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西门子6SL3220-3YD42-0UB0 西门子6SL3220-3YD42-0UB0 西门子6SL3220-3YD42-0UB0
SINAMICS G120XA 额定功率 75kW 380 V -20% 至 440V + 10% 三相交流 未过滤 每 5 分钟 110% 50s 带集成式 IOP-2 6DI,4DO,2AI,2AO,1Mot_t FSF HxWxD:709x305x360
1.故障现象 某供水单位使用艾默生TD2000-4T0300P (30kW)变频器拖动水泵负载,如图7.16所示,使用过程中变频器经常报E013故障,检查故障电流记录为58A,变频器额定电流为60A,经查说明书:风机、水泵变频器过载能力110%额定电流1min,是否与上述现象发生冲突? 图7.16 水泵变频控制 2.分析处理 经现场了解和查看,发现水泵负载长期工作在48Hz,电流长期在58A左右,出现E013故障的原因为变频器带负载能力不够,需要更换更高一级的变频器,即TD2000-4T0370P或EV2000-4T0370P (37kW)。 变频器运行过程输出电流不小于变频器额定电流,但达不到变频器过流点,在运行一段时问后产生过载保护,变频器过载保护按反时限曲线不同分为G型和P型。反时限曲线i2t即指动作时限与通入电流大小的平方成反比,通入电流越大,则动作时限越短,该曲线在出厂时由机型参数一确定,用户不能更改。 本例机型分为P型机,其P型反时限曲线(图7.17)说明当变频器输出电流达到95%持续时间达到1h则报E013故障,当变频器输出电流达到110%持续时间达到1min也同时报E013故障。 本案例可以选择高一挡的EV2000-4T0370P变频器,在更换完变频器之后,还必须设置以下参数。 图7.17 P型机反时限陆线 F0.08:变频器机型选择为P型。 0:G型(恒转矩负载机型);1:P型(风机、水泵类负载机型)。 由于变频器出厂参数设置为G型,本案例中选择P型机,需要将F0.08功能码设置为1。 FH.00~FH.02:电机参数按照实际情况进行设定。 为了保证控制水泵的性能,务必按照电机的铭牌参数正确设置电机较数、额定功率和额定电流。 3.总结归纳 很多品牌的变频器在45kW及以下机型都采用G/P合一方式,即用于恒转矩负载G型适配电机功率比用于风机、水泵类负载P型时小一挡。G/P合一方式是考虑到风机、泵类负载基本不过载的实际情况,但是由于G/P合一的变频器本质上并没有扩大容量,只是变频器的软件发生变化,实际上就是反时限i2t曲线发生了变化,但使用中往往*遭到误解,尤其是当用户的工艺过程发生变化,比如水泵流量增加、浓度增大、风量增大等,电机的实际电流往往会上升,从而导致变频器过载保护。 本案例也说明了电机与变频器的选型关系。 电机选型首先应该根据负载运动时所需要的平均功率、较高功率,折算到电机轴侧(可能有减速机、带轮等减速装置)选择电机的功率,同时也要考虑电机的过载能力。电机厂商可以提供电机的力矩特性曲线,不同温度下电机特性会发生变化。顺便说一下,选型的顺序当然是先选电机再根据电机选择变频器,因为控制的较终目的不是变频器也不是电机,而是机械负载。 而变频器的选型**应该强调的是根据电流选型。对于一般负载,可以根据电机的额定电流选择变频器,即变频器额定电流(即常规环境下的较大持续工作电流)大于电机额定电流即可。但是必须要考虑极限状况的出现。因此变频器还需要可以提供短时间的过载电流(注意:电机的电流是由机械负载决定的)。 变频器有一条过载电流曲线,是一条反时限曲线,描述了过载电流和时间的关系。这就是变频器说明书上经常说到的过载能力可以达到150%额定电流2s、180%额定电流2s等,实际上是一条曲线。因此,只要电机的电流曲线在变频器的过载电流曲线之内,就是正确的选型。这就是为什么有时候变频器功率要大于电机功率1挡或2挡(比如起重应用),有时候小功率变频器仍然可以驱动大功率电机(比如输送带)的原因。 另一个必须注意的是,在非正常环境下,比如高海拔、高环境温度(如50℃≤T≤60℃)、并排安装方式(有些变频器并排安装不降容,有些要降容,根据变频器设计决定)等情况下,要考虑变频器的降容。因此,变频器的额定功率可能大于电机功率,也可以小于电机功率,事实上变频器的选型也是根据机械负载决定的。 总之,变频器选型的较终依据是变频器的电流曲线,包括机械负载的电流曲线。 |
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