200kw变频器性能测试系统
矿用电动机及变频器加载试验台的设计
电能循环。采用闭环控制，提供精确快速的速度和
转矩响应。整个加载系统配置专用的LCL滤波系
本系统实现了对1 200 kW及以下变频设备进 行标准所规定的检测项目,防爆变频装置试验系统
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煤矿机电
2019年第40卷
的完成，形成防爆变频装置、电动机及其电气部件、 配套系统的性能检测，包括温升、转矩、效率、启制 动、负载特性、振动噪声、绝缘性能等检测项目。对 1 200 kW交流变频转矩-转速四象限进行性能测试, 在零转速到100%最大转速范围内稳定加载。该测 试系统具备以下特点：
验台(以下简称试验台)是变频器测试的基础，其工
作原理是将交流电动机发出的交流电，经变频器逆 变为交流电上网，通过控制系统调节加载电动机的 上网电流来控制加载电动机的转速和扭矩，与测控 系统配套使用，除了可对各种旋转动力机械的转速、 扭矩进行测量和控制外，还可对温度、压力、流量、电 流、电压等参数进行测量和控制*按照GB3836. 12010/爆炸性环境第1部分:设备通用要求》要求, 矿用防爆变频装置的各项试验必须和与之配套的变 压器和电动机形成整体调速系统进行检验评定，试 验台具备380 V、660 V、1 140 V,1 200 kW试验容量 的矿用防爆变频器加载装备。实现数据的精确采 集、通信控制、设备的集控及报告分析，形成了防爆 变频装置的安全测试评价加载用装备* 1 2- 系统特点
变频电机测试系统论文
变频电机测试系统电气工程及自动化信息技术学院（黑龙江八一农垦大学）摘要：变频电机是专门为精确调速领域而设计的三相异步电机，通过对普通三相电机性能上的改进，使之与变频器组成的动力系统在一些场合可以替代直流电机驱动。
随着变频技术的发展，对其测试技术也提出更高的要求。
以往的自动测试技术都是针对普通三相电机，虽然变频电机本质上是三相电机，但是在测试方法上却有所不同，尤其体现在不同频率下电机工作性能的测试。
本文介绍了一种基于Sinamics S120 驱动控制系统的电机测试系统，该系统不仅能够提高电机试验的自动化程度、可靠性和测试精度，而且实现了能量的再生利用，节约能源。
关键词：变频电机电机测试矢量控制Variable-frequency Motor Testing System（Heilongjiang BaYi Agricultural University）Abstract：Variable-frequency motor is special for precise control areas and design of the three-phase asynchranous motor, through the general improvement in performance ofthe thrae-phase motor with frequency converter. composed of power system in some cases can replace dc motor drive .Along with the developnent of technology offrequency conversion technology.the test also put forward higher request. Before testing technology are aimed at ordinary three-phase,although Variable-frequency motor is essentially a three-phase motor ，but in the test method is diffrent，especially in different frequency motor performancef.sts. TmS paper intrOdueesa kind of motor testing system based on Smamics S120 drive control system. thiS system not oniy can imprave the degree of automation and motor test reliability and preCision but realize the energy- saving and anergy regenerationKey words: Variable-frequency motor Motor testing system Vector control1引言电机测试是利用仪器仪表对电机产品的电气性能、力学性能、安全性能及可靠性等技术指标进行检测，主要分为型式试验和检查试验两大类。
