三菱變頻調速器

1、三 菱 變 頻 調 速 器三菱電機廣州FA技術服務中心交流變頻器交流變頻器FR-A700課程課程培訓講義培訓講義培訓課程主要內容變頻器驅動電機的特性變頻器驅動電機的特性變頻器的構成原理變頻器的構成原理變頻器的控制模式變頻器的控制模式變頻器的總體分類變頻器的總體分類三菱變頻器的型號介紹三菱變頻器的型號介紹INVINV的外觀結構及接線的外觀結構及接線INVINV操作前的準備及基本操作操作前的準備及基本操作參數(shù)設定及實驗操作參數(shù)設定及實驗操作常見故障介紹常見故障介紹一、異步電動機的結構一、異步電動機的結構 定子：由定子鐵心和三相繞組構成。定子：由定子鐵心和三相繞組構成。 轉子：由轉子鐵心和轉子繞組構

2、成，是電動機輸出機械能、帶動轉子：由轉子鐵心和轉子繞組構成，是電動機輸出機械能、帶動負載旋轉的部分。負載旋轉的部分。二、異步電動機的運行原理二、異步電動機的運行原理 定子三相繞組接到三相交流電源上，會有三相對稱電流流過，定子三相繞組接到三相交流電源上，會有三相對稱電流流過，電機內便形成圓形旋轉磁場。若轉子不轉，轉子繞組的鼠籠導條與旋電機內便形成圓形旋轉磁場。若轉子不轉，轉子繞組的鼠籠導條與旋轉磁密有相對運動，切割磁力線，導條中有感應電動勢，由右手定則轉磁密有相對運動，切割磁力線，導條中有感應電動勢，由右手定則可判斷電流方向。導條在磁場中受電磁力作用，形成電磁轉矩可判斷電流方向。導條在磁場中受電

3、磁力作用，形成電磁轉矩T，根根據(jù)左手定則判斷據(jù)左手定則判斷T的方向，在此作用下，轉子就的方向，在此作用下，轉子就“跟著跟著”定子的旋轉磁定子的旋轉磁場旋轉起來了。場旋轉起來了。1 1、變頻器驅動電機的特性變頻器驅動電機的特性四、電機轉速及調速方式四、電機轉速及調速方式1、轉速公式轉速公式2、轉差率公式（教程轉差率公式（教程P3）1 1、變頻器驅動電機的特性變頻器驅動電機的特性 3、功率與轉速、轉矩的關系、功率與轉速、轉矩的關系 功率與轉速和轉矩的乘積成正比功率與轉速和轉矩的乘積成正比 3 3基本特性（轉矩和電流）基本特性（轉矩和電流）機械和電氣相關特性圖機械和電氣相關特性圖如下如下轉矩轉矩 電

4、流特性電流特性電機電機轉矩轉矩電流電流轉速轉速r/minr/min0 0發(fā)電機的發(fā)電機的區(qū)域區(qū)域（再生）（再生）電機的區(qū)域（電動）電機的區(qū)域（電動）同步轉速同步轉速啟動電流啟動電流最大最大( (堵轉堵轉) )轉矩轉矩 轉差轉差電流電流A A 電機電機負載負載轉矩可以轉矩可以由電機電流來由電機電流來推定推定 ( (磁通矢磁通矢量控制量控制) )啟動啟動轉矩轉矩 負載扭矩負載扭矩 T T一、按變頻器的原理分類一、按變頻器的原理分類 u 交交交交 變頻器變頻器 將頻率固定的交流電源直接變換成頻率連續(xù)可調的交流電源，將頻率固定的交流電源直接變換成頻率連續(xù)可調的交流電源，其主要優(yōu)點是沒有中間環(huán)節(jié)，變換率

5、高。但其連續(xù)可調的頻率范圍其主要優(yōu)點是沒有中間環(huán)節(jié)，變換率高。但其連續(xù)可調的頻率范圍較窄。主要用于容量較大的低速拖動系統(tǒng)中。較窄。主要用于容量較大的低速拖動系統(tǒng)中。變頻器變頻器交交變頻器交交變頻器交直交變頻器交直交變頻器按儲能方式分按儲能方式分電壓型電壓型 C電流型電流型 L按調壓方式分按調壓方式分脈幅調制脈幅調制脈寬調制脈寬調制u 交直交交直交 變頻器變頻器 先將頻率固定的交流電整流后變成直流，在經(jīng)過逆變電路，把先將頻率固定的交流電整流后變成直流，在經(jīng)過逆變電路，把直流電逆變成頻率連續(xù)可調的三相交流電。由于把直流電逆變成交直流電逆變成頻率連續(xù)可調的三相交流電。由于把直流電逆變成交流電較易控制

6、，因此在頻率的調節(jié)范圍上就有明顯優(yōu)勢。目前三菱流電較易控制，因此在頻率的調節(jié)范圍上就有明顯優(yōu)勢。目前三菱的變頻器大都為這個類型的。的變頻器大都為這個類型的。電壓型電壓型整流后靠電容來濾波?，F(xiàn)在使用的大都為電壓型。整流后靠電容來濾波?，F(xiàn)在使用的大都為電壓型。電流型電流型整流后靠電感來濾波。整流后靠電感來濾波。脈幅調制脈幅調制（PAM） 輸出電壓大小通過改變直流電壓來實現(xiàn)。輸出電壓大小通過改變直流電壓來實現(xiàn)。脈寬調制脈寬調制（PWM）輸出電壓大小通過改變輸出脈沖的占空比輸出電壓大小通過改變輸出脈沖的占空比 來實現(xiàn)。來實現(xiàn)。二、按變頻器的用途分類二、按變頻器的用途分類u 專用變頻器專用變頻器 針對某

