第四章_FR-A540變頻器的

1、 第四章第四章 FR-A540FR-A540變頻器的操作變頻器的操作 第第4 4章章 變頻器的功能選擇與參數(shù)設(shè)定變頻器的功能選擇與參數(shù)設(shè)定 學(xué)習(xí)目的與要求學(xué)習(xí)目的與要求 1. 掌握變頻器的接線端子功能；2. 掌握變頻器工作模式、參數(shù)設(shè)定、控制功能、接線組成3. 掌握變頻器主電路和控制回路接線及其工藝；4. 運用變頻器操作模式進(jìn)行各種參數(shù)設(shè)定。目前，變頻器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)機(jī)械的拖動系統(tǒng)。國內(nèi)外廠商生產(chǎn)的變頻器種類繁多，但變頻器的功能、原理、操作、維護(hù)及注意事項基本相同。為了敘述更加具體，本書以日本三菱公司生產(chǎn)的FR-A540系列變頻器為例，說明通用變頻器的使用與參數(shù)設(shè)定。 4.1 4.1

2、三菱三菱FR-A540FR-A540系列變頻器簡介系列變頻器簡介 三菱變頻器是采用矢量控制技術(shù)、PWM原理和智能功率模塊（IPM）的高性能變頻器。其功率范圍為0.4315kW。為滿足不同工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用，推出了三個系列的變頻器： FR-A540系列：適用于一般生產(chǎn)機(jī)械； FR-F540系列：適用于風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載； FR-A241E系列：適用于勢能負(fù)載。4.1.1 4.1.1 三菱三菱FR-A540FR-A540系列變頻器特點系列變頻器特點 三菱FR-A540系列變頻器具有以下特點： 1 1控制方式控制方式 采用矢量控制技術(shù)，無速度反饋開環(huán)控制的調(diào)速范圍為1:120。采用速度反饋閉環(huán)控制的調(diào)速范圍可

3、達(dá)1:1000，且低速運行時轉(zhuǎn)速均勻。 2 2逆變波形逆變波形 采用SPWM技術(shù)和智能型功率模塊（IPM），使變頻器輸出波形好、低噪聲、抗干擾能力強(qiáng)。 3 3主要功能主要功能 （1）具有停電減速停止功能、PID控制功能、變頻/工頻切換功能和順序控制功能等； （2）具有符合國際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線通信功能； （3）具有過電流、過載、過電壓、欠電壓、漏電流、輸出短路和防止失速等保護(hù)功能； （4）附設(shè)累計功率監(jiān)視及累計運行時間的監(jiān)視功能，使用戶可自行分析節(jié)能效果。4.2 4.2 三菱三菱FR-A540FR-A540系列變頻器的接線原理系列變頻器的接線原理 1 1主回路接線端子主回路接線端子 （1）RST

4、工頻交流電輸入端子。經(jīng)接觸器或空氣開關(guān)與三相交流電源連接（AC 380V480V）。 （2）UVW 變頻器輸出端子,接三相異步電動機(jī)。當(dāng)電動機(jī)采用工頻和變頻兩種方式工作時，應(yīng)在電動機(jī)與變頻器之間串入熱繼電器。需要注意的是，絕對不能連接在電力電容器或浪涌吸收器上。 2 2外接選件及其它端子外接選件及其它端子（1） R1. S1 控制回路電源端子。用于給內(nèi)部控制電路供電。出廠時已用短路片連接R-R1和S-S1。 使用時拆下R-R1，S-S1之間的短路片，與交流電源R、S連接.（2）P/+、PR 外接制動電阻端子。變頻器內(nèi)部裝有制動電阻，聯(lián)接在P/+、PR之間。按變頻器技術(shù)手冊和工程實際要求，當(dāng)起動

5、頻繁或帶勢能負(fù)載時，內(nèi)部電阻容量有可能不夠，需外接制動電阻。出廠時已用短路片連接PR-PX，使用時拆下PR-PX之間的短路片，在P/+、PR之間接入制動電阻。（3）P/+、N/- 外接制動單元端子。連接FR-BU型制動單元或電源再生單元。（4）P/+、 P1 外接電抗器端子。為提高功率因數(shù)和抗電磁干擾，可外接電抗器。使用時，折下P/+和P1之間的短路片。 （5）PR、PX內(nèi)部制動回路端子。用短路片將PR和PX連接時，內(nèi)部制動有效。（6）接地端子安全和降低噪聲的需要，防止漏電和干擾，必須可靠接地。4.2.2 4.2.2 控制回路接線端子控制回路接線端子 控制回路接線端子分為兩大類， 控制信號輸入

6、端子控制信號輸入端子 輸出信號端子。輸出信號端子。 如圖4-1所示。1 1控制信號輸入端子控制信號輸入端子控制信號輸入端子中，又可分為如下幾種。（1）基本開關(guān)控制信號輸入端子 STF正轉(zhuǎn)啟動端子。當(dāng)STF閉合（ON）時正轉(zhuǎn)，斷開（OFF）時停止。 STR 反轉(zhuǎn)啟動端子。當(dāng)STR閉合（ON）時反轉(zhuǎn)，斷開（OFF）時停止。當(dāng)STF和STR同時閉合（ON）時，相當(dāng)于停止。 JOG 點動方式選擇端子。當(dāng)JOG閉合（ON）時，點動運行。 STOP 啟動保持端子。當(dāng)STOP閉合（ON）時為啟動自鎖狀態(tài)。此端子通過參數(shù)設(shè)置可有第二功能。（2）可編程控制信號端子 RH.、RM.、RL 多檔轉(zhuǎn)速選擇端子。通過三

7、個端子的不同組合，可選擇多檔轉(zhuǎn)速控制。此端子通過參數(shù)設(shè)置可有第二功能。 RT 第二加/減速時間選擇端子。當(dāng)RT處于閉合（ON）時選擇第二加速時間。 （3）功能設(shè)定端子 MRS 輸出停止端子。當(dāng)MRS處于閉合（ON ）20ms以上時，變頻器輸出停止。用于電磁抱閘停止電動機(jī)或在系統(tǒng)發(fā)生故障時停止變頻器的輸出。 RES 復(fù)位端子。RES閉合（ON）0.1s以上然后斷開，用于解除保護(hù)電路的保護(hù)狀態(tài)。 AU 電流輸入選擇端子。當(dāng)AU閉合（ON）時，變頻器可用DC 420mA電流信號設(shè)定頻率。此端子通過參數(shù)設(shè)置可有第二功能。 CS 瞬時停電再啟動選擇端子。CS處于閉合（ON）時，如果發(fā)生瞬時停電，變頻器可

8、自動再啟動，出廠時設(shè)定為斷開（OFF）。此端子通過參數(shù)設(shè)置可有第二功能。 SD 輸入信號公共端子（漏型）。 PC 輸入信號公共端子（源型）。 （4）模擬頻率給定信號端子 10E 頻率設(shè)定電源 DC 10V端子，允許負(fù)載電流10mA。 10 頻率設(shè)定電源 DC 5V端子，允許負(fù)載電流10mA。 2 模擬電壓頻率設(shè)定端子。輸入DC 05V或010V時，所對應(yīng)的變頻器輸出頻率為0fmax，輸入電壓與變頻器輸出頻率成比例關(guān)系。 4 模擬電流頻率設(shè)定端子。輸入DC 420mA電流時，所對應(yīng)的變頻器輸出頻率為0fmax，輸入電流與變頻器輸出頻率成比例關(guān)系。 1 輔助頻率設(shè)定端子。 5 頻率設(shè)定公共端子。

