熟悉功能识变频.docx
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熟悉功能识变频
第2讲熟悉功能识变频
２．１频率定义记分明
２．１．１ 基本频率电压从
图2－1 基本频率的定义
２．１．2 最高频率名、实同
图2－2 最高频率定义（键盘给定）
２．１．3 上限更比最高重
图2－3 上限频率与下限频率
图2－4 回避频率
２．１．4 发生谐振回避用
图2－5 载波频率的影响
２．１．5 载波频率酌情动
２．2 基本操作是调频
图2－6频率给定方式
２．2．１ 给定方式可以选
２．2．２对应关系有曲线
图2－7 基本频率给定线
１．基本频率给定线
２．任意频率给定线举例
图2－8 例1之频率给定线
实例给定信号为2～8Ｖ，对应的输出频率为０～５０Ｈｚ。
ｆBI──偏置频率G%──频率增益
不同变频器功能举例
富士
G11S
F03
最高输出频率
50Hｚ
F17
频率增益
133%
F18
偏置频率
－16.6Hｚ
英威腾
INVT
－G9
1－00
最大频率
50Hｚ
4－00
最小模拟给定信号
2V
4－01
最小给定信号对应的频率
0Hｚ
4－02
最大模拟给定信号
8V
4－03
最大给定信号对应的频率
50Hｚ
２．3升速降速稳又平
２．3．１起动电流能减小
图2－9工频起动
１．工频起动与变频起动
2．软起动与变频起动
图2－10 软起动与变频起动
图2－11升速时间与电流
3．升速时间与电流
4．升速方式
图2－12升速方式
ａ）线性方式 ｂ）S形方式 ｃ）半S形方式
２．3．２起动过程也可调
图2－13 起动前直流制动与起动频率
a）起动前直流制动 b）起动频率1 c）起动频率2
１．起动前直流制动与起动频率
２．暂停起动功能
图2－14暂停起动功能
a）从0Hz起动b）从fS起动 c）齿轮的工作特点
２．3．３降速须防电压跳
图２－15降速过程中的状态
１．降速过程中电动机和变频调速系统的状态
图2－16降速时间与直流电压
２．降速时间与直流电压
２．3．4直流制动爬行消
图2－17直流制动的原理与预置
１．直流制动的原理
２．直流制动的预置
变频器型号
功能码
功能内容
数据码范围
艾默生
TD3000
E2.10
直流制动起始频率
０.０～１０.０Ｈｚ
F2.11
直流制动电流
０～１５０％ＩN
F2.12
直流制动时间
0.0，0.0～30.0ｓ
三菱FR
－A540
Pｒ.10
直流制动动作频率
０.０～１２０Ｈｚ
Pｒ.11
直流制动动作时间
０.０～１０.０ｓ
Pｒ.12
直流制动电压
０～３０％ＵN
图2－18 停机方式
ａ）按预置时间减速停机 ｂ）自由制动 ｃ）减速停机加直流制动
２．3．5 停机方法也可挑
变频器型号
功能码
功能内容
数据码范围
森兰ＳＢ６１
F007
停车方式
0：
减速停机
1：
自由滑行停机
2：
减速停机＋直流制动
LG－ｉS5
FU1
－07
停止方式
0：
减速停机
1：
直流制动
2：
自由制动
ABB
－ACS800
21.03
停机功能选择
ＣＯＡＳＴ：
自由制动
ＲＡＭＰ：
减速停机
瓦萨CX
４.７
停车功能
0：
惯性停车
1：
斜坡停车
２．4拖动负载须有劲
２．4．１ 转矩补偿须适中（V∕F控制方式）
图2－19 重载时补偿正好
１．补偿正好
图2－20 轻载时补偿过分
2．补偿过分
3．数据举例
假设：
ｒ1＝０.２Ω，补偿量：
１９.２Ｖ
ƒX
Ｕ1X
ＩX
ΔＵX
Ｅ1X
Ｅ1X∕ƒX
５０Hz
３８０V
１００
２０
３６０
７.２
2Hz
（50∕25）
380∕25
＋19.2
＝15.2＋19.2
＝34.4V
１００
２０
１４.４
７.２
９０
１８
１６.４
８.２
８０
１６
１８.４
９.２
７０
１４