7、一種（類）特定的控制對象而設計的，如風機、水泵用針對某一種（類）特定的控制對象而設計的，如風機、水泵用變頻器、電梯及起重機械用變頻器、中頻變頻器等。變頻器、電梯及起重機械用變頻器、中頻變頻器等。u 通用變頻器通用變頻器 是數(shù)量最多，應用最廣泛的一種，也是我們講解的主要品種。是數(shù)量最多，應用最廣泛的一種，也是我們講解的主要品種。而大容量變頻器主要用于冶金工業(yè)的一些低速場合。而大容量變頻器主要用于冶金工業(yè)的一些低速場合。變頻器變頻器專用變頻器專用變頻器通用變頻器通用變頻器按容量分按容量分中小容量中小容量大容量大容量按應用分按應用分節(jié)能型節(jié)能型通用型通用型節(jié)能型變頻器節(jié)能型變頻器 由于節(jié)能型變頻器的

8、負載主要是風機、泵、二次方率負載，對由于節(jié)能型變頻器的負載主要是風機、泵、二次方率負載，對調速性能的要求不高，因此控制方法比較單一，一般只有調速性能的要求不高，因此控制方法比較單一，一般只有V/F控制，控制，但價格相對便宜些。但價格相對便宜些。通用型變頻器通用型變頻器 主要用在生產機械的調速上，對調速性能的要求（如調速范圍，主要用在生產機械的調速上，對調速性能的要求（如調速范圍，調速后的動、靜態(tài)特性等）往往較高，價格也較貴，它的控制方法調速后的動、靜態(tài)特性等）往往較高，價格也較貴，它的控制方法除了除了V/F控制，還使用了矢量控制技術。此外，高性能的變頻器還控制，還使用了矢量控制技術。此外，高性

9、能的變頻器還配備了各種控制功能如：配備了各種控制功能如：PID調節(jié)、調節(jié)、PLC控制、控制、PG閉環(huán)速度控制等。閉環(huán)速度控制等。v 變頻器回路的構成變頻器回路的構成（P17） 通用變頻器把工頻電流（通用變頻器把工頻電流（50HZ或或60HZ）變換成各種頻率的交變換成各種頻率的交流電流，以實現(xiàn)電機的變速交流電變換成直流電且對直流電流電流，以實現(xiàn)電機的變速交流電變換成直流電且對直流電進行平滑濾波）和進行平滑濾波）和逆變電路逆變電路（變頻器由主回路和控制回路構成。（變頻器由主回路和控制回路構成。主回路主回路包括包括整流電路整流電路（工頻電源的變換成各種頻率的交流電）兩（工頻電源的變換成各種頻率的交流

10、電）兩部分。部分?？刂苹芈房刂苹芈吠瓿蓪χ麟娐返目刂?。完成對主電路的控制。變頻器的構成原理變頻器的構成原理主電路主電路 ACAC電源電源IMIM電機電機變頻器的構成原理變頻器的構成原理恒定電圧恒定電圧恒定頻率恒定頻率交流交流直流直流交流交流可變電圧可變電圧可變可變頻率頻率 電源電源控制回路部控制回路部分分電機電機輸出信號輸出信號狀態(tài)、報警等狀態(tài)、報警等輸入信號輸入信號啟啟/ /停、變速等停、變速等整流整流部分部分ACDC逆變部分逆變部分 DCAC中間直流部分中間直流部分開啟開啟電流電流吸收吸收回路回路平波回路平波回路 整流電路整流電路 變頻器的構成原理變頻器的構成原理 整流單元是由圖中的整流單

11、元是由圖中的6 6個二極個二極管管D1D1D6D6組成的三相全波整流橋，組成的三相全波整流橋，是變頻器中用來產生直流電的變流是變頻器中用來產生直流電的變流器。當三相交流電源供電時，它們器。當三相交流電源供電時，它們將工頻將工頻380380V V的交流電整流成直流電。的交流電整流成直流電。變頻器的構成原理變頻器的構成原理 中間直流回路中間直流回路q 開啟電流吸收回路開啟電流吸收回路 當變頻器接通時，由于濾波電容當變頻器接通時，由于濾波電容C很大，會有很大的開啟電流流過并給濾很大，會有很大的開啟電流流過并給濾波電容充電，該電流有可能燒壞整流二波電容充電，該電流有可能燒壞整流二極管。如圖所示，在整流

12、橋的輸出端與極管。如圖所示，在整流橋的輸出端與濾波電容間加裝了由一個限流電抗器濾波電容間加裝了由一個限流電抗器（吸收電阻（吸收電阻R）和繼電器組成的限流回）和繼電器組成的限流回路。在接通電源的瞬間，路。在接通電源的瞬間，R串入電路用串入電路用來吸收開啟電流的峰值，當充電到一定來吸收開啟電流的峰值，當充電到一定的程度后，的程度后，R R由繼電器觸點短接，以避由繼電器觸點短接，以避免引起附加損耗等。免引起附加損耗等。吸收電阻吸收電阻充電電流充電電流繼電器繼電器 中間直流回路中間直流回路變頻器的構成原理變頻器的構成原理q 電容平波回路電容平波回路 整流橋輸出的整流電壓是脈整流橋輸出的整流電壓是脈動的

13、直流電壓（圖動的直流電壓（圖1 1），利用左上），利用左上圖中的濾波電容圖中的濾波電容C在電路中的儲能在電路中的儲能作用，當電源電壓增加時，電容作用，當電源電壓增加時，電容把能量儲存在電場中，當電源電把能量儲存在電場中，當電源電壓減少時，又把儲藏的能量逐漸壓減少時，又把儲藏的能量逐漸釋放出來，從而減少輸出電壓中釋放出來，從而減少輸出電壓中的脈動部分，對整流電壓進行平的脈動部分，對整流電壓進行平滑濾波，使之成為平滑的滑濾波，使之成為平滑的DCDC電壓電壓（圖（圖2 2）。）。輸出電壓（無平滑電容時）輸出電壓（無平滑電容時） （圖圖 1 1）平滑平滑DCDC電壓電壓 （圖（圖 2 2）變頻器的構成

