变频器的运行参数

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1、第 2章 变 频 器 常 用 的 运 行参 数 和 方 式 2.1 变频器常用的运行参数2.1.1、 常 用 频 率 参 数1. 输 出 频 率变 频 器 实 际 输 出 频 率 。 r0024 会 根 据 负 载 变 化 不 断 调 整 在 给 定 频 率 附 近 经 常 变 化 2. 基 准 频 率 （ 基 本 频 率 ） 一 般 为 电 动 机 额 定 频 率 。 P2000基 准 电 压 ： 变 频 器 输 出 频 率 达 到 基 准 频率 时 的 输 出 电 压 。 P2001 3. 上 限 频 率 和 下 限 频 率 分 别 指 变 频 器 输 出 的 最 高 频 率 和 最低 频

2、 率 。 生 产 机 械 根 据 工 艺 过 程 的 实 际 需 要 ， 常 常要 求 对 转 速 范 围 进 行 限 制 。 以 某 搅 拌 机 为 例 ，如 图 (a)所 示 。 要 求 的 最 高 转 速 是 600r/min， 最低 转 速 是 150r/min。 上 限 频 率 与 最 高 频 率 的 关 系 ：最 高 频 率 ： 对 应 于 最 大 给 定 信 号 的 频 率 。 上 限 频 率 小 于 最 高 频 率 上 限 频 率 比 最 高 频 率 优 先 这 是 因 为 ， 上 限 频 率 是 根 据 生 产 机 械 的 要求 来 决 定 的 ， 所 以 具 有 优 先 权

3、 。MM4 2 0 用 参 数 P1 0 8 0 和 P1 0 8 2 设 定 上 下 限 频 率 。 4. 点 动 频 率 变 频 器 点 动 时 的 频 率 。 P1 0 5 8 （ 正 向 ） ,P1 0 5 9（ 反 向 ） 调 试 及 每 次 新 的 加 工 过 程 前 需 进 行 点 动 ， 观 察整 个 拖 动 系 统 各 部 分 运 转 是 否 良 好 。 点 动 频 率 较 低 。 预 置 点 动 频 率 ， 不 必 每 次 都 需 再 改 变 固 定 频 率 。 5. 载 波 频 率 PWM脉 宽 的 载 波 频 率 。 载 波 频 率 的 高 低 决 定 了 通 用 变

4、频 器 输 出 电 压(电 流 )PWM脉 冲 数 的 多 少 ， 载 波 频 率 越 高 ， 输 出电 压 (电 流 )波 形 越 好 ， 但 频 率 上 限 受 到 功 率 元 件开 关 速 度 的 限 制 。 较 高 的 载 波 频 率 会 使 噪 声 频 率超 过 音 频 范 围 ， 使 人 耳 听 觉 进 入 盲 区 ， 即 所 说 的静 音 式 变 频 器 。 通 过 调 整 载 频 频 率 ， 可 以 达 到 降低 系 统 运 行 噪 声 的 目 的 ， 但 同 时 也 会 引 起 电 动 机的 噪 声 、 漏 电 流 、 轴 电 压 、 轴 电 流 及 机 械 共 振 等 。M

5、M420由 参 数 P1800设 定 。 6. 起 动 频 率电 动 机 开 始 起 动 的 频 率 。 惯 性 大 或 摩 擦 转 矩 大 的 负 载 ， 需 加 大 起 动 频 率 预 置 起 动 频 率 的 原 则 ： 起 动 电 流 不 超 过 允 许 值下 ， 系 统 能 正 常 起 动 起 来 。 7. 多 档 转 速 频 率 多 档 转 速 频 率 设 定 功 能 是 为 了 使 电 动 机 能 够以 预 定 的 速 度 按 一 定 的 程 序 运 行 。 可 以 通 过 对 多功 能 端 子 的 组 合 选 择 记 忆 在 内 存 中 的 频 率 指 令 ，设 置 自 动 生

6、产 流 程 ， 一 旦 设 定 好 后 ， 通 用 变 频 器将 按 顺 序 在 不 同 的 时 间 以 不 同 的 频 率 让 电 动 机 以不 同 的 转 速 自 动 运 行 。 如 某 工 业 洗 涤 机 的 脱 水 机 :在 脱 水 过 程 中 ， 为 了加 强 脱 水 效 果 ， 要 求 随 着 衣 物 水 分 的 减 少 ， 逐 渐加 快 转 速 。 MM4 2 0 由 参 数 P1 0 0 1 P1 0 0 7 参 数 设 定 7段 频 率 。 MM4 4 0 由 参 数 P1 0 0 1 P1 0 1 5 参 数 设 定 1 5段 频 率 。 8. 跳 跃 频 率 任 何 机