9、2 2控制信號輸出端子控制信號輸出端子控制信號輸出端子可分為報警信號輸出端子和測量信號輸出端子。（1）報警信號輸出端子 A、B、C 異常輸出端子繼電器形式輸出信號。正常工作狀態(tài)時，BC導(dǎo)通，AC斷開。當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障發(fā)生異常情況時，BC斷開、AC導(dǎo)通?？捎脕砬袛嘧冾l器電源及接通報警裝置。允許負(fù)載為AC 220V 0.3A、DC 30V 0.3A。 RUN 變頻器運行狀態(tài)端子。變頻器輸出頻率在啟動頻率以上時，輸出信號為低電平，正在停止或直流制動時輸出信號為高電平。允許負(fù)載為DC 24V 0.1A。 SU 頻率到達(dá)信號端子。當(dāng)變頻器輸出頻率到達(dá)設(shè)定頻率的10%時，輸出信號為低電平，正在加/減速或停

10、車時輸出信號為高電平。允許負(fù)載DC 24V 0.1A。 OL 過載報警輸出端子。當(dāng)失速保護(hù)功能動作時，輸出信號為低電平，當(dāng)失速保護(hù)功能解除時輸出信號為高電平。允許負(fù)載DC 24V 0.1A。 IPF 欠電壓保護(hù)輸出端子。欠電壓保護(hù)動作時輸出信號為低電平。允許負(fù)載為DC 24V 0.1A。此端子通過參數(shù)設(shè)置可有第二功能。 FU 頻率檢測端子。輸出頻率在設(shè)定檢測頻率以上時輸出信號為低電平。允許負(fù)載：DC 24V 0.1A。 SE 輸出公共端子。在使用RUN、SU、OL、IPF、FU端子時SE作為公共端子。（2）測量信號輸出端子 FM 外接頻率數(shù)字儀表端子。用于頻率測量，外接數(shù)字頻率計。 AM 接頻

11、率模擬儀表端子。用于頻率測量，輸出DC 010V 外接模擬頻率計。 PU 通訊接口。操作面板用于遠(yuǎn)距離操作時的通訊接口。也可用于與計算機(jī)或PLC的通訊接口.4.3 4.3 變頻器的操作模式變頻器的操作模式 4.3.1 4.3.1 面板面板PUPU操作模式操作模式 變頻器的操作可用面板（PU）的鍵盤進(jìn)行。這樣可以直接在變頻器面板的鍵盤上進(jìn)行操作，也可以將操作面板摘下來，通過標(biāo)準(zhǔn)接口電路（RS232或RS485） 用電纜連接進(jìn)行不同距離操作。如圖4-2所示為三菱FR-A540系列變頻器FR-DU04型操作面板配置。其各鍵的功能如表4-2所示。表表4-2 FR-DU044-2 FR-DU04操作面板

12、各鍵功能操作面板各鍵功能 按鍵名稱 使用說明 （MODE）鍵 模式選擇鍵，用于選擇操作模式和設(shè)定模式 （SET）鍵設(shè)定鍵，用于確定功能和參數(shù)的設(shè)定 （上下）鍵用于連續(xù)增減設(shè)定參數(shù) （FWD）鍵正轉(zhuǎn)鍵，用于給定正轉(zhuǎn)指令 （REV）鍵反轉(zhuǎn)鍵，用于給定反轉(zhuǎn)指令 （STOP/RESET）鍵停止/復(fù)位鍵，用于停止或保護(hù)功能動作復(fù)位 FR-DU04控制面板鍵盤主要功能是，設(shè)定變頻器的運行頻率及各項功能與參數(shù)，監(jiān)視操作命令、運行參數(shù)及錯誤信息。 顯示屏和發(fā)光二極管的功能是，在功能預(yù)置時顯示功能碼和參數(shù)碼，在運行過程中，用于顯示操作命令、運行參數(shù)及錯誤信息等。發(fā)光二極管用于顯示參數(shù)的單位Hz、V、A和工作狀態(tài)

13、（正轉(zhuǎn) 、反轉(zhuǎn) ）。 這種模式不需要其他外接控制信號，直接在控制面板上操作即可。用戶在選擇面板PU操作模式時，可通過操作模式選擇功能參數(shù)Pr.79=0或1來實現(xiàn)。4.3.2 4.3.2 外部操作模式外部操作模式外部操作模式通常在出廠時已經(jīng)設(shè)定。也可通過功能與參數(shù)設(shè)定Pr.79=2來實現(xiàn)。這種模式用外接啟動開關(guān)和頻率設(shè)定電位器來控制變頻器的運行。如圖4-3所示為外部操作電路。外接啟動開關(guān)與變頻器正轉(zhuǎn)STF、反轉(zhuǎn)STR連接。頻率設(shè)定電位器與變頻器的10、2、5端子相連接。可輸入DC 010V、DC 05V模擬電壓信號或DC 420mA的模擬電流信號控制變頻器輸出頻率，DC 10V、DC 5V、DC

14、 20mA所對應(yīng)的變頻器輸出的最高頻率。 4.3.3 4.3.3 組合操作模式組合操作模式 外部操作模式與控制面板PU組合操作，可按下列兩種方法中的任意一種操作來控制變頻器。 1 1啟動信號用外部信號設(shè)定啟動信號用外部信號設(shè)定 啟動信號用外部信號設(shè)定，采用按扭，繼電器、PLC等指令電器控制正轉(zhuǎn)STF和反轉(zhuǎn)STR。頻率信號由面板PU操作設(shè)定。這種模式的功能與參數(shù)設(shè)定通過Pr.79=3來實現(xiàn)。 2 2啟動信號用控制面板啟動信號用控制面板PUPU設(shè)定設(shè)定 啟動信號用控制面板PU設(shè)定，采用外部頻率設(shè)定電位器設(shè)定頻率。這種模式的功能與參數(shù)設(shè)定通過Pr.79=4來實現(xiàn)。 4.3.4 4.3.4 計算機(jī)通訊

15、模式計算機(jī)通訊模式 通過RS485接口電路和通訊電纜可將變頻器的PU接口與PLC、數(shù)字化儀表和計算機(jī)（稱為上位機(jī)）相連接，實現(xiàn)數(shù)字化控制。當(dāng)上位機(jī)的通訊接口為RS232電路時，應(yīng)加接一個RS232與RS485的轉(zhuǎn)換器。 計算機(jī)通訊模式可通過功能與參數(shù)設(shè)定Pr.79=6來實現(xiàn)。4.4 4.4 變頻器常用控制功能與參數(shù)設(shè)定變頻器常用控制功能與參數(shù)設(shè)定 變頻器具有多種可供用戶選擇的控制功能，用戶在使用前，需根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械拖動系統(tǒng)的特點和要求對各種功能進(jìn)行設(shè)置。這種預(yù)先設(shè)定功能參數(shù)的工作稱為功能預(yù)置。準(zhǔn)確細(xì)致地預(yù)置變頻器的各項功能和參數(shù)，對于正確使用變頻器和變頻調(diào)速系統(tǒng)可靠的工作是至關(guān)重要的。4.4.1

