【正文】 有以下兩種情形:(a) 給定信號(hào)丟失 　　 當(dāng)外接模擬頻率給定信號(hào)因電路接觸不良或斷線而丟失時(shí)，變頻器處理方式的選擇功能。(2) 點(diǎn)動(dòng)頻率功能 點(diǎn)動(dòng)是各類機(jī)械在調(diào)試過(guò)程中經(jīng)常使用的操作方式。再開(kāi)機(jī)時(shí), 變頻器的運(yùn)行頻率有兩種狀態(tài)可供選擇:把SV1和SV2取出的線速度信號(hào)在數(shù)據(jù)處理器中進(jìn)行比較后變換成同步信號(hào)，接至各從動(dòng)單元的輔助給定輸入端，通過(guò)功能預(yù)置，使VR1端的主給定信號(hào)與VR2端的輔助給定信號(hào)相減。在調(diào)速時(shí), 各單元必須同時(shí)調(diào)節(jié)。通常, 把第１單元稱為主令單元, 后面的各單元稱為從動(dòng)單元。4 輔助給定與其他功能 輔助給定功能(1) 基本概念 　 當(dāng)變頻器有兩個(gè)或多個(gè)模擬量給定信號(hào)同時(shí)從不同的端子輸入時(shí)，其中必有一個(gè)為主給定信號(hào)，其他為輔助給定信號(hào)。(2) 濾波時(shí)間的影響 模擬量給定的濾波時(shí)間(1) 濾波時(shí)間的含義 　 變頻器在接受模擬量給定信號(hào)時(shí)，首先要進(jìn)行濾波，其物理意義與圖12中的濾波電容類似(通常都采用數(shù)字濾波)。如果給定信號(hào)X＝0，變頻器將認(rèn)為是故障狀態(tài)而把輸出頻率降至0Hz。即，萬(wàn)一給定信號(hào)因電路接觸不良或其他原因而丟失，則變頻器的給定輸入端得到的信號(hào)為0，其輸出頻率將跳變?yōu)榉崔D(zhuǎn)的最大頻率，電動(dòng)機(jī)將從正常工作狀態(tài)轉(zhuǎn)入高速反轉(zhuǎn)狀態(tài)。 圖11 模擬量給定的正、反轉(zhuǎn)控制 (b) 由單極性給定信號(hào)控制給定信號(hào)只有＋值，由給定信號(hào)中間的任意值作為正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的分界點(diǎn)，如圖11(b)所示。實(shí)例2用戶要求:當(dāng)模擬量給定信號(hào)為(0～10)V時(shí)，變頻器的輸出頻率為(0～30)Hz。將功能碼E104(最高輸出頻率)預(yù)置為50Hz。將功能碼F03(最高輸出頻率1)預(yù)置為50Hz。 圖9 實(shí)例1示意圖之二由曲線②的延長(zhǎng)線知:與XG＝0V對(duì)應(yīng)的頻率是fBI＝，為最高頻率的25％。(2) 變頻器的給定信號(hào)范圍不可選這類變頻器的模擬量給定信號(hào)范圍通常規(guī)定為0~10V，針對(duì)這種情況，首先應(yīng)正確作出頻率給定線。(最大頻率)預(yù)置為50Hz。要滿足上述要求，各種變頻器的處理方法大致可分為兩大類:(1) 變頻器的給定信號(hào)范圍可選對(duì)于這類變頻器，可以將給定信號(hào)范圍直接預(yù)置為1～5V，使:與1V對(duì)應(yīng)的頻率為0Hz，與5V對(duì)應(yīng)的頻率為50Hz，作出頻率給定線如圖8(a)中之曲線②所示(曲線①為基本頻率線)。具體地說(shuō)，又有:(a) 預(yù)置給定信號(hào)的上、下限值 給定信號(hào)的最大限值用Xmax表示。 圖5 頻率增益 坐標(biāo)設(shè)定方式 部分變頻器的頻率給定線是通過(guò)預(yù)置其起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)進(jìn)行調(diào)整的。fXM─虛擬的最大給定頻率，Hz。 偏置頻率和頻率增益設(shè)定方式 (1) 偏置頻率 部分變頻器把與給定信號(hào)為0時(shí)的對(duì)應(yīng)頻率稱為偏置頻率，用fBI表示，如圖4所示。(3) 頻率給定線的調(diào)整 在生產(chǎn)實(shí)踐中，生產(chǎn)機(jī)械所要求的最低頻率及最高頻率常常不是0Hz和額定頻率，或者說(shuō)，實(shí)際要求的頻率給定線與基本頻率給定線并不一致。 則:UG＝0V與fX＝0Hz相對(duì)應(yīng)。(2) 基本頻率給定線 (a) 定義 在給定信號(hào)X從0增大至最大值Xmax的過(guò)程中，給定頻率fX線性地從0增大到最大頻率fmax的頻率給定線 稱為基本頻率給定線。(3) 電壓信號(hào)與電流信號(hào) 優(yōu)先選擇電流信號(hào)。 但由于受聯(lián)接線長(zhǎng)度的限制，控制面板與變頻器之間的距離不能過(guò)長(zhǎng)。(d) 通訊給定 由PLC或計(jì)算機(jī)通過(guò)通訊接口進(jìn)行頻率給定。