7、械 在 运 转 过 程 中 ， 都 或 多 或 少 会 产 生振 动 。 每 台 机 器 又 都 有 一 个 固 有 振 荡 频 率 ， 它 取决 于 机 械 的 结 构 。 如 果 生 产 机 械 运 行 在 某 一 转 速下 时 ， 所 引 起 的 振 动 频 率 和 机 械 的 固 有 振 荡 频 率相 吻 合 的 话 ， 则 机 械 的 振 动 将 因 发 生 谐 振 而 变 得十 分 强 烈 (也 称 为 机 械 共 振 )， 并 可 能 导 致 机 械 损坏 的 严 重 后 果 。 通 过 跳 跃 频 率 （ 回 避 频 率 ） 的 设 定 ， 使 变 频器 不 能 输 出 与 负

8、 载 机 械 设 备 共 振 的 频 率 值 ， 从 而避 开 共 振 频 率 。 常 用 于 水 泵 、 风 机 、 压 缩 机 、 机床 等 机 械 设 备 防 止 机 械 系 统 发 生 共 振 。 回 避 频 率 的 预 置 预 置 回 避 频 率 时 ， 必 须预 置 以 下 两 个 数 据 : 中 心 回 避 频 率fJ 即 回 避 频 率 所 在的 位 置 ; 回 避 宽 度 fJ回 避 频 率 的 数 量 ：大 多 数 变 频 器 都 可 以 预 置 三 个 回 避 频 率 , 如 图 所 示 。 2.1.2、 频 率 的 给 定 频 率 给 定 方 式 的 选 择三 种 方

9、式 可 选 ： 面 板 给 定 方 式 外 接 信 号 给 定 方 式电 压 信 号 ： 05V， 05V， 010V等电 流 信 号 ： 020mA， 420mA1. 通 信 接 口 给 定 方 式 2. 频 率 给 定 线 及 其 预 置 频 率 给 定 线 的 定 义 由 模 拟 量 进 行 频 率 给 定 时 ， 变 频 器 的 给定 信 号 X(X是 给 定 信 号 的 统 称 ， 既 可 以 是电 压 信 号 UG， 也 可 以 是 电 流 信 号 IG， 与对 应 的 给 定 频 率 fx之 间 的 关 系 曲 线 fxf( )， 称 为 频 率 给 定 线 。 xf (2 )

10、基 本 频 率 给 定 线 (a) 定 义 ： 在 给 定 信 号 X从 0 增 大 至 最 大 值 Xmax的过 程 中 ， 给 定 频 率 fx线 性 地 从 0 增 大 到 最 大 频 率fmax的 频 率 给 定 线 称 为 基 本 频 率 给 定 线 。 其 起 点为 (X 0 ， fx 0 ); 终 点 为 (X Xmax， fx fmax)，如 图 所 示 。 （ 3） 频 率 给 定 线 的 预 置 频 率 在 生 产 实 践 中 ， 生 产 机 械 所 要 求 的 最 低 频 率 及 最 高 频率 常 常 不 是 0 Hz和 额 定 频 率 ， 或 者 说 ， 实 际 要 求

11、 的 频 率 给定 线 与 基 本 频 率 给 定 线 并 不 一 致 。 所 以 ， 需 要 对 频 率 给 定线 进 行 适 当 的 调 整 ， 使 之 符 合 生 产 实 际 的 需 要 。 因 为 频 率 给 定 线 是 直 线 ， 所 以 ， 调 整 的 着 眼 点 便 是 : (a) 频 率 给 定 线 的 起 点 即 当 给 定 信 号 为 0 时 ， 对 应 的 频 率 fBI-偏 置 频 率 (b) 频 率 给 定 线 的 终 点 即 当 给 定 信 号 为 最 大 值 Xmax时 对 应 的 最 大 给 定 频 率fxm。 其 常 常 通 过 预 置 频 率 增 益 G%进