200kw变频电机散热风扇参数
200kw变频电机散热风扇参数一、引言在工业自动化和电力传动领域，200kw变频电机是一种广泛应用的动力设备。
由于其高效的能量转换和良好的调速性能，被广泛应用于各种需要大功率、高效率、高精度的应用场景。
但是，随着电机的功率增加，散热问题也日益突出。
为了确保电机的稳定运行，选择一款合适的散热风扇显得尤为重要。
本文将详细探讨200kw变频电机散热风扇的参数。
二、电机散热的重要性电机在运行过程中会产生大量的热量，这些热量如不及时散发，会导致电机内部温度升高，影响电机的性能和寿命。
高温还会加速绝缘材料的老化，降低电机的可靠性。
特别是在变频器驱动的电机中，由于变频器自身也会产生大量的热量，使得电机的散热问题更加严重。
因此，选择一款高效、可靠的散热风扇对于保证200kw变频电机的稳定运行至关重要。
三、散热风扇参数详解在选择适合200kw变频电机的散热风扇时，需要考虑以下几个关键参数：1.风量：风量是散热风扇的一个重要指标，它决定了风扇的散热能力。
一般来说，风量越大，散热效果越好。
但是在选择风量时，也需要考虑噪音的影响。
通常，高风量的风扇噪音也会比较大。
2.风压：风压是指风扇对空气的推动力。
对于一些需要将热空气排出电机腔体的情况，选择高风压的风扇更为合适。
一般来说，风压与风扇的转速和风扇叶轮的设计有关。
3.转速：转速是决定风扇风量和风压的重要因素。
一般来说，转速越高，风量和风压就越大，散热效果也就越好。
但是转速过高也会增加噪音和磨损，所以需要在转速与散热效果之间进行权衡。
4.噪音：由于电机通常在较为嘈杂的环境中工作，因此噪音也是选择散热风扇时需要考虑的一个重要因素。
一般来说，低噪音的风扇更适合于需要低噪音的应用场合。
5.防护等级：对于一些在恶劣环境下工作的电机，选择具有更高防护等级的风扇（如IP55或IP65）更为合适。
这种类型的风扇具有更好的防水、防尘、防腐蚀性能，能够更好地适应复杂环境下的工作需求。
6.尺寸和重量：尺寸和重量也是选择散热风扇时需要考虑的因素。
变频器性能评估方法
变频器性能评估方法变频器（Inverter）是一种广泛应用于工业控制系统中的电力电子装置，用于将直流电转换为交流电并调节输出频率和电压。
在工业自动化领域中，准确评估变频器的性能非常重要，以确保其能够满足所需的控制要求和运行稳定性。
本文将介绍几种常用的变频器性能评估方法。
一、效率评估方法变频器的效率评估是表征其能量转换效率的重要指标。
常用的评估方法包括静态效率测试和动态效率测试。
1. 静态效率测试静态效率测试是指在不同负载条件下测量并计算变频器的效率。
具体步骤如下：1.1 将变频器连接至测试装置，并设置为特定工作模式；1.2 通过仪器测量输入和输出电流、电压，并记录数据；1.3 计算变频器的输入功率和输出功率，并根据公式计算效率；1.4 在不同负载条件下重复以上步骤，得到不同工作点下的效率曲线。
2. 动态效率测试动态效率测试是指在实际工况下评估变频器的效率。
具体步骤如下：2.1 选择典型的负载循环或使用真实负载进行测试；2.2 运行测试程序，在整个周期内记录输入和输出功率；2.3 计算每个时间段的效率，并绘制效率曲线。
二、响应时间评估方法变频器的响应时间是指它从输入信号发生变化到输出稳定的时间。
对于要求响应速度较快的控制系统，评估变频器的响应时间至关重要。
常用的评估方法包括上升时间测试和稳态误差测试。
1. 上升时间测试上升时间测试是指在变频器接收到控制信号后，输出信号从低到高达到稳定所需的时间。
具体步骤如下：1.1 设置适当的控制输入信号，并记录变频器的输出信号；1.2 通过示波器观测输出信号的变化，记录上升时间；1.3 根据记录的数据计算上升时间，并与要求的上限进行对比。
2. 稳态误差测试稳态误差测试是指在稳定工况下评估变频器的输出与设定值之间的误差。
常用的评估方法包括静态误差测试和动态误差测试。
2.1 静态误差测试：将变频器连接至负载，并设置为稳定工作状态。
通过测量输出信号与设定值之间的差距来评估稳态误差；2.2 动态误差测试：在变频器输出频率发生变化时，记录输出信号与设定值之间的误差。