14、原理變頻器的構成原理 中間直流回路中間直流回路q 制動回路制動回路 變頻調速在降速時處于再生制動狀態(tài)，變頻調速在降速時處于再生制動狀態(tài)，電動機回饋的能量到達直流回路，會使電動機回饋的能量到達直流回路，會使P、N兩端的電壓上升，這是很危險的，需要將這兩端的電壓上升，這是很危險的，需要將這部分能量消耗掉。電路中部分能量消耗掉。電路中制動電阻制動電阻RB就是用就是用于消耗這部分能量的。制動單元由于消耗這部分能量的。制動單元由大功率晶大功率晶體管體管VB及采樣、比較和驅動電路組成，其功及采樣、比較和驅動電路組成，其功能是為放電電流流過能是為放電電流流過RB提供通路。在小于提供通路。在小于2222kWk

15、W的變頻器中有內部制動單元。的變頻器中有內部制動單元。P-P1間和間和PX-PR間為短路片，需外接制動電阻及制動單間為短路片，需外接制動電阻及制動單元時要拆去之間的短路片。元時要拆去之間的短路片。NPP1PXPRRBVB 逆變回路逆變回路變頻器的構成原理變頻器的構成原理q 逆變橋逆變橋 逆變器是把直流電變換成逆變器是把直流電變換成交流電的裝置。用六個晶體管交流電的裝置。用六個晶體管代替開關構成的電路，該電路代替開關構成的電路，該電路連上三相電機，晶體管的交替連上三相電機，晶體管的交替通斷電使電機運轉，通過改變通斷電使電機運轉，通過改變通斷周期，可以得到要求的供通斷周期，可以得到要求的供電頻率；

16、通過改變晶體管接通電頻率；通過改變晶體管接通順序，可以改變電機的旋轉方順序，可以改變電機的旋轉方向。向。續(xù)流二極管續(xù)流二極管晶體管單相導通，并聯(lián)二極管為再晶體管單相導通，并聯(lián)二極管為再生電流及能量返回直流提供通路生電流及能量返回直流提供通路 簡易緊湊型簡易緊湊型 高性能高性能/經(jīng)濟型經(jīng)濟型 閉環(huán)矢量控制閉環(huán)矢量控制 先進磁通矢量控制先進磁通矢量控制簡單矢量控制簡單矢量控制/最佳勵磁控制最佳勵磁控制/ V/F控制控制無傳感器矢量控制無傳感器矢量控制V/F 控制控制 三 菱 變 頻 調 速 器FR-A700FR-A700系列系列一、型號命名一、型號命名u 形式形式F R - A 7 4 0F R

17、- A 7 4 0（L L) - 0.4 K - - 0.4 K - （CHCH）400V400V級級4 4200V200V級級2 2電壓等級電壓等級記號記號容量（容量（kWkW）0.4K0.4K500K500K變頻器容量變頻器容量記號記號美國版美國版UL歐洲版歐洲版EC中國版中國版CH日本版日本版無無INVINV區(qū)域碼區(qū)域碼記號記號大容量大容量L中小容量中小容量無無容量容量記號記號三三、緊湊型，多功能的緊湊型，多功能的 FR-D700 系列系列數(shù)字式旋鈕，數(shù)字式旋鈕，操作極其方便操作極其方便緊湊型設計，節(jié)省安裝空間緊湊型設計，節(jié)省安裝空間自動轉矩提升自動轉矩提升，應用于負載不太重，啟應用于負

18、載不太重，啟動性能要求不高的場合動性能要求不高的場合獨立獨立RS-485通訊口通訊口內置內置PID控制功能控制功能15 段可變速選擇段可變速選擇3相相220V輸入輸入,0.4-7.5kW ：3相相380V輸入，輸入，0.4-7.5kW單相單相220V輸入輸入,0.4-2.2kW單相輸入單相輸入四、經(jīng)濟型、高性能、小功率四、經(jīng)濟型、高性能、小功率 FR-E700 系列系列 通用矢量控制，提升低速段輸出轉矩通用矢量控制，提升低速段輸出轉矩 內置內置PID控制功能控制功能 內置制動晶體管內置制動晶體管 15 段可變速選擇段可變速選擇 內置內置RS485通信口，可加裝通訊選件卡通信口，可加裝通訊選件卡

19、3相相220V輸入輸入,0.4-15kW 3相相380V輸入，輸入，0.4-15kW單相單相220V輸入輸入,0.4-2.2kW單相輸入單相輸入六、六、風機、水泵用風機、水泵用 FR-F700系列系列 使用方法和使用方法和A740相同相同 采用最適磁通控制方式，優(yōu)化節(jié)能性能采用最適磁通控制方式，優(yōu)化節(jié)能性能 內置內置PID控制控制功能功能 變頻器變頻器/ /工頻切換和多泵循環(huán)運行功能工頻切換和多泵循環(huán)運行功能 內置內置RS485通信口通信口FR-F740 : 0.75 - 630KW 三相三相380V輸入輸入五五、高性能、高功能高性能、高功能 FR-A700 系列系列功率范圍：功率范圍：0.4

20、500kW 閉環(huán)時可進行高精度的轉矩閉環(huán)時可進行高精度的轉矩/速度速度/位置控制位置控制 無傳感器矢量控制可實現(xiàn)轉矩無傳感器矢量控制可實現(xiàn)轉矩/速度控制速度控制 內置內置PLC功能（特殊型號）功能（特殊型號） 使用長壽命元器件，內置使用長壽命元器件，內置EMC濾波器濾波器 在線自調整功能在線自調整功能 強大的網(wǎng)絡通訊功能，支持強大的網(wǎng)絡通訊功能，支持DeviceNet，Profibus-DP，Modbus等協(xié)議等協(xié)議 九、多功能通用型九、多功能通用型FR-F700系列、高性能矢量型系列、高性能矢量型FR-A700系系列列變頻器的基本構成變頻器的基本構成7 0 0 7 0 0 系系 列列可以調節(jié)

