变频技术
变频调速控制技术的简单介绍
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五、PLC与变频器的连接 PLC与变频器的连接常用3种连接方法。 1.利用PLC的模拟量输出模块控制变频器
2.PLC通过RS—485通信接口控制变频器 3.利用PLC的开关量输入、输出模块控制变频器
下面介绍PLC开关量输入、输出控制变频器的连接过程。 变频器参数的设定 在PU运行模式下，先进行全部清除操作，然后设定如下表 的变频器参数
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(2)模式转换 将变频器运行模式改为外部操作 (Pr.79＝2)。
(3)编制PLC程序，调试运行 参考程序梯形 图如图所示。
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接线 将PLC和变频器之间的连接线按图连 接 (5)通电试验 1)通过改变可调电阻，观察电阻的变化和电 动机转速的关系。 2)用秒表测量电动机的上升时间和下降时间。 (6)注意事项 1)切不可将变频器的R、S、T与U、V、W端 子接错，否则，会烧坏变频器。 2)PLC的输出端子只相当于一个触点，不能 接电源，否则会烧坏电源。
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3.通用变频器的铭牌 通用变频器的铭牌如图
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4．变频器的接线 （1）变频器端子接线图
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5、变频器的拆装 （1）前盖板的拆卸与安装
1)拆卸
2)安装 ①将前盖板的插销插入变频器底部的插孔中。 ②以安装插销部分为支点将盖板完全推入机身。
3)注意事项 ①不要在带电的情况下拆卸操作面板。 ②不要在带电时进行拆装。 ③抬起时要缓慢轻拿。
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5)帮助模式 ① 报警记录
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② 报警记录清除 6）全部清除操作
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2.基本功能操作 1)按参数单元的键，可以改变5个监视显示画面，。
2)显示功能操作 如图所示。 ① 监视器显示运转中的指令。 ② EXT指示灯亮表示外部操作。 ③ PU指示灯亮表示PU操作。 ④ EXT和PU灯同时亮表示PU和外部操作组合方式。 ⑤ 监视显示在运行中也能改变。
变频器技术课件
Pr.8=2S Pr.9=2A Pr.13=0.5Hz 运行频率先后设定为20 HZ、37HZ、45HZ，观察各频率下运
行效果。 （7）按MODE键到“操作模式”，再按“▲”或“▼”
键，切换到“点动模式”，显示“JOG”。 （8）设定Pr.15=10; Pr.16=2s; 按FWD或REV键,电机正转或
⑴ PAM控制： 脉冲幅度调制。
⑵ SPWM控制：正弦脉冲宽度调制，应用最广，调 速性能好。
⑶ 高载波的PWM控制： 主要降低噪音。
2.1.1.4变频器的基本构成
1．变频器框图
2．各部分作用： ⑴ 网侧整流器：主要是对电网交流电进行整流。 ⑵ 逆变器：负载侧的整流器为逆变器，最常见的
结构形式是六个主开关器件组成的三相桥式逆变电 路，有规则的控制主开关的通与断，可以得到任意 频率的三相交流电。 ⑶ 中间环节：变频器的负载一般为电动机，属于