電流信號(hào) 以電流大小作為給定信號(hào)。給定信號(hào)的范圍有:0~10V、2~10V、0~177。(3) 外部給定方式 從外接輸入端子輸入頻率給定信號(hào)，來(lái)調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率的大小，稱為外部給定，或遠(yuǎn)控給定。電位器給定屬于模擬量給定，精度稍低。(2) 面板給定方式 通過(guò)面板上的鍵盤或電位器進(jìn)行頻率給定(即調(diào)節(jié)頻率)的方式，稱為面板給定方式，面板給定又有兩種情況如圖1所示:(a) 鍵盤給定 頻率的大小通過(guò)鍵盤上的升鍵(▲鍵)和降鍵(q鍵)來(lái)進(jìn)行給定。analoginputexamplesinverter.andpaper關(guān) 鍵 詞: 頻率給定Interrelated其物理意義是:由于電動(dòng)機(jī)在溫度升高的同時(shí)，必然要向周圍散熱，溫升越大，散熱也越快。 電動(dòng)機(jī)的溫升曲線(1) 溫升曲線及其含義電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，其損耗功率(主要是銅損)必然要轉(zhuǎn)換成熱能，使電動(dòng)機(jī)的溫度升高。ofterminalslossvoltageOverOverloadfunctionthe重合閘過(guò)電壓theandMonitorInverter摘　　要: 本文介紹了變頻器的保護(hù)和顯示功能。過(guò)電流瞬時(shí)停電跳閘原因Abstract: Thisprotectionofcurrentvoltagetrip1圖1故溫升不可能按線性規(guī)律上升，而是越升越慢。Function　面板給定　introducedinterrelatedAndforKeyboardfrequency鍵盤給定屬于數(shù)字量給定，精度較高。圖1頻率的面板給定方式 多數(shù)變頻器在面板上并無(wú)電位器，故說(shuō)明書(shū)中所說(shuō)的面板給定，實(shí)際就是鍵盤給定。主要的外部給定方式有:(a) 外接模擬量給定 通過(guò)外接給定端子從變頻器外部輸入模擬量信號(hào)(電壓或電流)進(jìn)行給定，并通過(guò)調(diào)節(jié)給定信號(hào)的大小來(lái)調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率。10V、0~5V、1~5V、0~177。給定信號(hào)的范圍有:0~20mA、4~20mA等。 選擇給定方式的一般原則(1) 面板給定和外接給定 優(yōu)先選擇面板給定。(2) 數(shù)字量給定與模擬量給定 優(yōu)先選擇數(shù)字量給定。因?yàn)殡娏餍盘?hào)在傳輸過(guò)程中，不受線路電壓降、接觸電阻及其壓降、雜散的熱電效應(yīng)以及感應(yīng)噪聲等等的影響，抗干擾能力較強(qiáng)。其起點(diǎn)為(X＝0，fX＝0)。UG＝10V與fX＝50Hz相對(duì)應(yīng)。所以，需要對(duì)頻率給定線進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使之符合生產(chǎn)實(shí)際的需要。偏置頻率的表示方式主要有: 圖4 偏置頻率 (a) 頻率表示 即直接用頻率值fBI值表示。在這里，變頻器的最大給定頻率fXM不一定與最大頻率fmax相等。不同變頻器的具體方法又略有差異，介紹如下:(1) 直接坐標(biāo)預(yù)置 通過(guò)直接預(yù)置起點(diǎn)坐標(biāo)(Xmin，fmin)與坐標(biāo)(Xmax，fmax)來(lái)預(yù)置頻率給定線，如圖6(a)所示。 最小限值用Xmin表示，也可以用百分?jǐn)?shù)Xmin％來(lái)表示，如圖7(a)所示。 圖8 實(shí)例1示意圖之一舉例說(shuō)明如下:(a) 選用明電VT230S系列變頻器，如圖8(b)所示:將功能碼B001(最大頻率的簡(jiǎn)單設(shè)定)預(yù)置為1，則最高頻率選擇為50Hz。(Ｕin信號(hào)的范圍)預(yù)置為1，則給定信號(hào)范圍由用戶設(shè)定。如圖9(a)所示，由ＸG＝1V、fX＝0Hz得到頻率給定線②的起點(diǎn)Ａ。與XG＝10V對(duì)應(yīng)的頻率是fXM＝，為最高頻率fmax的225％。將功能碼F17(頻率設(shè)定信號(hào)增益)預(yù)置為225％，使與5V對(duì)應(yīng)的頻率為50Hz。將功能碼H301(選擇頻率指令端子A1的信號(hào)值)預(yù)置為0，則給定信號(hào)的范圍為0～＋10V。解決方法:可將最大給定信號(hào)時(shí)的頻率增益G％預(yù)置為60％，如圖10中曲線②所示。