1、變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)
1.1協(xié)調(diào)電動(dòng)機(jī)同步
    生產(chǎn)流水線、自動(dòng)分揀系統(tǒng)等連續(xù)輸送機(jī)由于線路較長，通常采用幾個(gè)電動(dòng)機(jī)分段聯(lián)合驅(qū)動(dòng)。采用變頻調(diào)速技術(shù)后，電動(dòng)機(jī)可以直接驅(qū)動(dòng)渦輪減速器，簡化了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。1個(gè)變頻器對應(yīng)1個(gè)電動(dòng)機(jī)，選定其中1個(gè)變頻器為主變頻器，以其轉(zhuǎn)速為基準(zhǔn)，其他變頻器隨時(shí)微調(diào)輸出的電壓、電流和頻率，以適應(yīng)所分擔(dān)的負(fù)載的波動(dòng)，保證分段驅(qū)動(dòng)的連續(xù)輸送機(jī)同步運(yùn)轉(zhuǎn)。
1.2無級變速
    變頻器通過輸出不同的電源頻率來改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，所以在允許范圍之內(nèi)，只要設(shè)定輸出頻率，電動(dòng)機(jī)就能以相對應(yīng)的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)輸送機(jī)。
1.3節(jié)能
    變頻器通過輸出不同的電源頻率來改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過輸出不同的電源電壓來改變電動(dòng)機(jī)的輸出功率，而電流的大小則是由電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性決定的。通常生產(chǎn)流水線和自動(dòng)分揀系統(tǒng)等連續(xù)輸送機(jī)根據(jù)生產(chǎn)的需要改變速度時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出功率也會(huì)做相應(yīng)的改變。以三相380 V、1.5 kW的電動(dòng)機(jī)配備Reliance SP600的變頻器為例，具體數(shù)據(jù)如表1所示。
1.4安全保護(hù)
    變頻調(diào)速系統(tǒng)一般有4級安全保護(hù)功能，即電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)、電動(dòng)機(jī)過熱保護(hù)、變頻器過載保護(hù)、熔斷器。任何一項(xiàng)保護(hù)功能被啟動(dòng)，整個(gè)系統(tǒng)都會(huì)自動(dòng)停機(jī)。其中電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)是最初級別，也最常出現(xiàn)。
    通常情況下，當(dāng)啟動(dòng)前3種保護(hù)功能時(shí)，故障代號總是首先反映在相應(yīng)的變頻器上，同時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)在故障排除之前會(huì)停機(jī)，但真正的故障原因并非由變頻器引起�，F(xiàn)場操作人員或者設(shè)備維護(hù)人員往往習(xí)慣于在變頻器上尋找排除故障的突破口，盲目地修改變頻器中的參數(shù)，最后不僅會(huì)擾亂變頻器的程序配合，甚至還會(huì)將某些電器元件燒毀。本文結(jié)合影響概率的大小和檢驗(yàn)的難易程度，按檢驗(yàn)的先后順序逐條分析能夠引起電動(dòng)機(jī)過載的各種因素和處理方案。
2、過載故障分析與處理方案
2.1檢測電力供應(yīng)是否合格