1．基频以下的恒磁通调速 从基频往下调，属于恒转矩调速， 2．基频以上的弱磁通调速： 因为基频以上调速时，电压不可能升高，在电压 维持额定电压时，磁通必然减小。其调速时的控 制特性，如图2－2所示。;
图2—2 控制特性图
相应的机械特性，如图2－3所示。 图2—3 机械特性图
2.1.2、 FR—A540三菱 变频器的工作模式 2.1.2.1 FR—A540三菱 变频器接线端子的介绍 1．输入端子R、S、T接 三相电源； 2．输出端子U、V、W 接电动机； 3．控制端子分别按图 2—4中的说明接线
输入端 子状态
参数号
表2-3
RH RM
RL RM RL RH RL RH RM RH RM RL
变频器的核心技术探究
变频器的核心技术探究现代工业中，变频器是一种被广泛应用的电力设备，它通过改变电源频率来控制电机的转速。
变频器的核心技术对于其性能和功能起着决定性的作用。
本文将深入探究变频器的核心技术，包括PWM技术、电力电子元器件和控制算法等方面。
一、PWM技术脉宽调制（PWM）技术是变频器的关键技术之一。
PWM技术基于调制信号的占空比来调节输出电流的大小和频率。
在变频器中，它用于将直流电源转换成交流电源，并通过改变PWM信号的占空比来控制输出电流的大小和频率。
PWM技术具有以下优点：高效能、调速范围广、输出电流平稳等。
二、电力电子元器件电力电子元器件是变频器的另一个核心技术。
主要包括IGBT（绝缘栅双极型晶体管）、MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）和二极管等。
IGBT是目前应用最广泛的功率开关元器件，它具有高电流密度、低导通压降和快速开关速度等优点，适用于高频率开关。
MOSFET具有开关速度快、不易失真和适应高电压环境等优点。
而二极管则用于整流电流，防止逆流损耗。
三、控制算法控制算法是实现变频器功能的重要手段。
目前，常用的控制算法包括V/F控制、矢量控制和直接转矩控制等。
V/F控制是一种简单而常用的控制方式，它通过控制电源电压与频率的比值，来控制电机的转速。
矢量控制是一种较为精确的控制方式，它通过测量转子位置、速度和电流等参数，实现对电机转矩和转速的精确控制。
直接转矩控制则是一种更先进的控制方式，它通过测量和控制电机的磁场和电流，能够实现更高精度的转矩和转速控制。
综上所述，变频器的核心技术主要包括PWM技术、电力电子元器件和控制算法。
这些技术的应用和发展，使得变频器在工业自动化领域发挥着越来越重要的作用。
随着科技的不断进步，相信变频器的核心技术将会不断创新和完善，为工业生产带来更大的效益和提升。
变频技术的应用与发展
变频技术的应用与发展【摘要】变频技术是集自动控制、微电子、电力电子、通信等技术于一体的高科技技术。
随着科学技术的高速发展，变频器以其具有节电、节能、可靠、高效的特性应用到了工业控制的各个领域中，如变频调速在供水、空调设备、过程控制、电梯、机床等方面的应用，保证了调节精度，减轻了工人的劳动强度，提高了经济效益。
【关键词】变频技术；发展应用趋势；电梯变频技术的应用可分为两大类：一种，是用于传动调速；另一种，是用于各种静止电源。
而变频器最为典型的应用是以各种机械的节能为目的。
1 变频技术在电梯设备上的应用电梯是一种垂直运输工具，它在运行中不但具有动能，而且具有势能。
它经常处在正反转、反复启制动过程中。
对于载重大、速度高的电梯来说，提高运行效率、节约电能是重点要解决的问题。
如果均匀地改变定子供电电源的频率，则可平滑地改变交流电动机的同步转速。
在调速时，为了保持电动机的最大转矩不变，需要维持气隙磁通恒定，这就要求定子电压也随之作相应调节，通常是保持U/f=常数。
因此，要求向电动机供电的同时要兼有调压与调频两种功能，通常简称VVVF型变频器；用于电梯时常称为VVVF型电梯，简称变频电梯。
