艾米克變頻器(AMK-VFD)是深圳市艾米克電氣有限公司旗下變頻器品牌,主要用於三相異步交流電機,用於控制和調節電機速度。
基本介紹
- 中文名:艾米克變頻器
- 外文名:AMK-VFD
- 所屬:深圳市艾米克電氣有限公司
- 適用:三相異步交流電機
簡介,組成,研發部門,行業套用,節能貢獻,工作原理,保養,維修檢測,
簡介
艾米克變頻器(AMK-VFD)是深圳市艾米克電氣有限公司旗下變頻器品牌,主要用於三相異步交流電機,用於控制和調節電機速度。艾米克變頻器採用獨特的控制方式實現了高轉矩、高精度、寬調速、低噪音的驅動;具有超出同類產品的優越性能,實用的PID調節、簡易PLC、靈活的輸入輸出端子、參數線上修改、自識別信號傳輸故障、停電和停機參數存儲、定長控制、擺頻控制、主輔給定控制、現場匯流排控制等一系列實用先進的運行、控制功能、為設備製造和終端客戶在調速、節能、保護、自動控制等方面提供了集成度極高的一體化解決方案,對降低系統採購和運營成本,提高系統可靠性具有極大的價值。
組成
艾米克變頻器(AMK-VFD)通常分為4部分:整流單元、高容量電容、逆變器和控制器。
整流單元:將工作頻率固定的交流電轉換為直流電。
高容量電容:存儲轉換後的電能。
逆變器:由大功率開關電晶體陣列組成電子開關,將直流電轉化成不同頻率、寬度、幅度的方波。 控制器:按設定的程式工作,控制輸出方波的幅度與脈寬,使疊加為近似正弦波的交流電,驅動交流電動機。
研發部門
深圳市艾米克電氣有限公司,是一家專業從事艾米克變頻調速器的研發、製造、銷售和服務,是深圳市高新技術企業和軟體企業。擁有龐大技術及管理團隊,具有十餘年專業理論研究基礎、產品研發和品質管理經驗,是國內最早從事自主研發變頻器產品的公司之一,憑著世界最先進的矢量控制技術,並套用於已經融入多個系列、幾十種規格的產品中,滿足各種行業工況需求,直接替代歐美、日本等進口品牌,成為眾多設備配套廠商的首選。
該研發部門嚴格按照ISO90001標準管理質量,質量管理體系通過、全電腦自動化檢測、高低溫循環帶載老化測試系統,保證了每台產品的出廠品質。建立的ERP系統、研發管理資料庫、條碼質量追溯系統、無紙化電子辦公、客戶及財務管理資料庫等信息化網路平台,保證企業資源最佳化配置、市場回響速度快、工作效率高。從而使得艾米克變頻器有著重要的核心競爭力。
行業套用
系列套用:
產品系列AMK3500磁通矢量變頻器
規格功率段:0.75KW-2.2KW
套用領域:電子、紡織、輕工、建材、食品、機械、印染、石化、造紙、物流輸送、拉絲機、繞線機、吹塑、化纖、捲菸、磨床、化工行業、攪拌機、擠出機、注塑機、等領域
產品系列:AMK3800電流矢量變頻器
規格功率段:4KW-630KW
套用領域:水利、電力、市政、化工、礦山、鍋爐風機、中央空調、污水處理鼓風機、鋼鐵行業、礦山水泵+排廢系統、水泥行業風機、恆壓供水、等領域
產品系列:AMK3200系列一體機
規格功率段18.5KW-75KW
套用領域:注塑節能櫃、空壓機專用型等領域
紡織專用變頻器系列:三相380V-22KW
節能貢獻
艾米克變頻器產生的最初用途是速度控制,但目前在國內套用較多的是節能。中國是能耗大國,能源利用率很低,而能源儲備不足。在2003年的中國電力消耗中,60—70%為動力電,而在總容量為5.8億千瓦的電動機總容量中,只有不到2000萬千瓦的電動機是帶變頻控制的。據分析,在中國,帶變動負載、具有節能潛力的電機至少有1.8億千瓦。因此國家大力提倡節能措施,並著重推薦了變頻調速技術。