16、 4.4.1 功能與參數(shù)設(shè)置功能與參數(shù)設(shè)置 用戶在功能預(yù)置時，首先確定系統(tǒng)所需要的功能，然后再預(yù)置功能所要求的參數(shù)。變頻器操作手冊中將各種功能化分為多個功能組,這些功能組的名稱即是功能代碼的范圍，詳見表4-3。序列號 功能組名稱 功能碼范圍 基本功能 Pr.0Pr.9 標(biāo)準(zhǔn)運行功能第三功能通訊功能Pr.10Pr.37輸出端子功能Pr.41Pr.43 第二功能Pr.42Pr.50 顯示功能Pr.52Pr.56- 自動再起動功能Pr.57Pr.58 附加功能Pr.59 運行選擇功能Pr.60Pr.79 電動機(jī)參數(shù)選擇功能Pr.80Pr.96 V/F調(diào)整功能Pr.100Pr.109 第三功能通訊功能

17、 1 1功能碼功能碼 表示各種功能的代碼稱為功能碼，如三荾FR540系列變頻器中，“Pr79”為功能碼，表示操作模式選擇功能。 2 2參數(shù)碼參數(shù)碼 表示各種功能所需要的參數(shù)代碼，稱為參數(shù)碼。如”Pr.79”功能碼確定后， 再置“2”即“Pr.79=2”說明選擇了外部操作模式，“2”即為參數(shù)碼。 4.4.2 頻率給定功能頻率給定功能 在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，要調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，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。 1 1面板給定方式面板給定方式 通過變頻器操作面板的鍵盤進(jìn)行頻率參數(shù)的給定設(shè)置，稱為面板給定方式。這種方式不需要外部接線，屬于數(shù)字量給定方式，頻率設(shè)置精度較高。 面

18、板操作設(shè)定頻率如圖4-4所示。具體操步驟如下： （1）按“MODE”鍵切換到頻率設(shè)定模式； （2）用“增/減”鍵將給定頻率至所需的數(shù)值； （3）用“SET”鍵寫入給定頻率。 2 2外部給定方式外部給定方式 用變頻器的輸入端子輸入頻率給定信號來調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率的方式，稱為外部給定方式。這種方式屬于模擬量給定方式。這種方式與數(shù)字量給定方式相比，其頻率精度略低。 （1）電壓信號給定 以直流電壓大小作為給定信號，稱為電壓給定信號，用“Ug”表示。 給定范圍：DC 05V、DC 010V。 電壓給定信號功能設(shè)定：Pr.73 參數(shù)設(shè)定范圍： Pr.73=0 05V Pr.73=1 010V 電位器給定

19、電壓信號源由變頻器內(nèi)部直流電源“10、10E” 端子（5V或10V）提供，如圖4-3所示。給定信號從電位器滑動觸頭經(jīng)變頻器輸入端子2輸入。這種方式下，調(diào)節(jié)電位器可達(dá)到調(diào)節(jié)頻率的目的。 直接電壓給定 如圖4-5所示，由外部控制儀表或傳感器輸出的控制電壓直接向變頻器頻率設(shè)定端子“2”、“5”輸入直流電壓信號。 輔助給定 輔助給定信號與主給定信號相迭加，取其代數(shù)和，起到調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率的輔助作用。端子“1”為輔助給定端子。 （2）電流信號給定 以直流電流的大小作為給定信號，稱電流信號給定。 將電流選擇端子“AU”與公共端子“SD”接通閉合，即選擇了電流信號給定方式。 在遠(yuǎn)距離控制中，由外部控制儀表

20、或傳感器給定電流信號，范圍是DC 420mA。其中“零信號”為4mA，它是為了檢查電路是否正常工作。在進(jìn)行測量時，如果有4mA電流，說明電流給定電路工作正常，如圖4-6（a）所示。 如果給定電流信號是0mA,說明電流給定電路發(fā)生故障.如圖4-6（b）所示。這樣就區(qū)分了零信號與無信號的意義。控制儀表或傳感器輸出的420mA電流信號接至給定頻率輸入端“4”和公共端子“5”之間。4.4.3 4.4.3 變頻器特定頻率功能和意義變頻器特定頻率功能和意義 變頻器中有多種代表著不同意義的特定頻率名稱，這對用戶正確使用變頻器具有非常重要的意義。 1 1給定頻率和輸出頻率給定頻率和輸出頻率 （1）給定頻率 與

21、給定信號相對應(yīng)的設(shè)定頻率稱為給定頻率。用“fG”表示。 （2）輸出頻率 變頻器實際輸出的頻率稱為輸出頻率,用“fX”表示。為改善變頻調(diào)速后異步電動機(jī)的機(jī)械特性，變頻器設(shè)置了一些補(bǔ)償功能。如轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償、矢量控制等功能。這些補(bǔ)償功能會直接或間接地對變頻器輸出頻率在給定頻率的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整。因此，由于受到各種補(bǔ)償功能的影響，變頻器的輸出頻率fX并不一定等于給定頻率fG。 2 2基本頻率與最大頻率基本頻率與最大頻率 （1）基本頻率 與變頻器最大輸出電壓所對應(yīng)的頻率稱為基本頻率，用“fB”表示。如圖4-7所示，基本頻率的大小與給定無關(guān)，通常，基本頻率fB與電動機(jī)額定頻率fN相等。 （2）最大頻率 與最大給

22、定信號相對應(yīng)的變頻器輸出頻率，稱為最大頻率，用“fmax”表示，如圖4-8所示。 3 3上限頻率與下限頻率上限頻率與下限頻率（1）上限頻率 與生產(chǎn)機(jī)械所要求的最高轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的頻率，稱上限頻率，用“fH”表示。如圖4-9所示。例如：某機(jī)床要求的最高轉(zhuǎn)速是300r/min，相應(yīng)的電動機(jī)轉(zhuǎn)速是1200r/min，則與此相對應(yīng)的運行頻率是上限頻率 fH。采用模擬量給定方式，若給定信號是05V的直流電壓信號，則給定頻率對應(yīng)為050Hz。如果上限頻率設(shè)定為fH =40Hz，在給定電壓大于4V以后，變頻器的輸出頻率都將保持40Hz。上限頻率的功能設(shè)定：Pr,1參數(shù)設(shè)定范圍：0120Hz （2）下限頻率 與生

23、產(chǎn)機(jī)械所要求的最低轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的頻率，稱為下限頻率，用“fL”表示。 某機(jī)床要求的最低轉(zhuǎn)速是100r/min，相應(yīng)的電動機(jī)轉(zhuǎn)速是400r/min，則與此相對應(yīng)的運行頻率是下限頻率fL。 （3）上限頻率與最大頻率的關(guān)系 上限頻率是根據(jù)拖動系統(tǒng)需要設(shè)定的最大運行頻率，它并不是變頻器能夠輸出的最高頻率。 當(dāng) fH fmax時，變頻器能夠輸出的最高頻率由最大頻率fmax決定，上限頻率將不起作用。 當(dāng)fH fmax時，變頻器能夠輸出的最高頻率由上限頻率fH決定。4 4回避頻率回避頻率（1）機(jī)械諧振與消除 任何機(jī)械都有其固有頻率，它取決于機(jī)械的結(jié)構(gòu)、質(zhì)量等方面的因素。機(jī)械在運行過程中，振動頻率與運行轉(zhuǎn)速有關(guān)