变频器控制板自动测试系统设计
Abstract: In order to solve the problems of low efficiency，long test time，high labor cost，inaccurate test and
Fig.1
制板卡有诸多应用场合，例如中压三电平变频
器、通用变频器、光伏逆变器、储能、伺服驱动器、
恒流源等项目。基于上述需求，急需开发一种针
对变频器控制板卡性能测试的自动测试系统，从
而有效配合变频器控制板卡（以下简称控制板）
的量产。
图1
控制板架构
The architecture of the control board
软件设计是本测试系统的核心。软件系统
上的探针实现控制板上测试点与测试系统的连
具有操作简洁的人机交互界面，迅速有效地对硬
接。测试系统对电路板上的某一功能电路的输
件系统进行控制，还可以对测试数据进行存储，
入通道施加激励信号，并检测相应的输出信号是
否在设定的阈值范围内，并将测试结果自动存储
到对应文件中。针床由通用接口与自动测试系
incomplete test for the complicated inverter control boards，an automated test program based on TestStand and
LabVIEW was developed. The test system is simple to operate，it greatly improves the work efficiency and the
四象限运行变频调速性能测试系统
第６期（总第１７５期）２０１２年１２月机械工程与自动化ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＮｏ．６Ｄｅｃ．文章编号：１６７２－６４１３（２０１２）０６－０１３９－０３櫜四象限运行变频调速性能测试系统雷红玲１，陈政石２（１．广东机电职业技术学院电气工程学院，广东 广州 ５１０５１５；２．广东石油化工学院计算机与电子信息学院，广东 茂名 ５２５０００）摘要：介绍了一种可对四象限运行电机变频调速性能测试的节能型双机同轴变频调速性能测试系统，实现对差频控制的并联逆变器驱动的电动机－电动机组结构方式的交流电机负载性能测试。
该测试系统能够对两台变频器的控制频率进行调整和显示，能够实现定频差和变频差控制调速和异步电机的四象限运行。
关键词：四象限运行；变频调速性能测试；频差控制；节能中图分类号：ＴＰ２７３∶ＴＭ３２ 文献标识码：櫜Ａ国家自然科学基金资助项目（６０９７３１１２）收稿日期：２０１２－０６－１４；修回日期：２０１２－０７－０９作者简介：雷红玲（１９７５－），女，湖南祁东人，讲师，硕士，主要从事电力电子应用技术及电气传动控制研究。
０ 引言现有的矿山机械变频调速系统，只能实现固定负载调速控制，而要想得到任意负载的调速控制，在电动机投入系统之前须知道在不同频率下电动机的四象限运行特性，这样才能实现电动机任意速度的控制。
为此，本文设计了一种方便、高效、节能的试验系统。
１ 性能测试试验系统分析１．１ 频差控制变频调速系统性能测试试验系统方案频差控制的双逆变器结构驱动的电动机—电动机结构方式交流调速试验系统［１］见图１。
驱动电源由双逆变器及其频差控制电路组成，主电路采用了两逆变器直流母线并联工作方式，各自变频输出电压驱动两台电动机。
图１ 频差控制变频调速试验系统原理结构图通过控制系统差频，控制两逆变器分别驱动同轴上两台电动机，任一时刻都能使一台工作在电动状态，而另一台工作在再生发电状态。
DCI-E280系列变频器用户手册
前言首先感谢您购买DCI-E280系列变频器！DCI-E280系列变频器是一款高性能矢量变频器，专用于驱动异步电机。
可用于包装、食品、风机、水泵及各种自动化生产设备的驱动。
本说明书介绍了DCI-E280系列变频器的功能特性及使用方法，包括产品选型、参数设置、运行调试、维护检查等，使用前请务必认真阅读本说明书，设备配套厂家请将此说明书随设备发送给终端用户，方便后续的使用参考。
开箱验货：在开箱时，请认真确认：本机铭牌的型号及变频器额定值是否与您的订货一致。
箱内含您订购的机器、产品合格证、用户操作手册及保修单。
产品在运输过程中是否有破损现象，若发现有某种遗漏或损坏，请速与本公司或您的供货商联系解决。
初次使用：对于初次使用本产品的用户，应先认真阅读本手册。
若对一些功能及性能方面有所疑惑，请咨询我公司的技术支持人员，以获得帮助，对正确使用本产品有利。
