电动机反转；
X=XD
电动机停止，如图1-2-8b所示。
图1-2-8正、反转频率给定线
a）零信号分界b）中间信号分界
3．死区
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，实际上，常常是“0+”或“0-”。
因此，容易出现正转或反转的“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，如图1-2-8a所示。
4．有效“0”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突然转入高速反转状态。
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，让变频器的实际最小给定信号不等于0（Xmin≠0），而当给定信号X=0时，变频器将认为是故障状态，而将输出频率降至0Hz，如图1-2-8b所示。
例如，将有效“0”预置为0．3V或更高。
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。
（四）频率给定的限制功能
1．最高频率
最高频率是变题器允许输出的最大频率，用fmax表示。
其具体含义因频率给定方式的不同而略有差别：
1）当通过外接模拟量进行频率给定时，最高频率通常指与最大给定信号相对应的频率，其对应关系如图1-2-9a所示，其基本频率给定线如图1-2-9b所示；
图1-2-9最高频率的定义
a）对应关系b）频率给定线
2）当由键盘进行频率给定时，最高频率意味着能够调节的最大的频率。
就是说，到了最高频率后，即使再按▲键，频率也不能再上升了。
2．上限频率和下限频率
（1）上、下限频率的确定上限频率和下限频率是根据生产工艺的要求设定的。
以某搅拌机为例，生产工艺要求：
最高搅拌速度nLH≤600r／min；
最低搅拌速度nLL≥150r／min。
如图1-2-10a所示。
图1-2-10上限频率与下限频率
a）搅拌机的工艺要求b）上、下限频率
如传动机构的传动比入=2，则电动机的最高转速和最低转速分别是：
nMH≤1200r／min，对应的工作频率便是上限频率fH；
nML≥300r／min，对应的工作频率便是下限频率fL。
如图1-2-10b所示。
（2）上限频率和最高频率的关系
1）上限频率不能超过最高频率：
如果用户希望增大上限频率，则首先应将最高频率预置得更高一些。
2）当上限频率与最高频率不相等（fH≠fm）时，上限频率优先于最高频率，变频器的实际最大输出频率为上限频率。
这是因为，变频调速系统是为生产工艺服务的。
所以，生产工艺的要求具有最高优先权。
3）部分变频器中，上限频率与最高频率并未分开，两者是合二为一的。
3．回避频率
（1）设置回避频率的目的任何机械在运转过程中，都或多或少会发生振动。
每台机器又都有一个固有振荡频率，它取决于机械的质量和结构。
如果生产机械运行在某一转速时，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，并可能导致损坏机械的严重后果。
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1-2-lla所示。
（2）回避的具体过程如图1-2-11a所示：
当给定信号从0逐渐增大至
时，变频器的输出频率也从0逐渐增大至fJL；
当给定信号从
继续增大时，为了回避fJ频率将不再增加；
当给定信号增大到
时，变频器的输出频率从fJL跳变至fJH；
当给定信号从
继续增大时，频率也继续增加。
因为回避是通过频率跳跃的方式实现的，所以，回避频率也称为跳跃频率。
（3）回避频率的预置方法不同变频器对回避频率的设置略有差异，大致有以下两种：
1）预置需要回避的中心频率fJ和回避宽度
；
2）预置回避频率的上限fJH与下限fJL。
大多数变频器都可以预置三个回避频率，如图1-2-11b所示。
图1-2-11回避频率
a）决定回避频率的参数b）三个回避频率
4．点动频率
点动控制就是“点一点，动一动”，如图1-2-12a所示。
它不需要自锁，直接使用按钮开关即可。
即按下按钮时，电动机旋转；松开按钮时，电动机停止，如图1-2-12b所示。
