变频器的使用方法及参数调整

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1、变频器的使用有两个主要方面：一、以满足控制要求的调速功能使用变频器，主要用于恒转矩和恒功率负载的场合的速度控制，这种情况选择变频器在设备的设计选型之初就进行考虑，因为以实现控制策略为目的， 所以其选型与电机配合度很高，也有可行的案例及先前的经验作为参考。二、以节能为目的的变频器的使用，这是最近几年来越来越火的现象，在液体化工等行业应用越来越广，不仅仅是新建设备的电机控制考虑使用变频器，在用的老旧的生产设备也纷纷进行改造，目的就是节约再用电机的能耗，由于中国液体化工基数大，在用的设备大都是效 率较低的低压电机普通控制，其节能空间非常广阔。液体化工中对于低压电机使用变频器，其目的是为了节能，而不是

2、调速，因为液体化工电机主要控制的是加压泵和风机，尤其是加压泵的使用在液体化工中占用低压电机的比例在 909 以上，是液体化工行业用电最大的部分。液体化工所使用的机泵本身对于速度控制没有特别要求，从工业生产方面看，现场机泵的运转速度与生产控制没有关系，而变频器的使用是为了调节电机的转速，那么转速与节能之间有什么关系呢？这应用到变频器的一种控制方式，U/F=常数的比例控制，从能源的方面看，这种控制方式使电机的电压随着频率的降低而降低，从而使电机的功率变小，实现节能。液体化工生产控制经典的模式是电机带动加压泵加压被控流体，液体经过管道中的调节阀实 现流量、压力控制，到达下一个生产设备，从而实现安全稳

3、定的自动生产。从流体力学的角度看，液体流经管道、阀门需要克服阻力而消耗流体的机械能，特别是调节阀这个环节，消耗的机械能占很大的比例，电机所耗费的能源在很大方面浪费在液体输送过 程中，从节约能源的角度看，这一方面有可以改造的余地。液体化工生产中的电机容量是在设计选型中根据工艺最大生产负荷而选择的，平常使用中受生产负荷和物料的变化，其往往出现大马拉小车的现象，电能转化成的液体机械能被消耗在液体输送中，此时如果能够让电机的功率变小，甚至取代工艺管道中的调节阀，使泵出囗的液体流量压力正好满足后续生产设备的需求，那么其就可节省很多不必要的电能损耗。而变频器的 U/F=常数的功能，正好可以满足这个条件，因

4、此实现了变频器使用节省液体化工能源消耗匹配，所以变频器被广泛的应用于旧设备的节能改造中。使用变频器取代在线流生产的控制调节阀来实现节能目标的同时还需满足生产的控制要求，因此需要把变频器+电机引入到自动控制策略的 PID 控制中，因此变频器需要引入 4-20 毫安控制信号，实现 4-20mA 信号与变频器 0-50HZ 的对应关系，即控制信号在 4 毫安时变频器输出的频率为 0 赫兹，20 毫安时变频器输出的频率对应 50 赫兹，传统的控制策略都 是如此。但在实际使用中发现了一个很大的问题。根据电机的调速原理：频率与速度成正比，轴功率与转速的三次方成正比 ;根据流体力学原 理：液体流量与转速成正

5、比，压力与转速的二次方成正比。使用变频器+电机取代调节阀后，管道中的液体流量返回的信号与变频器输出的频率成线性对应，但液体的压力却与变频器输出的频率平方对应，即变频器输出频率变小刚好满足液体 的流量控制，但液体的压力变小的幅度比流量大大的。如果流量调节降低幅度过大，那么压力就会衰减过多，造成液体压力不能到达下游生产设备，引起加压泵的真空被破坏，加大流体在泵内叶片间的磨损，损坏加压泵同时也造成电机运转 不出力即干磨，造成很大的能源浪费。比如：一座高十米的楼房，要想自来水能够到达顶楼至少需要 1 公斤的压力，如果使用变频器控制加压泵电机的方式来控制在顶楼自来水的流量，如果顶楼不用水或者用水很少，那

