【正文】 ，變頻器的輸出頻率即為起動(dòng)頻率fS，如圖8(a)所示。圖8 起動(dòng)頻率設(shè)置一個(gè)死區(qū)XS%，在給定信號(hào)XXS%的范圍內(nèi)，變頻器的輸出頻率為0Hz。 當(dāng)給定信號(hào)X=XS%時(shí)，變頻器直接輸出與XS%對(duì)應(yīng)的頻率，如圖8(b)所示。 (2) 暫停加速功能(a) 功能含義電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，先在較低頻率fDR下運(yùn)行一個(gè)短時(shí)間，然后再繼續(xù)加速的功能。在下列情況下，應(yīng)考慮預(yù)置暫停加速功能：對(duì)于慣性較大的負(fù)載，起動(dòng)后先在較低頻率下持續(xù)一個(gè)短時(shí)間tDR，然后再加速；齒輪箱的齒輪之間總是存在間隙的，起動(dòng)時(shí)容易發(fā)生齒間的撞擊，如在較低頻率下持續(xù)一個(gè)短時(shí)間tDR，可以減緩齒間的撞擊；起重機(jī)械在起吊重物前，吊鉤的鋼絲繩通常是處于松弛狀態(tài)的，預(yù)置了暫停加速功能后，可首先使鋼絲繩拉緊后再上升。有些機(jī)械在環(huán)境溫度較低的情況下，潤滑油容易凝固，故要求先在低速下運(yùn)行一個(gè)短時(shí)間，使?jié)櫥拖♂尯笤偌铀?。?duì)于附有機(jī)械制動(dòng)裝置的電磁制動(dòng)電動(dòng)機(jī)，在磁抱閘松開過程中，為了減小閘皮和閘輥之間的磨擦，要求先在低頻下運(yùn)行，待磁抱閘完全松開后再升速，等等。 (b) 設(shè)置暫停加速的方式設(shè)置暫停加速的方式主要有兩種:變頻器輸出頻率從0Hz開始上升至?xí)和ｎl率fDR，停留tDR后再加速，如圖9(a)所示。圖9 低頻持續(xù)時(shí)間變頻器直接輸出起動(dòng)頻率fS后暫停加速，停留tDR后再加速，如圖9(b)所示。 起動(dòng)前直流制動(dòng)功能(1) 功能含義　 起動(dòng)前先在電動(dòng)機(jī)的定子繞組內(nèi)通入直流電流，以保證電動(dòng)機(jī)在零速的狀態(tài)下開始起動(dòng)。如果電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)前，拖動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速不為0(nm=0)的話，而變頻器的輸出頻率(從而同步轉(zhuǎn)速n0)從0Hz開始上升，則在起動(dòng)瞬間，電動(dòng)機(jī)或處于強(qiáng)烈的再生制動(dòng)狀態(tài)(起動(dòng)前為正轉(zhuǎn)時(shí))，或處于反接制動(dòng)狀態(tài)(起動(dòng)前為反轉(zhuǎn)時(shí))，如圖10(a)所示，容易引起電動(dòng)機(jī)的過電流。例如:拖動(dòng)系統(tǒng)以自由制動(dòng)的方式停機(jī)，在尚未停住前又重新起動(dòng)。風(fēng)機(jī)在停機(jī)狀態(tài)下，葉片由于自然通風(fēng)而自行轉(zhuǎn)動(dòng)(通常是反轉(zhuǎn))。 (2) 功能設(shè)置選擇功能即選擇是否需要起動(dòng)前的直流制動(dòng)功能。制動(dòng)量即應(yīng)向定子繞組施加多大的直流電壓UDB。直流制動(dòng)時(shí)間即進(jìn)行直流制動(dòng)(施加直流電壓)的時(shí)間tDB。如圖10(b)所示。圖10 起動(dòng)前的直流制動(dòng)3 變頻調(diào)速的停機(jī)功能 基礎(chǔ)概念(1)電動(dòng)機(jī)的停機(jī)方式在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)可以設(shè)定的停機(jī)方式有:(a) 減速停機(jī) 即按預(yù)置的減速時(shí)間和減速方式停機(jī)，如上述，在減速過程中，電動(dòng)機(jī)處于再生制動(dòng)狀態(tài)，如圖11(a)所示。圖11 變頻器的停機(jī)功能 (b) 自由制動(dòng) 變頻器通過停止輸出來停機(jī), 這時(shí), 電動(dòng)機(jī)的電源被切斷, 拖動(dòng)系統(tǒng)處于自由制動(dòng)狀態(tài)。由于停機(jī)時(shí)間的長短由拖動(dòng)系統(tǒng)的慣性決定, 故也稱為慣性停機(jī), 如圖11(b)所示。 (c) 減速加直流制動(dòng) 首先按預(yù)置的減速時(shí)間減速，然后轉(zhuǎn)為直流制動(dòng)，直至停機(jī)，如圖11(c)所示。 (d) 在低頻狀態(tài)下短暫運(yùn)行后停機(jī), 當(dāng)頻率下降到接近于0時(shí), 先在低速下運(yùn)行一個(gè)短時(shí)間, 然后再將頻率下降為0Hz, 如圖11(d)所示。