12、 行 设 定 。 %100)/(% m ax ffG Xm 2.2.1 升 速 特 性 加 速 方 式 加 速 过 程 中 ， 变 频 器 的 输 出 频 率 随 时 间 上 升 的 关 系 曲线 ， 称 为 加 速 方 式 。 变 频 器 设 置 的 加 速 方 式 有 : 线 性 方 式 变 频 器 的 输 出 频 率 随 时 间 成 正 比 地 上 升 ， 如 图 (a)所 示 。 大 多 数 负 载 都 可 以 选 用 线 性 方 式 。 S形 方 式 在 加 速 的 起 始 和 终 了 阶 段 ， 频 率 的 上 升 较 缓 ， 加 速 过 程 呈 S形 ， 如 图 所 示 。 例

13、如 ， 电 梯 在 开 始 起 动 以 及 转 入 等 速 运 行 时 ， 从 考 虑 乘 客 的 舒 适 度 出 发 ， 应 减 缓 速 度 的 变 化 ， 以 采 用 S形 加 速 方 式 为 宜 。2.2 变频器的起动与制动 2.2 变频器的起动与制动半 S形 方 式 在 加 速 的 初 始 阶 段 或 终 了 阶 段 ， 按 线 性 方 式 加 速 ;而 在 终 了阶 段 或 初 始 阶 段 ， 按 S形 方 式 加 速 ， 如 图 (c)和 (d)所 示 。图 (c)所 示 方 式 主 要 用 于 如风 机 一 类 具 有 较 大 惯 性 的 二 次方 律 负 载 中 ， 由 于 低

14、 速 时 负 荷较 轻 ， 故 可 按 线 性 方 式 加 速 ，以 缩 短 加 速 过 程 ; 高 速 时 负 荷较 重 ， 加 速 过 程 应 减 缓 ， 以 减小 加 速 电 流 ; 图 (d)所 示 方 式 主要 用 于 惯 性 较 大 的 负 载 。 和 加 速 过 程 类 似 ， 变 频 器 的 减 速 方 式 也 分 线 性 方 式 、 S形 方 式 和 半 S形 方 式 。 一 、 降 速 特 性降 速 方 式 降 速 过 程 中 ， 变 频 器 的 输 出 频 率 随 时 间 降 低 的 关 系 曲线 ， 称 为 降 速 方 式 。 变 频 器 设 置 的 加 速 方 式 有

15、 : 线 性 方 式 S形 方 式半 S形 方 式 2.2.2 变 频 器 的 制 动 二 、 制 动 方 式(1)电 动 机 的 停 机 方 式 : 在 变 频 调 速 系 统 中 ， 电 动 机 可 以 设 定的 停 机 方 式 有 : (a) 减 速 停 机 即 按 预 置 的 减 速 时 间 和 减 速 方 式 停 机 ， 在 减 速 过 程中 ， 电 动 机 处 于 再 生 制 动 状 态 。 (b) 自 由 制 动 变 频 器 通 过 停 止 输 出 来 停 机 , 这 时 , 电 动 机 的 电 源被 切 断 , 拖 动 系 统 处 于 自 由 制 动 状 态 。 由 于 停 机

16、 时 间 的 长 短 由 拖动 系 统 的 惯 性 决 定 , 故 也 称 为 惯 性 停 机 。 (c) 减 速 加 直 流 制 动 首 先 按 预 置 的 减 速 时 间 减 速 ， 然 后 转 为 直 流 制 动 ，直 至 停 机 。 (d) 在 低 频 状 态 下 短 暂 运 行 后 停 机 , 当 频 率 下 降 到 接 近于 0时 , 先 在 低 速 下 运 行 一 个 短 时 间 , 然 后 再 将 频 率 下 降 为 0Hz 。 在 下 列 情 况 下 , 应 考 虑 预 置 暂 停 减 速 功 能 : 惯 性 大 的 负 载 从 高 速 直 接 减 速 至 0Hz时 ， 有