6、么其变频器接受的控制信号就会接近于 4 毫安，造成变频器的输出接近于 0 赫兹，造成电 机转速缓慢，使加压泵出囗的自来水压力很小。如果小于 1 公斤，那么顶楼的自来水管道就没有自来水，此时电机仍然在运转，浪费电能且损坏泵的叶轮，此时对于变频器控制流量已经没有意义，只有当变频器输出的频率控制电机加压泵出口压力超过 1 公斤时，其对于自来水的流量控制才有实质作用，因此变频器在 一段区间内失去了节能的作用。在厂里维护维修石油生产装置中也发现这种问题，控制塔器底部液位的抽出泵在生产中不定期的会出现泵不上量的现象，泵修是否频繁维修但无法排除故障，最后通过观察、实验、分析得出变频器输出频率过低造成抽出泵真

7、空破坏而引发不上量的原因。通过对变频器设置下限输出频率，调整 4-20 毫安对应的变频器输出频率范围解决这种问题，后来对厂里所有的在用的低压变频器输出下限值都进行了设定，由于变频器控制的机泵后续工艺的垂直高度和 管线不同，其泵出口的最低压力值也不同。通过现象关闭泵出口手法达到设定压力值的方法找到每一台变频器的最低运行频率，最终实现了变频器输出的最佳频率范围，从现场使用看，厂内加压泵变频器运行的频率范围基本在 16-41HZ 之间。除了变频器输出的频率范围要进行设定外，变频器自带的一些功能也需要进行设定，对于参与自控的变频器+电机泵需要设定自动重启功能，这样在厂内电压波动和晃点过程后，其电 机能

8、够自动启动运转，最快的恢复生产。变频器前方加装过电压保护器，如果厂里使用变频器较多，厂内电网的谐波干扰和操作过电压及雷暴天气极易烧毁变频器，因此安装过电压保护器是一种很好的防护措施。以上是对于变频器使用过程中的理解，主要就是一点，应用于加压泵电机的变频器要根据生产工艺的不同设置合适的使用频率范围，否则出力不出功，对于生产、设备寿命、节能都是一个缺陷。变频器如何正确调试设置参数变频器的参数设定在调试过程中是十分重要的。许多初次使用变频器的用户，因为不十分了解这些参数的意义，再加上列出的设定参数又比较多，对如何设定变频器的诸多参数有些不知所措。对于这些用户，需要掌握变频器参数设定的基本知识：哪些参

9、数需要在试运转前设定；哪些参数需要在运转中调整以及调整的适宜范围；如何防止在调试过程中因参数设 置不当造成变频器的损坏等等。变频器如何正确调试设置参数不是所有的变频器参数都需要重新设定，通常情况下，我们将变频器的参数分为三种，一是不必调整可保持出厂设置的参数；二是在试运转前需预设定的参数；三是在试运转中需要调整的参数。虽然制造商在开发、制造变频器时充分考虑了用户的需要，设计了多种可供用户选择的设定、保护和显示功能。但如何充分发挥这些功能，合理使用变频器，仍是用户需要注意的问题，一些项目的设定值仍需摸索，以便用好变频器，充分发挥其在生产中的作 用。变频器安装后，断开变频器的输出，然后接通变频器工

10、作电源，（注意变频器标定的工作电源电压与外部输入电压是否符合），根据参数定义，确认哪些参数的出厂设置和工况条件相符合，比如电机额定频率、输入电压、模拟输入/输出信号类型等，如果这些信号和工 作工况相一致，这些参数可以不用设定，保持出厂设置即可。新购变频器如何正确的调试，此事对于刚入门的电工初学变频器的有一定难度，这时候 必须熟读变频器的使用说明书。不同类型、不同应用场合的变频器所适用的调试方法也有所不同，但都是通过安装在变频器 面板上的按键进行调试的。常见的变频器主要有操作面板调试、输入端子控制调试和综合调试几种。下面以汇川MD380 型变频器为例，学习变频器的调试方法。学习变频器必须有变频器

