變頻器的基本功能

變頻器的基本功能第1頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用

2.1變頻器的外端子任何變頻器，為了控制電動機(jī)，為了由外信號對變頻器進(jìn)行控制，為了指示變頻器的工作狀態(tài)，都需要有一系列的外端子。外端子歸納起來可以分為3類：主電路端子、輸入控制端子和輸出指示端子。

2.1.1主電路端子

1．電源輸入端子R、S、T

該端子接電源，要求接隔離開關(guān)和工作接觸器。隔離開關(guān)用于變頻器的總電源控制，而接觸器用于變頻器工作中的通電或斷電。

第2頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用

2．逆變輸出端子U、V、W1)變頻器的輸出端不能連接進(jìn)相電容或電涌吸收器；

2)變頻器與電動機(jī)之間的連線不能很長，因?qū)Ь€的分布電容會產(chǎn)生高頻漏電流。

3)R、S、T和U、V、W端不能錯接，如果接錯，變頻器運行時會燒壞逆變模塊。第3頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用3．直流電抗器和制動電阻連接端子P1、P+、DB、N-

用于外接直流電抗器和制動電阻。電抗器不用P1、P+短路；制動電阻不用P+、DB開路。4．接地端子G

接地線要粗而短，接點接觸良好。必要時采用專用接地線。接地端子作用：

1）觸電保護(hù)

2）電場屏蔽防干擾第4頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用

2.1.2輸入控制端子

1.模擬量輸入端子

由電位器控制或接PID反饋信號或接其它檢測反饋信號。

2.接點輸入端子包括獨立功能控制端子和多功能控制端子

獨立功能控制端子：主要有正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、點動、運行停止、復(fù)位等端子，其功能固定。其控制方式有兩種，開關(guān)控制和脈沖控制。

第5頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用3.多功能輸入控制端子變頻器有豐富的控制功能，多的有上百種，如果每種控制功能都設(shè)一個端子，一是沒有必要，二是制造和使用都不方便。在實際工程上，對于某個具體的應(yīng)用，所應(yīng)用的控制功能只有變頻器所有控制功能中的幾項，并不多。因此，現(xiàn)代變頻器都采用多功能控制端子。即指定幾個端子為多功能控制端子，這幾個端子通過預(yù)置，可以設(shè)定為變頻器已有控制功能中的任何功能。案例1：富士變頻器多功能端子的功能第6頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用

多功能端子參數(shù)設(shè)定值與其功能（部分）參數(shù)設(shè)定值

功能

0、1、2、3

多段速控制。所定義的4個功能端子與CM端子進(jìn)行組合閉合，可控制1~15種段速。

4、5加減速時間選擇。所定義的2個端子與CM端子組合閉合，可控制第2、3、4加減速時間，與CM端子OFF，執(zhí)行第1加減速時間（由F07、F08設(shè)定）。6自保持選擇（HLD）。該功能端子ON①，F(xiàn)WD和REV信號自保持；OFF，解除自保持。7自由旋轉(zhuǎn)命令（BX）。該功能端子ON，變頻器立即停止輸出；該功能端子OFF，變頻器可由運行信號從0HZ重新起動。8報警復(fù)位（RST）。變頻器跳閘時，將該功能端子ON，解除總報警輸出；再由ON至OFF。又可重新起動。9外部報警（THR）

第7頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用10點動運行（JOG）。該功能端子ON，變頻器按點動頻率運行11頻率設(shè)定2∕頻率設(shè)定1（HZ2∕HZ1），12電動機(jī)1∕電動機(jī)2（M2∕M1）。該功能端子ON或OFF，切換兩電動機(jī)的常數(shù)。13直流制動命令（DCBRK）。當(dāng)變頻器給出停止命令，此時該功能端子ON，變頻器輸出頻率低至F20功能參數(shù)碼設(shè)定的頻率值時，開始直流制動。14轉(zhuǎn)矩限制1∕轉(zhuǎn)矩限制2（TL1∕TL2）15變頻器工頻變頻運行切換16商用電切換（60HZ）