２０.４
１０.２
５０
１０
２４.４
１２.２
２０
４
３０.４
１５.２
图2－21转矩补偿与电动机电流
4．不同补偿程度的电流－转矩曲线
5．U∕f比预置不当的实例
图2－22 加大“转矩提升”来增大转矩
实例1 某塑料挤出机，改用变频调速后，每次“发泡”时都要堵转，怎么办？
实例2 有一台变频器，原来用在带式输送机上，后改用到风机上，起动时，频率上升到10Hｚ就因“过流”而跳闸，是什么原因？
图2－23 传输带与风机的转矩补偿与机械特性
２．4．2 矢量控制尽量用
1．无反馈矢量控制方式
图2－24 无反馈矢量控制方式
自测定功能（anto-tuning）
（1）艾默生ＴＤ３０００系列变频器
功能码用于实施自动检测：
“０”──不进行自动检测；
“１”──进行自动检测，步骤如下：
（１）预置电动机的铭牌数据（功能码Ｆ１.００～Ｆ１.０５）；
（２）将功能码Ｆ１.１０预置为“１”；
（３）按变频器键盘上的ＲＵＮ键，变频器将执行自动检测。
检测完毕后，自动转为“0”。
（3）安川Ｇ７系列变频器
功能码Ｔ１－０１预置自动检测的模式：
“０”──在旋转状态下进行自动检测，步骤如下：
（１）输入电动机的铭牌数据；
（２）使电动机与负载脱开；
（３）在变频器输出频率为０Ｈｚ时按ＲＵＮ键，使电动机在停机状态下通电约１ｍｉｎ；
４）升高变频器的输出频率，使电动机空转约１ｍｉｎ；
５）按ＳＴＯＰ键，终止自动检测。
矢量控制方式的适用范围
（１）矢量控制只能用于一台变频器控制一台电动机的情况下。
（２）电动机容量和变频器要求的配用电动机容量之间，最多只能相差一个档次。
（３）磁极数一般以２、４、６极为宜。
（４）特殊电动机不能使用矢量控制功能。
图2－25有反馈矢量控制方式
2．有反馈矢量控制方式
编码器的安装与接线
图2－26 旋转编码器的安装与接线
艾默生ＴＤ３０００系列变频器
功能码
功 能 含 义
数 据 码
Fｂ.00
选择编码器每转的脉冲数
（0～9999）ｐ∕ｒ
Ｆｂ.０１
选择编码器的旋转方向
“０”──正方向
“１”──反方向
２．5控制方法可设定
图2－27外接输入控制端
２．5．１各种信号可输入
1．输入端子的设置
功能码F5.01～F5.08预置X1～X8的功能，数据码是：
“0”──无功能（可以复选） “1”──多档转速1
“2”──多档转速2 “3”──多档转速3
“4”──多档加、减速1 “5”──多档加、减速2
“6”──外部故障常开输入 “7”──外部故障常闭输入
“8”──外部复位输入 “9”──正转点动控制
“10”──反转点动控制 “11”──自由停机控制
“12”──频率递增指令（UP） “13”──频率递减指令（DOWN）
“14”──UP∕DOWN设定器清除“15”──加、减速禁止指令
“16”──三线运行（自锁）控制
2．应用举例1──升速、降速端子
图2－28 升速、降速端子
艾默生ＴＤ３０００系列变频器
功能码
功 能 含 义
数据码
数 据 码 含 义
F5.01
输入端子X1功能
12
频率递增指令（UP）
F5.02
输入端子X1功能
13
频率递减指令（DOWN）
3．多档转速控制
图2－29 多档转速控制
艾默生ＴＤ３０００系列变频器
功能码
功 能 含 义
数据码
数据码含义
F5.01
输入端子X1功能
1
多档速度端子1
F5.02
输入端子X2功能
2
多档速度端子2
F5.03
输入端子X3功能
3
多档速度端子3
F2.24
多档频率1
ｆL～ｆH
第1档运行频率
F2.25
多档频率2
ｆL～ｆH
第2档运行频率
F2.26
多档频率3
ｆL～ｆH
第3档运行频率
F2.27
多档频率4
ｆL～ｆH
第4档运行频率
F2.28
多档频率5
ｆL～ｆH
第5档运行频率
F2.29
多档频率6
ｆL～ｆH