目录第1章安全信息及注意事项 (4)第2章产品信息 (10)2.1产品命名和铭牌标识 (10)2.2变频器各部分名称 (10)2.3基本技术规格 (11)第3章安装指导 (13)3.1机械安装 (13)3.2电气安装 (16)第4章操作显示 (24)4.1操作与显示界面介绍 (24)第5章功能参数一览表 (26)第6章选型与尺寸 (96)6.1变频器电气规格 (96)6.2变频器外型与尺寸 (97)6.3键盘的外型尺寸 (98)6.4键盘支架开口尺寸 (98)6.5制动单元与制动电阻的选型 (99)第7章维护保养与故障诊断 (101)7.1变频器的日常保养与维护 (101)7.2故障报警及对策 (102)7.3故障报警及对策 (106)附录C：MODBUS通讯协议 (108)保修协议 (116)第1章安全信息及注意事项安全定义：在本手册中，安全注意事项分以下两类：危险：由于没有按要求操作造成的危险，可能导致重伤，甚至死亡的情况；注意：由于没有按要求操作造成的危险，可能导致中度伤害或轻伤，及设备损坏的情况；请用户在安装、调试和维修本系统时，仔细阅读本章，务必按照本章内容所要求的安全注意事项进行操作。
电机试验测量系统基本要求
电机试验测量系统基本要求1. 基本要求1.1.可溯源性要求用于电机性能测试的电量、温度、扭矩、转速等测量装置，应有明确的准确级指标，并且准确级指标满足相关国家标准要求。
按照计量仪器管理要求，其准确级应可以方便的进行溯源。
推荐采用各类专业的计量器具，不推荐采用采集卡、PLC类没有明确准确级标称或未经计量校准的测量装置。
1.2.电量测量方法及带宽根据《GBT22670-2008变频器供电三相笼型感应电动机试验方法》等相关国家标准规定，电压测量应采用基波有效值，温升试验除外，电流测量应采用基波有效值，功率测量应采用基波有功功率。
对于两电平变频器供电电机试验，传感器带宽应高于最高开关频率的6倍以上。
对于三电平或多电平变频器供电电机试验，传感器带宽应高于最高基波频率的10倍以上。
为了较好的适应各种变频器，建议电压传感器带宽在50kHz以上，电流传感器带宽在30kHz以上。
1.3.注意实际测量准确度与标称测量准确度的区别现有变频电量测量传感器/变送器、功率分析仪等的标称准确级大多在工频下标称，选择测量设备时，应重点关注实际试验频率下的测量准确级。
1.4.注意相位误差指标相位误差是影响交流功率测量的重要技术指标，用于变频电量测量的传感器，应标称明确的相位误差（角差）指标，其角差能够满足功率测量准确级的要求。
具体可参考同准确级互感器的角差要求。
1.5.应该根据被测量的变化范围，对传感器、仪表的量程及档位进行合理配置。
传感器和仪表在额定点附近具有最高的测量准确度，对于被测量变化范围较宽的试验，测试设备应能在宽范围内满足测量准确度要求。
例如：某仪器在400Hz的精度指标为：0.05%rd+0.05%fs，不能简单的认为其准确级为1级。
若传感器与仪表量程匹配不合理，例如，仪表的量程为±15V，电压传感器的二次额定输出为±5V。
那么，额定电压时，测量精度指标：0.05%rd+15/3*0.05%rd=0.3%rd当被测电压降至额定电压的10%时，测量精度指标变为：0.05%rd+1/10%*15/3*0.05%rd=2.55%rd 因此，除了量程匹配之外，对于测量范围较宽的被测量，应采用过个不同量程的传感器进行换挡。
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1 变频柜
参数
规格及型号
生产厂家
1.1 系统性能 电源电压：
AC 380V，±10 %
供电电压显示
具备
输出电压、电流控制显示
具备
转矩（自动、手动）控制显示
具备
本地/远程控制器启停 1.2 实现功能 故障显示功能
具备 具备
保护功能
具备
通讯接口与协议
以太网连接
ModbusTCP 协议
1.3 元器件配置 变频器：
4.基本工作原理
本测试系统利用两台通过联轴器将轴联结到一起的电动机实施测试过程：当 被试变频器驱动其中一台电动机（驱动电机）转动时，另一台电动机（负载电机) 会产生适当阻力矩，阻止其转动，模拟电机负载加载工况以达到测试效果。
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基本工作原理
5.系统结构
本测试系统主要包括高性能四象限柜式变频器，远程操作台及相应的完整控
3.外部环境要求