电梯动力来自电动机，一般选11kW或15kW的异步电动机。
曳引机的作用有三点：一是调速，二是驱动曳引钢丝绳，三是在电梯停车时实施制动。
为了加大载重能力，钢丝绳的一端是轿厢，另一端加装了配重装置，配重的重量随电梯载重量的大小而变化。
计算公式如下：配重的重量=（载重量/2十轿厢自重）×45%。
公式中的45%是平衡系数，一般要求平衡系数在45%～50%之间。
为满足乘客的舒适感和平层精度，要求电动机在各种负载下都有良好的调速性能和难确停车性能。
图1 电压源变频电梯电力传动系统框图1.1 系统构成主要有以下几部分：1.1.1 整流与再生部分。
这部分的功能有两个，一是，将电网三相正弦交流电压整流成直流，向逆变部分提供直流电源；二是，在减速制动时，有效地控制传动系统能量回馈给电网。
变频技术
1-1 什么是变频技术.变频技术是能够将电信号的频率，按照对具体电路的要求而进行变换的应用型技术。
1-2 变频技术的类型有哪几种.1）交—直变频技术（即整流技术2）直—直变频技术（即斩波技术）。
3）直—交变频技术（即逆变技术）。
4）交—交变频技术（即移相技术）。
1-3 简述变频技术的发展趋势.（1）交流变频向直流变频方向转化（2）功率器件向高集成智能功率模块发展2-1 使晶闸管导通和截止的条件是什么?如果门极电流IG=0时，晶闸管两端施加正向电压，则晶闸管处于正向阻断状态。
如果正向电压超过临界极限即正向转折电压Ubo时，晶闸管导通。
如果门极电流为零，并且阳极电流降到维持电流IH以下，则晶闸管又回到正向阻断状态。
2-2 什么是晶闸管的流浪涌电流?浪涌电流是一种由于电路异常情况（如故障）引起的并使结温超过额定结温的不重复性最大正向过载电流。
2-3 如何判断晶闸管管脚极性?用万用表R×1kΩ挡测量晶闸管的任意两管脚电阻，其中有一管脚对另外两管脚正反向电阻都很大，在几百千欧以上，此管脚是阳极A。
再用万用表R×10Ω挡测量另外两个管脚的电阻值，应为数十欧到数百欧，但正反向电阻值不一样，阻值小时黑表笔所接的管脚为控制极G，另一管脚就是阴极K。
2-4 什么是GTO的电流关断增益?最大可关断阳极电流IATO和门极负电流最大值IGM之比被称为电流关断增益。
一般βoff 只有5左右。
βoff是GTO的一个重要参数，其值愈大，说明门极电流对阳极电流的控制能力愈强。
2-5 试说明GTR三种缓冲电流的特点.RC缓冲电路较简单，它对关断时集电极-发射极间电压上升有抑制作用，适用于小容量的GTR （电流10A以下）。
R-C-VD缓冲电路增加了缓冲二极管VD2，可以用于大容量的GTR。
但缓冲电路的电阻较大，不适合用于高频开关电路。
阻止放电型R-C-VD缓冲电路，常用于大容量GTR和高频开关电路缓冲器。
最大的优点是缓冲产生的损耗小。
变频技术介绍(讲义)
一、异步电机变频调速原理
一、异步电机变频调速原理
定子绕组产生旋转磁场后，转子导条（鼠笼条）将切割旋转磁场的磁力 线而产生感应电流，转子导条中的电流又与旋转磁场相互作用产生电磁力， 电磁力产生的电磁转矩驱动转子沿旋转磁场方向以n1的转速旋转起来。一 般情况下，电动机的实际转速n1低于旋转磁场的转速n。因为假设n=n1，则 转子导条与旋转磁场就没有相对运动，就不会切割磁力线，也就不会产生 电磁转矩，所以转子的转速n1必然小于n。为此我们称三相电动机为异步电 动机。
异步电动机的同步转速由电动机的磁极对数（极对数）和电源频率所决 定。
电机的同步转速： ns = 60f / p
且转差率 ： s = ns - n / ns
因此，电动机的转速： n = ns × ( 1 – s ) = 60f / p × ( 1 – s )
其中： n ———电动机转速，r/min； ns———同步转速，r/min； f ———电源频率，Hz； p ———电动机磁极对数； s ———转差率。