21、數(shù)字旋可以調節(jié)數(shù)字旋鈕，操作簡單而鈕，操作簡單而直觀直觀PUPU接口，可以接口，可以用作用作RS-485RS-485通通信信冷卻冷卻風扇盒，風扇盒，更換簡單更換簡單RS-485RS-485端端子子內置濾波器內置濾波器內置濾波器內置濾波器切換切換接口接口梳梳形配線形配線蓋板蓋板脫卸式端子排脫卸式端子排USBUSB端端口口（僅限（僅限A700A700）一、外觀和結構一、外觀和結構5 5、INV的外觀結構及接線的外觀結構及接線5 5、INV的外觀結構及接線的外觀結構及接線二、端子接線圖二、端子接線圖二、端子接線圖（二、端子接線圖（P14）5 5、INV的外觀結構及接線的外觀結構及接線二、端子接線圖二

22、、端子接線圖5 5、INV的外觀結構及接線的外觀結構及接線5 5、INV的外觀結構及接線的外觀結構及接線二、端子接線圖（二、端子接線圖（P23）5 5、INV的外觀結構及接線的外觀結構及接線二、端子接線圖二、端子接線圖P255二、端子接線圖（二、端子接線圖（P23）5 5、INV的外觀結構及接線的外觀結構及接線5 5、INV的外觀結構及接線的外觀結構及接線二、端子接線圖二、端子接線圖二、端子接線圖（二、端子接線圖（P24）5 5、INV的外觀結構及接線的外觀結構及接線漏源型的接法變頻器側晶體管型的外部信號輸入也可以是晶體管的外部信號輸入！一、操作面板（一、操作面板（FR-DU07）（P56）6

23、 6、INV基本操作基本操作二、操作流程（二、操作流程（P57） 頻率設定模式頻率設定模式 6 6、INV基本操作基本操作二、操作流程二、操作流程 參數(shù)設定模式參數(shù)設定模式6 6、INV基本操作基本操作注：參數(shù)設定時要在注：參數(shù)設定時要在PU運行模運行模 式下，式下，Pr.79設為設為0或或4二、操作流程二、操作流程 操作模式切換操作模式切換6 6、INV基本操作基本操作 在操作面板上，可以通過在操作面板上，可以通過 鍵在鍵在“外部操作、外部操作、PU操作、操作、JOG操作操作”中直接切換，更改模式。除此之外，還可以通過中直接切換，更改模式。除此之外，還可以通過Pr.79的設定的設定更改，具體

24、在之后的參數(shù)介紹中說明。更改，具體在之后的參數(shù)介紹中說明。三、外部操作模式三、外部操作模式 （1 1）上電，確認操作模式中）上電，確認操作模式中 顯示顯示“EXTEXT”6 6、INV基本操作基本操作（2）將啟動開關）將啟動開關(STF或或STR）處于處于ON， 相對運轉狀態(tài)的相對運轉狀態(tài)的FWD和和REV閃爍。閃爍。（3）旋轉頻率電位器到滿）旋轉頻率電位器到滿 刻度，加速到恒速運行刻度，加速到恒速運行（4）逆時針旋轉電位器）逆時針旋轉電位器到底，減速運行到電機停到底，減速運行到電機停止，頻率顯示止，頻率顯示0.00Hz（5）斷開啟動開關，停止）斷開啟動開關，停止四、四、PUPU操作模式操作模

25、式（1 1）上電，確認操作模式中顯示）上電，確認操作模式中顯示“PUPU”；（2）在操作流程中的）在操作流程中的“頻率設定模式頻率設定模式”下設定運行頻率；下設定運行頻率；（3）按操作面板上的）按操作面板上的 或或 鍵，給定啟動信號；鍵，給定啟動信號；（4）電機啟動，操作面板上自動變?yōu)楸O(jiān)視模式，顯示輸出頻率；電機啟動，操作面板上自動變?yōu)楸O(jiān)視模式，顯示輸出頻率；（5）按）按 鍵鍵 ，停止。，停止。 6 6、INV基本操作基本操作電機控制的方式電機控制的方式低速低速性能性能、平穩(wěn)性平穩(wěn)性、響應速度響應速度、轉矩、轉矩輸出能力輸出能力。（）（）V/fV/f控制控制 V/fV/f恒定恒定自動轉矩提升自

26、動轉矩提升（）磁通矢量控制通用磁通矢量控制（）磁通矢量控制通用磁通矢量控制先進磁通矢量控制先進磁通矢量控制（）矢量控制（）矢量控制 矢量控制矢量控制無傳感器矢量控制無傳感器矢量控制（real sensor_less vector control)real sensor_less vector control)節(jié)能控制的方式節(jié)能控制的方式-消費電力消費電力最小化的控制方式最小化的控制方式。（）（）V/fV/f平方轉矩平方轉矩曲線曲線( (）最佳勵磁控制）最佳勵磁控制-F700-F700系列系列控制的方式8 8、變頻器的變頻器的V/F控制模式控制模式二、二、V/F控制模式控制模式1、U1 / f1