在下列情況下, 應(yīng)考慮預(yù)置暫停減速功能: 慣性大的負(fù)載從高速直接減速至0Hz時(shí)，有可能因停不住而出現(xiàn)滑行的現(xiàn)象。如先在低速段運(yùn)行，然后從低速降為0Hz，可消除滑行現(xiàn)象。 對(duì)于需要準(zhǔn)確行車的場合，如卷揚(yáng)機(jī)，為準(zhǔn)確停車，即在低速短時(shí)運(yùn)行即爬行后，再減至0Hz，即可達(dá)到準(zhǔn)確停車的目的。 對(duì)于附有機(jī)械制動(dòng)裝置的電磁制動(dòng)電動(dòng)機(jī), 在磁抱閘抱緊前先在低速段作短時(shí)運(yùn)行, 可減少磁抱閘的磨損, 等等。(2) 設(shè)置暫停減速的方式和暫停加速相同，需要預(yù)置的參數(shù)有:(a) 暫停減速的頻率fDD。(b) 停留時(shí)間tDD，如圖11(d)所示。 變頻器的直流制動(dòng)功能(1) 基礎(chǔ)概念(a) 采取直流制動(dòng)的必要性有的負(fù)載要求能夠迅速停機(jī)，但減速時(shí)間太短將引起電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速的下降跟不上頻率的下降，產(chǎn)生較大的泵升電壓，使直流回路的電壓超過允許值。采用直流制動(dòng)，能增大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩、縮短停機(jī)時(shí)間，且不產(chǎn)生泵升電壓。有的負(fù)載由于慣性較大，常常停不住，停機(jī)后有“爬行”現(xiàn)象，可能造成十分危險(xiǎn)的后果。采用直流制動(dòng), 可以實(shí)現(xiàn)快速停機(jī), 并消除爬行現(xiàn)象。 (b) 方法和原理 直流制動(dòng)就是向定子繞組內(nèi)通入直流電流, 使異步電動(dòng)機(jī)處于能耗制動(dòng)狀態(tài)。如圖12(a), 由于定子繞組內(nèi)通入的是直流電流，故定子磁場的轉(zhuǎn)速為0。這時(shí), 轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線后產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反, 是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。因?yàn)檗D(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度較大，故所產(chǎn)生的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩比較強(qiáng)烈, 從而可縮短停機(jī)時(shí)間。此外, 停止后, 定子的直流磁場對(duì)轉(zhuǎn)子鐵心還有一定的“吸住”作用, 以克服機(jī)械的“爬行”。 (2) 功能設(shè)置 采用直流制動(dòng)時(shí)，需預(yù)置以下功能:(a) 直流制動(dòng)的起始頻率fDB 在大多數(shù)情況下, 直流制動(dòng)都是和再生制動(dòng)配合使用的。即:首先用再生制動(dòng)方式將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降至較低轉(zhuǎn)速，然后再轉(zhuǎn)換成直流制動(dòng), 使電動(dòng)機(jī)迅速停住。其轉(zhuǎn)換時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率即為直流制動(dòng)的起始頻率fDB, 如圖12(b)所示。圖12 直流制動(dòng)原理和預(yù)置 預(yù)置起始頻率fDB的主要依據(jù)是負(fù)載對(duì)制動(dòng)時(shí)間的要求，要求制動(dòng)時(shí)間越短，則起始頻率fDB應(yīng)越高。 (b) 直流制動(dòng)強(qiáng)度 即在定子繞組上施加直流電壓UDB或直流電流IDB的大小，它決定了直流制動(dòng)的強(qiáng)度。如圖12(b)所示。預(yù)置直流制動(dòng)電壓UDB(或制動(dòng)電流IDB)的主要依據(jù)是負(fù)載慣性的大小，慣性越大者，UDB也應(yīng)越大。 (3) 直流制動(dòng)時(shí)間tDB 即施加直流制動(dòng)的時(shí)間長短。預(yù)置直流制動(dòng)時(shí)間tDB的主要依據(jù)是負(fù)載是否有“爬行”現(xiàn)象，以及對(duì)克服“爬行”的要求，要求越高者，tDB應(yīng)適當(dāng)長一些。4 變頻器的預(yù)勵(lì)磁和零伺服功能 基礎(chǔ)概念(1) 電磁制動(dòng)電動(dòng)機(jī)及其控制特點(diǎn)對(duì)于要求停機(jī)位置十分準(zhǔn)確的場合，常常采用帶有機(jī)械制動(dòng)功能的電磁制動(dòng)電動(dòng)機(jī)。