24、。在拖動系統(tǒng)無級調(diào)速中，當(dāng)機(jī)械的轉(zhuǎn)速頻率與機(jī)械的固有頻率相等時，將引起機(jī)械共振。此時機(jī)械振幅較大，有導(dǎo)致機(jī)械磨損和損壞的可能。消除共振方法有二,一是改變機(jī)械的固有頻率，但這種方法可能性極小。二是跳開可能導(dǎo)致發(fā)生共振的頻率。在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，使拖動系統(tǒng)跳躍可能引起共振的轉(zhuǎn)速頻率。這個跳躍段的頻率稱為回避頻率。（2）回避頻率的設(shè)置方法通過設(shè)置可能發(fā)生諧振的頻率區(qū)域上下限來實現(xiàn)跳躍，發(fā)生諧振頻率區(qū)域的下限頻率fL，是頻率上升過程中開始進(jìn)入發(fā)生諧振頻率區(qū)域的頻率。其上限頻率fH，是頻率上升過程中退出諧振區(qū)域的頻率。三菱FRA540系列變頻器可設(shè)置三個回避頻率區(qū)域，如圖4-10所示。國產(chǎn)變頻器有的設(shè)置多

25、個區(qū)域。回避頻率功能設(shè)置：Pr31、 Pr32、Pr33、 Pr34, Pr35、 Pr36 參數(shù)設(shè)置范圍：0400Hz 4.4.4 4.4.4 起動控制功能起動控制功能 變頻器控制的交流異步電動機(jī)起動應(yīng)遵循以下兩個原則: 1、電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩。 2、系統(tǒng)的工作點頻率大于變頻器設(shè)定的最大起動頻率。1 1起動頻率起動頻率起動電流不超過變頻器與電動機(jī)的允許值，且滿足拖動系統(tǒng)控制要求，這是選擇并設(shè)定起動頻率的原則。（1）起動頻率的設(shè)定起動頻率是指電動機(jī)開始起動時的頻率，用“fS”表示?？梢詮膄S=0 Hz開始。但對于慣性較大或磨擦轉(zhuǎn)矩較大的負(fù)載，為容易起動，起動時需要有合適的機(jī)械沖擊力，

26、可根據(jù)預(yù)置起動頻率，使電動機(jī)在該頻率下直接起動。如圖4-11所示 起動頻率功能設(shè)定：Pr.13 參數(shù)設(shè)定范圍： 060Hz （2）起動前的直流制動 如果系統(tǒng)在起動時，電動機(jī)已經(jīng)有一定的轉(zhuǎn)速，則需要在起動前進(jìn)行直流制動，以保證拖動系統(tǒng)安全可靠地從零開始運行 2 2升速和降速時間升速和降速時間（1）升速時間生產(chǎn)機(jī)械運在行過程中，升速/降速均屬于從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種狀態(tài)的過渡過程。如圖4-12所示。在起動過程中，變頻器的輸出頻率fX由0 Hz上升到給定頻率fG所需的時間，稱為升速時間，如圖4-12所示。對于升速過程，時間越短越好，但升速時間越短，越容易引起過電流，這是升速過程中的矛盾。因此，在不過

27、流的前提下，應(yīng)盡量縮短升速時間。升速時間功能設(shè)定：Pr.7參數(shù)設(shè)定范圍：Pr.20=0 03600s， Pr.20=1 0360s （2）降速時間 在減速停車過程中，變頻器輸出頻率fX由給定頻率fG減小到0 Hz所需的時間，稱為降速時間，如圖4-12所示。電動機(jī)在降速過程中，有時會處于再生發(fā)電狀態(tài)。再生電能回饋到變頻器的直流電路，產(chǎn)生泵生電壓，使變頻器的中間直流環(huán)節(jié)直流電壓升高。而且降速時間越短,泵生電壓越高，越容易損壞整流和逆變器。在考慮設(shè)備承受泵生電壓能力和提高生產(chǎn)效率的前提下，應(yīng)盡量縮短降速時間。 降速時間功能設(shè)定：Pr.8 參數(shù)設(shè)定范圍：Pr.20=0 03600s， Pr.20=1

28、0360s 3 3升速升速/ /降速方式降速方式 工程實踐中，根據(jù)不同的工作場合對電動機(jī)起動和停止有不同的要求。因此，升速和降速有三種控制方式。 （1）線性方式 頻率與時間呈直線關(guān)系，如圖4-13所示，多數(shù)負(fù)載可設(shè)置這種方式。 線性方式功能設(shè)定：Pr.29=0 （2）S型A方式 在開始和結(jié)束階段，升速/降速比較緩慢,如圖414（a）所示。這種方式適用于電梯、傳送帶等機(jī)械的升速過程。 S型A方式功能和參數(shù)設(shè)定：Pr.29=1 （3）S型B方式 在兩個頻率f1 ，f2 之間提供一個S型A升速/降速曲線，如圖414（b）所示。具有緩解升速/降速過程中的振動作用。 S型B方式功能和參數(shù)設(shè)定：Pr.29

29、=2 4.4.5 4.4.5 制動控制功能制動控制功能 1 1電動機(jī)的停車電動機(jī)的停車 電動機(jī)自然停車有兩種情況，一是變頻器按照設(shè)置的降速時間和方式逐步降低輸出頻率，使電動機(jī)轉(zhuǎn)速隨之下降，直至停止；二是變頻器輸出電壓為零，也就是切斷電動機(jī)電源，電動機(jī)轉(zhuǎn)速隨時間而下降，直至停止。但由于轉(zhuǎn)子本身慣性，不能馬上停止。從生產(chǎn)工藝和安全考慮，有的拖動系統(tǒng)需要電動機(jī)及時準(zhǔn)確的停車。這就需要實施對電動機(jī)的制動控制。2 2再生制動再生制動變頻器按照設(shè)置的降速時間和方式逐步降低輸出頻率時，由于負(fù)載的慣性，電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速有時會超過同步轉(zhuǎn)速，使得電動機(jī)進(jìn)入再生發(fā)電狀態(tài)。轉(zhuǎn)子受到反向力矩作用，起到制動作用，稱為再生制

30、動。與此同時，電動機(jī)的再生電能回饋到變頻器直流電路，產(chǎn)生泵生電壓。3 3再生電能的處理再生電能的處理如果采用有源逆變器，將電動機(jī)再生制動時產(chǎn)生的能量回饋到交流電網(wǎng)，能夠避免由于泵生電壓過高而損壞變頻器。采用變頻器制動單元中的制動電阻來消耗電動機(jī)再生電能的制動方式，稱能耗制動。小功率變頻器的制動單元和制動電阻都置于變頻器內(nèi)部。采用能耗制動時，在內(nèi)部電阻容量不夠情況下須外接制動電阻，F(xiàn)R-A540型變頻器P/+、PR為外接制動電阻接線端子。 4 4直流制動直流制動 （1）直流制動原理 當(dāng)變頻器的輸出頻率接近為零，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速降低到一定數(shù)值時，變頻器改為向異步電動機(jī)定子繞組中通入直流電，形成靜止磁場