27、常數(shù)常數(shù) 由于由于E1是感應電動勢，無法直接進行檢測和控制，而是感應電動勢，無法直接進行檢測和控制，而U1是外部是外部輸入量，容易控制，因此，我們近似輸入量，容易控制，因此，我們近似U1E1，得出：得出： U1 / f1常數(shù)常數(shù)；2、什么是轉矩提升、什么是轉矩提升 這樣的近似是以忽略電動機定子繞組阻抗這樣的近似是以忽略電動機定子繞組阻抗壓降壓降U為代價，阻抗為代價，阻抗產生的電壓降減少了電機的輸出扭矩。在低電壓的產生的電壓降減少了電機的輸出扭矩。在低電壓的低頻率低頻率區(qū)，要對區(qū)，要對U電壓進行加大補償，以補償輸出扭矩的不足。電壓進行加大補償，以補償輸出扭矩的不足。8 8、變頻器的控制模式變頻器

28、的控制模式一、一、為何變頻器輸出電壓隨電機轉速變化而變化為何變頻器輸出電壓隨電機轉速變化而變化1、異步電動機的等效電路（、異步電動機的等效電路（P10） R1定子電阻；定子電阻；R2轉子等效電阻；轉子等效電阻；Xm勵磁電感；勵磁電感； X1定子漏感；定子漏感；X2轉子等效漏感；轉子等效漏感；Rm鐵心漏電阻；鐵心漏電阻； RL機械負載的等效電阻；機械負載的等效電阻；R1X1R2X2 RL=(1-S)* R2/SXmRm.U1.E1V8 8、變頻器的控制模式變頻器的控制模式一、一、為何變頻器輸出電壓隨電機轉速變化而變化為何變頻器輸出電壓隨電機轉速變化而變化2、變頻也需變壓變頻也需變壓 E14.44

29、 kN1 N1 f1 M kN1與繞組結構有關的常數(shù)；與繞組結構有關的常數(shù)；N1每相定子繞組的匝數(shù)；因此，每相定子繞組的匝數(shù)；因此，4.44 kN1 N1為常數(shù)，即可得出為常數(shù)，即可得出E1 f1M。 若保持若保持E1不變，當從額定頻率不變，當從額定頻率 fN 向下調頻時，向下調頻時，M將增加，即：將增加，即： f1 M 由于額定工作時，電動機的磁通已接近飽和，由于額定工作時，電動機的磁通已接近飽和，M的繼續(xù)增大，將的繼續(xù)增大，將會使電動機鐵心出現(xiàn)深度飽和，這將使勵磁電流急劇升高，導致定子會使電動機鐵心出現(xiàn)深度飽和，這將使勵磁電流急劇升高，導致定子電流和定子鐵心損耗急劇增加，使電機工作不正常。

30、電流和定子鐵心損耗急劇增加，使電機工作不正常。 因此，單純調節(jié)頻率的辦法是行不通的。因此，單純調節(jié)頻率的辦法是行不通的。8 8、變頻器的控制模式變頻器的控制模式一、一、為何變頻器輸出電壓隨電機轉速變化而變化為何變頻器輸出電壓隨電機轉速變化而變化3、E1 / f1常數(shù)常數(shù) 由右圖的由右圖的“鐵的磁化特性曲線鐵的磁化特性曲線”可知，可知，Q點磁通密度點磁通密度B已經(jīng)達到最大值已經(jīng)達到最大值Bm了，了，磁場強度磁場強度H若再增加，使若再增加，使Bm深度飽和，深度飽和，就會引起電機電流及溫度上升，長時間就會引起電機電流及溫度上升，長時間就會燒壞電機。就會燒壞電機。 取取Q點點Bm最大，最大，MBmS，

31、得得出出M為最大值為最大值保持保持不變不變，Tk M，得得到到Tk最大。最大。 由此得出，由此得出，E1 / f1K，這是變頻器理這是變頻器理論中一基本模式。論中一基本模式。BHHmBmQ鐵的磁化特性曲線鐵的磁化特性曲線通用變頻器輸出電輸出電壓壓（V V）和輸出頻率的和輸出頻率的比率（比率（V/fV/f）恒定）恒定的控制方式的控制方式通常稱為V/f控制。V/f控制控制的方式控制的方式（電機控制的方式）（電機控制的方式）長處長處 對象電機的制約少對象電機的制約少 多臺多臺電機的運行可能電機的運行可能缺點缺點 低速轉矩低速轉矩小小 調試范圍調試范圍小小 啟動轉矩啟動轉矩小小改善策改善策對策對策 手

32、動設定轉矩提升手動設定轉矩提升S500ES500E系列系列有有自動轉矩提升自動轉矩提升功能功能 變頻器容量變頻器容量增加增加全全系列系列變頻器采用變頻器采用輸出頻率輸出電圧100% 基準頻率轉矩提升0恒轉矩恒轉矩V/f V/f 曲線曲線8 8、變頻器的控制模式變頻器的控制模式二、二、V/F控制模式控制模式3、轉矩提升的設定：轉矩提升的設定：Pr.0 （P54） 通過提高通過提高U / f 比，即提高比，即提高U1的值，的值，來補償來補償f1下調時引起的下調時引起的Tk的下降。的下降。 Pr.0用于設定補償?shù)碾妷褐?，以用于設定補償?shù)碾妷褐?，以百分比的形式給定。百分比的形式給定。例：實驗驗證例：實

33、驗驗證V/F控制模式。控制模式。 通過實驗，可以驗證，變頻器完全通過實驗，可以驗證，變頻器完全遵循右圖所示曲線運行，即：遵循右圖所示曲線運行，即： Pr.00，Pr.19380（220），）， f50時，時，U380（220）。）。0Pr. 3基底頻率基底頻率Pr. 0Pr. 19（）（） 輸出電壓輸出電壓輸出頻率（輸出頻率（Hz）8 8、變頻器的控制模式變頻器的控制模式三、三、矢量控制模式矢量控制模式 P25（原理教程）原理教程）1 1、先進磁通矢量控制、先進磁通矢量控制 低頻時，低頻時，U / f 比過大，電壓補償過多，會使勵磁電流增大，比過大，電壓補償過多，會使勵磁電流增大，M增大，引起

