasten kann jedoch ein verzögerungsbedingtes Leerlaufphänomen auftreten, wenn das Bremsmoment auf 0% eingestellt ist. Dies kann zu wiederholten Anläufen des Frequenzumrichters führen, die erhebliche Stromschwankungen verursachen. Wachsamkeit ist unerlässlich, um schwerwiegende Fälle von Umrichterauslösungen in solchen Szenarien zu vermeiden.