【正文】 ，變頻器的輸出頻率即為起動頻率fS，如圖8(a)所示。圖8 起動頻率設(shè)置一個死區(qū)XS%，在給定信號XXS%的范圍內(nèi)，變頻器的輸出頻率為0Hz。 當(dāng)給定信號X=XS%時，變頻器直接輸出與XS%對應(yīng)的頻率，如圖8(b)所示。 (2) 暫停加速功能(a) 功能含義電動機(jī)起動后，先在較低頻率fDR下運(yùn)行一個短時間，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：對于慣性較大的負(fù)載，起動后先在較低頻率下持續(xù)一個短時間tDR，然后再加速；齒輪箱的齒輪之間總是存在間隙的，起動時容易發(fā)生齒間的撞擊，如在較低頻率下持續(xù)一個短時間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)行一個短時間，使?jié)櫥拖♂尯笤偌铀佟τ诟接袡C(jī)械制動裝置的電磁制動電動機(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)時間變頻器直接輸出起動頻率fS后暫停加速，停留tDR后再加速，如圖9(b)所示。 起動前直流制動功能(1) 功能含義　 起動前先在電動機(jī)的定子繞組內(nèi)通入直流電流，以保證電動機(jī)在零速的狀態(tài)下開始起動。如果電動機(jī)在起動前，拖動系統(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，則在起動瞬間，電動機(jī)或處于強(qiáng)烈的再生制動狀態(tài)(起動前為正轉(zhuǎn)時)，或處于反接制動狀態(tài)(起動前為反轉(zhuǎn)時)，如圖10(a)所示，容易引起電動機(jī)的過電流。例如:拖動系統(tǒng)以自由制動的方式停機(jī)，在尚未停住前又重新起動。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(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前的直流制動功能。制動量即應(yīng)向定子繞組施加多大的直流電壓UDB。直流制動時間即進(jìn)行直流制動(施加直流電壓)的時間tDB。如圖10(b)所示。圖10 起動前的直流制動3 變頻調(diào)速的停機(jī)功能 基礎(chǔ)概念(1)電動機(jī)的停機(jī)方式在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，電動機(jī)可以設(shè)定的停機(jī)方式有:(a) 減速停機(jī) 即按預(yù)置的減速時間和減速方式停機(jī)，如上述，在減速過程中，電動機(jī)處于再生制動狀態(tài)，如圖11(a)所示。圖11 變頻器的停機(jī)功能 (b) 自由制動 變頻器通過停止輸出來停機(jī), 這時, 電動機(jī)的電源被切斷, 拖動系統(tǒng)處于自由制動狀態(tài)。由于停機(jī)時間的長短由拖動系統(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 首先按預(yù)置的減速時間減速，然后轉(zhuǎn)為直流制動，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, 先在低速下運(yùn)行一個短時間, 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，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。 對于附有機(jī)械制動裝置的電磁制動電動機(jī), 在磁抱閘抱緊前先在低速段作短時運(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) 停留時間tDD，如圖11(d)所示。 變頻器的直流制動功能(1) 基礎(chǔ)概念(a) 采取直流制動的必要性有的負(fù)載要求能夠迅速停機(jī)，但減速時間太短將引起電動機(jī)實際轉(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，能增大制動轉(zhuǎn)矩、縮短停機(jī)時間，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，可能造成十分危險的后果。采用直流制動, 可以實現(xiàn)快速停機(jī), 并消除爬行現(xiàn)象。 (b) 方法和原理 直流制動就是向定子繞組內(nèi)通入直流電流, 使異步電動機(jī)處于能耗制動狀態(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, 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, 是制動轉(zhuǎn)矩。因為轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度較大，故所產(chǎn)生的制動轉(zhuǎn)矩比較強(qiáng)烈, 從而可縮短停機(jī)時間。此外, 停止后, 定子的直流磁場對轉(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 采用直流制動時，需預(yù)置以下功能:(a) 直流制動的起始頻率fDB 在大多數(shù)情況下, 直流制動都是和再生制動配合使用的。即:首先用再生制動方式將電動機(jī)的轉(zhuǎn)速降至較低轉(zhuǎn)速，然后再轉(zhuǎn)換成直流制動, 使電動機(jī)迅速停住。其轉(zhuǎn)換時對應(yīng)的頻率即為直流制動的起始頻率fDB, 如圖12(b)所示。圖12 直流制動原理和預(yù)置 預(yù)置起始頻率fDB的主要依據(jù)是負(fù)載對制動時間的要求，要求制動時間越短，則起始頻率fDB應(yīng)越高。 (b) 直流制動強(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，它決定了直流制動的強(qiáng)度。如圖12(b)所示。預(yù)置直流制動電壓UDB(或制動電流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) 直流制動時間tDB 即施加直流制動的時間長短。預(yù)置直流制動時間tDB的主要依據(jù)是負(fù)載是否有“爬行”現(xiàn)象，以及對克服“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)勵磁和零伺服功能 基礎(chǔ)概念(1) 電磁制動電動機(jī)及其控制特點(diǎn)對于要求停機(jī)位置十分準(zhǔn)確的場合，常常采用帶有機(jī)械制動功能的電磁制動電動機(jī)。(a) 電磁制動電動機(jī)簡介　 以YEJ系列電磁制動電動機(jī)為例，其基本電路如圖13所示。圖13 電磁制動電動機(jī) 當(dāng)接觸器KM斷開、電動機(jī)Ｍ未運(yùn)行時，制動電磁鐵的線圈YB處于失電狀態(tài)，制動器的抱閘為抱緊狀態(tài)。 當(dāng)接觸器ＫＭ接通時，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，制動器的抱閘松開，電動機(jī)起動。 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，為線圈YB提供一個續(xù)流通路。壓敏電阻RVRV2用于當(dāng)ＫＭ斷開時，防止線圈YB因反電動勢過大而擊穿。 (b) 電磁制動電動機(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，都需要時間(～)，并且有一個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，盡量減少滑動磨擦。最好是在電動機(jī)停住的狀態(tài)下抱緊，在抱閘完全松開后起動。 (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)動狀態(tài)時，如果使制動電磁鐵YB先通電，等抱閘松開后再接通電動機(jī)，則在抱閘逐漸松開，而電動機(jī)尚未通電的過程中，重物必將下滑，形成“溜鉤”。如果使電動機(jī)和制動電磁鐵YB同時通電，則當(dāng)抱閘尚未完全松開的過程中，電動機(jī)將處于過載狀態(tài)。 同樣，當(dāng)重物從上升或下降的運(yùn)動狀態(tài)轉(zhuǎn)為停止?fàn)顟B(tài)時，如果使電動機(jī)和制動電磁鐵YB同時斷電，則因為抱閘從斷電到完全抱緊，需要時間，在抱閘尚未完全抱緊的過程中，重物也必將下滑，形成“溜鉤”。如果令制動電磁鐵YB在電動機(jī)斷電之前，提前斷電，待電動機(jī)斷電時，抱閘已經(jīng)抱緊了。在制動電磁鐵YB逐漸抱緊的過程中，電動機(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)行信號有效，但頻率給定信號為0Hz時, 可以使變頻器向電動機(jī)提供足夠的勵磁電流，產(chǎn)生足夠大的零速轉(zhuǎn)矩，以防止重物“溜鉤”。 (1) 預(yù)勵磁功能 當(dāng)電動機(jī)從停住狀態(tài)轉(zhuǎn)為運(yùn)行狀態(tài)時，預(yù)先向電動機(jī)繞組內(nèi)輸入足夠大的勵磁電流，使電動機(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)電動機(jī)從運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)為停住狀態(tài)時，變頻器在運(yùn)行指令有效的情況下，在頻率給定信號為０時，變頻器使電動機(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)實踐中，有時會遇到這樣的情況:在拖動系統(tǒng)正在加速的過程中，又得到減速或停機(jī)的指令。這時，就出現(xiàn)了加速過程和減速過程的銜接問題。 變頻器對于在加速過程尚未結(jié)束的情況下，得到停機(jī)指令時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、減速時間越短越好。對此，有的變頻器設(shè)置了加、減速時間的最小極限功能。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，將發(fā)出緊急停機(jī)信號。對此，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，其操作信號都將無效。參考文獻(xiàn)(略)作者簡介張燕賓(1937) 男 高級工程師 退休前在宜昌市自動化研究所工作，曾任自動化研究所副所長、宜昌市科委駐深圳聯(lián)絡(luò)處主任。 宜昌市自動化學(xué)會理事長、湖北省自動化學(xué)會常務(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)行的控制信號也叫操作指令，如起動、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動、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... ...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)自動調(diào)節(jié)控制目標(biāo)信號反饋信號比例增益比例帶積分時間微分時間Abstract:Thispaperintroducedtheinverter39。sprogrammedcontrolandPIDcontrolfunc