變頻器基本功能

1、變頻器基本功能第1頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能變頻器頻率預(yù)置第2頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能2.1.2 極限頻率極限頻率包括 基本頻率fb：有兩種定義方法: 1)和輸出最高電壓對(duì)應(yīng)的頻率（工頻50Hz）。 2）輸出電壓等于額定電壓時(shí)的最小輸出頻率。絕大多數(shù)情況下，基本頻率都等于電動(dòng)機(jī)的額定頻率。由fb確定U/f模式曲線(xiàn)。2.最高頻率fmax：變頻器允許輸出的最高頻率。對(duì)應(yīng)最大給定信號(hào)的輸出頻率，大多數(shù)情況下最高頻率fmax等于基本頻率fb。（如有的變頻器工作在80Hz， fmax=80Hz）第3

2、頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能3上限頻率fH和下限頻率fL 電動(dòng)機(jī)在有些的場(chǎng)合應(yīng)用時(shí)，其轉(zhuǎn)速應(yīng)該在一定范圍內(nèi)，超出此范圍會(huì)造成事故或損失。上限頻率fH：允許變頻器輸出的最高頻率。下限頻率fL：允許變頻器輸出的最低頻率。設(shè)置 fH、fL后變頻器的輸入信號(hào)與輸出頻率之間的關(guān)系如圖 第4頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能加速時(shí)間和減速時(shí)間 變頻器驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)采用低頻起動(dòng)，為了保證電動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)而又不過(guò)流，變頻器須設(shè)定加速時(shí)間。電動(dòng)機(jī)減速時(shí)間與其拖動(dòng)的負(fù)載有關(guān)，有些負(fù)載對(duì)減速時(shí)間有嚴(yán)格要求（舉例：水泵），變頻器

3、須設(shè)定減速時(shí)間。1加速時(shí)間和減速時(shí)間的理論定義(兩種定義方法) 其一：變頻器輸出頻率從0上升到基本頻率 所需要的時(shí)間，稱(chēng)為加速時(shí)間；變頻器輸出頻率從基本頻率 下降至0所需要的時(shí)間，稱(chēng)為減速時(shí)間。第5頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能其二：變頻器輸出頻率從0上升到最高頻率fmax所需要的時(shí)間，稱(chēng)為加 速時(shí)間；變頻器輸出頻率從最高頻率fmax下降至0所需要的時(shí)間，稱(chēng)為減速時(shí)間。第6頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能3加速時(shí)間設(shè)定的原則及方法 加速時(shí)間設(shè)定原則：兼顧起動(dòng)電流和起動(dòng)時(shí)間，一般情況下負(fù)載重時(shí)加速時(shí)間長(zhǎng)

4、，負(fù)載輕時(shí)加速時(shí)間短。 加速時(shí)間設(shè)置方法：用試驗(yàn)的方法，使加速時(shí)間由長(zhǎng)而短，一般使起動(dòng)過(guò)程中的電流不超過(guò)額定電流的1.1倍為宜。有些變頻器還有自動(dòng)選擇最佳加速時(shí)間的功能。第7頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能4減速時(shí)間設(shè)定的必要性及設(shè)置原則 重負(fù)載制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)電流大可能損壞電路，設(shè)置合適的減速時(shí)間，可減小制動(dòng)電流；水泵制動(dòng)時(shí)，快速停車(chē)會(huì)造成管道“空化”現(xiàn)象，損壞管道。 減速時(shí)間的設(shè)定原則：兼顧制動(dòng)電流和制動(dòng)時(shí)間，保證無(wú)管道“空化”現(xiàn)象。 5變頻器在不同的段速可設(shè)置不同的加減速時(shí)間。第8頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變

5、頻器基本功能加速曲線(xiàn)和減速曲線(xiàn)1加速曲線(xiàn)有三種加速曲線(xiàn)：(1) 線(xiàn)性上升方式 頻率隨時(shí)間呈正比的上升，適用于一般要求的場(chǎng)合。(2) S型上升方式 先慢、中快、后慢，起動(dòng)、制動(dòng)平穩(wěn)，適用于傳送帶、電梯等對(duì)起動(dòng)有特殊要求的場(chǎng)合。(3) 半S型上升方式 正(下)半S型上升方式：適用于大慣性負(fù)載。反(上)半S型上升方式：適用于泵類(lèi)和風(fēng)機(jī)類(lèi)負(fù)載。2減速曲線(xiàn)與加速曲線(xiàn)類(lèi)似第9頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能3組合曲線(xiàn)的設(shè)置根據(jù)不同的機(jī)型可分為三種情況：(1) 只能預(yù)置加、減速的方式，曲線(xiàn)形狀由變頻器內(nèi)定，用戶(hù)不能自由設(shè)置。(2) 用戶(hù)可選擇不同加、減速時(shí)間的S