34、電動機鐵心飽和，嚴重時會引起變頻器因過流而跳閘，增大，引起電動機鐵心飽和，嚴重時會引起變頻器因過流而跳閘，因此因此U / f 比決不可盲目取大。比決不可盲目取大。 然而，在負載變化較大的系統(tǒng)中，負載變動，阻抗壓降也就變然而，在負載變化較大的系統(tǒng)中，負載變動，阻抗壓降也就變動，而動，而V / f 模式下，模式下， U / f 比設定后是不能隨負載而變的，因此就會比設定后是不能隨負載而變的，因此就會出現(xiàn)補償不足與補償過分的情況。出現(xiàn)補償不足與補償過分的情況。 先進磁通矢量控制提供了自動轉矩補償功能，通過自學習過程先進磁通矢量控制提供了自動轉矩補償功能，通過自學習過程計算電機常數(shù)，根據(jù)負載變化來適時

35、調整變頻器的輸出。計算電機常數(shù)，根據(jù)負載變化來適時調整變頻器的輸出。先進磁通矢量控制是通用磁通矢量控制的改進方式、速度波動更小，根據(jù)輸出頻率可以進行最佳的補償。先進磁通矢量控制FR-A700FR-A700長處長處 低速低速輸出輸出轉矩轉矩：0.5Hz1500.5Hz150 電機溫度電機溫度時時速度速度波動降低波動降低 速度變動率速度變動率1 1缺點缺點 不可用于多臺電機不可用于多臺電機 使用非三菱電機時需自學習使用非三菱電機時需自學習控制的方式控制的方式（電機控制的方式）（電機控制的方式）獨立控制電機的勵磁電流和轉矩電流，可以實現(xiàn)獨立控制電機的勵磁電流和轉矩電流，可以實現(xiàn)非常高非常高的響應速度

36、的響應速度、并且零速時可以輸出額定轉矩并且零速時可以輸出額定轉矩。這種這種控制控制方式下，方式下，電機的速度電機的速度必須通過必須通過PLGPLG反饋獲得反饋獲得。矢量控制FR-V500FR-V500FR-A700+FR-A700+選件選件長處長處 速度響應高速度響應高A700A700：300rad/s300rad/s，V500V500：800rad/s800rad/s（對負載急劇變化的適應性強對負載急劇變化的適應性強） 速度精度高速度精度高速度變動率速度變動率0.01%0.01% 控制范圍控制范圍廣廣1:15001:1500 轉矩控制轉矩控制 伺服鎖定伺服鎖定、零速控制、零速控制、位置控制位

37、置控制缺點缺點 帶帶PLGPLG的電機的電機 不可用于不可用于多臺電機多臺電機 使用非三菱電機時需自學習使用非三菱電機時需自學習控制的方式控制的方式（電機控制的方式）（電機控制的方式）無傳感器矢量控制使用不使用不帶帶PLGPLG電機電機時時、通過自學習獲得通過自學習獲得電機參數(shù)電機參數(shù)，然后根據(jù)，然后根據(jù)電電壓、壓、電流計電流計算推定算推定出電機速度出電機速度、進行進行矢量控制。矢量控制。和使用和使用帶帶PLGPLG的電機的電機相比，相比，響應性響應性和和零速附近零速附近的的特性特性要差一些要差一些。FR-A700FR-A700控制的方式控制的方式（電機控制的方式）（電機控制的方式）長處長處

38、結構簡化、可以實現(xiàn)結構簡化、可以實現(xiàn)電機高響應電機高響應 （對負載急劇變化的適應性強對負載急劇變化的適應性強）A700A700：120rad/120rad/ 速度精度高速度變動率速度精度高速度變動率 0.5%0.5% 控制范圍控制范圍1:2001:200 轉矩控制轉矩控制缺點缺點 不可用于不可用于多臺電機多臺電機 使用非三菱電機時需自學習使用非三菱電機時需自學習7 7、參數(shù)設定及實驗操作參數(shù)設定及實驗操作二、參數(shù)說明二、參數(shù)說明 10.控制模式控制模式P787 7、參數(shù)設定及實驗操作參數(shù)設定及實驗操作二、參數(shù)說明二、參數(shù)說明10、控制模式（續(xù)）：控制模式（續(xù)）：試驗內容無傳感器矢量控制試驗內容

39、無傳感器矢量控制 7 7、參數(shù)設定及實驗操作參數(shù)設定及實驗操作二、參數(shù)說明二、參數(shù)說明10、控制模式（續(xù)）：控制模式（續(xù)）：試驗內容無傳感器矢量控制試驗內容無傳感器矢量控制一、參數(shù)表一、參數(shù)表 詳見詳見P49：參數(shù)表參數(shù)表 二、參數(shù)說明二、參數(shù)說明1、輸出頻率范圍：輸出頻率范圍：Pr.1，Pr.2，Pr.18（ P55） Pr.1：上限頻率；上限頻率； Pr.2：下限頻率；下限頻率； Pr.18：高速上限頻率；高速上限頻率； 可將輸出頻率上限和下限進行鉗位，如設定頻率高于（低于）可將輸出頻率上限和下限進行鉗位，如設定頻率高于（低于）Pr.1（Pr.2）的設定值，則將輸出頻率鉗位在上限（下限）頻