一、异步电机变频调速原理
U/f关系
、nc.To.sI1 1
n
cos1 I1
T
P2 异步电动机的工作特性
一、异步电机变频调速原理
异步电机调速时的输出特性
异步电机调速方式 1、变极调速 2、转子回路串电阻调速， 3、滑差电机（电磁调速异步电动机） 4、定子调压调速方法 5、串级调速方法 6、变频调速
一、异步电机变频调速原理
变频器技术简介 1、通过改变电源频率来改变交流电机运转速度的驱动器。 2、交-交变频 交-直-交变频 3、电压型变频 电流型变频 4、V/F 矢量控制 直接转矩
一、异步电机变频调速原理
技术发展
《变频器技术》课程标准(教学大纲,考核标准)
课程标准《变频器技术》课程标识课程代码: 15002适用专业: 机电一体化技术等学时数: 72学分数: 4执笔人:一、课程概述1.课程性质变频技术是机电一体化专业、电气自动化专业必修课，是针对电气维修工艺员、电气设备安装维护工从事的机电设备的维护检修和试验、故障排除及维护管理工作等岗位需要的实际工作能力而设置的一门核心课程。
通过本课程的学习要求学生能够熟练掌握交流变频系统的工作原理、实现方法、机械特性、运行特点及适用场合，使学生在掌握本课程的基础上，经过实验环节有能力分析和设计交流变频系统。
本课程要求学生必须掌握本专业的必备基础理论知识和专业知识,掌握从事机电一体化专业领域实际工作的基本能力和基本技能,具有对交流变频系统的安装、调试、电气控制设备的运行与维护及故障检修等能力。
《变频技术》是3年制高职机电类专业学生必须掌握的一门理论性和实践性都很强的专业基础课，该课程的主要目标是为了提高学生选择、使用和维护变频器及电气控制设备的能力；使学生掌握变频器的结构、基本工作原理、运行特性；熟悉变频器电气控制设备的分析调试维护方法，培养学生培养学生辩证唯物主义观点、实事求是的科学态度、逻辑思维能力、分析生产实际问题和解决实际问题的能力，培养学生的团队协作、勇于创新、敬业乐业的工作作风。
在对按照工作任务要求后，设定了认识变频器、变频器的的基本运行、变频器与继电器组合控制、变频器运行与分析、变频调速应用五个学习情境。
这五个学习情境按照基于工作过程的教学模式展开教学，用六步法（资讯、计划、决策、实施、检查、评估）对每一个情境进行教学实施，有助于提高学生的动手能力、自学能力、创新能力以及岗位能力等各项素质。
2.培养目标根据3年制高职电类专业教学计划的要求，本课程应该达到以下教学目标：方法能力目标●培养学生谦虚、好学的能力。
●培养学生勤于思考、刻苦钻研、事实就是、勇于探索的良好品质。
●培养学生勤于思考、做事认真的良好作风。
变频器技术及应用
通过物联网和工业互联网技术，变频 器能够实现远程控制和监测，方便实 现自动化生产和智能化管理。
小型化
紧凑型设计
随着电子元器件的微型化和高集成度，变频器的体积越来越小，更加适合在空间受限的场合应用。
轻量化材料
采用轻量化材料和结构，降低变频器的重量，方便搬运和使用。
04 变频器的选择与使用
Hale Waihona Puke 技术创新与突破高效电机
随着电机技术的不断发展，高效电机已成为变频器技术 的重要发展方向，能够进一步提高变频器的能效和性能 。
数字控制技术
数字控制技术的应用使得变频器的控制精度和稳定性得 到了显著提升，同时也为变频器的智能化和网络化提供 了可能。
应用领域的拓展
工业自动化
随着工业自动化程度的不断提高， 变频器在自动化生产线、智能制 造等领域的应用越来越广泛。
变频器的使用注意事项
正确安装与接线
按照说明书正确安装变频器，并确保接线正确、紧固，避 免出现接触不良或短路等问题。
参数设置与调试
根据实际应用需求，正确设置变频器的参数，并进行必要 的调试，以确保设备正常运行。
维护与保养