套用變頻調速,可以大大提高電機轉速的控制精度,使電機在最節能的轉速下運行。以風機水泵為例,根據流體力學原理,軸功率與轉速的三次方成正比。當所需風量減少,風機轉速降低時,其功率按轉速的三次方下降。因此,精確調速的節電效果非常可觀。與此類似,許多變動負載電機一般按最大需求來生產電動機的容量,故設計裕量偏大。而在實際運行中,輕載運行的時間所占比例卻非常高。如採用變頻調速,可大大提高輕載運行時的工作效率。因此,變動負載的節能潛力巨大。
作為節能目的,變頻器廣泛套用於各行業。以電力行業為例,由於中國大面積缺電,電力投資將持續增長,同時,國家電改方案對電廠的成本控制提出了要求,降低內部電耗成為電廠關注焦點,因此變頻器在電力行業有著巨大的發展潛力。
工作原理
實現變頻調速的裝置稱為變頻器。艾米克變頻器一般由整流器、濾波器、驅動電路、保護電路以及控制器(MCU/DSP)等部分組成。首先將單相或三相交流電源通過整流器並經電容濾波後,形成幅值基本固定的直流電壓加在逆變器上,利用逆變器功率元件的通斷控制,使逆變器輸出端獲得一定形狀的矩形脈衝波形。在這裡,通過改變矩形脈衝的寬度控制其電壓幅值;通過改變調製周期控制其輸出頻率,從而在逆變器上同時進行輸出電壓和頻率的控制,而滿足變頻調速對U/f協調控制的要求。PWM的優點是能消除或抑制低次諧波,使負載電機在近正弦波的交變電壓下運行,轉矩脈衝小,調速範圍寬。 來源:輸配電設備網
採用PWM控制方式的電機轉速受到上限轉速的限制。如對壓縮機來講,一般不超過7000r/rain。而採用PAM控制方式的壓縮機轉速可提高1.5倍左右,這樣大大提高了快速增速和減速能力。同時,由於PAM在調整電壓時具有對電流波形的整形作用,因而可以獲得比PWM更高的效率。此外,在抗干擾方面也有著PWM無法比擬的優越性,可抑制高次諧波的生成,減小對電網的污染。採用該控制方式的變頻調速技術後,電機定子電流下降64%,電源頻率降低30%,出膠壓力降低57%。由電機理論可知,異步電機的轉速可表示為:
n=60·f 8(1—8)/p
f s為電機定子頻率(也即是電網頻率),P電機定子的繞組極對數,s為轉差率。由上式可知,只要轉差率不太大,可以近似認為轉速n與f s成正比,這就意味著連續平滑的改變電源頻率,就可以實現交流電動機大範圍的連續平滑調速。例如一個額定轉速3000轉/分的電動機,由變頻器供電,若啟動頻率設定為5HZ,那么變頻器可以運行在5—50HZ之間的任一頻率上,則電動機可以運行在30o——3000轉/分之間的任一轉速上·電動機由市電啟動,啟動平衡,力矩大又節能。
50HZ380V的市電經過整流濾波環節後成為直流電,再經過逆變環節變成了頻率和幅度都可調的交流電。在變頻器主迴路中電能經過了交流——直流——交流的變換,所以這類變頻器稱作交——直——交類變頻器。
保養
隨著自動化領域的不斷發展,變頻器的套用也深入到各行各業,變頻器的發展也在不斷地推陳出新,功能越來越大,可靠性也相應地提高。但是如果使用不當,操作有誤,維護不及時,仍會發生故障或運行狀況改變縮短設備的使用壽命。因此,日常的維護與檢修工作顯得尤為重要。
1、注意事項
操作人員必須熟悉變頻器的基本工作原理、功能特點,具有電工操作基本知識。在對變頻器檢查及保養之前,必須在設備總電源全部切斷;並且等變頻器Chang燈完全熄滅的情況下進行。
2、日常檢查事項
變頻器上電之前應先檢測周圍環境的溫度及濕度,溫度過高會導致變頻器過熱報警,嚴重時會直接導致變頻器功率器件損壞、電路短路;空氣過於潮濕會導致變頻器內部直接短路。在變頻器運行時要注意其冷卻系統是否正產,如:風道排風是否流暢,風機是否有異常聲音。一般防護等級比較高的變頻器如:IP20以上的變頻器可直接敞開安裝,IP20以下的變頻器一般應是櫃式安裝,所以變頻櫃散熱效果如何將直接影響變頻器的正常運行,變頻器的排風系統如風扇旋轉是否流暢,進風口是否有灰塵及阻塞物都是我們日常檢查不可忽略的地方。電動機電抗器、變壓器等是否過熱,有異味;變頻器及馬達是