    首先檢查輸入控制箱的電力是否為380 V±2%。如果供應(yīng)到變頻器的電壓較低，其輸出電壓也會(huì)低于理論輸出值，從而影響電動(dòng)機(jī)的輸出功率。根據(jù)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，電動(dòng)機(jī)會(huì)通過增加電流補(bǔ)償功率。電流持續(xù)增加到一定程度時(shí)就能啟動(dòng)變頻器的電動(dòng)機(jī)過載或者過熱安全保護(hù)功能。以三相380 V、1.5 kW的電動(dòng)機(jī)配備RelianceSP600的變頻器為例，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在額定負(fù)載下，變頻器在輸入電壓高于365 V時(shí)還能工作，低于360 V時(shí)就會(huì)每10—15min啟動(dòng)1次電動(dòng)機(jī)過載或者過熱安全保護(hù)功能。
    解決辦法就是調(diào)整上級變壓器的輸出電壓或者在控制箱前串聯(lián)1個(gè)穩(wěn)壓器，滿足變頻器對額定電壓的要求。
    供應(yīng)電源是引起電動(dòng)機(jī)過載或者過熱的第一隱性元兇，特別是在用電高峰期或者用電量超負(fù)荷的企業(yè)里經(jīng)常發(fā)生。電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的過載或過熱保護(hù)功能級別較低時(shí)，對低電壓反應(yīng)不靈敏，在燒斷熔斷器或者燒毀電動(dòng)機(jī)之前，工作人員一般注意不到潛在的隱患。
2.2檢測三相電壓是否平衡
    如果輸入控制箱的電壓三相不平衡，即變頻器的輸入電壓不平衡時(shí)，其輸出電壓也會(huì)三相不平衡，因?yàn)樽冾l器只會(huì)按相同比例改變?nèi)�相輸出電壓值。這樣不平衡的電壓作用到電動(dòng)機(jī)上，結(jié)果是降低電動(dòng)機(jī)輸出功率和引起電動(dòng)機(jī)過熱，從而啟動(dòng)變頻器的電動(dòng)機(jī)過載或過熱安全保護(hù)功能。
    根據(jù)成本大小，解決辦法有3種：(1)尋找最近的三相平衡的電源，鋪設(shè)1條專用電纜線；
(2)在上級變壓器用電容平衡三相電源；(3)調(diào)整影響三相不平衡的線路。
    三相電壓不平衡是引起電動(dòng)機(jī)過載或過熱的第2隱性元兇，特別是在線路規(guī)劃不合理的企業(yè)里經(jīng)常發(fā)生。
2.3清理鏈條和軌道，降低沿程摩擦阻力
    除帶式輸送機(jī)外的連續(xù)輸送機(jī)，其結(jié)構(gòu)基本都是由輸送鏈條帶動(dòng)作業(yè)工屬具實(shí)現(xiàn)連續(xù)輸送。鏈條在軌道內(nèi)穿行時(shí)，一般采用潤滑脂或者稀油潤滑�？諝庵械幕覊m或者粉塵粘附到潤滑脂或者潤滑油中，會(huì)逐漸形成油垢，增大摩擦系數(shù)。一般的生產(chǎn)流水線或者自動(dòng)分揀系統(tǒng)的連續(xù)輸送機(jī)都是數(shù)百米甚至上千米長，油垢產(chǎn)生的沿程摩擦阻力累加起來不可輕視，嚴(yán)重時(shí)甚至能超過作業(yè)負(fù)載。所以要定期清理軌道和鏈條。
    另外，對于采用脂潤滑的設(shè)備，在冬季或者低溫時(shí)，因潤滑脂粘度的變化引起的摩擦系數(shù)增大，應(yīng)該適時(shí)選用不同粘度的潤滑脂。
    對于輪子在軌道或地面上滾動(dòng)而不需要潤滑的情況，由于靜電作用，通常輪子在軌道或者地面軋過的軌跡上會(huì)積一層灰塵或粉塵，形成的沿程摩擦阻力累加起來不可輕視，需定期清除。
2.4排除或降低機(jī)械故障引起的負(fù)載
    一般機(jī)械故障引起的負(fù)載可以分成機(jī)械傳動(dòng)異常引起的卡死和機(jī)械磨損引起的阻力2類。因機(jī)械傳動(dòng)異常引起的卡死而導(dǎo)致的電動(dòng)機(jī)過載是在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中隨機(jī)出現(xiàn)的，只要找到根源并排除就可以使設(shè)備恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)械磨損引起的阻力是逐漸增大的，增大到一定程度便能引起電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)，這類情況主要靠平時(shí)的設(shè)備保養(yǎng)來降低額外負(fù)載的產(chǎn)生。
2.5提高抗負(fù)載能力系數(shù)