17增命令（UP）。該功能端子ON，頻率按設(shè)定的加速時間上升；OFF，頻率保持。18減命令（DOWN）。該功能端子ON，頻率按設(shè)定的減速時間上升；OFF，頻率保持。第8頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用1)多擋速控制由E01、E02、E03定義X1、X2、X3端子為多擋速控制端子，該端子在進(jìn)行組合閉合時輸出7段速。設(shè)定值為：E01=1（X1有效，為段速控制1）E02=2（X2有效，為段速控制2）E03=3（X3有效，為段速控制3）第9頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用3）預(yù)置為外部故障緊急停車THR（ES）端子該端子可以作為變頻器外部的保護(hù)檢測，如電動機(jī)軸承過熱、供水池干涸，制動電阻過熱等。

4）報警復(fù)位端子RST

故障報警后，先解除故障，再給復(fù)位端子與公共端之間加正脈沖，變頻器才可重新起動。

5）PID控制取消端子H2

由功能參數(shù)碼設(shè)定，可控制PID功能的有效和無效。第10頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用

2.1.3輸出信號指示端子

1.模擬量輸出端子(FM)

輸出指示端子，用于指示輸出頻率、輸出電流、輸出電壓等，由功能參數(shù)值決定可指示的輸出量，是一個復(fù)合功能輸出端子。各個物理量指示的切換由鍵盤上的功能轉(zhuǎn)換鍵控制.第11頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用

2．繼電器接點輸出報警端子30A、30C

主要作為變頻器報警用。變頻器故障跳閘時，內(nèi)部觸點動作，控制外部電路報警（見上圖）。

3.集電極開路輸出指示端子也是多功能輸出端子，可通過功能預(yù)置為不同功能。主要用于指示變頻器的工作狀態(tài)。當(dāng)操作臺和變頻器不在一處時，可由該端子輸出變頻器運行狀態(tài)的指示信號。如可用于指示變頻器的運行中、頻率到達(dá)、過載、欠電壓、頻率檢出等。

案例2：輸出指示端子靈活應(yīng)用——用于抱閘信號第12頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用選定一個輸出指示端子，將其預(yù)置位“頻率到達(dá)”當(dāng)變頻器的輸出頻率到達(dá)所預(yù)置的頻率時，該端子有輸出。第13頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月

2.2通用變頻器基本功能介紹2.2.1頻率控制功能設(shè)置或改變變頻器的運行頻率，有5種頻率控制方式：1．由操作面板上的功能鍵控制頻率2．通過功能參數(shù)碼預(yù)置頻率3．由操作面板上的功能電位器控制頻率4．由外端子控制頻率模擬量控制端子控制（模擬電壓、模擬電流）接點控制端子控制（頻率上升、下降端子）數(shù)字量控制選擇何種設(shè)置方法由變頻器的功能參數(shù)值決定。5.由上位機(jī)通過數(shù)據(jù)線控制

第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用第14頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用6.變頻器頻率控制框圖應(yīng)用哪個量控制頻率，要通過功能預(yù)置。第15頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用案例3：速度端子應(yīng)用1）升降速端子在多功能端子中任選兩個端子，通過功能預(yù)置為升降速端子。第16頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用2)升降速端子控制恒壓供水工作原理：接點壓力表設(shè)有上限接點和下限接點，表針隨壓力擺動，并為一電極，與下限接點閉合，升速；與上限觸電閉合，降速，壓力控制在上、下接點之間。第17頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用3）模擬端子控制調(diào)速改變模擬電位器動觸點的位置，可改變端子“VRF”的電位值，改變變頻器的輸出頻率。該種調(diào)速方法用的很普遍。第18頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用2.2.2極限頻率極限頻率包括基本頻率fb：變頻器應(yīng)用國家電網(wǎng)的頻率。我國為50Hz?；绢l率是確定U/f線的關(guān)鍵頻率?；綰/f線我們在使用中不要輕易改動。最高頻率fmax：變頻器允許輸出的最高頻率。對應(yīng)最大給定信號的輸出頻率，大多數(shù)情況下最高頻率fmax等于基本頻率fb。（如有的變頻器工作在80Hz，fmax=80Hz）