定期对变频器进行维护和保养，如清理灰尘、检查接线等 ，以延长设备使用寿命。
安全操作
在操作变频器时，应遵守安全操作规程，避免发生安全事 故。如确保工作人员熟悉变频器的操作方法，避免在变频 器运行过程中进行不必要的操作等。
05 变频器常见故障及处理方 法
电源故障
总结词
电源故障是变频器最常见的故障之一，通常 表现为无输出或输出电压异常。
详细描述
当变频器电源故障时，应首先检查电源是否 正常，包括电源电压、电源频率以及电源容 量等。如果电源正常，则应检查变频器输入 端子是否接触良好，以及输入熔断器是否完 好。如果输入端子接触不良或熔断器损坏， 需要更换相应的部件。
《变频器技术》课件
变频器的控制方式
V/f控制
01
通过改变输出电压的幅值和频率，保持电动机的磁通量为恒定
，适用于对调速精度要求不高的场合。
转差频率控制
02
通过改变电动机的转差频率来实现调速，调速范围较小，但稳
定性较好。
矢量控制
03
通过控制电动机的励磁电流和转矩电流，实现对电动机转矩的
直接控制，调速范围广，精度高。
变频器的调速原理
《变频器技术》PPT 课件
目录
• 变频器技术概述 • 变频器的组成与分类 • 变频器的工作原理 • 变频器的应用实例 • 变频器的安装与维护 • 变频器技术的发展前景与展望
变频器技术概述
01
变频器技术的定义与原理
总结词：理解基础
详细描述：变频器技术是一种通过改变交流电频率来控制电机速度的电力电子技术。其基本原理是利 用半导体开关器件的通断控制，将工频电源转换成不同频率的交流电源，从而实现电机的变速运行。
02
03
安装环境应干燥、通风良好，避免潮湿和高 温环境。
确保电机与变频器之间的电缆连接正确，避 免短路或断路。
04
安装过程中应遵循产品说明书，遵循安全规 范，防止触电等事故。
变频器的日常维护与保养
定期检查变频器的散热 风扇是否正常运转，确 保散热良好。
检查电缆连接是否紧固 ，避免因接触不良引起 的故障。
随着技术的不断进步和应用需求的不 断提高，高效能变频器的性能指标将 得到进一步提升，应用领域也将不断 扩大。
智能化变频器的探索与研究
智能化是当前工业自动化领域的重要 趋势，变频器作为工业自动化控制的 核心设备之一，其智能化水平直接影 响到工业自动化水平。
智能化变频器具备自适应、自学习、 自诊断等功能，能够根据不同的工况 和运行需求自动调整运行参数，提高 运行效率和稳定性。
变频器的原理及应用技术
变频器的原理及应用技术1. 变频器的原理变频器，又称为交流调速装置，是一种将电力频率和电压进行变换，从而实现交流电机调速的电气设备。
变频器通过改变电机的供电频率和电压，实现对电机的转速控制。
其工作原理主要包括以下几个方面：1.整流：变频器首先将输入的交流电源信号转换为直流电压信号，这一步骤由整流回路完成。
整流回路由整流桥和滤波电容组成，通过将交流电压转换为直流电压，并平滑输出。
2.逆变：直流电源经过整流后，进入逆变回路，通过将直流电压逆变为交流电压，实现对电机的供电频率和电压的调整。
逆变回路由逆变桥和滤波电感组成，通过高频开关器件控制逆变桥，将直流电压转换为可变频率和电压的交流电压。
3.控制：逆变回路控制模块通过控制逆变桥的开关频率和相位，改变输出交流电压的频率和电压大小，从而实现对电机的转速调整。
控制模块通常采用现代的数字控制器，可以根据需求精确地控制变频器的输出。
2. 变频器的应用技术变频器作为调速控制设备，广泛应用于各种工业领域。
以下是变频器在工业应用中的一些常见技术和特点：1.节能降耗：传统的电阻调速和机械调速方式存在能源消耗大和能效低的问题。
而变频器通过调整电机的转速，避免了在启动和停止过程中产生的能量损耗，实现了节能降耗的效果。
2.精确控制：通过数字控制技术，变频器能够精确控制电机的转速和运行状态，满足精密机械设备对转速和位置的精确要求。