点动控制是各类机械在调试过程中经常使用的操作方式，因为主要用于调试，所以，一般也不需要调节其频率。
点动运行时的工作频率，称为点动频率，用fJ表示．点动频率的大小应根据生产实际的需要来进行预置。
例如，车床主轴的点动用于校准工作是否歪斜，点动频率应预置得低一些；而刀架的点动则用于快速移动刀架，点动频率应预置得高一些。
图1-2-12点动频率
a）点动控制b）点动频率的含义
三、频率的外接数字量给定
（一）升速、降速端子的功能及使用
1．升速端子和降速端子
变频器的输入控制端中，有两个端子，经过功能设定，可以作为升速和降速之用。
如图1-2-13所示，如果将频率给定方式预置为“外接端子升、降速”方式的话，则可以在输人控制端子中任选两个端子（如图中之Xl和X2端），将它们分别预置为“频率上升”和“频率下降”端，则X1和X2端子具有如下功能：
“Xl—CM”接通一频率上升；
“Xl—CM”断开一频率保持或回复至原来的频率；
“X2-cM”接通一频率下降；
“X2-CM”断开一频率保持或回复至原来的频率。
如图1-2-13b所示。
升速和降速端子常写成“UP／D0WN”端子。
图1-2-13外接升、降速端子
a）外接升、降速端子接法b）功能示意图
2．用升、降速端子代替电位器
如图1-2-14所示，变频器输出频率的上升或下降，由按钮开关SB1和SB2来控制。
与电位器给定方式相比，升、降速端子给定具有如下优点：
图1-2-14用升降速端子给定代替电位器给定
a）电位器给定b）升降速端子给定
（1）寿命长电位器容易磨损，而按钮开关则不易损坏。
（2）调速精度高电位器给定属于模拟量给定，非但本身的调速精度较低，在远距离控制时，容易受线路电压降的影响而进一步降低精度。
升、降速端子给定是数字量给定，本身的调节精度较高，且在远距离控制时，不受线路电压降的影响。
（3）抗干扰能力强因为升、降速端子给定的控制信号是开关信号，故抗干扰能力比模拟量给定强得多。
（4）控制灵活如便于进行两地或多地控制和同步控制等。
（二）升速、降速端子的其他活用
1．两地控制
在实际生产中，常常需要在两个或多个地点都能对同一台电动机进行升、降速控制。
例如，某厂的锅炉风机在实现变频调速时，要求在炉前和楼上控制室都能调速等。
比较简单的方法是利用变频器输入控制端子中的升速端子和降速端子来实现。
如图1-2-15所示，将变频器输入端子中的X1和X2分别预置为升速端子和降速端子。
将两组按钮开关分别装在两个操作盒CA和CB内。
图1-2-15两地升降速控制
操作盒CA内装人按钮开关SB1、SB2和频率计FA；操作盒CB内装入按钮开关SB3、SB4和频率计FB。
将SB1和SB3并联，用于控制升速端子Xl。
则不论按SB2还是按SB3，变频器都能升速；
又将SB2和SB4并联，用于控制降速端子X2。
则不论按SB2，还是按SB4，变频器都能降速。
康沃CVF-G2系列变频器的模拟量输出信号为0～10V电压输出，则两个频率计FA和FB并联后接至“AM”和“AM-”之间。
2．恒压控制
有的用户希望使用他们所熟悉的电接点压力表来进行恒压供水控制，这种压力表在压力的上限位和下限位以及指针本身都有电接点。
比较直观，也比较价廉，又不必进行PID控制，用户较易掌握。
因此，为一部分用户所喜欢。
具体电路如图1-2-16所示，介绍如下：
图1-2-16利用升、降速端子进行恒压控制
首先，将变频器输入控制端中的Xl端子预置为升速（UP）端子；X2端子预置为降速（D0WN）端子。
将压力表的上限触点接至降速端子X2，当压力由于用水流量较小而升高，并超过上限值时，上限触点使X2-CM接通，变频器的输出频率下降，水泵的转速和流量也下降，从而使压力下降。
当压力低于上限值时，X2-CM断开，变频器的输出频率停止下降。
压力表的下限触点接至X1，当压力由于用水流量较大而降低，并低于下限值时，下限触点使Xl-CM接通，变频器的输出频率上升，水泵的转速和流量也上升，从而使压力升高，当压力高于下限值时，X1-CM断开，变频器的输出频率停止上升。
一般说来，供水系统对水压精度的要求较低，只要上、下限触点的位置安排适当，上述控制系统是能够满足要求的。
（三）多挡转速控制
1．多挡转速的安排
变频器的外接输入控制端子中，通过功能预置，可以将若干个（通常为2～4个）输入端作为多挡（3～16挡）转速控制端。