否有異常響聲;變頻器面板電流顯示是否偏大或電流變化幅度太大,
輸出UVW三相電壓與電流是否平衡等。
3、定期保養
清掃空氣過濾器冷卻風道及內部灰塵。檢查螺絲釘、螺栓以及即外掛程式等是否鬆動,輸入輸出電抗器的對地及相間電阻是否有短路現象,正常應大於幾十兆歐。導體及絕緣體是否有腐蝕現象,如有要及時用酒精擦拭乾淨。在條件允許的情況下,要用示波器測量開關電源輸出各電路電壓的平穩性,如:5V、12V、15V、24V等電壓。測量驅動器電路各路波形的方法是否有畸變。UVW相間波形是否為正弦波。接觸器的觸點是否有打火痕跡,嚴重的要更換同型號或大於原容量的新品;確認控制電壓的正確性,進行順序保護動作試驗;確認保護顯示迴路無異常;確認變頻器在單獨運行時輸出電壓的平衡度。
保養結束後,要恢復變頻器的參數和接線,送電,帶電機工作在3Hz的低頻約1分鐘,以確保變頻器工作正常。
建議定期檢查,應一年進行一次。
維修檢測
在變頻器日常維護過程中,經常遇到各種各樣的問題,如外圍線路問題,參數設定不良或機械故障。如果是變頻器出現故障,如何去判斷是哪一部分問題,在這裡略作介紹。
一、靜態測試
1、測試整流電路
找到變頻器內部直流電源的P端和N端,將萬用表調到電阻X10檔,紅表棒接到P,黑表棒分別依到R、S、T,應該有大約幾十歐的阻值,且基本平衡。相反將黑表棒接到P端,紅表棒依次接到R、S、T,有一個接近於無窮大的阻值。將紅表棒接到N端,重複以上步驟,都應得到相同結果。如果有以下結果,可以判定電路已出現異常,A.阻值三相不平衡,可以說明整流橋故障。B.紅表棒接P端時,電阻無窮大,可以斷定整流橋故障或起動電阻出現故障。
2、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,反相應該為無窮大。將黑表棒接到N端,重複以上步驟應得到相同結果,否則可確定逆變模組故障
二、動態測試
在靜態測試結果正常以後,才可進行動態測試,即上電試機。在上電前後必須注意以下幾點:
1、上電之前,須確認輸入電壓是否有誤,將380V電源接入220V級變頻器之中會出現炸機(炸電容、壓敏電阻、模組等)。
2、檢查變頻器各接播口是否已正確連線,連線是否有鬆動,連線異常有時可能導致變頻器出現故障,嚴重時會出現炸機等情況。
3、上電後檢測故障顯示內容,並初步斷定故障及原因。
4、如未顯示故障,首先檢查參數是否有異常,並將參數復歸後,進行空載(不接電機)情況下啟動變頻器,並測試U、V、W三相輸出電壓值。如出現缺相、三相不平衡等情況,則模組或驅動板等有故障
5、在輸出電壓正常(無缺相、三相平衡)的情況下,帶載測試。測試時,最好是滿負載測試。
三、故障判斷
1、整流模組損壞
一般是由於電網電壓或內部短路引起。在排除內部短路情況下,更換整流橋。在現場處理故障時,應重點檢查用戶電網情況,如電網電壓,有無電焊機等對電網有污染的設備等。
2、逆變模組損壞
一般是由於電機或電纜損壞及驅動電路故障引起。在修復驅動電路之後,測驅動波形良好狀態下,更換模組。在現場服務中更換驅動板之後,還必須注意檢查馬達及連線電纜。在確定無任何故障下,運行變頻器。
3、上電無顯示
一般是由於開關電源損壞或軟充電電路損壞使直流電路無直流電引起,如啟動電阻損壞,也有可能是面板損壞。
4、上電後顯示過電壓或欠電壓
一般由於輸入缺相,電路老化及電路板受潮引起。找出其電壓檢測電路及檢測點,更換損壞的器件。
5、上電後顯示過電流或接地短路
一般是由於電流檢測電路損壞。如霍爾元件、運放等。
6、啟動顯示過電流
一般是由於驅動電路或逆變模組損壞引起。
7、空載輸出電壓正常,帶載後顯示過載或過電流
該種情況一般是由於參數設定不當或驅動電路老化,模組損傷引起。