31、。此時，電動機(jī)處于能耗制動狀態(tài)，轉(zhuǎn)動著的轉(zhuǎn)子 切割該靜止磁場而產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，使電動機(jī)迅速停止。 由于旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)存儲的動能轉(zhuǎn)換成電能，并以熱損耗的形式消耗于異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子回路中。為防止電動機(jī)減速過程中所形成的再生發(fā)電制動以及直流制動過程中電動機(jī)發(fā)熱，需串入制動單元與制動電阻，這種方法，稱為直流制動。 對于大慣性負(fù)載來說，僅靠負(fù)載轉(zhuǎn)矩或磨擦轉(zhuǎn)矩制動停機(jī)，常常是停不住的，且停機(jī)后還會出現(xiàn)“爬行”現(xiàn)象。如果采用直流制動，可實現(xiàn)快速停機(jī)，消除“爬行“現(xiàn)象。對于某些要求快速停車的拖動系統(tǒng)，因減速時間太短會引起過高泵生電壓，也有必要引入直流制動。 （2）直流制動功能設(shè)置 直流制動動作頻率fDB 大多數(shù)情況下

32、，直流制動是和再生制動配合使用的，首先用再生制動方式，使電動機(jī)轉(zhuǎn)速降至較低，然后切換成直流制動使電動機(jī)迅速停機(jī)，與此切換時所對應(yīng)的頻率稱為直流制動動作頻率fDB，如圖4-15所示。負(fù)載要求制動時間越短，則動作頻率fDB越高。 直流制動動作頻率功能設(shè)定：Pr.10 參數(shù)設(shè)定范圍：0120Hz 直流動作電壓UDB 在定子繞組上施加直流電壓的大小，為電源電壓的百分比。它決定了直流制動的強(qiáng)度，如圖4-15所示。 直流動作電壓功能設(shè)定：Pr.12 參數(shù)設(shè)定范圍： 030% 直流制動時間tDB 直流制動時所加動作電壓UDB的時間長短，稱直流制動時間tDB。預(yù)置直流制動時間的主要依據(jù)是負(fù)載是否有“爬行”現(xiàn)象

33、。風(fēng)機(jī)在停機(jī)狀態(tài)下，有時因自然風(fēng)對流而反方向旋轉(zhuǎn)，如遇這情況應(yīng)在起動前直流制動，保證電動機(jī)轉(zhuǎn)速從0開始。 制動時間功能設(shè)定：Pr.11 參數(shù)設(shè)定范圍： 010s 4.4.6 工頻與變頻的切換功能工頻與變頻的切換功能 在變頻調(diào)速拖動系統(tǒng)運行過程中，有時變頻器會發(fā)生故障，由于生產(chǎn)工藝和安全需要，不允許停車。因此，需要將電動機(jī)立即切換到工頻運行。變頻器的這種控制，稱為變頻與工頻的切換功能。 1 1變頻器的跳閘變頻器的跳閘 變頻器的輸出端子中，配置有異常輸出端子，當(dāng)變頻器運行過程中出現(xiàn)嚴(yán)重故障時，異常輸出端子A、B、C將因保護(hù)功能動作而輸出信號。圖4-16所示為異常輸出保護(hù)及報警電路。 開始運行時，按

34、下SB1，接觸器KM線圈得電并自鎖，主觸頭KM閉合，給變頻器供電。 當(dāng)運行過程中發(fā)生異常時，異常輸出端子A-C接通，繼電器KA線圈得電并自鎖，報警燈HL與蜂鳴器HB聲光報警。與此同時，異常輸出端子B-C分?jǐn)啵佑|器KM線圈失電，主觸頭KM分?jǐn)?，切斷了變頻器電源。 最后，按下SB3報警復(fù)位。2 2工頻與變頻切換功能設(shè)置工頻與變頻切換功能設(shè)置工頻與變頻切換電路，如圖4-17所示。（1）變頻與工頻切換順序輸出端子選擇功能設(shè)定：Pr.135參數(shù)設(shè)定范圍：“0 ” 無順序輸出，切換功能無效。Pr.136Pr.139設(shè)置無效?！? ” 有順序輸出，切換功能有效。Pr.136Pr.139設(shè)置有效Pr.136

35、=0.3 變頻與工頻切換控制繼電器KA2、KA3互鎖時間設(shè)定為0.3s。Pr.137=0.5 啟動等待時間設(shè)定為0.5s。Pr.138=1 報警切換功能有效，一旦發(fā)生報警KA3分?jǐn)?，KA2閉合Pr.139=9999 自動切換功能失效（2）調(diào)整部分多功能端子Pr.185=7 使JOG 端子調(diào)整為OH端子，用于接受外部熱繼電器的控制信號Pr.186=6 使CS端子用于自動再啟動控制（3）調(diào)整部分輸出功能：Pr.192=17 使IPF端子用于控制KA1Pr.193=18 使OL端子用于控制KA2Pr.194=19 使FU端子用于控制KA33 3各輸入信號對輸出狀態(tài)影響各輸入信號對輸出狀態(tài)影響當(dāng)選擇了

36、Pr.135=1變頻與工頻切換功能有效時，各輸入信號對輸出狀態(tài)的影響如表4-4所示：信號使用端子功能開關(guān)狀態(tài)MRSMRS 操作是否有效ON:變頻與工頻行切換有效OFF:操作無效 CS用多功能端子定義 變頻運行與工頻運行的切換ON:變頻運行OFF:工頻運行 STF或STRSTF（STR） 變頻運行指令，對工頻運行無效 ON:電動機(jī)正反轉(zhuǎn)OFF:電動機(jī)停止OH可定義任意端子為OH 外部熱繼電器 ON:電動機(jī)正常OFF電動機(jī)過載 4.4.7 4.4.7 瞬時停電再起動功能瞬時停電再起動功能 當(dāng)由工頻切換到變頻運行或者瞬時停電再恢復(fù)供電時，電動機(jī)可以保持自由運行狀態(tài)一小段時間，然后變頻器自動再起動，稱

37、為瞬時停電再起動功能 1 1變頻器的連接變頻器的連接當(dāng)設(shè)定瞬時停電自動再起動時，變頻器報警信號中的 IPF在瞬時停電發(fā)生時將不動作。需要進(jìn)行瞬時停電再起動或者工頻切換到變頻運行應(yīng)將CS和SD端子短接。2 2瞬時停電再起動功能的設(shè)置瞬時停電再起動功能的設(shè)置（1）瞬時停電再起動自由運行時間功能設(shè)定：Pr.57參數(shù)設(shè)定范圍：0.15s；最小設(shè)定單位為0.1s。出廠設(shè)定為9999，表示瞬時停電再起動或工頻切換到變頻運行恢復(fù)供電時電動機(jī)將不再起動。（2）再起動電壓上升時間功能設(shè)定：Pr.58參數(shù)設(shè)定范圍：060s；最小設(shè)定單位為0.1s。出廠設(shè)定為1s。（3）瞬時停電再起動動作選擇功能設(shè)定：Pr.162