最高頻率的上升曲線按照基本頻率曲線上升（見右圖），與非基本曲線是兩個概念最高頻率和基本頻率的關(guān)系基本頻率第19頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用3.上限頻率fH和下限頻率fL上限頻率fH：允許變頻器輸出的最高頻率。下限頻率fL：允許變頻器輸出的最低頻率。當(dāng)設(shè)定了上下限頻率后，頻率控制信號X在全程變化時，輸出頻率在fL和fH限定的范圍內(nèi)變化。應(yīng)用：將電動機(jī)的轉(zhuǎn)速限制在一定范圍內(nèi)，防止意外飛車造成事故。如轉(zhuǎn)矩控制、錯誤操作等造成超速。第20頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用2.2.3加速時間和減速時間定義：變頻器輸出頻率從0上升到基本頻率fb所需要的時間，稱為加速時間；變頻器輸出頻率從基本頻率fb

下降到0所需要的時間，稱為減速時間。實際加速時間和減速時間見圖所示。當(dāng)工作頻率低于fb時，實際加減速時間比理論時間要短。任何變頻器在開始應(yīng)用時，都涉及到修改加減速時間問題。第21頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用

1.加速時間為了保證電動機(jī)正常起動又不過流，變頻器從低速起動。

加速時間設(shè)置：

設(shè)置原則：兼顧起動電流和起動時間，一般情況下負(fù)載重時加速時間長，負(fù)載輕時加速時間短。

設(shè)置方法：用試驗的方法，使加速時間由長而短，一般加速過程中的電流不超過額定電流的1.1倍為宜。有些變頻器有自動選擇加速時間功能，當(dāng)選擇為自動加速時間時，變頻器根據(jù)負(fù)載情況，自動調(diào)整加速時間。第22頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用2.減速時間減速時間設(shè)定的必要性：

1）降速制動負(fù)載需要停機(jī)時，為了使電動機(jī)盡快停止，變頻器采用降速停機(jī)的方法。在變頻器降速過程中，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速高于了變頻器的輸出頻率，電動機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)，將機(jī)械能變?yōu)殡娔?，這個電能由制動電阻所消耗，使電動機(jī)得到制動力矩而停止轉(zhuǎn)動。第23頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用2）防止水泵空化現(xiàn)象水泵制動時防止空化現(xiàn)象要設(shè)置減速時間，快速停車會造成管道“空化”現(xiàn)象，一旦管道出現(xiàn)空化現(xiàn)象，外界大氣壓會把管道壓癟，損壞管道。為了防止水泵快速停止，設(shè)置一定的減速時間。第24頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用案例4：靈活應(yīng)用在卷繞應(yīng)用時，卷繞軸逐漸增大時變頻器的輸出頻率逐漸下降，采用設(shè)置變頻器的頻率下降時間可以完成此任務(wù)(一般變頻器的頻率下降時間可設(shè)置為0—3600s)。第25頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用2.2.4加速曲線和減速曲線為了適應(yīng)不同的工作環(huán)境，變頻器可以設(shè)置不同的加減速曲線。第26頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用線性：頻率隨時間呈正比的上升(下降)，適用于一般要求的場合。S型：先慢、中快、后慢，起動、制動平穩(wěn)，適用于傳送帶、電梯等對起動有特殊要求的場合。半S型：正半S型上升方式（圖①）：適用于大慣性負(fù)載。反半S型上升方式（圖②）：適用于泵類和風(fēng)機(jī)類負(fù)載。組合曲線：將加速和減速曲線組合起來。第27頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用

2.2.4回避頻率（跳躍頻率、跳轉(zhuǎn)頻率）當(dāng)系統(tǒng)在某個頻率出現(xiàn)諧振時，變頻器可以將諧振頻率回避掉。變頻器一般可設(shè)置三個以上回避頻率。

