【正文】 引裝置主要有:電氣機(jī)車、電梯、起重裝置等。變頻器得到切換至轉(zhuǎn)速控制的信號, 回到轉(zhuǎn)速控制模式。變頻器得到切換至轉(zhuǎn)矩控制的信號(通常從外接輸入電路輸入)，轉(zhuǎn)為轉(zhuǎn)矩控制模式。變頻器發(fā)出運(yùn)行指令時，如未得到切換信號，則為轉(zhuǎn)速控制模式。 轉(zhuǎn)矩控制和轉(zhuǎn)速控制的時序圖 (a) t1時段 (2) 切換的時序圖 轉(zhuǎn)矩控制和轉(zhuǎn)速控制的切換(1) 切換的必要性當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL超過TMX時, 拖動系統(tǒng)將減速。其主要特點(diǎn)是:(a) 給定信號并不用于控制變頻器輸出頻率的大小, 而是用于控制電動機(jī)所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的大小，如圖15所示:當(dāng)給定信號為10V時，電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩為最大值Tmax(如圖中之狀態(tài)①)。(b) 電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩大小是不能控制的, 它總是和負(fù)載的阻轉(zhuǎn)矩處于平衡狀態(tài)。能進(jìn)行四象限運(yùn)行。 即使運(yùn)行在1Hz()時, 也能產(chǎn)生足夠大的轉(zhuǎn)矩,且不會產(chǎn)生在V/F控制方式中容易遇到的磁路飽和現(xiàn)象。兩種PID調(diào)節(jié)功能中，P(比例增益)、I(積分時間)、D(微分時間)的作用對象不同，但原理是相同的。當(dāng)采用有反饋矢量控制模式時，變頻器存在著一個轉(zhuǎn)速反饋的閉環(huán)系統(tǒng)，并且為此專門配置了PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 (2) 速度控制的PID功能但特殊電動機(jī)(如高轉(zhuǎn)差電動機(jī)等)則不能用。 以2p=4(4極電動機(jī))為最佳，要注意說明書中對磁極數(shù)的規(guī)定。電動機(jī)的容量應(yīng)盡可能與變頻器說明書中標(biāo)明的“配用電動機(jī)容量”相符，最多低一個檔次。 式(18)中: p0—編碼器每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)，p/r。例如, TRDJ系列編碼器的脈沖數(shù)從10p/r~1000p/r, 分16檔可選。177。 (1) 旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出信號“2”時，該操作程序開始運(yùn)行，并在顯示屏上指導(dǎo)用戶進(jìn)行必要的功能預(yù)置和操作。，數(shù)據(jù)碼是:“0”—不進(jìn)行自動檢測。自動檢測功能的英語名稱是autotuning, 故有的變頻器直譯為“自動調(diào)諧”功能, 也有的稱之為“自學(xué)習(xí)”功能。從上面所舉例子可以看出，進(jìn)行矢量控制時，所需數(shù)據(jù)中的相當(dāng)部分，一般用戶是很難得到的。 (1) 自動檢測功能與無反饋矢量控制模式相比，具有機(jī)械特性更硬、頻率調(diào)節(jié)范圍更大、動態(tài)響應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。無反饋矢量控制是根據(jù)測量到的電流、電壓和磁通等數(shù)據(jù)，簡接地計算出當(dāng)前的轉(zhuǎn)速，并進(jìn)行必要的修正，從而在不同頻率下運(yùn)行時，得到較硬機(jī)械特性的控制模式。當(dāng)給定信號改變時，也和直流電動機(jī)一樣，只改變其中一個信號，從而使異步電動機(jī)的調(diào)速控制具有和直流電動機(jī)類似的特點(diǎn)。在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速時，只調(diào)節(jié)其中一個電路的參數(shù)。它的主磁場和電樞磁場在空間是互相垂直的，如圖11(a)所示。