38、 =0 頻率搜索 Pr.162 =1 無頻率搜索（4）瞬時停電再起動第一緩沖時間功能設(shè)定：Pr.163參數(shù)設(shè)定范圍：020s（5）瞬時停電再起動第一緩沖電壓功能設(shè)定：Pr.164參數(shù)設(shè)定范圍：0100%（6）再起動失速防止動作水平功能設(shè)定：Pr.165參數(shù)設(shè)定范圍：0200%4.4.8 4.4.8 多檔轉(zhuǎn)速控制功能多檔轉(zhuǎn)速控制功能 多檔轉(zhuǎn)速控制是變頻器可編程控制功能之一，掌握這種功能的運用對實際工程具有很重要的價值。1 1多檔速度控制的方法多檔速度控制的方法變頻器輸入端子中RH、RM、RL為多檔轉(zhuǎn)速控制端子。根據(jù)這幾個輸入端子的開關(guān)狀態(tài)，組合成115檔轉(zhuǎn)速。每檔轉(zhuǎn)速設(shè)置對應(yīng)的工作頻率，則電動機(jī)

39、轉(zhuǎn)速的切換便可以用開關(guān)電器或PLC自動控制。通過改變外接輸入端子的狀態(tài)組合來實現(xiàn)多檔轉(zhuǎn)速控制，如圖4-18所示。具體操作方法是：（1）多檔轉(zhuǎn)速功能設(shè)置以三個輸入端子RH、RM、RL組合的7檔轉(zhuǎn)速為例，如圖4-18所示。多轉(zhuǎn)檔速功能設(shè)置：Pr.180=0 RL端子功能選擇Pr.181=1 RM端子功能選擇Pr.182=2 RH端子功能選擇 （2）各檔轉(zhuǎn)速的對應(yīng)工作頻率各檔轉(zhuǎn)速給定頻率設(shè)置：13檔的設(shè)置：高速 Pr.4 、中速 Pr.5、低速 Pr.647檔的設(shè)置：Pr.24、Pr.25、Pr26、Pr27參數(shù)設(shè)定范圍：0400Hz4.4.9 4.4.9 程序控制功能程序控制功能 對于一個需要多檔

40、速控制的系統(tǒng)來說，除可用外部輸入端子組合切換外，也可采用變頻器內(nèi)部定時器來自動完成。這種自動運行方式稱為程序控制，也稱為簡易PLC控制。1 1程序控制功能與參數(shù)設(shè)置程序控制功能與參數(shù)設(shè)置（1）程序運行功能：Pr.79=5（2）程序控制中，將電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向、頻率和運行時間（開始時間）這三個要素定義為一個點，每10個點為一個運行組，共分三個運行組。1組 Pr.201Pr.2102組 Pr.211Pr.2203組 Pr.211Pr.230（3）參數(shù)設(shè)置范圍02電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，“0”停止；“1”正轉(zhuǎn)；“2”反轉(zhuǎn)。0400運行頻率 099.59運行時間（開始時間）單位：秒、分、小時。（4）程序運行時間選

41、擇Pr.200 =0 單位：、分、秒Pr.200 =1 單位：小時、分 2 2程序控制設(shè)置步驟程序控制設(shè)置步驟 （1）確定運行時間單位 Pr.200 =0，099分59秒。 （2）確定運行組 采用變頻器外部端子確定運行組，如圖4-21所示。各端子功能如下： RH 1組 RM 2組 RL 3組 STF 程序控制功能啟動 STR 定時器復(fù)位 （3）設(shè)置程序段參數(shù) 依照系統(tǒng)運行時序，將程序段各點的參數(shù)輸入到所對應(yīng)的指令中。例如：某拖動系統(tǒng)運行程序如圖4-22所示 程序設(shè)置如下： Pr.200 =0 099分59秒 Pr.201 =1；20；1.00, 正轉(zhuǎn)；20 Hz；1分鐘。 Pr.202 =0；

42、0；3.00 停止；0 Hz；3分鐘。 Pr.203 =2；30；4.00，反轉(zhuǎn)；30 Hz；4分鐘。 Pr.204 =1；10；5.00，正轉(zhuǎn)；10 Hz；5分鐘。 Pr.205 =1；40；6.00，正轉(zhuǎn)；40 Hz；6分鐘。 Pr.206 =0；0；50.00，停止；0 Hz；50分鐘。 4.4.10 PID4.4.10 PID調(diào)節(jié)功能調(diào)節(jié)功能 具有對信號進(jìn)行比例（P）、積分（I）、微分（D）運算功能的硬件電路或軟件稱為PID調(diào)節(jié)器。屬于閉環(huán)控制，具有智能化控制特點。 反饋信號取自拖動系統(tǒng)的輸出端，當(dāng)輸出量偏離所要求的目標(biāo)值時，反饋信號也隨之成比例地變化。在輸入端，目標(biāo)信號值與反饋信號值

43、相比較，得到一個偏差信號，對于這個偏差信號，經(jīng)過PID調(diào)節(jié)，變頻器改變其輸出頻率，迅速準(zhǔn)確地消除偏差值，使系統(tǒng)回復(fù)到目標(biāo)值，達(dá)到自動控制的目的。 1 1PIDPID控制系統(tǒng)基本組成控制系統(tǒng)基本組成 以PID調(diào)節(jié)器為核心組成的閉環(huán)系統(tǒng)，稱為PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)。下面我們以PID控制的恒壓供水系統(tǒng)為例予以說明。 圖4-23所示為PID調(diào)節(jié)恒壓供水系統(tǒng)示意圖。供水系統(tǒng)的實際壓力由壓力傳感器將壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號，反饋到PID調(diào)節(jié)器的輸入端，組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。 （1）目標(biāo)信號 目標(biāo)信號用“XT”表示，與所要求的水泵出水壓力相對應(yīng)的信號。通常由變頻器鍵盤給定。有時由于控制的需要，也可通過模擬量端子進(jìn)行給定。

44、（2）反饋信號 變頻器的控制對象是水泵出水壓力。壓力傳感器實際測量的出水壓力信號反饋到變頻器中PID調(diào)節(jié)器輸入端，這個出水壓力信號，稱為反饋信號，用“XF”表示。 （3）偏差信號 目標(biāo)信號與反饋信號相比較而得到的偏差值，稱為偏差信號，也稱為靜差信號，用“X”表示。2 2PIDPID控制系統(tǒng)工作過程控制系統(tǒng)工作過程（1）比較環(huán)節(jié)及調(diào)節(jié)過程首先向PID調(diào)節(jié)器輸入一個目標(biāo)信號XT，這個目標(biāo)信號所對應(yīng)的是系統(tǒng)給定壓力Pp。壓力傳感器將供水系統(tǒng)的實際壓力轉(zhuǎn)換成電信號XF反饋到PID調(diào)節(jié)器的輸入端，反饋信號XF與目標(biāo)信號XT相比較而得到偏差信號X。 （.1）當(dāng)X0時， 目標(biāo)信號反饋信號（XTXF）說明出水