設(shè)置回避頻率的方法：

1)設(shè)定回避頻率的上端和下端頻率，如43Hz、39Hz，則回避39Hz~43Hz；

2)設(shè)定回避頻率值和回避頻率范圍，如41Hz、3Hz，則回避38Hz~44Hz；

3)只設(shè)定回避頻率，回避頻率范圍由變頻器內(nèi)定。第28頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用案例5：有一軸流鼓風(fēng)機(jī)，原來由三相異步電動機(jī)恒速驅(qū)動，后來為了節(jié)能，由變頻器調(diào)速控制。變頻器在調(diào)速運行中，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的聲音不對，有共振現(xiàn)象。后停機(jī)檢查，沒發(fā)現(xiàn)安裝及部件有松動現(xiàn)象。啟動變頻器，將頻率控制電位器控制電壓逐漸加大，觀察風(fēng)機(jī)的反應(yīng)。當(dāng)變頻器的頻率調(diào)到40Hz左右，風(fēng)機(jī)發(fā)抖，即風(fēng)機(jī)在40Hz產(chǎn)生了共振。利用變頻器的回避頻率功能，將39～41Hz頻率回避掉，風(fēng)機(jī)工作正常。第29頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用2.2.5段速頻率設(shè)置功能變頻器段速控制分為按程序運行和外端子控制兩種方法。下圖為攪拌機(jī)的運行速度圖。第30頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用

1.段速按程序運行

是通過向變頻器預(yù)置編制好的程序，讓變頻器按編制的程序運行。設(shè)置和執(zhí)行步驟為：設(shè)置段速頻率→設(shè)置段速時間→設(shè)置加速時間→設(shè)置減速時間→設(shè)置運轉(zhuǎn)方向→設(shè)置段速程序運行模式（按運行鍵啟動運行）第31頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用

2.段速由外端子控制變頻器的輸出段速和運行時間由外端子控制，分為兩種情況：

1）每個端子控制一種速度在每個端子上設(shè)置一個開關(guān)即可。

2）端子組合閉合控制多種速度必須將控制端子轉(zhuǎn)換為分檔控制，才能適應(yīng)工程的應(yīng)用。第32頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用案例6：工程應(yīng)用1）周期性應(yīng)用的場合，可采用程序段速控制。2）非周期性應(yīng)用的場合，可采用外端子段速控制。應(yīng)用案例：利用段速端子和下降時間的設(shè)置配合，做卷繞長時間降速控制。第33頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用2.2.6頻率增益和頻率偏置功能

1．頻率增益頻率增益:輸出頻率與輸入模擬控制信號的比率，即f/X。輸入模擬控制信號是指由模擬控制端子輸入的電壓（0~5V，0~10V）或電流（4~20mA）控制信號。設(shè)置頻率增益的目的：

1）設(shè)置不同的頻率增益，使多臺電動機(jī)按比例運行。

2）設(shè)置相同的頻率增益，使多臺電動機(jī)同速運行。第34頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用2．頻率偏置

是指控制線不過原點，存在初始值。分為正向偏置和反向偏置。

正向偏置：輸入模擬信號為0時輸出頻率大于0；

反向偏置:輸入模擬信號大于某一值時才有輸出頻率。設(shè)置頻率偏置的目的：1)配合頻率增益調(diào)整多臺變頻器聯(lián)動的比例精度；2)作為防止噪聲干擾的措施。

第35頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用

頻率增益曲線是以原點為軸轉(zhuǎn)動；頻率偏置是以頂點為軸轉(zhuǎn)動。因此有的變頻器廠家用4個參數(shù)來確定增益和偏置。說明：頻率增益和頻率偏置廠家的叫法不統(tǒng)一，但表示的概念相同，我們在讀說明書時注意。第36頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用案例7：多臺變頻器比例運行

在3臺變頻器的頻率控制端加入同一頻率控制信號，通過改變每臺變頻器的“頻率增益”來控制變頻器比例或同步運行。第37頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用