3如果負(fù)載在低速時的轉(zhuǎn)矩較大而轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償(U/f比)預(yù)置得較小，則低速時帶不動負(fù)載。 變頻器為用戶提供的U/f線 (3) U/f線的預(yù)置要點(diǎn)(a) 預(yù)置不當(dāng)?shù)暮蠊?圖10低速時的阻轉(zhuǎn)矩比額定轉(zhuǎn)速時還要大得多。低速時的阻轉(zhuǎn)矩比額定轉(zhuǎn)矩小得多。因此，通常把轉(zhuǎn)折點(diǎn)Ａ稱為弱磁點(diǎn)。 基本頻率 (3) 基本U/f線圖7 轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償 (2) 基本頻率圖62式(17)表明，反電動勢是定子側(cè)輸入電壓減去阻抗壓降的結(jié)果。異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是轉(zhuǎn)子電流和磁通相互作用的結(jié)果?！∈?13)中: U1X—運(yùn)行頻率為fX時的輸入電壓，V。但反電動勢是由定子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁通而感生的，無法從外部進(jìn)行控制。下半部則是勵磁電流的波形。(b) 磁通增大由式(8)知, 當(dāng)頻率fX下降時，反電動勢E1也將下降，由式(10)知，這將引起電流I1的增大，并導(dǎo)致磁通ΦM和電磁功率PM的增大。 (d) 頻率下降的后果漏磁通Φ0主磁通Φ1 顯然，頻率下降的結(jié)果必將導(dǎo)致電磁功率PM的“中部崛起”，這意味著磁通的大量增加。 異步電動機(jī)的能量傳遞 (a) 從輸入的電功率P1中扣除定子側(cè)損失(定子繞組的銅損pCu1和定子鐵心的鐵損pFe1)后，便是通過磁場傳遞給轉(zhuǎn)子的功率，稱為電磁功率，用PM表示:傳遞過程如圖2(b)所示, 可歸納如下:圖2然而, 式(1)表明, 電動機(jī)的輸入功率和頻率之間卻并無直接關(guān)系。這是因?yàn)?，異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和頻率有關(guān):m。P2─電動機(jī)輸出的機(jī)械功率，kW。(b) 電動機(jī)的輸出功率電動機(jī)是用來拖動負(fù)載旋轉(zhuǎn)的，因此，其輸出功率便是軸上的機(jī)械功率:三相交流異步電動機(jī)輸入的是三相電功率P1:TorqueAutotuningcontrolinterrelatedmotor.thecontrol轉(zhuǎn)矩控制Abstract:This轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償ofImproving變頻器應(yīng)用基礎(chǔ)(副主編，機(jī)械工業(yè)出版社2003年1月出版)。宜昌市自動化學(xué)會理事長、湖北省自動化學(xué)會常務(wù)理事。對其他設(shè)備的干擾 　 載波頻率越高，則高頻電壓通過靜電感應(yīng)對其他設(shè)備的干擾也越嚴(yán)重。(c) 載波頻率引起的漏電流 載波頻率越高，因線路相互之間，以及線路與地之間分布電容的容抗越小，由高頻脈沖電壓引起的漏電流越大，如圖19(a)所示。變頻器的輸出電流越大，每次交替所要求的死區(qū)也越大。 載波頻率大小的影響(1) 載波頻率對變頻器輸出電流的影響(a) 載波頻率與電流波形 　運(yùn)行頻率越低, 則電壓波的平均占空比越小, 電流高次諧波成分越大, 故適當(dāng)提高載波頻率, 可以改善電流波形。 在PWM電壓脈沖序列的作用下, 電流波形是脈動的, 脈動頻率與載波頻率一致。在這里，正弦波稱為調(diào)制波，三角波稱為載波。回避寬度ΔfJ 即回避區(qū)域，如圖16(a)所示。 圖16 回避頻率 設(shè)置回避頻率fJ的目的，就是使拖動系統(tǒng)回避掉可能引起諧振的轉(zhuǎn)速，如圖16所示。上限頻率比最高頻率優(yōu)先 這是因?yàn)?，上限頻率是根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求來決定的，所以具有優(yōu)先權(quán)。