(a) 電磁制動(dòng)電動(dòng)機(jī)簡介　 以YEJ系列電磁制動(dòng)電動(dòng)機(jī)為例，其基本電路如圖13所示。圖13 電磁制動(dòng)電動(dòng)機(jī) 當(dāng)接觸器KM斷開、電動(dòng)機(jī)Ｍ未運(yùn)行時(shí)，制動(dòng)電磁鐵的線圈YB處于失電狀態(tài)，制動(dòng)器的抱閘為抱緊狀態(tài)。 當(dāng)接觸器ＫＭ接通時(shí)，YB經(jīng)ＫＭ的輔助接點(diǎn)而得電，所得電壓是經(jīng)半波整流的相電壓(DC99Ｖ)。這時(shí)，制動(dòng)器的抱閘松開，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。 圖13中，二極管VD1用于進(jìn)行半波整流。 VD2用于當(dāng)外加電壓過０時(shí)，為線圈YB提供一個(gè)續(xù)流通路。壓敏電阻RVRV2用于當(dāng)ＫＭ斷開時(shí)，防止線圈YB因反電動(dòng)勢過大而擊穿。 (b) 電磁制動(dòng)電動(dòng)機(jī)的控制特點(diǎn) 由于磁抱閘從通電到完全松開，以及從斷電到完全抱緊，都需要時(shí)間(～)，并且有一個(gè)逐漸松開和逐漸抱緊的過程。在逐漸松開和逐漸抱緊的過程中，希望在抱閘和閘輥之間，盡量減少滑動(dòng)磨擦。最好是在電動(dòng)機(jī)停住的狀態(tài)下抱緊，在抱閘完全松開后起動(dòng)。 (2) 起重機(jī)械的溜鉤問題 起重機(jī)械由于重物本身具有重力加速度，當(dāng)重物從空中的停止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)為上升或下降的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，如果使制動(dòng)電磁鐵YB先通電，等抱閘松開后再接通電動(dòng)機(jī)，則在抱閘逐漸松開，而電動(dòng)機(jī)尚未通電的過程中，重物必將下滑，形成“溜鉤”。如果使電動(dòng)機(jī)和制動(dòng)電磁鐵YB同時(shí)通電，則當(dāng)抱閘尚未完全松開的過程中，電動(dòng)機(jī)將處于過載狀態(tài)。 同樣，當(dāng)重物從上升或下降的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)為停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，如果使電動(dòng)機(jī)和制動(dòng)電磁鐵YB同時(shí)斷電，則因?yàn)楸чl從斷電到完全抱緊，需要時(shí)間，在抱閘尚未完全抱緊的過程中，重物也必將下滑，形成“溜鉤”。如果令制動(dòng)電磁鐵YB在電動(dòng)機(jī)斷電之前，提前斷電，待電動(dòng)機(jī)斷電時(shí)，抱閘已經(jīng)抱緊了。在制動(dòng)電磁鐵YB逐漸抱緊的過程中，電動(dòng)機(jī)也必將處于過載狀態(tài)。 功能設(shè)置 在“有反饋矢量控制”方式下，當(dāng)變頻器的運(yùn)行信號(hào)有效，但頻率給定信號(hào)為0Hz時(shí), 可以使變頻器向電動(dòng)機(jī)提供足夠的勵(lì)磁電流，產(chǎn)生足夠大的零速轉(zhuǎn)矩，以防止重物“溜鉤”。 (1) 預(yù)勵(lì)磁功能 當(dāng)電動(dòng)機(jī)從停住狀態(tài)轉(zhuǎn)為運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，預(yù)先向電動(dòng)機(jī)繞組內(nèi)輸入足夠大的勵(lì)磁電流，使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生足夠強(qiáng)的零速轉(zhuǎn)矩的功能。 (2) 零伺服功能 當(dāng)電動(dòng)機(jī)從運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)為停住狀態(tài)時(shí)，變頻器在運(yùn)行指令有效的情況下，在頻率給定信號(hào)為０時(shí)，變頻器使電動(dòng)機(jī)保持足夠強(qiáng)的零速轉(zhuǎn)矩的功能。5 某些變頻器的特殊功能(1) 加、減速的銜接功能 生產(chǎn)實(shí)踐中，有時(shí)會(huì)遇到這樣的情況:在拖動(dòng)系統(tǒng)正在加速的過程中，又得到減速或停機(jī)的指令。這時(shí)，就出現(xiàn)了加速過程和減速過程的銜接問題。 變頻器對(duì)于在加速過程尚未結(jié)束的情況下，得到停機(jī)指令時(shí)減速方式的處理如圖14所示。圖14 加減速的銜接功能 圖14(a)是運(yùn)行指令，圖14(b)是加、減速曲線。曲線①是在運(yùn)行指令時(shí)間較長情況下的Ｓ形加速曲線。曲線②和曲線③是在加速過程尚未完成，而運(yùn)行指令已經(jīng)結(jié)束時(shí)的減速曲線。