基本介紹
- 中文名：歐姆龍變頻器
- 生產廠家：歐姆龍工業自動化產業集團
- 廠家歸屬：歐姆龍集團
- 生產領域：自動化領域
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3G3RX系列
概述
3G3RX系列變頻器在高性能的基礎上增加了低頻大轉矩特性、內置的可程式功能完全可以應對新型的高端套用，長壽命器件選配、便捷式操作維護方案設計滿足了工程技術人員的現場要求，內置EMI濾波器以及RoHS標準，引領健康環保產品的潮流。
特點
1、0.3Hz時200%以上高啟動轉矩，0Hz確保150%的轉矩輸出；
4、不通過變頻的CPU的快速輸出緊急停止；
5、微浪涌電壓抑制功能；
6、採用長壽命風扇、電容等器件產品；
7、搭載EMC噪聲濾波器，符合RoHS標準。
3G3JZ系列
歐姆龍3G3JZ系列變頻器具有以下特點：
2、3Hz時可提供150%以上轉矩輸出，快速啟動；
3、2-15KHz載波頻率可調，能夠實現靜音驅動；
4、搭載簡易節能功能；
5、有控制外部電動機剎車動作的信號輸出；
6、可軟體設定運行方式，無需控制線即可進行速度控制；
7、尺寸緊湊統一，並可以緊密並排安裝；
3G3RV-ZV1系列
概述
3G3RV-ZV1系列變頻器採用歐姆龍最新矢量控制算法，結合高集成的製造技術，融入現代人性化的設計風格及安全規範，使本產品一問世就站在了時代的高端。
歐姆龍變頻器3G3RV-ZV1系列
歐姆龍變頻器3G3RV-ZV1系列功能
1、帶PG矢量控制：實現力矩控制、零伺服功能、Droop功能；
2、多種自學習模式：旋轉型、靜止型、線間電阻型自學習模式；
3、全領域全自動力矩提升功能；
4、恆轉矩（CT）與遞減轉矩（VT）負載類型的便捷選擇；
5、KEB-電機再生能量利用功能；
6、脈衝串輸入輸出功能；
7、自動節能功能；
8、內置PID控制器；
9、控制範圍：1：1000；
11、功率範圍：0.4KW～300KW。
3G3MZ-ZV2系列
概述
3G3MZ-ZV2系列變頻器乃針對各種變頻調速套用而開發：人性化的設計和先進的製造管理技術以及歐姆龍一貫的造型簡約、功能豐富的風格，結合最新的用戶的技術需求，使其具備了高貴的血統和最貼近市場的元素。
歐姆龍變頻器3G3MZ-ZV2系列
歐姆龍變頻器3G3MZ-ZV2系列功能
1、無感測器的矢量控制；
2、內置EMI噪聲濾波器；
3、內置制動單元；
5、環保的RoHS指令；
6、易拆卸移出的操作器；
7、自動節能功能；
8、自動穩壓功能；
9、PID控制最高輸出頻率為600Hz；
10、載波頻率可調範圍1～15kHz；
11、計數器功能；
12、電機參數自學習功能；
13、頻率相加/相減功能；
14、基極封鎖功能（bb）；
在擠出機中的套用
引言
塑膠擠出機的原理是固態塑膠在加熱和擠出機的螺桿旋轉加壓條件下熔融、塑化，通過特定形狀的口模而製成截面與口模形狀相同的連續塑膠製品。擠出機的傳動以往大多採用直流傳動或電磁調速控制，前者維護繁雜而且費用巨大，影響設備的使用效率，後者調速精度低、產品檔次低，這些都在很大程度上影響了擠出機的發展。
由於交流變頻技術在我國近幾年得到了突飛猛進的發展，而且變頻調速在頻率範圍、動態回響、調速精度、低頻轉矩、轉差補償、通信功能、智慧型控制、功率因素、工作效率和使用方便等方面是以往的調速方式是無法比擬的，所以深受擠出機製造企業的青睞，在新型的擠出機械中，尤其是塑膠機械都採用了高性能的變頻器，同時原有的舊擠出機設備也將進入新一輪的改造期。