综合考虑相关国家标准及系统所用元器件要求，系统正常运行所需外部环境 条件如下： 1)温度及湿度 环境最高温度不超过＋40℃，且在 24 小时内其平均温度不超过＋35℃，最低温 度不低于－5℃。 最高温度＋40℃时相对湿度不超过 50％，允许偶然产生的适度凝露。 2)供电电源 交流供电系统 TN－S，电源容量 250KVA，电源电压 380V±10%，电源频率 50Hz ±2%。
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9.性能指标表
参照招标文件的性能指标要求，列出本系统性能指标如下：
一 电气传动部分
额定功率：
额定电压
额定电流
电力测功机 电机频率
电机参数
过载系数
额定转速
200KW 380V 360A 0～120Hz 1.5（基速）/1 分钟
0~750~1500 rpm
额定转矩
2800N.m
具备 具备
自带 ABB PLC 编辑软件 力控组态软件
≥2800Nm 1500rpm，取 决 于 电 机 100%额定转矩
ABB 力控科技
闭环，±3％额定转 矩，典型值
闭环，±1％额定转 矩，典型值
速度信号来自编码 器，转矩信号来自变频 器 额定转矩下 <5ms
通讯给定
总谐波 ≤5％，能量回 馈时
0.5％ <75dB(A) <±0.5% 具备 97％额定功率
200KW 变频器性能测试系统
200KW 变频器性能测试系统
分界面 1
分界面 2
6
200KW 变频器性能测试系统
杭州诺轩测控技术有限公司
分界面 3
实时报警画面：实时报警画面实时显示试验过程中的报警。可根据要求对模 拟量的上上限、上限、下限、下下限，开关量的打开、关闭等进行报警，可以做 到报警条件一旦发生，即可做出报警。一旦试验台故障，则可通过故障判断找出 引起故障的原因，这对缩短故障的处理时间提供了有力的武器；
ABB 力控科技
联想
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6.四象限变频器
本系统选用 ABB ACS800 系列变频器中的能量再生型号 ACS800-17，200KW 重 载型，其是一款紧凑的，配备了能量回馈再生模块的柜体式高性能传动单元。它 提供了包括进线侧滤波器在内的能量可再生运行的所有器件，允许能量在电动模 式和发电模式之间转换。
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200KW 变频器性能测试系统
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参数列表画面：参数列表画面以列表形式显示参数的实时数据。 参数棒图画面以棒状图形式显示试验参数的实时数据。 报表画面：报表画面以报表形式显示试验的试验报告，并可随时打印。
200KW 变频器性能测试系统
帮助信息：为在线帮助信息和软件使用说明。
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我公司向用户免费提供设备使用技术咨询。
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附录 ABB 变频器简介
概述 ACS800 是最新一代全数字交流变频器，能达到控制交流电机的完美极限。 ACS800 是第一代采用直接转矩控制技术(DTC)的交流变频器，它能够在没有光码 盘或测速电机的反馈的条件下，精确控制任何标准鼠笼电机的速度和转矩。 ACS800 标准变频器模块从 1.1KW 至 2800KW 所有功率范围都是 IGBT 功率模块， 并且在变频器内部设置了进线电抗器，从而有效地抑制了高次谐波对电网的影 响；为满足不同应用的需要，ACS800 产品系列提供了全范围的制动能力。ACS800 紧凑型的设计使系统所需的 EMC 滤波器（可选项）可以安装在变频器内部，而无 须任何附加空间和电缆。同时 ACS800 内部还可以安装三个可选模块：I/O 扩展 模块、现场总线适配器、脉冲编码器接口模块等。在大多数应用中，磁通制动或 带有制动斩波器和制动电阻的动态制动都可以提供有效制动功率。ACS800 产品 系列还提供再生制动的型号，可以将再生能量回馈电网而不是消耗在制动电阻 上。这在持续回馈的负载或大惯性负载减速的应用中很有益处。ACS800 变频器 满足多种应用要求 -从最简单的到最复杂要求的应用。
转矩脉动
动态转矩转速曲线
转矩动态响应时间 动态转矩给定方式 波形畸形率
