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MM440在风机泵类应用中注意的问题

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主题:MM440在风机泵类应用中注意的问题
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只看楼主 只看精华 楼主 2014-07-28 09:15:50
风机泵类应用,算是最普通、最简单的应用了。然而,就是这很一般的应用,有时也会出现许多自己感到奇怪的问题。

以离心或轴流风机的控制系统应用为例,调试的时候,就会经常遇到当变频器运行在50Hz额定频率下,风机的风速或者风压,严重不足;这时候,一般我是通过提高运行频率,即给定频率超过50Hz以上,直到MM440的监控参数r0027显示值达到电机额电流为止。出现这种问题,往往是风机的扇叶尺寸、角度与风机的进出口截面不匹配导致的。我是这么认为。而且,风机的机械结构和尺寸一旦定了,想改变他,太费劲了。通过变频器电参数的调整,也是可以满足使用要求的。这是当风机运行频率在50Hz时,电机电流小于额定的问题和处理;

最近我还遇到一个与上述情况相反的问题,一个轴流风机系统,MM440驱动,当频率给定100%(50Hz)时,风速将将能达到,可是,整个给定0-100%下,实际值频率不线性。我到现场观察,原来是风机的驱动电流饱和了,给定80%左右,风机电流就达到了额定,80%-100%给定时,风机实际值频率不再长了,维持在43Hz以下。此时查看MM440的监控参数r0025 = 320V左右。电流已经达到了额定电流。因为我把MM440的过载倍数限制在100%,而不是原来工厂设置的150%。我不想电机过载运行。

第二种情况,我认为同样是风机的机械设计问题,扇叶角度与风机的进出口截面不匹配,导致风机还没有达到额定频率,扇叶阻力已经使驱动电机电流达到了额定电流100%。考虑到此时电机电压太低,才320V左右,于是把电流限幅参数P0640放开,等于150%,再运行风机,50Hz给定时,风机实际频率也是50Hz,可电流超过电机额定值1.1倍以上。看看数据,认为用户在50Hz使用的很少甚至根本不用。也就算了。过点载救过点载吧。

下面给出MM440的V/F控制结构功能图:
5


图中,画红圈部分,就是电流限制和电压给定环节。

由此,我认为,采用MM440的变频器控制风机系统,他有了最大电流限制和保护功能,可以有效防止风机电机过载运行。也很好的解释了为什么有人总是在论坛里抱怨变频器控制风机不如或达不到工频控制风机的指标。其实,变频器控制,是有负载最大极限限制和保护的,而工频直接控制是完全的开环,对负载电流无防线。这就是变频器与工频直接运行的区别。

变频器控制风机泵类,完全可以达到工频直接运行的指标,只是需要现场情况有针对性的放开保护而已。变频控制可以弥补机械设计不良导致的缺陷。机电的相互补救更具灵活性。
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精华帖版主置评: 分析得很好。谢谢分享。
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只看楼主 只看精华 1楼 2014-07-28 15:45:15
机械的设计不合理或者不匹配往往会导致电气调试时出现问题,一般而言,对于风机泵类负载,因为平方转矩,变频器的过载保护为110%,一般负载电流稳定,长期的过载会导致变频器电机发热严重,,变频器因为对电机在提供保护的同时达不到工频控制风机的指标,有得必有失吧。
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只看楼主 只看精华 楼主 2楼 2014-07-28 16:33:35
我经常遇到的风机控制是给定频率50Hz,实际值也是,但电流达不到额定的情况。前几天遇到的情况是电流提前到达到,而频率达不到50Hz,所以感觉变频器的风机泵类控制,看似简单,其实也有许多要注意的问题呢。因为这类控制,往往机械结构很难再更改了,只能是让电气控制来配合了。
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只看楼主 只看精华 3楼 2014-07-29 11:29:09
我也碰到过在陶瓷行业窑炉上使用的干燥引风机,在停机状态下因为有高烟筒压差作用,电机会自然反转,使用风机水泵型变频器启动并且设置负载类型为风机水泵平方转矩时,启动时候就是过电流跳闸,后来将负载类型改成恒转矩负载后才能正常启动。
 
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只看楼主 只看精华 楼主 4楼 2014-07-29 14:58:31
发本贴的目的就是想说,对于变转矩负载的风机泵类控制,在调试结束后,一定要在50Hz给定频率下,运行检查一下参数,P0021;P0025;P0027,这3个参数要看一看,做一个评判,是否要修改控制模型?说否机械结构和设计符合要求?即使参数差得多,也不要紧,总会通过参数修改有变通的修正方法。以弥补机械设计造成不匹配。

当然,如果参数差的太多了,不行。
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只看楼主 只看精华 5楼 2014-07-30 16:48:13
以下是引用kdrjl在2014-07-29 14:58:31的发言 >4楼:发本贴的目的就是想说,对于变转矩负载的风机泵类控制,在调试结束后,一定要在50Hz给定频率下,运行检查一下参数,P0021;P0025;P0027,这3个参数要看一看,做一个评判,是否要修改控制模型?说否机械结构和设计符合要求?即使参数差得多,也不要紧,总会通过参数修改有变通的修正方法。以弥补机械设计造成不匹配。