45、壓力并未達(dá)到預(yù)期控制目標(biāo)，變頻器輸出頻率上升，水泵升速，提高出水壓力。當(dāng)X0時，目標(biāo)信號反饋信號（XT XF） 說明水壓已經(jīng)超過預(yù)期控制目標(biāo)，變頻器輸出頻率下降，水泵降速，降低出水壓力。當(dāng)系統(tǒng)的供水壓力（反饋信號XF）無限地接近目標(biāo)信號值XT時，偏差信號X0，此時，系統(tǒng)工作在相對穩(wěn)定狀態(tài)，這時偏差信號最小，供水基本保持恒壓。但是，無論系統(tǒng)動態(tài)性能多么好，也不可能完全消除偏差，X不可能為零。如果偏差信號太小，則系統(tǒng)反應(yīng)就可能不夠靈敏，為提高系統(tǒng)的靈敏程度，系統(tǒng)引入比例環(huán)節(jié)。FTXXX（2）比例環(huán)節(jié)（P）的功能比例環(huán)節(jié)由比例放大器或軟件組成，稱比例調(diào)節(jié)器，放大倍數(shù)為Kp如圖4-24（a）所示。很小

46、偏差信號X，但經(jīng)過比例環(huán)節(jié)放大Kp倍后，用作變頻器的頻率給定信號。頻率給定信號用“XG”表示。 X (4.2)將偏差信號放大Kp倍后，提高了系統(tǒng)的反應(yīng)速度，可迅速回復(fù)到預(yù)期的控制目標(biāo)，比較準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)水泵壓力。但Kp的大小對控制系統(tǒng)是有影響的。Kp過大，KpX也越大，出水壓力的反饋信號XF跟蹤到目標(biāo)值XT的速度必定很快。由于系統(tǒng)的慣性，很容易發(fā)生XT XF（X 0）現(xiàn)象,這種現(xiàn)象稱為“超調(diào)”。于是控制又向反方向調(diào)節(jié)，這樣使出水壓力反饋信號XF在目標(biāo)信號值XT附近振蕩，如圖4-24（b）所示。Kp過小，系統(tǒng)的反應(yīng)遲鈍，調(diào)節(jié)的速度必然放慢，系統(tǒng)回復(fù)到目標(biāo)信號值所用時間較長。為緩解比例環(huán)節(jié)因放大倍數(shù)過

47、大出現(xiàn)的超調(diào)現(xiàn)象，系統(tǒng)引入積分（I）環(huán)節(jié)。PFTPGKXXKX)( （3）積分環(huán)節(jié)（I）的功能 積分環(huán)節(jié)是由積分電路或軟件組成。其功能是，只要調(diào)節(jié)器輸入端偏差信號X存在，積分環(huán)節(jié)的輸出就會隨時間不斷地對其調(diào)節(jié)，直到偏差信號X=0時為止。所以積分調(diào)節(jié)屬于滯后調(diào)節(jié)。由比例環(huán)節(jié)功能可知，提高比例放大倍數(shù)Kp后，雖然提高了系統(tǒng)反應(yīng)速度，但容易出現(xiàn)超調(diào)或振蕩，使得水泵電動機(jī)升降速過于頻繁。引入積分環(huán)節(jié)后則延長了水泵電動機(jī)的升/降速時間，抑制了因Kp過大而引起的超調(diào)和振蕩。由比例環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)共同組成的調(diào)節(jié)器稱比例積分（PI）調(diào)節(jié)器，如圖4-24（c）所示。 （4）微分環(huán)節(jié)（D）的功能 微分環(huán)節(jié)是由微分電

48、路或軟件組成。其功能是，根據(jù)偏差信號的變化趨勢（偏差信號變化率X / t），提前給出調(diào)節(jié)動作。所以微分調(diào)節(jié)屬于超前調(diào)節(jié)。當(dāng)出水壓力剛剛下降時，則微分環(huán)節(jié)立即檢測到出水壓力的下降趨勢，這時偏差信號變化率X/t很大。此時水泵電動機(jī)轉(zhuǎn)速會很快增大，隨著出水壓力的增大，偏差信號變化率X/t會逐漸減小，直至為零，微分作用隨之消失。 如圖4-24（d）所示為PID調(diào)節(jié)示意圖，可以看出，經(jīng)PID調(diào)節(jié)后的供水壓力，既保證了系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)速度，又避免了調(diào)節(jié)過程可能出現(xiàn)的振蕩，并減小了超調(diào)，使得系統(tǒng)出水壓力保持恒定。3 3PIDPID調(diào)節(jié)功能設(shè)置調(diào)節(jié)功能設(shè)置 在采用PID調(diào)節(jié)的閉環(huán)控制系統(tǒng)中，變頻器輸出頻率fx與被

49、控量之間的變化趨勢相反，稱為“負(fù)反饋“，如恒壓供水系統(tǒng)中，出水壓力越高，則要求變頻器的輸出頻率fx越低。 變頻器的輸出頻率與被控量之間的變化趨勢相同，稱為”正反饋“，如中央空調(diào)系統(tǒng)中，溫度越高，則要求變頻器輸出頻率越高。（1）PID功能的三種動作Pr.128=0 PID功能無效Pr.128=1 負(fù)反饋Pr.128=2 正反饋當(dāng)選擇PID調(diào)節(jié)功能有效時，變頻器完全按照PID三個環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)規(guī)律運行。變頻器的輸出頻率fx只根據(jù)偏差信號X= XT - XF的大小進(jìn)行自動調(diào)整，變頻器的輸出頻率fx與被控量之間并無對應(yīng)關(guān)系。X的大小與變頻器的升/降速過程完全取決于PID的參數(shù)設(shè)置，而原來的升/降速時間將不

50、再起作用。由于偏差信號的存在以及積分環(huán)節(jié)的作用，變頻器的輸出頻率fx始終處于調(diào)整狀態(tài)。因此，變頻器操作面板PU上顯示的頻率是不穩(wěn)定的 （2）目標(biāo)信號值給定方式 鍵盤給定方式 目標(biāo)信號值是個百分?jǐn)?shù)，可由操作鍵盤直接給定。 電位器給定方式如圖4-25所示。目標(biāo)信號從變頻器的頻率給定端子”2”輸入，反饋信號接至模擬電流端子“4“與公共端子“5”之間。由于變頻器已經(jīng)設(shè)置為PID調(diào)節(jié)方式，所以，在通過調(diào)節(jié)目標(biāo)信號值時，顯示屏上顯示為百分?jǐn)?shù)。 PID參數(shù)設(shè)置 比例放大倍數(shù)：Kp Pr.129=0.1%1000% (9999無效) 積分時間：Ti Pr.130=0.13600s (9999無效) 微分時間：

51、Td Pr.134=0.0110.00s (9999無效) PID參數(shù)要在系統(tǒng)運行之前的調(diào)試中反復(fù)試驗來確定，其方法詳見本章實訓(xùn) PID參數(shù)整定方法。4.4.11 4.4.11 控制方式的選擇功能控制方式的選擇功能 變頻器常用的控制方式有V/F控制和矢量控制。 Pr.80=9999 為V/F控制方式； Pr.80=0.4 55kW(電動機(jī)容量)為矢量控制方式。 1 1轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償 （1）問題的提出 由電機(jī)理論可知，異步電動機(jī)定子電壓平衡方程為： （4.3） 式中：U 異步電動機(jī)定子繞組交流電壓,單位（V）；IR 異步電動機(jī)定子繞組的電阻壓降，單位（V）； jIXL 異步電動機(jī)定子繞組的漏抗