2.1.7載波頻率設(shè)置載波頻率范圍為1~20kHz，可以在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。變頻器在出廠時都設(shè)置了一個較佳的頻率，沒有必要時不要調(diào)整。載波頻率設(shè)置：載波頻率低，電動機(jī)有噪聲（電動機(jī)有刺耳噪聲）；載波頻率高，功率模塊損耗增大，變頻器輸出功率下降，輻射干擾增強(qiáng)。

載波頻率的選擇原則：電動機(jī)功率越大，載波頻率越低；變頻器到電動機(jī)的導(dǎo)線越長，載波頻率越低；電動機(jī)噪聲或振動較大時要考慮載波頻率的影響。第38頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用

2.1.8轉(zhuǎn)矩補償功能

1．線性補償在額定電壓和基本頻率下線性補償起動電壓從0可提升到最大值的20%，通過步進(jìn)的方法設(shè)置。第39頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用

2．非線性補償在額定電壓和基本頻率下進(jìn)行線性補償，以增大變頻器的啟動力矩。第40頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用3.分段補償在額定電壓和基本頻率下分段補償，有正補償、負(fù)補償兩種。

正補償：補償曲線在標(biāo)準(zhǔn)U/f曲線的上方，適用于高轉(zhuǎn)矩運行的場合。負(fù)補償：補償曲線在標(biāo)準(zhǔn)U/f曲線的下方，適用于低轉(zhuǎn)矩運行的場合。第41頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用4.平方率補償

補償曲線為拋物線，是根據(jù)風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載特性設(shè)置的。因此多用于風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載的補償，達(dá)到節(jié)能運行的目的。使用時通過步進(jìn)的方法設(shè)置。說明：轉(zhuǎn)矩補償實質(zhì)是脫離了標(biāo)準(zhǔn)的U/f線，使工作時電流增加(正補償)或減小(負(fù)補償)，，正補償過頭會使變頻器過流跳閘，電動機(jī)發(fā)熱；負(fù)補償過頭會使起動困難，電動機(jī)堵轉(zhuǎn)。第42頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用

案例8：啟動過流某廠兩臺料漿泵配用90kW電機(jī)，額定電流為164A。選用富土FRN90P9S一4CE變頻器，額定電流176A。在系統(tǒng)啟動過程中頻率約在12Hz時電動機(jī)堵轉(zhuǎn)，隨后變頻器過流跳閘，啟動失敗數(shù)次。變頻器無論什么原因，只要出現(xiàn)過流跳閘，就不要盲目重試，反復(fù)過流會損壞開關(guān)模塊。特別是陡度大的電流，會造成開關(guān)器件的局部燒蝕損壞，而造成模塊失效。

第43頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用檢查設(shè)定參數(shù)，變頻器轉(zhuǎn)矩提升保持為出廠設(shè)定值0.1，0.1是轉(zhuǎn)矩提升功能設(shè)置為強(qiáng)減轉(zhuǎn)矩特性。由于該系統(tǒng)工藝流程影響，出口存有初始壓力，致使料漿泵啟動力矩增大，造成電動機(jī)啟動失敗。該變頻器具有轉(zhuǎn)矩自動提升功能，它根據(jù)變頻器的實際輸出轉(zhuǎn)矩，自動提升補償，故將轉(zhuǎn)矩提升碼改為0.0，選擇了自動轉(zhuǎn)矩提升模式，電動機(jī)正常啟動。第44頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用