当然,如果参数差的太多了,不行。
R0021;R0025;R0027,这3个参数
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只看楼主 只看精华 6楼 2014-07-30 18:27:34
以下是引用HUANGZE75在2014-07-29 11:29:09的发言 >3楼:我也碰到过在陶瓷行业窑炉上使用的干燥引风机,在停机状态下因为有高烟筒压差作用,电机会自然反转,使用风机水泵型变频器启动并且设置负载类型为风机水泵平方转矩时,启动时候就是过电流跳闸,后来将负载类型改成恒转矩负载后才能正常启动。
这应该激活捕捉再启动的功能,就能很好的解决启动过载的问题了
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只看楼主 只看精华 7楼 2014-07-30 20:13:41
长知识啦,很受用,谢谢……
 
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只看楼主 只看精华 8楼 2014-07-31 16:47:22
以下是引用Zane在2014-07-30 18:27:34的发言 >6楼:这应该激活捕捉再启动的功能,就能很好的解决启动过载的问题了
以下是引用HUANGZE75在2014-07-29 11:29:09的发言 >3楼:我也碰到过在陶瓷行...

引用3楼详细内容:

我也碰到过在陶瓷行业窑炉上使用的干燥引风机,在停机状态下因为有高烟筒压差作用,电机会自然反转,使用风机水泵型变频器启动并且设置负载类型为风机水泵平方转矩时,启动时候就是过电流跳闸,后来将负载类型改成恒转矩负载后才能正常启动。

好的建议,以后有机会要试试这个方法了。
 
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只看楼主 只看精华 9楼 2014-07-31 22:10:39
最近调试430也遇到同样的问题,在35HZ左右就再升不上去了同时报A501,想问下有无好的解决方法
还可以做的更好!
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只看楼主 只看精华 楼主 10楼 2014-07-31 23:43:06
以下是引用csyyy在2014-07-31 22:10:39的发言 >9楼:最近调试430也遇到同样的问题,在35HZ左右就再升不上去了同时报A501,想问下有无好的解决方法
不是说了吗,有问题时,参数r0025;r0027;r0021的数值是多少?自己看了吗?另外还要公开一下你的电机铭牌数据,以及变频器的功率。没有这些,问题问也白问。
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只看楼主 只看精华 11楼 2014-08-01 06:51:51
学习了!谢谢!
 
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只看楼主 只看精华 12楼 2014-08-01 09:30:34
以下是引用kdrjl在2014-07-28 09:15:50的发言 >楼主:风机泵类应用,算是最普通、最简单的应用了。然而,就是这很一般的应用,有时也会出现许多自己感到奇怪的问题。

以离心或轴流风机的控制系统应用为例,调试的时候,就会经常遇到当变频器运行在50Hz额定频率下,风机的风速或者风压,严重不足;这时候,一般我是通过提高运行频率,即给定频率超过50Hz以上,直到MM440的监控参数r0027显示值达到电机额电流为止。出现这种问题,往往是风机的扇叶尺寸、角度与风机的进出口截面不匹配导致的。我是这么认为。而且,风机的机械结构和尺寸一旦定了,想改变他,太费劲了。通过变频器电参数的调整,也是可以满足使用要求的。这是当风机运行频率在50Hz时,电机电流小于额定的问题和处理;

最近我还遇到一个与上述情况相反的问题,一个轴流风机系统,MM440驱动,当频率给定100%(50Hz)时,风速将将能达到,可是,整个给定0-100%下,实际值频率不线性。我到现场观察,原来是风机的驱动电流饱和了,给定80%左右,风机电流就达到了额定,80%-100%给定时,风机实际值频率不再长了,维持在43Hz以下。此时查看MM440的监控参数r0025 = 320V左右。电流已经达到了额定电流。因为我把MM440的过载倍数限制在100%,而不是原来工厂设置的150%。我不想电机过载运行。

第二种情况,我认为同样是风机的机械设计问题,扇叶角度与风机的进出口截面不匹配,导致风机还没有达到额定频率,扇叶阻力已经使驱动电机电流达到了额定电流100%。考虑到此时电机电压太低,才320V左右,于是把电流限幅参数P0640放开,等于150%,再运行风机,50Hz给定时,风机实际频率也是50Hz,可电流超过电机额定值1.1倍以上。看看数据,认为用户在50Hz使用的很少甚至根本不用。也就算了。过点载救过点载吧。

下面给出MM440的V/F控制结构功能图:
5


图中,画红圈部分,就是电流限制和电压给定环节。

由此,我认为,采用MM440的变频器控制风机系统,他有了最大电流限制和保护功能,可以有效防止风机电机过载运行。也很好的解释了为什么有人总是在论坛里抱怨变频器控制风机不如或达不到工频控制风机的指标。其实,变频器控制,是有负载最大极限限制和保护的,而工频直接控制是完全的开环,对负载电流无防线。这就是变频器与工频直接运行的区别。