6、區(qū)（如0.2S、0.5S、1S等）。(3) 用戶(hù)可在一定的非線(xiàn)性區(qū)內(nèi)設(shè)置時(shí)間的長(zhǎng)短。第10頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能2.1.4 回避頻率（跳躍頻率、跳轉(zhuǎn)頻率） 1.回避頻率的概念：變頻器跳過(guò)而不運(yùn)行的頻率，一般情況下一個(gè)系統(tǒng)可設(shè)三個(gè)以上。 2設(shè)置回避頻率的必要性：避免系統(tǒng)共振。 3設(shè)置回避頻率的方法 1)設(shè)定回避頻率的上端和下端頻率，如43Hz、39Hz，則回避39Hz43Hz； 2)設(shè)定回避頻率值和回避頻率的范圍，如41Hz、3Hz，則回避38Hz44Hz； 3) 只設(shè)定回避頻率，回避頻率范圍由變頻器內(nèi)定。第11頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5

7、月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能應(yīng)用案例：有一軸流鼓風(fēng)機(jī)，原來(lái)由三相異步電動(dòng)機(jī)恒速驅(qū)動(dòng)，后來(lái)為了節(jié)能，由變頻器調(diào)速控制。變頻器在調(diào)速運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的聲音不對(duì)，有共振現(xiàn)象。后停機(jī)檢查，沒(méi)發(fā)現(xiàn)安裝及部件有松動(dòng)現(xiàn)象。啟動(dòng)變頻器，將頻率控制電位器控制電壓逐漸加大，觀察風(fēng)機(jī)的反應(yīng)。當(dāng)變頻器的頻率調(diào)到40Hz左右，風(fēng)機(jī)發(fā)抖，即風(fēng)機(jī)在40Hz產(chǎn)生了共振。利用變頻器的回避頻率功能，將3941Hz頻率回避掉，風(fēng)機(jī)工作正常。第12頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能2.1.5 段速頻率設(shè)置功能1段速控制功能有些設(shè)備要求不同時(shí)間段對(duì)應(yīng)的輸出頻率不同，即有

8、多個(gè)速度段。段速控制是通用變頻器的基本功能。（舉例說(shuō)明，見(jiàn)圖）。2段速功能的設(shè)置與執(zhí)行段速功能的設(shè)置有兩種方法： 按程序運(yùn)行 是通過(guò)向變頻器預(yù)置編制好的程序，讓變頻器按編制的程序運(yùn)行。 設(shè)置和執(zhí)行步驟為：設(shè)置段速頻率設(shè)置段速時(shí)間設(shè)置加速時(shí)間設(shè)置減速時(shí)間設(shè)置運(yùn)轉(zhuǎn)方向設(shè)置段速程序運(yùn)行模式（按運(yùn)行鍵啟動(dòng)運(yùn)行）第13頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能2）由外端子控制段速運(yùn)行變頻器的輸出轉(zhuǎn)速和運(yùn)行時(shí)間由外端子控制。主要問(wèn)題是將三端子控制轉(zhuǎn)換為分檔控制，才能適應(yīng)工程的應(yīng)用。第14頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能2.1

9、.6 頻率增益和頻率偏置功能 1頻率增益 頻率增益: 輸出頻率與輸入模擬控制信號(hào)的比率，即f/X。 輸入模擬控制信號(hào)指由模擬控制端子輸入的信號(hào)，電壓05V，010V；電流420mA。 設(shè)置頻率增益功能的目的： 1）使在相同的輸入信號(hào)作用下，各個(gè)變頻器的輸出頻率不同，主要用于控制多臺(tái)變頻器的比例運(yùn)行。 2）設(shè)置相同的頻率增益，使多臺(tái)電動(dòng)機(jī)同速運(yùn)行。第15頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能2頻率偏置 是指輸入頻率控制信號(hào)和輸出頻率曲線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)，存在初始值。分為正向偏置和反向偏置兩種情況。 正向偏置：輸入模擬信號(hào)為0時(shí)輸出頻率大于0； 反向偏置: 輸入模擬