52、壓降，單位（V）；Z 異步電動機(jī)定子繞組總阻抗，單位（）。 如果忽略電動機(jī)定子繞組的阻抗壓降IZ， 由式(4.3)可得: U -E (4.4)ZIEXI jRIEUL 當(dāng)電動機(jī)定子繞組中交流電頻率f 調(diào)至較低時，定子繞組電壓U 也要相應(yīng)調(diào)低，而事實上定子繞組的阻抗壓降IZ并不減小。隨著頻率f 的降低，定子繞組感應(yīng)電動勢有效值E所占比例將逐漸減小。E 與U 的差值增大，E/f 與U/f 差值也增大。 當(dāng) U/f = 常數(shù)時，E/f 隨頻率的下降而減小，主磁通M也隨之減小，電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩TM也必然降低，使電動機(jī)的帶載能力下降。因此，在交流電頻率f較低的情況下，定子繞組的阻抗壓降 IZ 就不能再忽

53、略不計了。 （2）轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法 為滿足低頻情況下 “ U/f = 常數(shù) ”的條件能夠應(yīng)用，對于定子繞組的阻抗壓降 IZ，采取有針對性的電壓補(bǔ)償。稱為轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償（轉(zhuǎn)矩提升）。其方法是，在“ U/f = 常數(shù) ” 的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高 U/f 的比值，也就是提高定子相電壓有效值U，使 U/f 越接近 E/f，以補(bǔ)償定子繞組的阻抗壓降IZ，保持主磁通 M 不變。 2U/ f 轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償線的選擇轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償線的選擇在V/F 控制方式下，電動機(jī)以額定頻率運行，定子繞組所加的電壓是電動機(jī)的額定電壓，無需進(jìn)行電壓補(bǔ)償。U/f 的比值不同，其曲線的斜率也不同，U/f 的比值曲線稱為轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償線。如何選擇電壓與頻率的比值（U

54、/f）曲線在工程中具有十分重要的意義。（1）基本U/f線當(dāng)變頻器輸出頻率從0Hz上升到基本頻率50Hz時，輸出電壓也從0V按正比關(guān)系上升到額定電壓380V的 U/f 比值線，稱為基本U/f線。如圖4-26 中“1”線所示。 （2）轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償線的選擇 變頻器中存儲數(shù)條可供用戶選擇的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償 U/f 曲線，除基本 U/f 線外，每條曲線所對應(yīng)的電壓補(bǔ)償量不同，如圖4-26所示，電壓補(bǔ)償量為最大輸出電壓的百分比。有兩種方式進(jìn)行補(bǔ)償。 自動轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償 變頻器根據(jù)檢測的電動機(jī)參數(shù)自動選擇 U/f 曲線，稱為自動轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。采用這種補(bǔ)償方式的最大優(yōu)點，是可以加大電動機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩。當(dāng)起動電流為額定電流的150%時

55、，起動轉(zhuǎn)矩可達(dá)額定轉(zhuǎn)矩的200%左右。 由于變頻器內(nèi)部不斷地檢測電動機(jī)參數(shù)進(jìn)行判斷、比較等操作。使系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)能力降低，對于負(fù)載變化率較大的系統(tǒng)不適合采用這種方式。 手動轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償 采用面板操作設(shè)置電壓補(bǔ)償量，稱為手動轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。采用手動轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償選擇 U/f 曲線的原則是：對于較輕負(fù)載，補(bǔ)償電壓不宜設(shè)置過大；對于較重負(fù)載，應(yīng)適當(dāng)提高補(bǔ)償電壓的設(shè)定值。其補(bǔ)償程度用戶可根據(jù)上述原則并依據(jù)拖動系統(tǒng)的的工作情況進(jìn)行選擇與設(shè)置。圖中供用戶選擇 U/f線中的多條直線，用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。圖4-26中1號線為基本 U/f 線，編號越大，電壓補(bǔ)償量也越大。對于二次方率負(fù)載則提供了兩條低減線，如圖中的01號和02號線

56、。 轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償功能設(shè)置：Pr.0 參數(shù)設(shè)定范圍：030% 3矢量控制方式的選擇矢量控制方式的選擇 選擇矢量控制方式，變頻器將對電動機(jī)參數(shù)進(jìn)行一系列的等效變換。所以，將電動機(jī)參數(shù)預(yù)置給變頻器，是矢量控制的先決條件。 （1）矢量控制的功能設(shè)置 電動機(jī)容量功能設(shè)置：Pr.80 參數(shù)設(shè)定范圍：0.455kW 電動機(jī)磁極數(shù)功能設(shè)置：Pr.81 參數(shù)設(shè)定范圍：2、4、6、12 以上兩種功能的參數(shù)設(shè)定如果是9999，矢量控制無效，默認(rèn)為V/F控制方式。值得注意的是，如果選擇矢量控制方式，變頻器將進(jìn)行自動轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，手動轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償將無效。 （2）電動機(jī)參數(shù)的自動測量 FR-A540變頻器具有電動機(jī)參數(shù)自動測量功能，

57、能夠自動測量出電動機(jī)的相關(guān)參數(shù)。脫離負(fù)載或在負(fù)載較小的情況下，進(jìn)行離線測量，操作步驟如下： 使變頻器處于“面板操作模式”； 輸入電動機(jī)的額定參數(shù)； 選擇離線測量； 測量執(zhí)行，對于面板操作，按下“正轉(zhuǎn)”鍵或“反轉(zhuǎn)”鍵。對于外部操作，接通起動端子。 （3）矢量控制的要求變頻器的控制軟件是以4極電動機(jī)為基本模型進(jìn)行計算的。由于受到計算機(jī)硬件和軟件的限制，變頻器處理不同電動機(jī)參數(shù)的靈活性將受到制約。因此，在選擇矢量控制方式時，變頻器和電動機(jī)應(yīng)符合下列要求： 矢量控制時一臺變頻器只能控制一臺電動機(jī)，如果一臺變頻器控制多臺電動機(jī)，則矢量控制無效。 電動機(jī)容量與變頻器所要求的配用容量最好相當(dāng)，最多只能相差一

58、個等級。如根據(jù)變頻器的容量選配11kW電動機(jī)，采用矢量控制方式時，電動機(jī)容量可以是11kW或7.5kW，再小就不行了。 變頻器與電動機(jī)之間的連接導(dǎo)線不宜過長，一般以30m以內(nèi)為宜，如果超過30m，需在接好線后，離線自動測量電動機(jī)參數(shù)。 矢量控制方式只適用于三相籠型異步電動機(jī)，不適用于其它特種電動機(jī)，如力矩電動機(jī)等。 選擇2、4、6極電動機(jī)最為適宜。4.4.12 4.4.12 保護(hù)控制功能保護(hù)控制功能 1.1.過電流保護(hù)控制過電流保護(hù)控制 變頻器運行中，如遇到突變性電流或者峰值電流超過變頻器允許值的情況，都會引起變頻器過流保護(hù)。 （1）過電流的原因 拖動系統(tǒng)運行過程中，負(fù)載發(fā)生突變，出現(xiàn)過電流； 對于大慣性負(fù)載，而且升/降速時間設(shè)置得比較短也將導(dǎo)致過電流； 外部故障引起的過電流，如電動機(jī)堵轉(zhuǎn)，變頻器輸出側(cè)短路或接地等 2. 2. 過電流處理方法過電流處理方法無論是負(fù)載突變，還是升/降速過程中短時間的過電流，總是不可避免的。因此，對變頻器過電流的處理原則是盡量避免跳閘。為此，變頻器具有防止跳閘的自處理功