本文將主要介紹歐姆龍3G3MZ變頻器在塑膠薄膜機械中的套用。
歐姆龍3G3MZ具有以下獨特優勢：開環矢量控制，實現高精度高轉矩。力矩回響時間極短，低速度時具有轉矩自動提升功能;內置EMI噪聲濾波器，有效提高系統可靠性。大幅度降低噪音干擾，避免電磁干擾其他設備導致誤動作;帶旋鈕的操作器，並可自由移動，使用簡單。
擠出機變頻控制系統
圖1的塑膠薄膜擠出生產線控制系統中，需要速度同步的共有3台電機，即擠出電機、拉料輥電機、導輥電機互相同步。為實現以上思想，我們採用對擠出電機進行主速度給定，其餘的拉料輥電機和導輥電機的同步速度信號分別取自前一電機的實際速度值，並可通過電位器進行速度微調。如此一來，只要改變擠出電機的速度給定，拉料輥電機和導輥電機的速度也隨之同步變化，而且變化不帶有時滯性。
圖1 塑膠薄膜擠出機工作原理
圖2所示為擠出機設備的變頻控制接線原理，前三台電機採用3G3MZ變頻器矢量無感測器開環速度控制以實現速度同步。其中擠出電機的運行頻率（n2.00）設定為“2”，即由頻率指令輸入端A1決定速度同步的基準信號，輸出頻率（n3.03）為擠出電機實際的運行頻率，以此作為速度同步信號給下一台電機。拉料輥電機和導輥電機的運行頻率（n2.10）設定為“第一頻率指令+第二頻率指令”，其中A2作為主輸入，A1作為輔助輸入，等效的輸入信號公式為：F=A2+（A1-5）。在這裡，A1端子的信號接微調電位器。一般情況下，電位器信號位於中間位置，即給定為DC 5V，此時CCI的輸入對變頻器的給定不起作用，頻率給定值信號由A2決定。當工藝生產上對塑膠薄膜的張力需要進行放鬆或拉緊時，就可對A1值進行上下調整，頻率也隨著微量調節。
此種開環速度控制對於控制塑膠薄膜擠出機等機械已經足夠，因為歐姆龍3G3MZ變頻器具有很好的電壓線性跟隨性和高抗干擾能力，當微調某一傳動點時，該傳動點後級同步跟隨改變，前級不變。
圖2 擠出機多電機傳動系統接線原理
擠出機多電機傳動系統接線原理
擠出機多電機傳動系統接線原理除了速度同步之外，薄膜收卷的卷取電機也是塑膠薄膜擠出機的一個重點，現採用歐姆龍3G3MZ的PID切換來實現，在剛開機的時候，由於卷取部分的張力還沒有建立，這時採用速度同步，即通過多功能端子（s3～s6）來使PID控制失效，此時變頻器的速度指令為導輥電機的輸出同步速度信號。這是因為薄膜卷在剛完成換卷時，由於張力的變化比較大，如果採用PI閉環控制容易造成較大的超調量，導致薄膜幅面抖動頻繁，此時如果採用開環控制就比較具有優勢。等收卷部分張力開始建立後，切換到PID控制，其控制框圖如圖3所示。
圖3 擠出機卷取電機的PID控制原理
在圖3的張力PID控制示意圖中，卷取電機的張力實際值，即PID控制反饋值（來自模擬量A1端子）是位於它前面張力輥下張力感測器的實際值，通過檢測該處的張力情況，來控制卷取電機的速度，從而形成一個張力閉環。卷取電機的速度加快，則塑膠薄膜拉緊，張力的實際值就會上升;相反，速度降低，則塑膠薄膜垂，張力的實際值就下降。由於在卷取過程中，卷取的線速度基本與導輥的線速度相同，而卷取的直徑在不斷增加，從而導致卷取電機的實際運行速度在不斷減少，通過張力閉環控制可以自動調節速度的降低情況。