变频器控制风机泵类,完全可以达到工频直接运行的指标,只是需要现场情况有针对性的放开保护而已。变频控制可以弥补机械设计不良导致的缺陷。机电的相互补救更具灵活性。
斑竹,我现场风机用75KW440变频器驱动,采用端子控制方式,端子5、9,先设定控制参数为P0700=2,P0701=1,P1000=3,P1080=35,P1120=25,P1121=160;之前想用自由惯性停车,P0700=2,P0701=3,P1000=3,P1080=35,启动变频器时变频器不启动,可能这块端子和参数存在问题,我采用自由惯性停车控制方式,变频器以一段频率35Hz运行,该怎么实现,谢谢!
长风破浪会有时,直挂云帆济沧海
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只看楼主 只看精华 楼主 13楼 2014-08-01 14:29:51
第一,把最低频率P1080 = 0;最高频率P1082 = 50;
第二,固定值 = 35Hz,开关量口用两个,一个管着启动和停止;另一个管着OFF2惯性停车;
第三,把固定值设置输出r1024连接到主给定P1070上。总之,你上边的设置参数有问题,所以不转。
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游士

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只看楼主 只看精华 14楼 2014-08-05 22:43:46
旎戈,其实是你端子上没有启动信号,所以启动不起来。你可以吧DIN1改成1,DIN2改成3,,应该就可以了!
时光如白驹过隙,世态如苍云白狗
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只看楼主 只看精华 15楼 2014-08-07 15:37:18
“以离心或轴流风机的控制系统应用为例,调试的时候,就会经常遇到当变频器运行在50Hz额定频率下,风机的风速或者风压,严重不足;这时候,一般我是通过提高运行频率,即给定频率超过50Hz以上,直到MM440的监控参数r0027显示值达到电机额电流为止。出现这种问题,往往是风机的扇叶尺寸、角度与风机的进出口截面不匹配导致的。我是这么认为。而且,风机的机械结构和尺寸一旦定了,想改变他,太费劲了。通过变频器电参数的调整,也是可以满足使用要求的。这是当风机运行频率在50Hz时,电机电流小于额定的问题和处理;”

以上现象,应该是变频器虽然显示50赫兹,实际转速却没达到电动机的额定转速,通过提高变频器输出频率,使电动机转速达到额定,这不是风机设计问题吧?是不是频率显示和实际输出的误差?
 
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只看楼主 只看精华 楼主 16楼 2014-08-07 15:57:44
回15楼:

如果MM440显示的实际频率是50Hz,那实际转速就会达到接近50Hz。这点是可以保证的。而且在风机泵类的控制里,MM440还有一个滑差补偿的功能,他可以对电机的滑差做内部的给定修正和补偿。

你的认为实际转速达不到,显示转速达到了。这是不是自己想象的?你实际测试过他的实际转速和显示的转速吗?如果自己去测试一下,就知道了。西门子监控的实际显示值,与第三方转速表所测的数据,在50Hz以内,还是比较接近和准确的。如果怀疑,可以自己实测一下确认。
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只看楼主 只看精华 17楼 2014-08-07 16:44:44
不针对具体哪种变频器来说,假设用工频,风机转速达到1400和用变频风机转速达到1400,风量和出口压力是一样的吧,变频器电流是负载决定的,针对风机来说,就是扇叶受到的空气阻力决定的,这样理解没错吧?
还有就是工频50赫兹和变频50赫兹电流不同,是不是因为变频运行时,电压有效值跟工频不同?
我现在遇到一台渣浆泵,生产的说流量不足,他们跟我说怀疑转速不够,只是给调高了一下频率,还没机会测实际转速,用的一台国产杂牌变频器。
 
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只看楼主 只看精华 18楼 2014-08-07 16:55:10
n=60f/p(1-s)
风机水泵,只要定型了,叶轮扇叶或腔壁没多大磨损的话,转速一样,出口压力和流量应该就一样,是不是在变频运行时,转差率跟工频是有微小的差别?
 
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只看楼主 只看精华 楼主 19楼 2014-08-07 18:47:07
脱离了变频器,讨论这个没意义。为什么?因为变频器控制电机的转速和电流了。工频是自然特性控制,负载大,实际转速跌落。变频控制,如果负载超了,同样也会转速实际值跌落,但是转速跌落的同时,频率实际值也是与实际转速相吻合的,通过监控仪表能看到。也就是说,如果设定50Hz,实际频率比设定值低了很多,说明是负载太重了。同样需要检查机械结构或放开电流过载应用。

楼上的大侠,应该实际对一个风机泵类系统做一个观察。变频器控制和工频直驱是不一样的。如果工频控制过载了,就只能通过调节进出口截面积去解决过载问题,反之,负载太小输出的流量和流速达不到要求,也是只能通过机械的进出口截面去调整。变频就不同了,在一定的功率范围内,变频器可以用电信号的调节去平衡输出特性要求。当然,差的太大了也不行。最终还是需要机械的调整去解决。
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