變頻調速系統轉矩提升功能的設定

在VVVF通用變頻器組成的調速系統中，經常遇到因轉矩提升功能設定不當而造成起動失敗的問題。通用變頻器一般都具有轉矩提升功能，不同品牌產品的功能含義有所不同：如富士產品定義了轉矩提升1和轉矩提升2；美國A-B公司產品則定義了直流升壓、起動升壓、運行升壓、運行/加速升壓。在轉矩提升功能中，有許多提升模式供用戶選擇，同一廠家不同系列的產品，其出廠設定有所不同，如果系統調試時忽視了該參數的設定修改，當負載起動轉矩較大時，將導致過流跳閘，造成起動失敗。
1. 泵類負載因工藝條件變化引起的起動失敗
1999年1月，山鋁第二鋁廠管道化容出工程料漿泵系統試車，兩臺料漿泵選用固液兩相流渣泵，配用90kW電機，額定電流164A。選用富士FRN90P9S-4CE變頻器，額定電流176A，供應商負責調試。起動中約在12Hz時電機堵轉，隨后過流跳閘，起動失敗數次，兩臺泵結果相同。后來，調試者將電機過載值由164A增加到185A，電機完成起動。
筆者得知這一情況后，認為這種做法是錯誤的，由此造成了電動機過載保護缺陷（已超過變頻器額定電流）。調出設定參數，知變頻器功能碼（LCD顯示）07轉矩提升1保持了出廠設定值0.1，轉矩提升功能設定為強減轉矩特性。由于該系統工藝流程影響，出口存有初始壓力，致使料漿泵起動力矩增大，造成電機起動失敗，后調試者將轉矩碼提升碼改為0.0，選擇了自動轉矩提升模式，電機起動正常。
2. 恒轉矩負載應正確選擇轉矩提升曲線
山鋁氧化鋁廠引進德國貝爾公司的平盤過濾機，傳動電機15kW，配用富士FRN22G9S變頻器控制，國內設備配套商調試。試車時因轉矩提升設置過高發生過載保護動作（實際負載轉矩較小），調試人員亦采取增大過載值（1.5倍）的方法完成起動。后改為自動轉矩提升設定后，變頻器在起動過程中能夠根據負載情況自動給出提升值，高質量地完成起動過程。

3. 轉矩提升設定對特殊負載起動的重要性
山鋁水泥廠4號水泥回轉窖技術改造中，將f3.6m×6.5m水泥回轉窖Z2-111、155kW直流電機改為Y315L2-8、110kW交流電機，選用美國A-B公司1336S-B250HP變頻器控制，試車時，水泥窖起動正常，但下料后停車再起動時，約在10Hz左右總是因電機堵轉造成過流跳閘，最大電流高達530A。調試人員分析認為，其原因是水泥窖帶料起動時因物料堆積角大，起動時造成負載偏心，增大了回轉窖的起動阻轉矩所致，遂調整U/f在37Hz時輸出額定電壓，起動成功。但完成起動后變頻器進入恒功率運行，因電機磁通過大導致電機鐵心飽和和發熱，20Hz時電流高達380A，無功電流約占80%。為使電機正常運行，調試人員采取了水泥窖起動后將U/f調整復原的方法加以解決。但是，因水泥窖工藝需要，經常臨時停窖，反復調整U/f很不方便，為此，技術人員與某院校合作，提出了利用PC參與控制，設置9種起動頻率組合，起動后利用按鈕改變運行曲線的控制方案，以此滿足回轉窖變頻調速的控制需要。
實際上，選用PC參與控制的方案，是很不經濟的，筆者認為，轉窖起動后，正常運行負荷只有30%，只要在1/3基頻以下的低速區間設置足夠的轉矩提升，在其他頻率段基本保持恒轉矩下U/f曲線的斜率，是能夠圓滿完成回轉窖調速控制的。后經了解，水泥廠的技術人員在4號窖運行2個月后，通過反復試驗調整轉矩提升參數，順利地解決了這一問題。目前，系統已正常運行了半年，控制簡單，節能顯著。
由于不同負載的起動情況各異，在設定轉矩提升時，應事先分析起動過程特點，利用監視器顯示起動電流，邊調節、邊確認，一般在滿足起動要求的情況下，提升值越小越好，這樣做可減小電機損耗以及對系統的沖擊或避免造成過流保護。