    通常變頻調(diào)速控制系統(tǒng)都會(huì)有一個(gè)抗負(fù)載能力系數(shù)，該系數(shù)取值范圍一般為1.0一2.0，基本上出廠值為1.0。只有因各零件的磨損和其他摩擦阻力的增加而造成不可避免的負(fù)載增加時(shí)，才適當(dāng)放大抗負(fù)載能力系數(shù)，以滿足克服阻力的需要。
    一般需要提高該系數(shù)的工況是：設(shè)備經(jīng)過2—3年運(yùn)轉(zhuǎn)后，盡管電力和保養(yǎng)都很正常，且使用條件與此前基本相同，但偶爾會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)，這時(shí)適當(dāng)提高抗負(fù)載能力系數(shù)即可。
2.6變頻器的同步協(xié)調(diào)功能失效時(shí)，排查工作先從PLC著手
    變頻器協(xié)調(diào)電動(dòng)機(jī)同步運(yùn)轉(zhuǎn)的原理是：PLC選定其中的1個(gè)變頻器的模擬數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，分析其他變頻器反饋的模擬數(shù)據(jù)后，促使其他變頻器即時(shí)微調(diào)輸出的電源頻率、電壓和電流，以適應(yīng)所分擔(dān)的負(fù)載的波動(dòng)，使分段驅(qū)動(dòng)的連續(xù)輸送機(jī)同步運(yùn)轉(zhuǎn)。變頻調(diào)速電路簡圖見圖1。
    在多臺(tái)電動(dòng)機(jī)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)里，1個(gè)變頻器對應(yīng)1個(gè)電動(dòng)機(jī)，正常情況是以被選定的主變頻器數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，其他變頻器隨時(shí)微調(diào)輸出的電源頻率、電壓和電流，直觀表現(xiàn)是在變頻器的顯示屏上，電壓、電流和頻率的數(shù)值一直在不停地上下波動(dòng)。
    如果電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)經(jīng)常隨機(jī)發(fā)生在任意一個(gè)電動(dòng)機(jī)上，而這些變頻器的顯示屏上電壓、電流和頻率的數(shù)值基本上不變、變化緩慢或者變化沒有規(guī)律，則表明這些電動(dòng)機(jī)沒有協(xié)調(diào)動(dòng)作。應(yīng)該由專業(yè)人員檢測PLC及其驅(qū)動(dòng)程序。如果PLC的驅(qū)動(dòng)程序是儲(chǔ)存在SIM卡內(nèi)，千萬不能用讀卡器去復(fù)制它，否則廠家預(yù)設(shè)的技術(shù)保護(hù)程序會(huì)毫不留情地把驅(qū)動(dòng)程序自動(dòng)銷毀。
2.7變頻器輸出不正常時(shí)，排查工作從變頻器著手
    如果某臺(tái)變頻器輸出值總是大于或小于其他變頻器的輸出值，甚至沒有功率輸出，就會(huì)引起保護(hù)功能發(fā)生在其本身或其下游的電動(dòng)機(jī)上，應(yīng)該由專業(yè)人員對該變頻器進(jìn)行檢測。
2.8各變頻器正常輸出時(shí)，加載后電動(dòng)機(jī)的抗載能力卻很低，排查工作可從變頻器參數(shù)著手
    變頻器輸出正常，但電動(dòng)機(jī)抗負(fù)載能力卻低予以前。這種現(xiàn)象一般是由變頻器的參數(shù)設(shè)定不合理或者不慎改動(dòng)了某些參數(shù)造成的。由于調(diào)整系統(tǒng)功能而需要修改參數(shù)時(shí)，最好由專業(yè)人員或者在專業(yè)人員的指導(dǎo)下修改相關(guān)參數(shù)。
    對于修改參數(shù)的建議：(l)不要輕易改動(dòng)主變頻器參數(shù)，因其會(huì)靠一些專有參數(shù)行使特殊功能；(2)每次改動(dòng)參數(shù)都要作記錄，以便于恢復(fù)原始數(shù)據(jù)和供專業(yè)人員判斷故障時(shí)參考。
3、結(jié)論
    根據(jù)以上分析可以看出，變頻器功能齊全，安全耐用，有獨(dú)到的系統(tǒng)保護(hù)功能，不會(huì)輕易發(fā)生故障。即便系統(tǒng)有了故障，雖然是反映在變頻器上，但故障根源往往在其他地方，很少由變頻器引起，所以盡量不要輕易改動(dòng)其原始參數(shù)。