其转速的切换由外接开关器件的状态组合来实现，转速的挡次是按二进制的顺序排列的，故2个输入端可以组合成3或4挡（“0”状态不计时为3挡，“0”状态计入时为4挡）转速，3个输入端可以组合成7或8挡（“0”状态不计时为7挡，“0”状态计入时为8挡）转速，4个输入端可以组合成15或16挡（“0”状态不计时为15挡，“0”状态计人时为16挡）转速。
现以3个输入端为例，说明如下：
图1-2-17变频器的多档调速控制
如图1-2-17所示，假设输入端子Sl（X1）、S2（X2）、S3（X3）被预置为多挡转速的信号输入端，则通过继电器KA1、KA2、KA3的不同组合，可输入7挡（或8挡）转速信号。
由于3个端子是任选的，又由于每一个端子代表二进制数字中的一“位”。
因此，在把图1-2-17变频器的多挡转速控制3个端子预置为多挡转速功能时，必须注意它们的顺序。
通常，说明书中的“多挡转速端子1”为最低位；“多挡转速端子2”为较高位；“多挡转速端子3”为又高位；以此类推。
当S1预置为最低位、S2预置为中间位、S3预置为最高位时，转速挡次与各输入端状态之间的关系见表1-2-2。
2．需要预置的功能
在使用多挡转速功能时，须进行两步预置：
第一步：
通过预置，确定哪几个输入端子为多挡转速输入端子；
第二步：
预置与各挡转速对应的工作频率。
表1-2-2转速挡次与各输入端状态之间的关系
各输入端子状态
转速档次
S3（X3）
S2（X2）
S1（X1）
OFF
OFF
OFF
0
OFF
OFF
ON
1
OFF
ON
OFF
2
OFF
ON
ON
3
ON
OFF
OFF
4
ON
OFF
ON
5
ON
ON
OFF
6
ON
ON
ON
7
四、电动机的起动
（一）电动机的变频起动
1、起动方法变频器通电后，由继电器KA将FWD和CM之间接通，电动机即按预置的加速时间从“起动频率”开始起动，如图1-2-18a所示。
图1-2-18变频起动的特点与电流
a）变频起动b）起动特点c）起动电流
2、起动电流仍以4极电动机为例，假设在接通电源瞬间，将起动频率降至5Hz，则同步转速只有150r／min，转子绕组与旋转磁场的相对速度只有工频起动时的十分之一。
虽然，电动机的磁通仍接近或等于额定磁通Φ1N,但因转子绕组切割磁力线的速度很慢，故起动电流不大，如图1-2-18b所示。
如果在整个起动过程中，使同步转速与转子转速间的转差限制在一定范围内，则起动电流也将限制在一定范围内，如图1-2-18C所示。
3、起动过程变频起动过程中，电动机的机械特性曲线簇如图1-2-19a所示。
由图可知：
图1-2-19变频起动过程
a）机械特性曲线b）转速上升过程
1）在整个起动过程中的动态转矩很小，故升速过程将能保持平稳，减小了对生产机械的冲击。
2）转速的上升过程取决于用户预置的“加速时间”，用户可根据生产工艺的实际需要来决定加速过程。
3）电动机起动转矩的大小，可根据实际需要通过准确地预置变频器的功能来调整。
（二）加速时间与起动电流
1．加速时间的定义
多数变频器把加速时间定义为频率从0Hz上升到基本频率所需要的时间，用tA表示，如图1-2-20所示。
也有的变频器定义为频率从0Hz上升到最高频率所需要的时间，须注意阅读说明书。
2．加速时间对起动电流的影响
（1）加速时间长意味着频率上升较慢，如图1-2-21a所示，则旋转磁场的转速也缓慢上升，电动机的转子转速跟得上同步转速的上升，在起动过程中能够保持较小的转差，如图1-2-21b所示。
从而起动电流也较小，如图1-2-21c所示。
图1-2-20加速时间定义
a）频率显示b）加速时间定义
（2）加速时间短意味着频率上升较快，如图1-2-21d所示，旋转磁场的转速也迅速上升，如拖动系统的惯性较大，则电动机转子的转速将跟不上同步转速的上升，结果使转差增大，如图1-2-21e所示。
结果是，加速电流增大，甚至有可能因超过上限值IMN而跳闸，如图1-2-21f所示。
（3）预置加速时间的原则在生产机械的工作过程中，加速过程（或起动过程）属于从一种运行状态转换到另一种运行状态的过渡过程，在这段时间内，通常是不进行生产活动的。
因此，从提高劳动生产率的角度出发，加速时间应越短越好。
但如上述，如加速时间过短，容易因“过电流”而跳闸。
所以，预置加速时间的基本原则，就是在不过流的前提下，越短越好。
图1-2-21
升级会员 