在張力設定中，通過輸入變頻器參數nA.11即可以將張力控制目標值進行設定，一般根據塑膠薄膜的品種進行選擇合適的控制值。
結束語
歐姆龍3G3MZ系列變頻器在擠出機已經有了一些成功的案例，其優良的性價比、完善的保護措施、科學的控制原理都進一步提高了擠出機整機設備的性能，在以後的整機改造或新機型設計中都具有很好的推廣價值。
常見問題
故障代碼：OL1
“OL1”是過載錯誤。原因如下：
①電機額定電流設定錯誤。
②電機保護動作時間設定的過短，需要延長電機動作時間。
③變頻器加減速時間設定的過短，需要延長加減速時間。
④變頻器V/F曲線中的最大電壓頻率設定的過低，確認電機銘牌的規格參數，把變頻器最大電壓頻率設定為電機額定頻率。
⑤當1台變頻器帶多台電機的時候，把變頻器中電機過負載兼得功能設定為無效。
⑥負載過大，需要減小負載或增加電機容量。
故障代碼：OU
“OU“是過電壓錯誤。變頻器在運行過程中檢測出主迴路過電壓，200V級：超過410VDC時檢測出 400V級：超過820VDC時檢測出。對策如下：
①再生能力過大（沒有用制動電阻時）
◆需要外加制動電阻。
◆延長減速時間。
◆把變頻器中減速時防止失速動作電壓值下降10V左右（200V級 設定為380V 400V級設定為770V）。
②再生處理不動作（用制動電阻時）
◆把減速中防速度功能設定為無效。
◆把自動加減速功能設定為無效。
④檢查變頻器供電電壓是否超過額定電壓。
⑤制動電阻選擇的太大（用制動電阻時），更換合適阻值和功率的制動電阻。
⑥變頻器內部制動電晶體損壞，需要更換變頻器。
故障代碼：OC
“OC"是過電流錯誤，說明此時實際輸出電流超過了變頻器額定輸出電流的300%。對策如下：
①檢查變頻器輸出側是否短路或斷路。
②調整變頻器V/F曲線中的參數。
③檢查使用的電機容量是否超過變頻器容量，如果超過需要更換大功率的變頻器。
④變頻器輸出部損壞，需要更換變頻器
作用
變頻節能
歐姆龍變頻器節能主要表現在風機、水泵的套用上。為了保證生產的可靠性，各種生產機械在設計配用動力驅動時，都留有一定的富餘量。當電機不能在滿負荷下運行時，除達到動力驅動要求外，多餘的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費。風機、泵類等設備傳統的調速方法是通過調節入口或出口的擋板、閥門開度來調節給風量和給水量，其輸入功率大，且大量的能源消耗在擋板、閥門的截流過程中。當使用變頻調速時，如果流量要求減小，通過降低泵或風機的轉速即可滿足要求。
功率因數補償節能
無功功率不但增加線損和設備的發熱，更主要的是功率因數的降低導致電網有功功率的降低，大量的無功電能消耗線上路當中，設備使用效率低下，浪費嚴重，使用變頻調速裝置後，由於變頻器內部濾波電容的作用，從而減少了無功損耗，增加了電網的有功功率。
軟啟動節能
電機硬啟動對電網造成嚴重的衝擊，而且還會對電網容量要求過高，啟動時產生的大電流和震動時對擋板和閥門的損害極大，對設備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節能裝置後，利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始，最大值也不超過額定電流，減輕了對電網的衝擊和對供電容量的要求，延長了設備和閥門的使用壽命。節省了設備的維護費用。