输出三相不平衡 噪声 测量表精度 测量数据远传\采集\统计\分析\控制 能量回馈能力
2G 500G 非刻录 512M 100M 19 寸液晶 Windows XP 中文版
AC 220，±10 % 以太网通讯，ModbusTCP
具备 具备 具备 具备 具备 具备 具备 具备 具备 具备
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10.文件及资料
提供给用户的文件及资料为一套纸质版本和一套电子版本（光盘)，包括本 测试系统安装、测试、使用、维修、保养等基本内容及用户指定的其他内容。一 般于用户现场安装调试完毕时提供，也可在其他用户指定时间内提供。
主要包括： 装箱单 系统手册 设备使用说明书 安装图纸 电气图纸 证书 出厂检验报告 调试记录及报告
可编程控制器（PLC）作为整个测试系统的控制核心，运行控制程序，执行 数据分析、运算，发出控制命令，并扮演人机界面的数据源角色。可编程控制器 通过以太网联接用于人机交互的 PC 及 ABB 变频器。以太网通讯保证了人机交互 数据的高刷新速率及与外部系统连接的灵活型和通用性，并且也保证了负载模拟 等高级设置及功能的实现。在本测试系统中选用 ABB AC500 系列 PLC，保证与 ABB 变频器的通讯集成并统一。
2.1 系统性能 控制电源电压：
AC 220，±10 %
给定信号：
通讯/按钮给定
2.2 实现功能 手动/自动变频柜控制
具备
手动/自动速度、转矩给定
具备
本地发电机输出电压、电流、频率、转 具备
矩显示
故障、启停显示
具备
过励、过热、过流、缺相保护
具备
2.3 元器件配置 控制器
PLC
PLC：
AC500
ABB
ABB ACS800 系列能量再 ABB
生回馈型
控制元器件：
进口元器件
ABB
1.4 合 格证 、装箱 清晰
符合
单
1.5 说明书
详细（中文）
符合
1.6 相关附件 齐全
符合
1.7 外观
完好
符合
1.8 搬运
预留叉车孔，方便搬动
符合
1.9 进线方式 上进上出
符合
1.10 防护等级 IP21
标准配置
2 远程操作台
制及监控软件。
主要元器件清单
序号
名称
1
变频器
2
PLC
3
界面软件
4
操作电脑
5
远程操作台
描述 ACS800-17，能量再生型，200KW，含网侧 电抗器，以太网模块 AC500，含以太网模块
ForceControl V6.1 商务系列 T4980 按后续详细设计图定制
数量
1套
1套 1套 1台 1台
备注
ABB
ACS800 系列变频器的特点
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* 将 DTC 技术和模糊控制理论合二为一，构成高性能、低成本的变频 器调速产品，并且性能大大优于矢量控制变频器。 * 在 DTC 中，定子磁通和转矩被作为主要的控制变量。高速数字信号 处理器与先进的电机软件模型相结合使电机的状态每秒钟被更新 40,000 次。由于电机状态以及实际值和给定值的比较值被不断地更新，逆变器 的每一次开关状态都是单独确定的。这意味者传动可以产生最佳的开关 组合并对负载扰动和瞬时掉电等动态变化做出快速响应。在 DTC 中不需 要对电压、频率分别控制的 PWM 调制器。因此没有固定的斩波频率，在 实际运行中，不会产生其它变频器驱动电机时所发出的那种高频噪声， 同时也降低了变频器本身的功耗。 * 标准内置交流电抗器，明显降低了进线电源的高次谐波含量，大大 降低了变频器的电磁辐射，同时保护整流二极管和滤波电容器免受电压、 电流的冲击。 * ACS800 内置五个标准应用宏(工厂宏、手动/自动宏、PID 控 制 宏 、 顺序控制宏、转矩控制宏)和两个用户宏(自定义宏)。PID 控制宏，可直 接用于压力、风量、流量等类型的过程控制，而不需要任何附加电路。 * 丰富、灵活的自适应性编程，如同一个小型的 PLC 安装在变频器内 部。在无需任何附加软硬件支持的情况下，用户可以自由地定义程序块 的输入、程序块与 I/O 口或控制器的连接，以实现逻辑运算、数学计算 和过程控制的功能。 * ACS800 控制盘有四种不同的键盘模式：实际信号和故障纪录显示模 式、参数模式、功能模式和传动选择模式。在实际信号显示模式中可以 同时监视三个实际信号，诸如频率、转速、电流、流量等信号。 * 启动向导功能，使 ACS800 的调试变得非常简便。当用户第一次给传 动上电时，启动向导会引导用户完成所有的调试步骤，用户不必再担心 会忘记设置某组参数。