要求的最高轉(zhuǎn)速是600r/min，最低轉(zhuǎn)速是150r/min。對應(yīng)地，也就有一個最小給定信號。有的變頻器也可以預(yù)置多檔點(diǎn)動頻率。保持功能有效 運(yùn)行頻率自動上升到停機(jī)前的工作頻率。 頻率給定的其他功能(1) 頻率指令的保持功能 變頻器在停機(jī)后, 是否保持停機(jī)前的運(yùn)行頻率的選擇功能。統(tǒng)調(diào)信號將各變頻器的主給定端VR1COM都并聯(lián)起來, 與統(tǒng)調(diào)給定信號相接, 使各變頻器的主給定信號同時改變, 實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)調(diào)。(b) 同步信號的取出通常，各單元都有線速度的檢測裝置，如圖14中的SV1和SV2所示。因此，對于多單元拖動系統(tǒng)的要求是: 圖13 主給定與輔助給定 (2) 應(yīng)用舉例(a) 多單元拖動系統(tǒng)的同步運(yùn)行 圖14 自動同步控制 在造紙、印染等機(jī)械中，整臺機(jī)器具有若干個單元，每個單元都有各自獨(dú)立的拖動系統(tǒng), 如圖14所示:第１單元由電動機(jī)Ｍ１拖動，第二單元由電動機(jī)Ｍ２拖動……。濾波時間太長當(dāng)調(diào)節(jié)給定信號時，給定頻率隨給定信號改變時的響應(yīng)速度較慢。濾波時間常數(shù)，是指給定信號上升至穩(wěn)定值63％所需的時間。當(dāng)給定信號X＜, 變頻器的輸出頻率降為0Hz。就是說，變頻器的最小給定信號不等于0(Xmin≠0)。 (3) 有效0的功能 在給定信號為單極性的正、反轉(zhuǎn)控制方式中，存在著一個特殊的問題。3 模擬量給定的正、反轉(zhuǎn)控制與濾波 模擬量給定的正、反轉(zhuǎn)功能(1) 控制方式 主要有兩種方式:(a) 由雙極性給定信號控制 給定信號可－可＋，正信號控制正轉(zhuǎn)，負(fù)信號控制反轉(zhuǎn)，如圖11(a)所示。將功能碼H303(頻率指令端子A1輸入偏置)預(yù)置為25％，使與1V對應(yīng)的頻率為0Hz。(b) 選用安川G7A系列變頻器，如圖9(c)所示。將功能碼F01(頻率設(shè)定1)預(yù)置為1，則給定信號從端子12輸入，信號范圍為0～＋10V。圖9中，曲線①為基本頻率給定線。(Ｕin信號的最大值)預(yù)置為50％，則端子Ｕin輸入的給定信號的最大值為1050％＝5V。(b) 選用瓦薩CX系列變頻器如圖8所示。 頻率給定線的應(yīng)用舉例實(shí)例1某用戶要求:當(dāng)模擬量給定信號為1～5V時，變頻器輸出頻率為0～50Hz。 圖6 直接預(yù)置坐標(biāo)調(diào)整頻率給定線 (2) 上、下限值預(yù)置 有的變頻器并不直接預(yù)置坐標(biāo)點(diǎn)，而是通過預(yù)置給定信號或給定頻率的上、下限值來間接地進(jìn)行坐標(biāo)預(yù)置。當(dāng)Ｇ％＞100％時，變頻器實(shí)際輸出的最大頻率等于fmax，如圖5中的曲線③所示。fmax─變頻器預(yù)置的最大頻率，Hz。(b) 頻率給定線的終點(diǎn) 　 即當(dāng)給定信號為最大值時對應(yīng)的頻率。在模擬量給定時，是與最大給定信號對應(yīng)的頻率。 圖3基本頻率給定線 例如，給定信號為UG＝0～10V，要求對應(yīng)的輸出頻率為fX＝0～50Hz。2 模擬量給定的調(diào)整功能 基礎(chǔ)概念(1) 頻率給定線的定義 由模擬量進(jìn)行頻率給定時，變頻器的給定信號X(X是給定信號的統(tǒng)稱，既可以是電壓信號UG，也可以是電流信號IG與對應(yīng)的給定頻率fX之間的關(guān)系曲線fX＝f(Ｘ)，稱為頻率給定線。(b) 數(shù)字量給定通常用觸點(diǎn)操作，非但不易損壞，且抗干擾能力強(qiáng)。例如，可顯示運(yùn)行過程中的各種參數(shù)，以及故障代碼等。(c) 外接脈沖給定 通過外接端子輸入脈沖序列進(jìn)行給定。電壓信號 以電壓大小作為給定信號。圖2面板遙控給定 此外, 采用哪一種給定方式, 須通過功能預(yù)置來事先決定。頻率大小也可以通過電位器來調(diào)節(jié)。所謂給定方式，就是調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率的具體方法, 也就是提供給定信號的方式。