從理論上講，變頻器可以用在所有帶有電動機的機械設備中，電動機在啟動時，電流會比額定高5-6倍的，不但會影響電機的使用壽命而且消耗較多的電量.系統在設計時在電機選型上會留有一定的餘量，電機的速度是固定不變，但在實際使用過程中，有時要以較低或者較高的速度運行，因此進行變頻改造是非常有必要的。變頻器可實現電機軟啟動、補償功率因素、通過改變設備輸入電壓頻率達到節能調速的目的，而且能給設備提供過流、過壓、過載等保護功能。
注意事項
物理環境
1)工作溫度。變頻器內部是大功率的電子元件，極易受到工作溫度的影響，產品一般要求為0～55℃，但為了保證工作安全、可靠，使用時應考慮留有餘地，最好控制在40℃以下。在控制箱中，變頻器一般應安裝在箱體上部，並嚴格遵守產品說明書中的安裝要求，絕對不允許把發熱元件或易發熱的元件緊靠變頻器的底部安裝。
2)環境溫度。溫度太高且溫度變化較大時，變頻器內部易出現結露現象，其絕緣性能就會大大降低，甚至可能引發短路事故。必要時，必須在箱中增加乾燥劑和加熱器。
3)腐蝕性氣體。使用環境如果腐蝕性氣體濃度大，不僅會腐蝕元器件的引線、印刷電路板等，而且還會加速塑膠器件的老化，降低絕緣性能，在這種情況下，應把控制箱製成封閉式結構，並進行換氣。
電氣環境
1)防止電磁波干擾。變頻器在工作中由於整流和變頻，周圍產生了很多的干擾電磁波，這些高頻電磁波對附近的儀表、儀器有一定的干擾。因此，櫃內儀表和電子系統，應該選用金屬外殼，禁止變頻器對儀表的干擾。所有的元器件均應可靠接地，除此之外，各電氣元件、儀器及儀表之間的連線應選用禁止控制電纜，且禁止層應接地。如果處理不好電磁干擾，往往會使整個系統無法工作，導致控制單元失靈或損壞。 請登入：輸配電設備網 瀏覽更多信息
2)防止輸入端過電壓。變頻器電源輸入端往往有過電壓保護，但是，如果輸入端高電壓作用時間長，會使變頻器輸入端損壞。因此，在實際運用中，要核實變頻器的輸入電壓、單相還是三相和變頻器使用額定電壓。特別是電源電壓極不穩定時要有穩壓設備，否則會造成嚴重後果。
接地變頻器正確接地是提高控制系統靈敏度、抑制噪聲能力的重要手段，變頻器接地端子E(G)接地電阻越小越好，接地導線截面積應不小於2mm2，長度應控制在20m以內。變頻器的接地必須與動力設備接地點分開，不能共地。信號輸入線的禁止層，應接至E(G)上，其另一端絕不能接於地端，否則會引起信號變化波動，使系統振盪不止。變頻器與控制櫃之間應電氣連通，如果實際安裝有困難，可利用銅芯導線跨接。
防雷在變頻器中，一般都設有雷電吸收網路，主要防止瞬間的雷電侵入，使變頻器損壞 。但在實際工作中，特別是電源線架空引入的情況下，單靠變頻器的吸收網路是不能滿足要求的。在雷電活躍地區，這一問題尤為重要，如果電源是架空進線，在進線處裝設變頻專用避雷器(選件)，或有按規範要求在離變頻器20m的遠處預埋鋼管做專用接地保護。如果電源是電纜引入，則應做好控制室的防雷系統，以防雷電竄入破壞設備。實踐表明，這一方法基本上能夠有效解決雷擊問題。九、變頻器供電系統的諧波治理與無功功率補償 隨著變頻器的廣泛套用，變頻器供電系統的諧波治理與無功功率補償的意義逐漸被人們所認識。變頻器供電電源按傅立葉級數可以分解為基波有功電流，基波無功電流，諧波和間諧波電流。
