变频器应用教程培训讲义.doc

第4讲设计电路控变频4．1正反控制记要领
4．1．1接通电源勿起步
1．正转运行的基本电路
图4－1 正转的基本控制方式2．继电器控制电路
图4－2 继电器控制的正转电路
3．自锁控制电路
图4－3自锁控制（脉冲控制）
有一台机器，需要经常点动，原来的点动与运行的切换电路如图4－4）所示。

改为变频调速后希望操作方法不变，怎么处理？
图4－4点动控制的切换
表4－1康沃CVF－G2变频器的自锁功能
功能码功能名称数据码及含义
L－68 输入端子X6选择功能17：三线式运转控制
4．1．2 反转不换主电路
1．改接控制端
2．功能预置法
表4－2 变频器关于旋转方向的功能
变频器型号
功能码 功能名称 数 据 码
康沃CVF －G2
ｂ－4
转向控制
0：与设定方向一致 1：与设定方向相反 2：反转防止
艾默生TD3000 F0.06 旋转方向 0：方向一致 1：方向取反 2：禁止反转
富士G11S H08 反向旋转禁止 0：不禁止 1：禁止
图３－１４ 继电器控制的正、反转电路
ａ）主电路 ｂ）控制电路
图4－5
改接输入控制线
4．2 升、降功能别看轻
4．2．1 调频少用电位器
表4－3 变频器的升、降功能
变频器型号
功能码 功 能 含 义
数据码 数据码含义 康沃CVF －G2 L －65
输入端子X1功能 11 频率递增控制 L －66
输入端子X2功能 12 频率递减控制 艾默生TD3000 F5.01
输入端子X1功能 12 频率递增指令 F5.02
输入端子X2功能 13 频率递减指令 富士G11S
E01 X1功能 17 增命令（UP ） E02
X2功能
18
增命令（DOWN ）
图4－6 升速、降速端子
4．2．2 两对按钮分两地
4．2．3 恒压不用PID
图
4－8 利用升、降速端子进行恒压控制
图4－7 两地升降速控制
4．2．4同步控制微调易1．同步控制的概念
2．控制电路
图4－10 三台同步控制
图4－9多单元同步运行
4．3 切换控制须小心
4．3．1 互锁控制重中重
4．3．2 过渡过程不普通
图
4－11 切换控制的主电路
图4－12 切换的过渡过程
ａ）电磁过渡过程 ｂ）水泵停机过渡过程 ｃ）风机停机过渡过程
4．3．3 切换要点记心中
1．切换要求
在切换瞬间，n M ≥80% n MN 2．水泵切换要点
（1）电源电压与定子电动势的相位关系
（2）“差频同相”切换法
图
4－13 电源电压与定子电动势的相位关系
图4－14 “差频同相”切换原理
3．故障切换控制电路
图4－15 故障切换的控制电路
4．4闭环控制P、I行
4．4．1自动调整用闭环
1．闭环控制的目的
图4－16 闭环控制的目的2．空气压缩机恒压控制系统图
图4－17 空气压缩机恒压控制系统图
设：ＸT－目标信号，其大小与所要求的储气罐压力相对应；
ＸF－压力变送器的反馈信号，其大小与储气罐的实际压力相对应。

则：变频器输出频率ƒX的大小由合成信号（ＸT－ＸF）决定。

如ｐ＞ｐT：
则ＸF＞ＸT→（ＸT－ＸF）＜０
→ƒX↓→n M↓
→ｐ↓→ＸF↓
→直至（ＸF≈ＸT）为止。

反之，如ｐ＜ｐT：
则ＸF＜ＸT→（ＸT－ＸF）＞０
→ƒX↑→n M↑
→ｐ↑→ＸF↑
→直至（ＸF≈ＸT）为止。

4．4．2 又快又稳ＰＩＤ搬
1．问题的提出
控制的依据：（ＸT－ＸF）
控制的目标：（ＸF≈ＸT）→（ＸT－ＸF）≈０
图２－３９比例放大前后各量间的关系
图4－18 上述控制过程的矛盾
2．比例增益环节（Ｐ）
表4－4 比例增益与静差的关系
X
G 4V K P 10 100 1000 10000 100000 ε＝X T －X F 0.4
0.04
0.004
0.0004 0.00004
图4－19 引入比例增益（Ｐ）
P过大与振荡
图4－20P的大小与振荡
ａ）静差与P的关系ｂ）振荡现象3．积分与微分环节
图4－21Ｉ、Ｄ的作用
4．比例带的概念
图4－22 比例带与比例增益
4．4．3 目标要受量程管
1．传感器的接线 （1）使用远传压力表
（2）使用压力传感器
图
4－23 远传压力表的接法
图4－24 压力传感器接法
2．目标值的确定
图4－25 目标值的确定3．调试
（1）手动调试
图4－26 ＰＩＤ的拖动调试（2）系统调试
如反应过慢，则加大Ｐ，或减小Ｉ；
如发生振荡，则减小Ｐ，或加大Ｉ。