10、信號(hào)大于某一值時(shí)才有輸出頻率。 設(shè)置頻率偏置的目的：1)配合頻率增益調(diào)整多臺(tái)變頻器聯(lián)動(dòng)的比例精度；2)作為防止噪聲干擾的措施。 頻率增益曲線(xiàn)是以原點(diǎn)為軸轉(zhuǎn)動(dòng)； 頻率偏置是以頂點(diǎn)為軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 說(shuō)明：頻率增益和頻率偏置 的叫法不統(tǒng)一，但表示的概念相同。第16頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能2.1.7 載波頻率設(shè)置1載波頻率可以在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。115kHz 變頻器在出廠時(shí)都設(shè)置一個(gè)較佳的頻率，沒(méi)有必要時(shí)可以不作調(diào)整。2載波頻率過(guò)高和過(guò)低的危害：載波頻率低，會(huì)增大諧波分量，加大電動(dòng)機(jī)噪聲（電動(dòng)機(jī)有刺耳噪聲）；載波頻率高時(shí)，功率模塊的功率損耗增大，輸出

11、電壓的變化率增大，對(duì)電動(dòng)機(jī)絕緣影響較大。高頻段載波頻率高，開(kāi)關(guān)器件工作頻率會(huì)升高。輻射干擾增強(qiáng)。3. 載波頻率的選擇原則：電動(dòng)機(jī)功率越大，載波頻率越低；變頻器輸出線(xiàn)越長(zhǎng)，載波頻率越低；電動(dòng)機(jī)噪聲或振動(dòng)較大時(shí)要考慮載波頻率的影響。第17頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能2.1.8 U/f 控制曲線(xiàn)選擇 U/f控制方式是指在變頻調(diào)速過(guò)程中為了保持主磁通的恒定，而使U/f=常數(shù)的控制方式，這是變頻器的基本控制方式。 每種變頻器內(nèi)均有數(shù)條U/f曲線(xiàn)可供選擇，有些曲線(xiàn)由數(shù)段組成，每段U/f值有差異。 要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是如果沒(méi) 有特殊需要fb要選擇50Hz。第18頁(yè)

12、，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能2.1.9 轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償功能常用的補(bǔ)償方法：1在額定電壓和基本頻率下線(xiàn)性補(bǔ)償 起動(dòng)電壓從0提升到最大值的20%，通過(guò)步進(jìn)的方法設(shè)置。第19頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能2在額定電壓和基本頻率下分段補(bǔ)償 起動(dòng)過(guò)程中分段補(bǔ)償，有正補(bǔ)償、負(fù)補(bǔ)償兩種。 正補(bǔ)償：補(bǔ)償曲線(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)U/f曲線(xiàn)的上方，適用于高轉(zhuǎn)矩起動(dòng)運(yùn)行的場(chǎng)合。負(fù)補(bǔ)償：補(bǔ)償曲線(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)U/f曲線(xiàn)的下方，適用于低轉(zhuǎn)矩起動(dòng)運(yùn)行的場(chǎng)合。使用時(shí)通過(guò)預(yù)置調(diào)用。第20頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基

13、本功能3平方率補(bǔ)償 補(bǔ)償曲線(xiàn)為拋物線(xiàn)，低頻時(shí)在標(biāo)準(zhǔn)U/f曲線(xiàn)的下方，高頻時(shí)在標(biāo)準(zhǔn)U/f曲線(xiàn)的上方，多用于風(fēng)機(jī)和泵類(lèi)負(fù)載的補(bǔ)償，達(dá)到節(jié)能運(yùn)行的目的。通過(guò)步進(jìn)的方法設(shè)置。第21頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償實(shí)例 工程實(shí)例1 某廠兩臺(tái)料漿泵配用90kW電機(jī)，額定電流為164A。選用富土FRN90P9S一4CE變頻器，額定電流176A。在系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程中頻率約在12Hz時(shí)電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)，隨后變頻器過(guò)流跳閘，啟動(dòng)失敗數(shù)次。 檢查設(shè)定參數(shù)，變頻器轉(zhuǎn)矩提升保持為出廠設(shè)定值0.1，轉(zhuǎn)矩提升功能設(shè)定為強(qiáng)減轉(zhuǎn)矩特性。由于該系統(tǒng)工藝流程影響，出口存有初始?jí)毫?，致使?/p>