40、率。的設定值，則將輸出頻率鉗位在上限（下限）頻率。 在在120Hz以上運行時，以上運行時，Pr.18若設定，則若設定，則Pr.1自動變?yōu)樽詣幼優(yōu)镻r.18的設的設定值。定值。7 7、參數(shù)設定及實驗操作參數(shù)設定及實驗操作二、二、參數(shù)說明參數(shù)說明2、加減速時間、加減速時間: Pr.7 ,Pr.8 ,Pr.20, Pr.21 ,Pr.44 ,Pr.45 ,Pr.110 ,Pr.111（P58）例：例： 設定設定Pr.7=5s，當當f1=50Hz及及f2=20Hz時，加速時間為多少？時，加速時間為多少？ 7 7、參數(shù)設定及實驗操作參數(shù)設定及實驗操作20Hz5s2st1=5s，t2=2s .注意：注意：

41、 Pr.7所設定的是從所設定的是從0Hz加加 速到速到Pr.20所設定頻率的所設定頻率的 加速時間。加速時間。Pr.20：加加/減速基準頻率減速基準頻率 （出廠設定（出廠設定50Hz）；）；Pr.44 ,Pr.45：第二功能（第二功能（RT信號信號ON有效）有效）Pr.110 ,Pr.111：第三功能（第三功能（X9信號信號ON有效）有效）二、參數(shù)說明二、參數(shù)說明3、直流制動：直流制動：Pr.10 ，Pr.11，Pr.12（P60） 利用設定停止時的直流制動電壓，動作時間和開始動作的頻率，可調利用設定停止時的直流制動電壓，動作時間和開始動作的頻率，可調整定位運行等等的停止精度或直流制動的運行時

42、間，使之適合負荷的要求。整定位運行等等的停止精度或直流制動的運行時間，使之適合負荷的要求。 Pr.10：直流制動動作頻率；直流制動動作頻率； Pr.11：直流制動動作時間；直流制動動作時間； Pr.12：直流制動電壓；直流制動電壓； 在減速過程中，當運行頻率達到參數(shù)在減速過程中，當運行頻率達到參數(shù)Pr.10設定的動作開始頻率時，加直流電設定的動作開始頻率時，加直流電壓快速制動。通以直流電壓制動的時間壓快速制動。通以直流電壓制動的時間長短由長短由Pr.11設定設定 ，Pr.12則設定電源電則設定電源電壓的百分數(shù)作為給定的直流制動電壓。壓的百分數(shù)作為給定的直流制動電壓。7 7、參數(shù)設定及實驗操作參

43、數(shù)設定及實驗操作Pr.10操作頻率操作頻率Pr.12動作電壓動作電壓動作時間動作時間Pr.117 7、參數(shù)設定及實驗操作參數(shù)設定及實驗操作二、參數(shù)說明二、參數(shù)說明4、啟動頻率：、啟動頻率：Pr.13 （P61）；）；點動頻率：點動頻率：Pr.15 ，Pr.16 （P62） Pr.13設定在啟動信號設定在啟動信號ON時的開始頻率。時的開始頻率。 點動運行點動運行： （1）在）在FR-DU04/PU04面板上，在操作流程中的面板上，在操作流程中的“操作模式操作模式”狀狀態(tài)態(tài)下，選擇下，選擇“JOG”，稱為稱為PU點動運行。按住點動運行。按住 / ，則以，則以Pr.15設設定值運行，松開則停止；定值

44、運行，松開則停止； （2）外部操作模式時，通過輸入端子功能選擇，）外部操作模式時，通過輸入端子功能選擇，“JOG”信號信號ON，選擇外部點動，以選擇外部點動，以Pr.15設定值運行。設定值運行。例：設定頻率例：設定頻率 Pr.13 ？Pr.15 Pr.13 ？運行情況如何？運行情況如何？ 不運轉。不運轉。7 7、參數(shù)設定及實驗操作參數(shù)設定及實驗操作二、參數(shù)說明二、參數(shù)說明5、頻率跳變：、頻率跳變：Pr.31 Pr.36（P68） 用于防止機械系統(tǒng)固有頻率產生的共振，通過設定最多三個區(qū)域，用于防止機械系統(tǒng)固有頻率產生的共振，通過設定最多三個區(qū)域，使其跳過共振發(fā)生的頻率點。使其跳過共振發(fā)生的頻率點

45、。注注：1A、2A或或3A的設定值為跳變點，的設定值為跳變點，用這個頻率運行用這個頻率運行。（1）令）令Pr.31=30Hz，Pr.32=35Hz，Pr.31為為頻率跳變頻率跳變1A點，因此以點，因此以Pr.31的設定值運行，的設定值運行，實際運行在實際運行在30Hz；（2）令）令Pr.31=35Hz，Pr.32=30Hz，同樣的，同樣的，以以Pr.31的設定值運行，實際運行在的設定值運行，實際運行在35Hz。32313132例：共振頻率區(qū)域為例：共振頻率區(qū)域為30Hz35Hz， 當當f(設定頻率設定頻率)=32Hz時，會怎樣運行？時，會怎樣運行？7 7、參數(shù)設定及實驗操作參數(shù)設定及實驗操作二

46、、參數(shù)說明二、參數(shù)說明6、參數(shù)寫入禁止選擇：參數(shù)寫入禁止選擇：Pr.77（P89）；）；逆轉防止選擇：逆轉防止選擇：Pr.78（P90） Pr.77 用于防止參數(shù)值被意外改寫，在現(xiàn)場使用時，常需要設定用于防止參數(shù)值被意外改寫，在現(xiàn)場使用時，常需要設定以避免現(xiàn)場操作人員的誤設定。當以避免現(xiàn)場操作人員的誤設定。當Pr.77=1時，除了時，除了Pr.75、Pr.77 和和 Pr.79 以外都不可以寫入，同時以外都不可以寫入，同時Pr clear,All clear和和User clear被禁止。被禁止。 Pr.78防止由于啟動信號的誤動作而產生的逆轉事故。防止由于啟動信號的誤動作而產生的逆轉事故。*