例如，在纺织、印刷等行业中，变频器可以实现对纺织机、印刷机等设备的精确控制，提高生产效率和产品质量。
3.多功能操作：现代变频器具有丰富的功能和操作模式。
通过数字界面，操作人员可以设定和调整变频器的参数，实现各种工作模式的切换和调整，提高设备的灵活性和可靠性。
4.电机保护：变频器可以对电机进行多方面的保护。
例如，通过监测电机的电压、电流、温度等参数，及时发现故障和异常情况，保护电机不受损坏。
此外，变频器还可以通过限制电机的最大转矩和电流，保护设备免受过载和短路等危险。
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2 模拟量给定的调整功能
2.1 基础概念 (1) 频率给定线的定义 由模拟量进行频率给定时,变频器的给定信号X(X是给定信号的统称, 既可以是电压信号UG,也可以是电流信号IG与对应的给定频率fX之间的关系 曲线fX=f(X),称为频率给定线. (2) 基本频率给定线 (a) 定义 :在给定信号X从0增大至最大值Xmax的过程中,给定频率 fX线性地从0增大到最大频率fmax的频率给定线称为基本频率给定线.其起点 为(X=0,fX=0); 终点为 (X=Xmax,fX=fmax),如图3(a)和(b)所示. 例如,给定信号为UG=0～10V,要求对应的输出频率为fX=0～50Hz. 则:UG=0V与fX=0Hz相对应;UG=10V与fX=50Hz相对应.
电气传动
1变极调速 2变频调速 3转子电路串接电阻调速
变频器功能解析
1 频率给定的方式与选择
1.1 基础概念 (1) 给定方式的基本含义 要调节变频器的输出频率,必须首先向变频器提供改变频率的信号,这个 信号,称为频率给定信号,也有称为频率指令信号或频率参考信号的.所谓给定方式, 就是调节变频器输出频率的具体方法, 也就是提供给定信号的方式. (2) 面板给定方式 通过面板上的键盘或电位器进行频率给定(即调节频率)的方式,称为面 板给定方式,面板给定又有两种情况如图1所示: (a) 键盘给定频率的大小通过键盘上的升键(▲键)和降键(q键)来进行给定. 键盘给定属于数字量给定,精度较高. (b) 电位器给定部分变频器在面板上设置了电位器,如图1(a)所示.频率大小 也可以通过电位器来调节.电位器给定属于模拟量给定,精度稍低.
(2) 应用举例 多单元拖动系统的同步运行 在造纸,印染等机械中,整台机器具有若干个单元,每个单元 都有各自独立的拖动系统, 如图所示:第1单元 由电动机M1拖动,第二 单元由电动机M2拖动… ….通常, 把第1单元称为 主令单元, 后面的各单元称 为从动单元.在这种情况下 ,总是要求被加工物在各单 元的线速度一致:
5 频率的限制功能
5.1 上,下限频率 (1) 基础概念 (a) 生产机械对转速范围的要求 生产机械根据工艺过程的实际需要,常常要求对转速范围进行限 制.以某搅拌机为例,如图(a)所示.要求的最高转速是600r/min,最 低转速是150r/min. 150r/min
(b) 变频器的上,下限频率 变频器的上, 根据生产机械所要求的最高与最低转速,以及电动机与生产机 械之间的传动比,可以推算出相对应的频率,分别称为上限频率(用 fH表示)与下限频率(用fL表示).在上例中,如传动比λ=2,则: (2) 上限频率与最高频率的关系 上限频率小于最高频率 上限频率比最高频率优先 这是因为,上限频率是根据生产机械的要求来决定的,所以具 有优先权 5.2 回避频率 (1) 基础概念 任何机械在运转过程中,都或多或少会产生振动.每台机器又都有一 个固有振荡频率,它取决于机械的结构.如果生产机械运行在某一转 速下时,所引起的振动频率和机械的固有振荡频率相吻合的话,则机 械的振动将因发生谐振而变得十分强烈(也称为机械共振),并可能导 致机械损坏的严重后果.