用戶可根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的具體情況進(jìn)行選擇。 (2) 加、減速時(shí)間的最小極限功能 某些生產(chǎn)機(jī)械，出于特殊的需要，要求加、減速時(shí)間越短越好。對(duì)此，有的變頻器設(shè)置了加、減速時(shí)間的最小極限功能。其基本含義是:(a) 最快加速方式 在加速過程中，使加速電流保持在變頻器允許的極限狀態(tài)(IA≯150%IN，IA是加速電流，IN是變頻器的額定電流)下，從而使加速過程最小化。(b) 最快減速方式 在減速過程中，使直流回路的電壓保持在變頻器允許的極限狀態(tài)(UD≯95%UDH, UD是減速過程中的直流電壓，UDH是直流電壓的上限值)下, 從而使減速過程最小化。(c) 最優(yōu)加速方式在加速過程中，使加速電流保持在變頻器額定電流的120%(IA≯120%IN)，使加速過程最優(yōu)化。(d) 最優(yōu)減速方式 在減速過程中，使直流回路的電壓保持在上限值的93%(UD≯93%UDH)，使減速過程最優(yōu)化。(3) 異常停機(jī)功能 當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械發(fā)生緊急情況時(shí)，將發(fā)出緊急停機(jī)信號(hào)。對(duì)此，有的變頻器設(shè)置了專門用于處理異常情況的功能。在異常停機(jī)期間，其操作信號(hào)都將無效。參考文獻(xiàn)(略)作者簡介張燕賓(1937) 男 高級(jí)工程師 退休前在宜昌市自動(dòng)化研究所工作，曾任自動(dòng)化研究所副所長、宜昌市科委駐深圳聯(lián)絡(luò)處主任。 宜昌市自動(dòng)化學(xué)會(huì)理事長、湖北省自動(dòng)化學(xué)會(huì)常務(wù)理事。著作: SPWM變頻調(diào)速應(yīng)用技術(shù)(編著，機(jī)械工業(yè)出版社1997年12月初版。 2002年４月第二版)。 變頻調(diào)速應(yīng)用實(shí)踐(主編，機(jī)械工業(yè)出版社2001年1月出版)。 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)。講座四—變頻器的外接端子及其控制功TheControlFunctionandOuterTerminalsoftheInverter摘　　要: 本文介紹了變頻器用于遠(yuǎn)程控制的輸入和輸出端子的功能預(yù)置，并舉例說明幾種主要功能的使用方法。關(guān) 鍵 詞: 輸入控制端子輸出控制端子基本控制端可編程控制端報(bào)警輸出端模擬量輸出端開關(guān)量輸出端升速/降速功能多檔速功能頻率到達(dá)功能。Abstract:Thispaperintroducedthefunctionoftheinputterminalsandoutputterminalsforremotecontrol.Andintroducedthesomemethodinusewithexample.Keywords:InputcontrolterminalsOutputcontrolterminalsBasiccontrol terminalsProgrammablecontrolterminalsAlarmsignaloutputterminalsAnalogoutputterminalsSwitchingoutputterminalsUP/DOWNfunctionMultispeedfunctionFrequencyarrivedfunction.1 變頻器的控制功能 基礎(chǔ)概念 變頻器運(yùn)行的控制信號(hào)也叫操作指令，如起動(dòng)、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)、復(fù)位等。和頻率給定方式類似, 變頻器操作指令的輸入方式也有: (1) 鍵盤操作即通過面板上的鍵盤輸入操作指令。大多數(shù)變頻器的面板都可以取下, 安置到操作方便的地方, 面板和變頻器之間用延長線相聯(lián)接, 從而實(shí)現(xiàn)了距離較遠(yuǎn)的控制, 如圖1所示。圖1 面板操作(2) 外接輸入控制操作指令通過外接輸入端子從外部輸入開關(guān)信號(hào)... ...講座五—變頻器的系統(tǒng)控制功能 TheSystemControlFunctionoftheInverters摘　　要: 本文介紹了變頻器中的程序控制功能和PID調(diào)節(jié)功能。并對(duì)PID調(diào)節(jié)的基本原理進(jìn)行了深入淺出的講解。關(guān) 鍵 詞: 程序控制程序步單循環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制目標(biāo)信號(hào)反饋信號(hào)比例增益比例帶積分時(shí)間微分時(shí)間Abstract:Thispaperintroducedtheinverter39。sprogrammedcontrolandPIDcontrolfunc