47、在外部運行時，用在外部運行時，用PU的的STOP鍵停止時會有何情況產生鍵停止時會有何情況產生? 以以STOP鍵使電機停止時，操作面板上顯示鍵使電機停止時，操作面板上顯示“PS”，但沒有報警但沒有報警輸出。需要斷電復位，否則不能運行變頻器。輸出。需要斷電復位，否則不能運行變頻器。7 7、參數(shù)設定及實驗操作參數(shù)設定及實驗操作二、參數(shù)說明二、參數(shù)說明7、操作模式選擇：操作模式選擇：Pr.79（P91） Pr.79出廠設定為出廠設定為0，表示可以在操作流程中的，表示可以在操作流程中的“操作模式操作模式”狀態(tài)下狀態(tài)下選擇操作模式。當選擇操作模式。當Pr.79=1或或2時，則操作模式不能在流程中切換了。時

48、，則操作模式不能在流程中切換了。 Pr.79=3或或4時，選擇時，選擇組合操作模式組合操作模式，運行頻率和啟動信號分別從，運行頻率和啟動信號分別從PU面板和外部輸入信號給定。面板和外部輸入信號給定。Pr.79=3：運行頻率從運行頻率從PU設定；啟動信號外部輸入信號；設定；啟動信號外部輸入信號；Pr.79=4：運行頻率外部輸入信號；啟動信號從運行頻率外部輸入信號；啟動信號從PU輸入輸入 / 。 Pr.79=5時，選擇了程序運行功能，相關參數(shù)為時，選擇了程序運行功能，相關參數(shù)為Pr.200至至Pr.231，之之后會詳細介紹。后會詳細介紹。7 7、參數(shù)設定及實驗操作參數(shù)設定及實驗操作二、參數(shù)說明二、

49、參數(shù)說明8、停止選擇：、停止選擇：Pr.250（P140） 當啟動信號變?yōu)楫攩有盘栕優(yōu)镺FF時，選擇停機的方式（時，選擇停機的方式（減速停止或慣性停止減速停止或慣性停止）.（1）Pr.250=9999時；時； （2）Pr.250=9999以外以外的值；的值； 經(jīng)過設定值后，輸出停止。經(jīng)過設定值后，輸出停止。啟動信號啟動信號OFF輸出頻率輸出頻率電機慣性停止電機慣性停止OFF啟動信號啟動信號OFF，經(jīng)過經(jīng)過Pr.250設定的時間后輸出停止。設定的時間后輸出停止。RUN信號信號啟動信號啟動信號OFFON當啟動信號當啟動信號OFF后減速后減速輸出頻率輸出頻率減速時間（時間由減速時間（時間由Pr.8

50、設定）設定）7 7、參數(shù)設定及實驗操作參數(shù)設定及實驗操作二、參數(shù)說明二、參數(shù)說明9、多段速運行：、多段速運行：Pr.4Pr.6，Pr.24Pr.27，Pr.232Pr.239（P57） 用參數(shù)將多種運行速度預先設定，用輸入端子進行轉換。多段速用參數(shù)將多種運行速度預先設定，用輸入端子進行轉換。多段速運行操作只能在外部操作模式或是組合操作模式中有效。運行操作只能在外部操作模式或是組合操作模式中有效。 Pr.4Pr.6：高中低速的設定；高中低速的設定； Pr.24Pr.27：4至至7段速設定；段速設定； 根據(jù)右圖所示，通過根據(jù)右圖所示，通過RH、RM、RL三個控制回路輸入端子三個控制回路輸入端子ON

51、/OFF信號的排列組合，可以在信號的排列組合，可以在1至至7段速段速之間進行切換。之間進行切換。 例：速度例：速度4對應對應011，即，即RM、RL端子置端子置ON時，運行于時，運行于Pr.24所所設定的頻率。設定的頻率。7 7、參數(shù)設定及實驗操作參數(shù)設定及實驗操作二、參數(shù)說明二、參數(shù)說明9、多段速運行（續(xù)）：多段速運行（續(xù)）： Pr.232Pr.239：8至至15段速設定。段速設定。 例：速度例：速度13對應對應1011，即，即RH、RL、REX端子置端子置ON時，運行于時，運行于Pr.237所設所設定的頻率。定的頻率。 如右圖所示，如右圖所示，8至至15段速的切換需段速的切換需通過通過RH

52、、RM、RL、REX四個輸入四個輸入端子端子ON/OFF信號的排列組合來實現(xiàn)。信號的排列組合來實現(xiàn)?？刂苹芈返妮斎攵俗又胁]有控制回路的輸入端子中并沒有REX信信號端子，因此需用號端子，因此需用Pr.180到到Pr.186中中的任一個參數(shù)用于的任一個參數(shù)用于 REX 信號的輸入信號的輸入（詳見（詳見P131）。）。7 7、參數(shù)設定及實驗操作參數(shù)設定及實驗操作二、參數(shù)說明二、參數(shù)說明9、多段速運行（續(xù)）：多段速運行（續(xù)）： Pr.24Pr.27 及及Pr.232Pr.239出廠設定為出廠設定為9999時時，4至至15段速段速不生效，只處于不生效，只處于3速設定的場合。外部運行模式下，當模擬量輸入及速設定的場合。外部運行模式下，當模擬量輸入及多段速同時給定時，多段速設定頻率優(yōu)先；當多段速同時給定時，多段速設定頻率優(yōu)先；當2速以上同時被選擇時，速以上同時被選擇時，低速信號的設定頻率優(yōu)先；當點動信號及多段速信號同時置低速信號的設定頻率優(yōu)先；當點動信號及多段速信號同時置ON時，時，運行于點動運行頻率。由此可見，運行于點動運行頻率。由此可見，點動信號優(yōu)先級最高點動信號優(yōu)先級最高，其次為多，其次為多段速，最后為模擬量信號。段速，最后為模擬量信號。 Pr.24Pr.27 及及Pr.23