所以,变频调速的一个特殊问题便是:当频率fX变化时,必须使磁通Φ保持不 变: Φ=const (2) 保持磁通不变的方法 保持Φ=const的准确方法是: 在调节频率时,必须保持反电动势E1X和频率fX的比值不变. 但反电动势是由定子绕组切割旋转磁通而感生的,无法从外部进 行控制.于是用保持定子侧输入电压和频率之比等于常数来代替: 所以, 在改变频率时, 必须同时改变定子侧的输入电压. 6.2 变压变频存在的问题及原因分析
(2) 临界转矩下降的原因分析 (a) 电磁转矩的产生 异步电动机的电磁转矩是转子电流和磁通相互作用的结果. 因此,问题的关键便是:在满足式(16)的情况下,低频时能否保持磁通 量基本不变? (b) 电磁转矩减小的原因 反电动势是定子侧输入电压减去阻抗压降的结果. 当频率fX下降时,输入电压U1X随之下降.但在负载不变 的情况下,电流I1及其阻抗压降却基本不变, 于是反电动势E1X所占的比例必将减小.磁通ΦM也必减 小,磁通不变的要求并没有真正得到满足,结果是导致电动机的临界 转矩也减小.
1.2 选择给定方式的一般原则 (1) 面板给定和外接给定 优先选择面板给定.因为变频器的操作面板包括键盘和显示屏,而显 示屏的显示功能十分齐全.例如,可显示运行过程中的各种参数,以及故障 代码等. 但由于受联接线长度的限制,控制面板与变频器之间的距离不能 过长. (2) 数字量给定与模拟量给定 优先选择数字量给定.因为: (a) 数字量给定时频率精度较高; (b) 数字量给定通常用触点操作,非但不易损坏,且抗干扰能力强. (3) 电压信号与电流信号 优先选择电流信号.因为电流信号在传输过程中,不受线路电压降, 接触电阻及其压降,杂散的热电效应以及感应噪声等等的影响,抗干扰能力 较强. 但由于电流信号电路比较复杂,故在距离不远的情况下,仍以选 用电压给定方式居多.
6变频引出的特殊问题
6.1 保持磁通不变的必要性和途径 (1) 保持磁通不变的必要性 (a) 磁通减小 任何电动机的电磁转矩都是电流和磁通相互作用的结果, 电流是不允许超过额定值的,否则将引起电动机的发热.因此,如果 磁通减小,电磁转矩也必减小,导致带载能力降低. (b) 磁通增大 电动机的磁路 将饱和,由于在变频调速 时,运行频率fX是在相当 大的范围内变化的,因此 ,如不采取措施的话,磁 通的变化范围也是非常大 的.它极容易使电动机的 磁路严重饱和,导致励磁 电流的波形严重畸变,产生峰值很高的尖峰电流,如图所示.图的上 半部是电动机的磁化 (1) 滤波时间的含义 变频器在接受模拟量给定信号时,首先要进行滤波,其物 理意义与图12中的滤波电容类似(通常都采用数字滤波).图中,综坐 标是给定信号的百分数X%. 滤波的目的, 是消除 干扰信号对频率给定信号的 影响. 滤波时间常数, 是指给定信号上升至稳定值 63%所需的时间. (2) 滤波时间的 影响 滤波时间太短 当变频器显示"给 定频率"时,有可能不够稳定; 滤波时间太长 当调节给定信号时,给定频率随给定信号改变时的响应速 度较慢.