4．4．4控制逻辑分正反
1．负反馈
上述恒压控制中：
p↑→f X↓
频率的变化趋势与被控量相反。

2．正反馈
图4－27风机恒温控制（变频器PID）TC输出：X F＝4～20ｍA＝K T·θ
反馈逻辑：θ↑→ｆX↑，是正反馈。

4．4．5 多台PI 专用搬
4．4．6 起动过程可减慢
拖动系统在刚起动时，反馈信号为“0”。

ΔX 很大，ΔPID 也很大。

电动机将很快升速，有可能导致因过电流而跳闸。

1．方法1 －加大变频器容量
图
4－28 两台变频器的PID 调节
图4－29 加大容量防跳闸
2．方法2 －利用温度变送器的PID调节功能
图4－30风机恒温控制（变送器PID）TC输出：X G＝1～5V
（X G是经过PID调节后的信号）
温度的目标值X T：由变送器（TC）的面板给定。

主要问题：变频器的升速时间与降速时间有效，且预置得较长，影响了灵敏度。

但因温度本身的变化比较缓慢，故使用效果良好。

3．方法3－利用外接端子切换
图4－31闭环与开环控制的切换
4．方法4－利用变频器的自动切换功能
（1）安川CIMR－G7A系列变频器
预置PID加、减速时间：功能码b5－17用于预置“PID指令用加减速时间”。

这样，当PID功能有效时，其起动过程中的加、减速时间将由b5－17功能独立决定。

（2）丹佛士VLT5000系列变频器由功能码439预置“工艺PID起动频率”，则变频器在起动时，将按开环运行方式起动，直至上升到“工艺PID起动频率”后，才自动转为闭环控制。

4．5 程序控制用变频
实例－部件喷漆的程序控制
4．5．1 多档转速有用了
控制要领 （1）装、御工件
装置以40m ∕min 快速右移（正转，50Hz ）；
→碰SQ1，移动速度降至4m ∕min （正转，5Hz ）；
→碰SQ2，移动停止2min ，御下已喷漆工件，装上待喷漆工件。

（2）喷漆
装置以40m ∕min 快速左移（反转，50Hz ） →碰SQ3，移动速度降至4m ∕min （反转，5Hz ）； →碰SQ4，移动停止30min ，进行喷漆。

（3）终端保护 由SL1和SL2
进行。

图4－32 部件喷漆的程序控制
2．控制电路
图4－33喷漆程序的控制电路
表4－5喷漆控制的功能预置（康沃CVF－G2）功能码功能名称数据码及含义
L－63 输入端子X1功能选择1：多段速控制端子1 L－64 输入端子X2功能选择2：多段速控制端子2 L－18 多段速频率1 50Hz
L－20 多段速频率3 5Hz
4．5．2 程控功能更巧妙
表4－6 喷漆程控的功能预置
变频器型号
功能码 功 能 含 义 数据码及含义
康沃CVF
－G2
H －14 可编程运行设置 2：连续循环 H －15 阶段1运行时间 30s
H －16 阶段1运行方向 0：正转 H －17 阶段1加减速时间 5s L －18 多档转速1
50Hz H －18 阶段2运行时间 10s
H －19 阶段2运行方向 0：正转 H －20 阶段2加减速时间 5s L －19 多档转速2
5Hz H －21 阶段3运行时间 120s H －22 阶段3运行方向 0：正转 H －23 阶段3加减速时间 5s L －20 多档转速3
0Hz H －24 阶段4运行时间 30s
H －25 阶段4运行方向 1：反转 H －26 阶段4加减速时间 5s L －21 多档转速4
50Hz H －27 阶段5运行时间 10s
H －28 阶段5运行方向 1：反转 H －29 阶段5加减速时间 5s L －22 多档转速5
5Hz H －30
阶段6运行时间
1800s
图4－34 喷漆程序示意图
终端保护由SL1和SL2实施。

4．6多档转速PLC请
1．采用不自复按钮开关
图4－35多档转速的控制图中之SB1～SB7为不自动复位型按钮开关。

2．采用自动复位按钮开关
如SB1～SB7为自动复位按钮开关，则梯形图为：
图4－36采用自动复位按钮开关时的梯形图。