(2) 死區(qū)的設(shè)置 　 用模擬量給定信號(hào)進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)控制時(shí)，0速控制很難穩(wěn)定，在給定信號(hào)為０時(shí)，常常出現(xiàn)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的蠕動(dòng)現(xiàn)象。 十分明顯，在生產(chǎn)過(guò)程中，這種情況的出現(xiàn)將是十分有害的，甚至有可能損壞生產(chǎn)機(jī)械。例如，將有效０。圖中，綜坐標(biāo)是給定信號(hào)的百分?jǐn)?shù)X％。濾波時(shí)間太短 當(dāng)變頻器顯示給定頻率時(shí)，有可能不夠穩(wěn)定。 大多數(shù)變頻器的輔助給定信號(hào)都是疊加到主給定信號(hào)(相加或相減)上去的。在這種情況下，總是要求被加工物在各單元的線速度一致:顯然，如果后面的速度低于前面，將導(dǎo)致被加工物的堆積。(c) 電路特點(diǎn)，如圖14所示。各單元的微調(diào) 當(dāng)從動(dòng)單元與主令單元的不一致時(shí)，數(shù)據(jù)處理器將輸出一個(gè)微調(diào)信號(hào)給從動(dòng)單元，使從動(dòng)單元的線速度和主令單元相等。保持功能無(wú)效 運(yùn)行頻率為0Hz，如要回復(fù)到原來(lái)的工作頻率，須重新加速。因?yàn)橹饕糜谡{(diào)試，故所需頻率較低，一般也不需要調(diào)節(jié)。例如，是否停機(jī)，如繼續(xù)運(yùn)行，則在多大頻率下運(yùn)行等。5 頻率的限制功能 上、下限頻率(1) 基礎(chǔ)概念(a) 生產(chǎn)機(jī)械對(duì)轉(zhuǎn)速范圍的要求 生產(chǎn)機(jī)械根據(jù)工藝過(guò)程的實(shí)際需要，常常要求對(duì)轉(zhuǎn)速范圍進(jìn)行限制。在上例中，如傳動(dòng)比λ＝2，則: (2) 上限頻率與最高頻率的關(guān)系每臺(tái)機(jī)器又都有一個(gè)固有振蕩頻率，它取決于機(jī)械的結(jié)構(gòu)。中心回避頻率fJ 即回避頻率所在的位置。6 載波頻率的選擇功能 基礎(chǔ)概念 變頻器輸出電壓的波形，都是經(jīng)過(guò)脈寬調(diào)制后的系列脈沖波。 圖17 變頻器輸出電壓波的形成 圖17中，uU、ｕV、ｕW是各相的相電壓波形, uUV則是U相和V相間線電壓的波形。改變載波頻率時(shí), 電磁噪聲的音調(diào)也將發(fā)生改變。在交替過(guò)程中，必須有一個(gè)死區(qū)(等待時(shí)間)。載波頻率越高，則死區(qū)的累計(jì)值越大，變頻器的平均輸出電流越小。對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的影響 當(dāng)電動(dòng)機(jī)與變頻器之間的距離較遠(yuǎn)時(shí)，則載波頻率越高，由線路分布電容引起的不良效應(yīng)(如電動(dòng)機(jī)側(cè)電壓升高、電動(dòng)機(jī)振動(dòng)等)越大。 (3) 載波頻率與輸出功率的關(guān)系(4) 載波頻率與環(huán)境溫度當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，逆變橋中，上、下兩個(gè)逆變管在交替導(dǎo)通過(guò)程中的死區(qū)將變窄，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致橋臂直通(短路)而損壞變頻器。2002年４月第二版)。FunctionMechanical關(guān) 鍵 詞: 控制模式自動(dòng)檢測(cè)introducedforcharacteristicsit39。modeTorquecontrolEncoder 變頻引出的特殊問(wèn)題 異步電動(dòng)機(jī)在頻率下降后出現(xiàn)的問(wèn)題異步電動(dòng)機(jī)的輸入輸出如圖1所示。ｎM─電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)速，r/min。 式(4)中: ｎ0—同步轉(zhuǎn)速(即旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速), r/min。輸入不變而輸出減少，這似乎有悖于能量守恒的原理，出現(xiàn)了什么問(wèn)題呢？ (2) 異步電動(dòng)機(jī)的能量傳遞異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子是依靠電磁感應(yīng)(轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng))而得到能量的，如圖2(a)所示。 (b) 轉(zhuǎn)子得到的電磁功率PM中扣除轉(zhuǎn)子側(cè)損失(轉(zhuǎn)子繞組的銅損PCu2和轉(zhuǎn)子鐵心的鐵損PFe2)，便是轉(zhuǎn)子輸出的機(jī)械功率P2:它在定子繞組中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)稱為反電動(dòng)勢(shì)，用E1表示，其有效值的計(jì)算如下式:或者說(shuō)，主磁通ΦM的大小是通過(guò)反電動(dòng)勢(shì)E1的大小來(lái)體現(xiàn)的。(b) 定子側(cè)的等效電路圖3(b)所示即為定子繞組的一相等效電路，其電動(dòng)勢(shì)平衡方程如下:　任何電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩都是電流和磁通相互作用的結(jié)果，電流是不允許超過(guò)額定值的，否則將引起電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱。它極容易使電動(dòng)機(jī)的磁路嚴(yán)重飽和，導(dǎo)致勵(lì)磁電流的波形嚴(yán)重畸變，產(chǎn)生峰值很高的尖峰電流，如圖4所示。設(shè)頻率的調(diào)節(jié)比為:(b) 調(diào)壓調(diào)頻存在的問(wèn)題滿足式(16)的情況下進(jìn)行變頻調(diào)速時(shí)，隨著頻率的下降，電動(dòng)機(jī)的臨界轉(zhuǎn)矩和帶負(fù)載能力(用有效轉(zhuǎn)矩ＴMEX表示)也有所下降，如圖5所示?！　∈?9)可以改寫(xiě)為:但在負(fù)載不變的情況下，電流I1及其阻抗壓降卻基本不變, 于是反電動(dòng)勢(shì)E1X所占的比例必將減小。如圖6中之曲線②所示(曲線①是KU＝Kf的U/f線)。在大多數(shù)情況下，基本頻率等于電動(dòng)機(jī)的額定頻率，如圖7所示。在變頻器的輸出頻率從0Hz上升到基本頻率fBA的過(guò)程中, 滿足KU=Kf的U/f線, 稱為基本U/f線, 如圖8(a)所示。 基本U/f線 (4) 弱磁點(diǎn)當(dāng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行頻率高于額定頻率時(shí)，變頻器的輸出電壓不再能隨頻率的上升而上升，如圖8(b)中之Ａ點(diǎn)以后所示。低速時(shí)的阻轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)速時(shí)是基本相同的。為此，各種變頻器在V/F控制模式下，提供了任意預(yù)置U/f比的功能。(b) 預(yù)置要點(diǎn)究其原因，是因?yàn)樗哂袃蓚€(gè)十分重要的特點(diǎn):(a) 磁場(chǎng)特點(diǎn)從而得到與直流電動(dòng)機(jī)類似的硬機(jī)械特性, 提高了低頻時(shí)的帶負(fù)載能力。有反饋矢量控制則必須在電動(dòng)機(jī)輸出軸上增加轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)，如圖12中的虛線所示。而進(jìn)行計(jì)算的最基本條件，是必須盡可能多地了解電動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。對(duì)此，當(dāng)代的許多變頻器都已經(jīng)配置了自動(dòng)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)參數(shù)的功能?！∫园鶷D3000系列變頻器為例，其相關(guān)功能如下:，數(shù)據(jù)碼是:“0”—禁止自動(dòng)檢測(cè)。(b) “1”。檢測(cè)完畢后, 自動(dòng)轉(zhuǎn)為“0”。 轉(zhuǎn)速反饋矢量控制中編碼器的相關(guān)功能當(dāng)變頻器的控制方式預(yù)置為有反饋矢量控制方式時(shí)，轉(zhuǎn)速測(cè)定是十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。和變頻器配用的旋轉(zhuǎn)編碼器通常為二相(Ａ相和B相)原點(diǎn)輸出型, 其輸出信號(hào)分為兩相:Ａ相和B相。, 如圖13(b)所示, 和分別是A相和B相的“非”。圖13(a)所示是編碼器的引出線。圖14 編碼器與變頻器的聯(lián)接將控制卡PGB2插入變頻器的相關(guān)插座4CN中，再將PG的引出線接至控制卡上。(a) 電動(dòng)機(jī)的容量則該變頻器只能在配接45kW或37kW的電動(dòng)機(jī)時(shí)，矢量控制功能是有效的。因此，在具有