ofanalogmandmandsomewithreference　頻率給定線　偏置頻率Abstract:ThisInverter摘　　要: 本文綜述了變頻器的各種頻率給定功能，以及某些相關(guān)的功能，并舉例說明了它們的應(yīng)用。and因此，基本規(guī)律和其他的過渡過程相同，其溫升也遵循按指數(shù)曲線上升(或下降)的規(guī)律，如圖1(a)中曲線①所示。因此，從根本上說，對電動機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)的目的，是使電動機(jī)不因過熱而燒壞。CaUseofdataRestartpowerpreventionUnderinverter.Keywords:Overmonitorintroduced運(yùn)行數(shù)據(jù)欠電壓of變頻器功能解析(講座)變頻器功能解析—變頻器的保護(hù)和顯示功能 ProtectionFunction關(guān) 鍵 詞: 過載防止跳閘端子功能paperandtheStallMomentaryRunningState 電動機(jī)過載的保護(hù)功能 基礎(chǔ)概念電動機(jī)過載的基本特征是溫升超過額定溫升。 電動機(jī)的溫升曲線電動機(jī)的發(fā)熱過程屬于熱平衡的過渡過程。當(dāng)電動機(jī)產(chǎn)生的熱量和散發(fā)的熱量相平衡時，溫升不再增... ...講座一—頻率的給定與相關(guān)功能 Referencefor外接模擬量給定allfunctiongaveapplication.Keywords: FrequencyfrequencyExternalCurvemand1 頻率給定的方式與選擇 基礎(chǔ)概念(1) 給定方式的基本含義 要調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，必須首先向變頻器提供改變頻率的信號，這個信號，稱為頻率給定信號，也有稱為頻率指令信號或頻率參考信號的。(b) 電位器給定 部分變頻器在面板上設(shè)置了電位器，如圖1(a)所示。 變頻器的面板通?？梢匀∠拢ㄟ^延長線安置在用戶操作方便的地方，如圖2所示。 模擬量給定信號的種類有:5V等。(b) 外接數(shù)字量給定 通過外接開關(guān)量端子輸入開關(guān)信號進(jìn)行給定。因?yàn)樽冾l器的操作面板包括鍵盤和顯示屏，而顯示屏的顯示功能十分齊全。因?yàn)?(a) 數(shù)字量給定時頻率精度較高。 但由于電流信號電路比較復(fù)雜，故在距離不遠(yuǎn)的情況下，仍以選用電壓給定方式居多。 終點(diǎn)為 (X＝Xmax，fX＝fmax)，如圖3(a)和(b)所示。(2) 最大頻率fmax 在數(shù)字量給定(包括鍵盤給定、外接升速/降速給定、外接多檔轉(zhuǎn)速給定等)時，是變頻器允許輸出的最高頻率。因?yàn)轭l率給定線是直線，所以，調(diào)整的著眼點(diǎn)便是:(a) 頻率給定線的起點(diǎn) 即當(dāng)給定信號為最小值時對應(yīng)的頻率。(b) 百分?jǐn)?shù)表示 用百分?jǐn)?shù)fBI％表示: (2) 頻率增益 當(dāng)給定信號為最大值Xmax時，對應(yīng)的最大給定頻率fXM與變頻器預(yù)置的最大輸出頻率fmax之比的百分?jǐn)?shù)，用G％表示:式中，Ｇ％─頻率增益，％。當(dāng)Ｇ％＜100％時，變頻器實(shí)際輸出的最大頻率就等于fXM，如圖5中之曲線②所示(曲線①是基本頻率給定線)。如果要求頻率與給定信號成反比的話，則起點(diǎn)為(Xmin，fmax)，坐標(biāo)為(Xmax，fmin)，如圖6(b)所示。 圖7 頻率給定線的起點(diǎn)與終點(diǎn) (b) 預(yù)置給定頻率的上、下限值 即給定頻率的最大值fmax和最小值fmin, 如圖7(b)所示。將功能碼C120(FSV端子輸入模式)預(yù)置為3，則端子FSV輸入的給定信號范圍預(yù)置為1～5Ｖ。(Ｕin信號的最小值)預(yù)置為10%，則端子Ｕin輸入的給定信號的最小值為1010％＝1V。又由ＸG＝5V、fX＝50Hz得到頻率給定線②的終點(diǎn)Ｂ。不同變頻器的功能預(yù)置情況舉例如下:(a) 選用富士G11S