14、漿泵啟動(dòng)力矩增大，造成電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)失敗，故應(yīng)將轉(zhuǎn)矩提升碼改為0.0，選擇了自動(dòng)轉(zhuǎn)矩提升模式，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)正常。第22頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能工程實(shí)例2 某廠平盤(pán)過(guò)濾機(jī)配用15kW電動(dòng)機(jī)，選用富士FRN22G9S變頻器控制。調(diào)試中采取增大過(guò)載值(1.5倍)的方法完成啟動(dòng)。試車(chē)時(shí)因轉(zhuǎn)矩提升設(shè)置過(guò)高而發(fā)生過(guò)載保護(hù)動(dòng)作(實(shí)際負(fù)載轉(zhuǎn)矩較小)。因增大過(guò)載值使系統(tǒng)的保護(hù)性能下降。 后采用變頻器的自動(dòng)轉(zhuǎn)矩提升功能，變頻器在啟動(dòng)過(guò)程中根據(jù)負(fù)載情況自動(dòng)給出提升值，順利地完成了平盤(pán)過(guò)濾機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程。說(shuō)明：以上兩例均為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩提升設(shè)置不當(dāng)引起起動(dòng)失敗，富士變頻器具有轉(zhuǎn)

15、矩自動(dòng)提升功能，設(shè)置為該功能變頻器可自動(dòng)的根據(jù)起動(dòng)情況調(diào)整輸出轉(zhuǎn)矩，完成起動(dòng)過(guò)程。第23頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能3工程實(shí)例3 案例現(xiàn)象： 某水泥回轉(zhuǎn)窯配用電機(jī)為Y315L28、110kW，選用美國(guó)A-B公司1336s-B250HP變頻器驅(qū)動(dòng)。試車(chē)時(shí)，水泥回轉(zhuǎn)窯啟動(dòng)正常，但下料后停止再啟動(dòng)時(shí)，頻率約在10Hz左右總是因電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)造成變頻器過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作，最大電流高達(dá)530A。分析其原因是水泥回轉(zhuǎn)窯帶物料啟動(dòng)時(shí)因物料堆積角大，啟動(dòng)時(shí)造成負(fù)載偏心，增大了回轉(zhuǎn)窯的啟動(dòng)阻轉(zhuǎn)矩而啟動(dòng)失敗。第24頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第

16、二章：變頻器基本功能參數(shù)調(diào)試：調(diào)整變頻器壓頻比Uf為37Hz時(shí)輸出額定電壓，啟動(dòng)成功（對(duì)轉(zhuǎn)矩提升的概念不清，改變?cè)搮?shù)是錯(cuò)誤的，因?yàn)樵搮?shù)提升高頻段轉(zhuǎn)矩，見(jiàn)圖）。但完成啟動(dòng)后變頻器進(jìn)入恒功率運(yùn)行，因電動(dòng)機(jī)磁通過(guò)大導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)鐵芯飽和發(fā)熱，20Hz時(shí)電流高達(dá)380A，無(wú)功電流約占80（因電流過(guò)大發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題）。實(shí)際測(cè)試得出回轉(zhuǎn)窯啟動(dòng)后的正常運(yùn)行負(fù)荷只有30，為此，只要在13基頻以下的低速區(qū)間設(shè)置足夠的轉(zhuǎn)矩提升，在其他頻率段基本保持恒轉(zhuǎn)矩下Uf曲線(xiàn)的斜率，是能夠完成回轉(zhuǎn)窯調(diào)速控制的（通過(guò)分析使用說(shuō)明書(shū)，搞明白了轉(zhuǎn)矩提升的意義）。通過(guò)反復(fù)調(diào)整轉(zhuǎn)矩提升參數(shù)， 解決了回轉(zhuǎn)窯啟動(dòng)和運(yùn)行中的問(wèn)題。第25頁(yè)，共5

17、6頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能2.1.110 節(jié)能運(yùn)行控制功能1節(jié)能運(yùn)行是指變頻器將檢測(cè)到的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)與變頻器中儲(chǔ)存的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)的參數(shù)進(jìn)行比較，從而自動(dòng)給出最佳工作電壓的過(guò)程。2變頻器預(yù)置為節(jié)能運(yùn)行時(shí)，必須滿(mǎn)足的條件：(1) 變頻器中已儲(chǔ)存有標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)參數(shù)，且配用的電動(dòng)機(jī)與標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)參數(shù)相吻合。若兩者相差較大，必須根據(jù)實(shí)際電動(dòng)機(jī)的參數(shù)重新預(yù)置。(2) 變頻器節(jié)能運(yùn)行時(shí)，動(dòng)態(tài)性能較差，因此多用于轉(zhuǎn)矩較穩(wěn)定的負(fù)載中。(3) 節(jié)能運(yùn)行只能用于U/f控制方式下，不能用于矢量控制方式。3. 節(jié)能運(yùn)行的預(yù)置方法：“有”或“無(wú)”；有的還需預(yù)置搜索范圍、搜索周期、搜