第6档运行频率
F2.30
多档频率7
ｆL～ｆH
第7档运行频率
２．5．２运行状态可输出
图2－30 外接输出端子安排示例
1．外接输出端子安排示例
图2－31 跳闸报警输出端的应用举例
2．跳闸报警输出端的应用举例
3．模拟量输出端的应用举例
某机械，最高运行频率为80Hｚ，所选变频器是三菱FR－A540系列变频器，输出信号为0～10V直流电压信号。
功能码
功 能 含 义
数据码
数据码含义
Pｒ.158
AM端子功能选择
1
显示输出频率
Pｒ.55
频率监视基准
80
10V与80Hｚ相对应
购买量程为10V的直流电压表，将面板修改为0～80Hｚ。
图2－32 模拟量输出端的应用举例
4．开关量输出端的应用举例
控制要求：
为了防止物料在传输带上堆积，传输带应首先起动，并且其运行频率到达30Hｚ以上时，搅拌机才开始运行；当变频器UF2的输出频率低于25Hｚ时，搅拌机应停止工作。
图2－33 开关量输出端的应用举例
选用富士G11S系列变频器
功能码
功 能 含 义
数据码
数据码含义
E21
Y2输出端子功能
2
Y2为“频率检测”信号
E31
频率检测值
30
输出频率高于30Hｚ时，Y2晶体管导通
E32
频率检测滞后值
5
输出频率降至25Hｚ时，Y2晶体管截止
图2－35ａ）中，ｆS为频率检测的设定值；Δｆ为解除时的滞后值；ｆR为解除频率值。
图2－34变频器的编程功能
２．5．3 程序控制可分步
实例──工业洗涤机的脱水程序
图2－35洗衣机甩干程序
功能预置（采用富士G11S系列变频器）
功能码
功能名称
数据码
数 据 码 含 义
C21
程序运行
0
运行一个循环后停止
C22
程序步1
180 F 1
运行180ｓ，正转，加速时间1
C23
程序步2
120 F 2
运行120ｓ，正转，加速时间2
C24
程序步3
120 F 3
运行120ｓ，正转，加减速时间3
F07
加速时间1
30ｓ
E10
加速时间2
20ｓ
E12
加速时间3
15ｓ
E13
减速时间3
30ｓ
2．6比例、积分控制灵
2．6．１自动调整用闭环
图2－36闭环控制的目的
１．闭环控制的目的
图2－37空气压缩机恒压控制系统图
２．空气压缩机恒压控制系统图
设：
ＸT为目标信号，其大小与所要求的储气罐压力相对应；
ＸF为压力变送器的反馈信号。
则：
变频器输出频率ƒX的大小由合成信号（ＸT－ＸF）决定。
如ｐ＞ｐset：
则ＸF＞ＸT→（ＸT－ＸF）＜０
→ƒX↓
→ｐ↓
→直至（ＸF≈ＸT）为止。
反之，如ｐ＜ｐset：
则ＸF＜ＸT→（ＸT－ＸF）＞０
→ƒX↑
→ｐ↑
→直至（ＸF≈ＸT）为止。
２．6．２又快又稳ＰＩＤ搬
图2－38上述控制过程的矛盾
１．问题的提出
图２－３９比例放大前后各量间的关系
图2－39引入比例增益（Ｐ）
２．比例增益环节（Ｐ）
比例增益与静差的关系
XG
4V
KP
10
100
1000
10000
100000
ε＝XT－XF
0.4
0.04
0.004
0.0004
0.00004
P过大与振荡
图2－41 Ｉ、Ｄ的作用
图2－40 P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2－42比例带与比例增益
5．比例带的概念
２．6．３目标要受量程管
１．传感器的接线
（１）使用远传压力表
图2－43远传压力表的接法
（２）使用压力传感器
图2－44 压力传感器接法
图2－45目标值的确定
２．目标值的确定
３．调试
图2－46ＰＩＤ的拖动调试
（１）手动调试
（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。
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