案例9：補償不當(dāng)啟動過流

案例現(xiàn)象：某水泥回轉(zhuǎn)窯配用電機(jī)為Y315L2—8、110kW，選用美國A-B公司1336s-B250HP變頻器驅(qū)動。試車時，水泥回轉(zhuǎn)窯起動正常，但下料后停止再起動時，頻率約在10Hz左右總是因電動機(jī)堵轉(zhuǎn)造成變頻器過電流保護(hù)動作，最大電流高達(dá)530A（電流有誤）。分析其原因是水泥回轉(zhuǎn)窯帶物料起動時因物料堆積角大，起動時造成負(fù)載偏心，增大了回轉(zhuǎn)窯的起動阻轉(zhuǎn)矩使起動失敗。第45頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用參數(shù)調(diào)試：調(diào)整變頻器壓頻比U／f為37Hz時輸出額定電壓，起動成功。但完成起動后變頻器進(jìn)入恒功率運行，因電動機(jī)磁通過大導(dǎo)致電動機(jī)鐵芯飽和發(fā)熱，20Hz時電流高達(dá)380A，無功電流約占80％。（對轉(zhuǎn)矩提升的概念不清，改變該參數(shù)是錯誤的，因為該參數(shù)提升高頻段轉(zhuǎn)矩，見圖）第46頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用實際測試得出回轉(zhuǎn)窯起動后的正常運行負(fù)荷只有30％，為此，只要在1／3基頻以下的低速區(qū)間設(shè)置足夠的轉(zhuǎn)矩提升，在其他頻率段基本保持恒轉(zhuǎn)矩下U／f曲線的斜率，是能夠完成回轉(zhuǎn)窯調(diào)速控制的（通過分析使用說明書，搞明白了轉(zhuǎn)矩提升的意義）。通過反復(fù)調(diào)整轉(zhuǎn)矩提升參數(shù)，解決了回轉(zhuǎn)窯起動和運行問題。第47頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用2.2.9矢量控制功能變頻器矢量控制功能只設(shè)置“用”或“不用”即可。設(shè)置矢量控制功能時應(yīng)符合以下條件：1.變頻器只能連接一臺電動機(jī)；2.電動機(jī)應(yīng)使用變頻器廠家的原配電動機(jī)，若不是原配電動機(jī)，應(yīng)先進(jìn)行自整定操作（自整定操作又叫自學(xué)習(xí)、自調(diào)諧等，必須在空載狀態(tài)下進(jìn)行）；3.所配備電動機(jī)的容量比應(yīng)配備電動機(jī)的容量最多小一個等級(西門子變頻器不能小于1/4)；4.變頻器與電動機(jī)之間的電纜長度應(yīng)不大于50m(西門子變頻器屏蔽電纜小于100m，非屏蔽電纜小于200m)。5.變頻器與電動機(jī)之間接有電抗器時，應(yīng)使用變頻器的自整定功能改寫數(shù)據(jù)。第48頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用案例10：TD3100變頻器閉環(huán)電流異常1.問題描述：愛默生TD3100變頻器驅(qū)動一個電梯曳引機(jī)負(fù)載,電動機(jī)功率為7.5kW,額定電壓為380V,額定電流為15.4A,額定轉(zhuǎn)速為1440r/min,額定頻率為50Hz。變頻器在開環(huán)方式下運行正常,閉環(huán)矢量運行電流異常偏大;在接入編碼器后,用戶測量PG電壓為6Ⅴ（正常值為12V），懷疑是PG編碼器或者接口板故障。第49頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用接線圖：第50頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用編碼器及接口板第51頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用2.問題處理：1）檢查接口板在接入編碼器后，首先檢查接口板，檢查電壓和輸入阻抗均正常。經(jīng)事后分析，原來是用戶萬用表有問題，誤認(rèn)為接口板被燒。2）檢查是否自調(diào)諧(愛默生變頻器稱自整定為自調(diào)諧)