11、来实际操作，此 时注意变频器的输入/输出的正确接线，千万不要搞错。如下图所示。对于初学者，可以直接用变频器的面板来操作，至于上图中的外部控制、调速不需要。操作显示面板直接调试，如下图所示。学习变频器必须得把它面板上的各种按键搞清楚。操作显示面板直接调试包括通电前的检查、通电检查、设置电动机参数及自动调谐、设 置变频器参数及空载试运行等步骤。通电前的检查变频器通电前的检查是变频器调试操作前的基本环节，属于最简单的调试环节，主要是 对变频器及控制系统的接线以及初始状态进行检查。变频器通电前的检查主要包括：a确认电源供电的电压正确，输入供电回路中连接好断路器；b 确认变频器接地、电源电缆、电动机电缆

12、、控制电缆连接正确可靠；c 确认变频器冷却通风通畅；确认接线完成后变频器的盖子盖好；d 确定当前电动机处于空载状态（电动机与机 械负载未连接）。通电检查闭合断路器，使变频器通电，检查变频器是否有异常响声、冒烟、异味等情况；检查变频器操作显示面板有无故障报警信号提示，确定通电初始化状态正常。若有异常现象，应立 刻断开供电电源。设置电动机参数及自动调谐明确被控电动机的性能参数，也是调试前的必备工作。准确识读被控电动机的铭牌参数， 这些参数是变频器设置过程中参数依据。如下图所示。根据电动机铭牌参数，输入方法；按动变频器操作显面板，进入 F1.00 参数，设置为 0（普通异步电机）；进入 F1-01，

13、设置电动机的额定功率为 3.5kw。按动变频器操作显示面板，进入 F1.02 参数，设置电动机的额定电压为 380V。按动变频器操作显示面板，进入 F3.03 参数，设置电动机额定电流为 8A。按动变频器操作显示面板，进入F1.05参数，设置电动机额定转速为 1400r/min。按动变频器操作显示面板，进入 F1.09 参数，设置电动机自动调谐允许。进入 F1.37 参数，设置电动机调设置电动机自动调谐允许。设置电动机调谐进行。调谐进行后，按 RUN 键，电动机开始旋转。调谐结束后，电动机 停正旋转，此时按面板上的 ESC 键返回，自动调谐全过程完成。设置变频器参数正确设置变频器的运行控制参数

14、，即在“ F0 ”参数组下，设定控制方式、频率设定方式、频率设定、运行选择等功能信怎。待参数设置完成后，按变频器的“ MENU/ESC”菜 单键退出编程状态，返回停机状态。按动变频器显示面板，进入 F0.02 参数，设置变频器的控制方式为闭环矢量。按动显示面板，进入 F0.03 参数，设置变频器频率设定方式，这里有多种数字设定，根据自己的需要，一般选择“数字设定 1”。按面板显示，进入 F0.04 参数，设置变频器的频率设定。例如选择 30HZ 或者 50HZ。按动面板显示，进入 F0.05 参数，设置运行命令选择方式，例如变频器键盘控制，即操作面板运行命令控制。按动面板显示，进入 Fb.01

15、 参数， 设置 PG 方向，例如PG 方向设为；正向。空载运行上面参数设置完成后，在电动机空载状态下，借助变频器的操作显示面板进行直接调试 操作。按 RUN 键，启动变频器运转在运转中，按动上健或下键修改变频器当前设定频率，在运行中，按 FWD/REV 键，改变电动机运行方向，按 ST0P 键，电动机减速直到停机。 断开断路器，整个空载运行结束。此时，还可以通过变频器操作面板显示进行电动机点动运行设置，按动显示面板进入F2.15 参数，设置变频器的点动运行频率，例如 10HZ，按动显示面板，进入 F0.05 参 数，设置运行命令选择方式。例如键盘命令。点动健在面板上的代号为 J0G。只要熟悉了变频器的功能代码和输入方式，对于千遍一律的变频器设置就可以得心应手 了。