變頻器的 V ／ F 控制

1、變頻器的 V F 控制 山西楊德印所謂 V F 控制，就是通過調(diào)整變頻器輸出側(cè)的電壓頻率比 (U/f 比 ) 。來改變電機在調(diào)速過程中機械特性的控制方式。 異步電機在負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變的情況下；降低頻率使電機轉(zhuǎn)速下降。將導(dǎo)致輸出功率下降；而電機的輸入功率與頻率之間并無直接聯(lián)系。即電機的輸入功率并不因為頻率下降而自動下降。因此，頻率下降時將導(dǎo)致輸入功率與輸出功率之間的嚴(yán)重失衡，使傳遞能量的電磁功率和磁通相對大幅增加，電機的磁路嚴(yán)重飽和，勵磁電流的波形嚴(yán)重畸變，產(chǎn)生很大的尖峰電流。因此，變頻器必須在降低頻率的同時，相應(yīng)地降低輸出電壓，才能維持輸入功率與輸出功率之間的平衡。 既要在低頻運行時同時降低輸出電

2、壓，又要保證此時電機能輸出足夠的轉(zhuǎn)矩以拖動負(fù)載，這就要求我們根據(jù)不同的負(fù)載特性適當(dāng)?shù)卣{(diào)整 U f 比，以得到需要的電機機械特性。 一、變頻器的 U f 線 2 U f 線的選用依據(jù) 變頻器可以提供多條 U f 線供用戶選用，或者通過功能參數(shù)的設(shè)置得到所需的 U f 線。應(yīng)用時應(yīng)根據(jù)負(fù)載的低速特性選用或設(shè)置變頻器相應(yīng)的 U f 線。 對于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，即不論轉(zhuǎn)速高低，負(fù)載的阻轉(zhuǎn)矩都不變，例如帶式輸送機，它要求電機在低頻運行時也要有較大的轉(zhuǎn)矩，如圖 1 所示。這種情況 U/f 比應(yīng)該選大一，如圖 4 中 U/f 線 1 ，當(dāng)頻率為 fx 時把電壓提把電壓提升到 UX1 ，即在低頻運行時進行轉(zhuǎn)矩補償和

3、提升。 一些負(fù)載在高低轉(zhuǎn)速時阻轉(zhuǎn)矩變化明顯，例如離心澆鑄機。其轉(zhuǎn)矩特性如圖 2 所示電機在低頻運行時不需要太大的轉(zhuǎn)矩， U/f 比可以選小一些，如圖 4 中 U f 線 二、通過功能參數(shù)選用 U f 線 任何特性的 U f 線選用，都必須通過功能參數(shù)的設(shè)置來實現(xiàn)。下面以富士 G1*1S 系列變頻器為例介紹參數(shù)設(shè)置的方法。 圖 5 為恒轉(zhuǎn)矩特性，圖 6 為二次方律遞減轉(zhuǎn)矩特性，圖 7 為二次方律遞減轉(zhuǎn)矩和恒轉(zhuǎn)矩特性兩者之間的比例轉(zhuǎn)矩特性。從各種轉(zhuǎn)矩 U f 線的示意圖可見。圖 7 下部 ( 低頻區(qū) ) 的曲線陡度介于圖 5 和圖 6 相應(yīng)部位之間，即比圖 6 低頻區(qū)更陡，而較圖 5 低頻區(qū)平緩些

4、。圖中“ #2 O ”標(biāo)注的 U f 線，是將參數(shù) F09 設(shè)置為 2.0 時的曲線，其他前綴為“ # ”號的數(shù)字，含義與此相同。 該變頻器的 F09 參數(shù)名稱是“轉(zhuǎn)矩提升 1 ”，將其設(shè)置成 0.0 ，為自動轉(zhuǎn)矩提升特性，即自動調(diào)整恒轉(zhuǎn) - 矩負(fù)載的轉(zhuǎn)矩提升值，使之在 #2.O 與 5#20.0 的 U f 線之間自動調(diào)整變化。 如果負(fù)載是離心風(fēng)機、水泵類二次方律遞減轉(zhuǎn)矩設(shè)備，則 F09 設(shè)定值應(yīng)在 0.10.9 之間。由于設(shè)定值可按 0.1 的間隔遞增，所以共有 9 條 U fl 線可供選擇。具體設(shè)置時應(yīng)首先取較小值，若啟動轉(zhuǎn)矩不足，再逐漸增大，以免發(fā)生低頻過激磁，甚至啟動過程跳閘。 如果負(fù)載具有恒轉(zhuǎn)矩特性。又不準(zhǔn)備使用自動轉(zhuǎn)矩提升功能，可將參數(shù) 1709 設(shè)置為 2.0 20.0 范圍的某值，參見圖 5 。這里共有 180 條 U f 線供選擇。設(shè)置原則依然是數(shù)值由小漸大，保證滿足啟動轉(zhuǎn)矩即可。 如果是介于二次方律遞減轉(zhuǎn)矩和恒轉(zhuǎn)矩特性之間的其他負(fù)載，如圖 7 所示，參數(shù) F09 應(yīng)在 1.01.9 之間選擇。這組 U f 線共有 10 條。 有的變頻器可將 U f 線設(shè)置成折線形式將它們的中