17、可 能 因 停不 住 而 出 现 滑 行 的 现 象 。 如 先 在 低 速 段 运 行 ， 然 后 从 低速 降 为 0Hz， 可 消 除 滑 行 现 象 ; 对 于 需 要 准 确 行 车 的 场 合 ， 如 卷 扬 机 ， 为 准 确 停 车 ，即 在 低 速 短 时 运 行 即 爬 行 后 ， 再 减 至 0Hz， 即 可 达 到 准 确停 车 的 目 的 。 对 于 附 有 机 械 制 动 装 置 的 电 磁 制 动 电 动 机 , 在 磁 抱闸 抱 紧 前 先 在 低 速 段 作 短 时 运 行 , 可 减 少 磁 抱 闸 的 磨 损 , 等 等 。设 置 暂 停 减 速 的 方

18、式 需 要 预 置 的 参 数 有 : (a) 暂 停 减 速 的 频 率 ; (b) 停 留 时 间 。 （ 2） 变 频 器 的 直 流 制 动 功 能(a) 采 取 直 流 制 动 的 必 要 性 有 的 负 载 要 求 能 够 迅 速 停 机 ， 但 减 速 时 间太 短 将 引 起 电 动 机 实 际 转 速 的 下 降 跟 不 上 频 率 的下 降 ， 产 生 较 大 的 泵 升 电 压 ， 使 直 流 回 路 的 电 压超 过 允 许 值 。 采 用 直 流 制 动 ， 能 增 大 制 动 转 矩 、缩 短 停 机 时 间 ， 且 不 产 生 泵 升 电 压 ; 有 的 负 载

19、由 于 惯 性 较 大 ， 常 常 停 不 住 ， 停机 后 有 “ 爬 行 ” 现 象 ， 可 能 造 成 十 分 危 险 的 后 果 。 采 用 直 流 制 动 , 可 以 实 现 快 速 停 机 , 并 消除 爬 行 现 象 。 (b) 方 法 和 原 理 直 流 制 动 就 是 向 定 子 绕 组 内 通 入 直 流 电 流 , 使 异 步 电 动 机 处 于 能 耗 制 动 状 态 。 如 图 (a), 由 于 定 子 绕 组 内 通 入 的 是 直 流 电 流 ， 故 定 子 磁 场 的 转 速 为 0。 这 时 , 转 子 绕 组 切 割 磁 力 线 后 产 生 的 电 磁 转

20、矩 与 转 子 的 旋 转 方 向 相 反 , 是 制 动 转 矩 。 因 为 转 子 绕 组 切割 磁 力 线 的 速 度 较 大 ， 故 所 产 生 的 制 动 转 矩 比 较 强 烈 , 从 而 可 缩 短 停 机 时 间 。 此 外 , 停 止 后 , 定 子 的 直 流 磁 场对 转 子 铁 心 还 有 一 定 的 “ 吸 住 ” 作 用 , 以 克 服 机 械 的“ 爬 行 ” 。 采 用 直 流 制 动 时 ， 需 预 置 以 下 功 能 :(a) 直 流 制 动 的 起 始 频 率 fDB 在 大 多 数 情 况 下 , 直 流 制 动 都 是 和 再 生 制 动 配 合 使用

21、 的 。 即 :首 先 用 再 生 制 动 方 式 将 电 动 机 的 转 速 降 至 较 低转 速 ， 然 后 再 转 换 成 直 流 制 动 , 使 电 动 机 迅 速 停 住 。 其转 换 时 对 应 的 频 率 即 为 直 流 制 动 的 起 始 频 率 fDB, 如 图 (b)所 示 。 预 置 起 始 频 率 fDB的 主 要 依 据 是 负 载 对 制 动 时 间 的 要求 ， 要 求 制 动 时 间 越 短 ， 则 起 始 频 率 fDB应 越 高 。 (b) 直 流 制 动 强 度 即 在 定 子 绕 组 上 施 加 直 流 电 压 UDB或 直 流 电 流 IDB的 大小 ， 它 决 定 了 直 流 制 动 的 强 度 。 如 图 12(b)所 示 。 预 置 直 流 制 动 电 压 UDB(或 制 动 电 流 IDB)的 主 要 依 据 是负 载 惯 性 的 大 小 ， 惯 性 越 大 者 ， UDB也 应 越 大 。(c) 直 流 制 动 时 间 tDB 即 施 加 直 流 制 动 的 时 间 长 短 。 预 置 直 流 制 动 时 间 tDB的 主 要 依 据 是 负 载 是 否 有“ 爬 行 ” 现 象 ， 以 及 对 克 服 “ 爬 行 ” 的 要 求 ， 要 求 越 高者 ， tDB应 适 当 长 一 些 。