據(jù)用戶說，變頻器已經(jīng)進(jìn)行自調(diào)諧，且變頻器顯示調(diào)諧結(jié)束。檢查電動機(jī)銘牌輸入正確，由于已經(jīng)連接電梯設(shè)備，暫未重新調(diào)諧。3）再次懷疑編碼有問題檢查F1.00(PG脈沖數(shù))輸入正確。檢查PG接線正確，布線較規(guī)范，PG連接良好。用示波器觀察PG脈沖，方波較好，幅值正常。4）再次懷疑調(diào)諧有誤卸下負(fù)載后重新調(diào)諧。變頻器運行正常。第52頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用3.總結(jié)分析變頻器開環(huán)運行正常，說明變頻器沒有問題。閉環(huán)運行電流異常主要有兩個原因:一是電動機(jī)調(diào)諧有誤，二是脈沖編碼器故障。在矢量控制運行時，必須先要進(jìn)行電動機(jī)參數(shù)調(diào)諧，以獲得被控電動機(jī)的準(zhǔn)確參數(shù)，變頻器在工作中反饋信號和調(diào)諧參數(shù)進(jìn)行比較發(fā)出控制信號。調(diào)諧參數(shù)有誤，控制信號必然有誤。在執(zhí)行自動調(diào)諧前，必須脫開電動機(jī)與機(jī)械負(fù)載的連接，使電動機(jī)處于完全空載狀態(tài)。如果不進(jìn)行調(diào)諧或者調(diào)諧參數(shù)不準(zhǔn)，就會出現(xiàn)一些意想不到的結(jié)果。第53頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用2.2.10點動控制（寸動控制）1．點動控制點一下按鍵，電動機(jī)運行一下的控制方式（機(jī)床對刀、起重設(shè)備等都要有此功能）。2．變頻點動和工頻點動的區(qū)別工頻點動頻率為50Hz（沒辦法），而變頻點動頻率可以設(shè)置。

點動控制功能設(shè)置：設(shè)置點動頻率和設(shè)置點動控制端子。當(dāng)點動控制端子閉合，點動功能有效。用正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)端子控制電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)點動運行。每次點動時電動機(jī)都在設(shè)定的頻率下運行。第54頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用2.2.11變頻器制動控制1.制動電阻制動變頻器停機(jī)時，當(dāng)輸出頻率低于電動機(jī)的轉(zhuǎn)速時，電動機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)，向變頻器回饋電能，給濾波電容充電。當(dāng)電容上的電壓上升到700V以上，制動單元BV導(dǎo)通，制動電阻RB放電制動，將回饋電能消耗掉，使電動機(jī)得到制動力矩而制動。制動電阻制動應(yīng)用于具有回饋電能的場合。沒有回饋電能，不用采用回饋制動。第55頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用2.制動電阻的應(yīng)用場合1）用于頻率下降時制動當(dāng)變頻器停機(jī)時，為了盡快停機(jī)，使變頻器的輸出頻率低于電動機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)頻率，產(chǎn)生回饋電能，由制動電阻制動。2）用于起重機(jī)械制動起重機(jī)械重物下降時，電動機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率高于變頻器輸出頻率，產(chǎn)生回饋電能，由制動電阻制動。3.制動電阻的計算制動電阻制動就是使電動機(jī)得到一定的制動力矩。制動力矩和電動機(jī)慣性大小、制動時的轉(zhuǎn)速差成正比。也就是制動電流與上述二者成正比。因為同一型號的變頻器現(xiàn)場工作情況不同，需要的制動電流不同，因此制動電阻的計算較復(fù)雜。第56頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用當(dāng)取制動電阻的制動轉(zhuǎn)矩等于電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩(TB=TN)時，有式中，RB——制動電阻阻值，單位為；

UPN——直流母線上制動起始電壓，一般為760V；

IN——電動機(jī)的額定電流，單位為A。當(dāng)需要制動轉(zhuǎn)矩大于或小于電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩，制動電阻的阻值減小或增大，因此，制動電阻的選擇范圍為