多数变频器在面板上并无电位器,故说明书中所说的"面板给定",实际就是键 盘给定. 变频器的面板通常可以取下,通过延长线安置在用户操作方便的地方,如图所示.
此外, 采用哪一种给定方式, 须通过功能预置来事先决定. (3) 外部给定方式 从外接输入端子输入频率给定信号,来调节变频器输出频率的大小, 称为外部给定,或远控给定.主要的外部给定方式有: (a) 外接模拟量给定 通过外接给定端子从变频器外部输入模拟量信号(电压或电流)进行给 定,并通过调节给定信号的大小来调节变频器的输出频率. 模拟量给定信号的种类有: 电压信号 以电压大小作为给定信号.给定信号的范围有:0~10V,2~10V, 0~±10V,0~5V,1~5V,0~±5V等. 电流信号 以电流大小作为给定信号.给定信号的范围有:0~20mA,4~20mA等. (b) 外接数字量给定 通过外接开关量端子输入开关信号进行给定. (c) 外接脉冲给定 通过外接端子输入脉冲序列进行给定. (d) 通讯给定 由PLC或计算机通过通讯接口进行频率给定.
(1) 存在的问题 (a) 衡量调速性能的主要因素 电动机的基本功能是拖动生产机械旋转,因此,在低频 时的带负载能力便是衡量变频调速性能好坏的一个十分重要的因素. (b) 调压调频存在的问题 满足Φ=const的情况下进行变频调速时,随着频率的下降, 电动机的临界转矩和带负载能力(用有效转矩TMEX表示)也有所下降, 如图所示.
3 模拟量给定的正,反转控制与滤 波
3.1 模拟量给定的正,反转功能 (1) 控制方式 主要有两种方式: (a) 由双极性给定信号控制 给定信号可"-"可"+",正信号控制正转,负信号控制反转, 如图11(a)所示. (b) 由单极性给定信号控制 给定信号只有"+"值,由给定信号中间的任意值作为正转和反转的 分界点,如图11(b)所示.
设置回避频率fJ的目的,就是使拖动系统"回避"掉可能引起谐振的 转速,如图所示. (2) 回避频率的预置 预置回避频率 时,必须预置以下 两个数据: 中心回避频率 fJ 即回避频率所在 的位置; 回避宽度fJ 即回避区域,如图 所示. (3) 回避频率的数量 大多数变频器都 可以预置三个回避频率 , 如图所示.
(2) 死区的设置 用模拟量给定信号进行正,反转控制时,"0"速控制很难稳定,在给 定信号为"0"时,常常出现正转或反转的"蠕动"现象.为了防止这种 "蠕动"现象,需要在"0"速附近设定一个死区X,使给定信号从-X到 +X的区间内,输出频率为0Hz. (3) 有效"0"的功能 在给定信号为单极性的正,反转控制方式中,存在着一个特殊的问题. 即,万一给定信号因电路接触不良或其他原因而"丢失",则变频器的给定 输入端得到的信号为"0",其输出频率将跳变为反转的最大频率,电动机将 从正常工作状态转入高速反转状态. 十分明显,在生产过程中,这种情况的出现将是十分有害的,甚 至有可能损坏生产机械. 对此,变频器设置了一个有效"0"功能.就是说,变频器的最小给定 信号不等于0(Xmin≠0).如果给定信号X=0,变频器将认为是故障状态而把 输出频率降至0Hz. 例如,将有效"0"预置为0.3V.则: 当给定信号X=0.3V时, 变频器的输出频率为fmin; 当给定信号X<0.3V时, 变频器的输出频率降为0Hz.
显然,如果后面的速度低于前面,将导致被加工物的堆积; 反之,如果后面的速度高于前面,将导致被加工物的撕裂. 因此,对于多单元拖动系统的要求是: 在调速时, 各单元必须同时调节; 各单元的运行线速度必须步调一致, 即实现同步运行.