（式中x為選擇系數(shù)）選擇系數(shù)0.8~2.5對應(yīng)制動力矩為電動機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的2.5~0.8倍。如選x=0.8，制動力矩為2.5倍額定力矩。第57頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用4.制動電阻的容量計算當(dāng)制動電阻連續(xù)工作，其容量為:式中，PB為制動電阻的容量，當(dāng)UPN的單位為V，RB的單位為，則PB的單位為W。因為一般制動電阻不是連續(xù)工作，因此PB可修正為:式中，——修正系數(shù)，根據(jù)制動電阻的使用率和變頻器容量的大小確定。變頻器容量PN≤18.5kW,=5~9變頻器容量PN≥22kW,=2.5~4第58頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用案例11.TD3100滿載時報過壓故障1.問題描述老系統(tǒng)改造項目,用TD3100-4T0150E變頻器驅(qū)動一臺15kW、原日本產(chǎn)繞線式電動機(jī)。電動機(jī)參數(shù)為：15kW,380V/33A,945r/min。變頻器曳引機(jī)速度為1m/s,編碼器為1024PPR,外接三菱PLC進(jìn)行多段速選擇、開關(guān)門和其他安全控制。根據(jù)變頻器參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，在非滿載情況下，工作正常；當(dāng)做滿載測試時，電梯下行時變頻器一啟動就報E005（過壓）故障。第59頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用2.問題處理查看歷史故障記錄,顯示母線電壓為直流782V,可以確認(rèn)是過壓導(dǎo)致運行異?！，F(xiàn)場檢查制動電阻接線正確,懷疑制動電阻選擇不合適。據(jù)用戶反映：原先配的電阻為兩個42Ω/2kW并聯(lián)（并聯(lián)后21Ω/4KW）,由于現(xiàn)場工程師認(rèn)為電阻太小,增大為8Ω/1.2kW四個串聯(lián)，總電阻為32Ω/4.8KW。所以,改回原來的40Ω/2kW兩個并聯(lián),故障被消除。由于現(xiàn)場工程師將制動電阻的阻值增大，造成制動能力不足，使?jié)M載時過壓。第60頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用3.改回后出現(xiàn)的新問題電阻改回以后，發(fā)現(xiàn)電阻溫度較高，不能長期頻繁應(yīng)用，故再用兩個并聯(lián)的8Ω/1.2kW進(jìn)行串聯(lián)（4+21=25Ω）。最后將負(fù)載加大120%額定負(fù)載,電梯運行正常。改造后一定要做滿載試驗，以確定改造成功與否。第61頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用5.該案例參數(shù)計算（起重類機(jī)械）1)電動機(jī)額定電流為：2)當(dāng)制動電阻為32Ω(不合適)，選擇系數(shù)為：

制動轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的1.8倍3)當(dāng)制動電阻為24Ω(合適)時，選擇系數(shù)為：制動轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的2.3倍.第62頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用4）電阻計算功率：5）電阻實際功率：4kW+2.4kW=6.4kW修正系數(shù)為該案例的計算結(jié)果對起重類負(fù)載具有參考價值。第63頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用5.回饋制動回饋制動是將電動機(jī)的再生電能回饋到電網(wǎng)的制動方法。變頻器通過回饋制動單元，將電動機(jī)的再生電能反饋到電網(wǎng)中，從而使整個調(diào)速系統(tǒng)處于回饋制動狀態(tài)。多用于頻繁制動的大、中型變頻控制系統(tǒng)。第64頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用6.直流制動在制動時給電動機(jī)的定子繞組加上直流電壓，使定子產(chǎn)生固定磁場，轉(zhuǎn)子導(dǎo)線在切割磁場時產(chǎn)生感應(yīng)電流，這個電流使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生制動力矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動停止。實質(zhì)：將轉(zhuǎn)子中儲存的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，并消耗在轉(zhuǎn)子電阻上（制動時轉(zhuǎn)子發(fā)熱）。

該制動方法適應(yīng)變頻器應(yīng)用，制動時由變頻器輸出直流電。第65頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用7.直流制動應(yīng)用1）和制動電阻制動配合應(yīng)用起始階段由制動電阻制動，當(dāng)頻率下降到一定時間時給定子加直流電流。變頻器需要預(yù)置的參數(shù)有：制動起始頻率fDB直流制動電壓UDB（加在定子上的電壓）。第66頁，課件共75頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章：變頻器基本功能與應(yīng)用2）變頻器起動前制動