18、索電壓增量等參數(shù)。節(jié)能運(yùn)行多用于恒壓供水系統(tǒng)，這也是風(fēng)機(jī)水泵專(zhuān)用變頻器的特有功能。第26頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能2.1.11 電壓自動(dòng)調(diào)整功能（AVR）電壓自動(dòng)調(diào)整功能是指電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)，為了保持電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩不變而自動(dòng)調(diào)整變頻器輸出電壓和頻率的功能。此功能可根據(jù)需要設(shè)置為“有”或“無(wú)”。第27頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能2.1.12 轉(zhuǎn)差補(bǔ)償功能1轉(zhuǎn)差補(bǔ)償：當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨著負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加(降低)而下降(升高)時(shí)，變頻器的輸出頻率自動(dòng)升高(降低)，以補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的過(guò)程。 2轉(zhuǎn)差補(bǔ)償?shù)哪康模?/p>

19、提高電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制精度。3轉(zhuǎn)差補(bǔ)償?shù)脑O(shè)定范圍一般為010Hz。第28頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能矢量控制功能變頻器矢量控制功能只設(shè)置“用”或“不用”即可。設(shè)置矢量控制功能時(shí)應(yīng)符合以下條件：(1) 變頻器只能連接一臺(tái)電動(dòng)機(jī)；(2) 電動(dòng)機(jī)應(yīng)使用變頻器廠家的原配電動(dòng)機(jī)，若不是原配電動(dòng)機(jī)，應(yīng)先進(jìn)行自整定操作（自整定操作必須在空載狀態(tài)下進(jìn)行）；(3) 所配備電動(dòng)機(jī)的容量比應(yīng)配備電動(dòng)機(jī)的容量最多小一個(gè)等級(jí)；(4) 變頻器與電動(dòng)機(jī)之間的電纜長(zhǎng)度應(yīng)不大于50m。(5) 變頻器與電動(dòng)機(jī)之間接有電抗器時(shí)，應(yīng)使用變頻器的自整定功能改寫(xiě)數(shù)據(jù)。第29頁(yè)，共56頁(yè)，2

20、022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能工程應(yīng)用案例：TD3100變頻器閉環(huán)電流異常1.問(wèn)題描述：愛(ài)默生TD3100變頻器驅(qū)動(dòng)一個(gè)電梯曳引機(jī)負(fù)載,電動(dòng)機(jī)功率為7.5kW,額定電壓為380V,額定電流為15.4A,額定轉(zhuǎn)速為1440r/min,額定頻率為50Hz。變頻器在開(kāi)環(huán)方式下運(yùn)行正常,閉環(huán)矢量運(yùn)行電流異常偏大;在接入編碼器后,用戶(hù)測(cè)量PG電壓為6（正常值為12V），懷疑是PG編碼器或者接口板故障第30頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能接線(xiàn)圖：第31頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能

21、編碼器接線(xiàn)第32頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能2.問(wèn)題處理：在接入編碼器后，用戶(hù)測(cè)量PG電壓為6V，懷疑是編碼器故障引起接口板被燒。因此，首先檢查接口板，檢查電壓和輸入阻抗均正常。經(jīng)事后檢查，原來(lái)是用戶(hù)萬(wàn)用表有問(wèn)題，誤認(rèn)為接口板被燒。據(jù)用戶(hù)說(shuō)，電動(dòng)機(jī)已經(jīng)進(jìn)行調(diào)諧，且變頻器顯示調(diào)諧結(jié)束。檢查電動(dòng)機(jī)銘牌輸入正確，由于已經(jīng)連接電梯設(shè)備，暫未重新調(diào)諧。檢查F1.00(PG脈沖數(shù))輸入正確。檢查PG接線(xiàn)正確，布線(xiàn)較規(guī)范，PG連接良好。用示波器觀察PG脈沖，方波較好，幅值正常。再次懷疑調(diào)諧有誤，卸下負(fù)載后重新調(diào)諧，變頻器運(yùn)行正常。第33頁(yè)，共56頁(yè)，2022

22、年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能變頻器開(kāi)環(huán)運(yùn)行正常，說(shuō)明變頻器沒(méi)有問(wèn)題。閉環(huán)運(yùn)行電流異常主要有兩個(gè)原因:電動(dòng)機(jī)調(diào)諧有誤和脈沖編碼器故障。檢查編碼器脈沖正常，重新進(jìn)行電動(dòng)機(jī)調(diào)諧后運(yùn)行正常，說(shuō)明還是用戶(hù)調(diào)諧有誤。在矢量控制運(yùn)行時(shí)，必須先要進(jìn)行電動(dòng)機(jī)參數(shù)調(diào)諧，以獲得被控電動(dòng)機(jī)的準(zhǔn)確參數(shù)（自動(dòng)調(diào)諧也稱(chēng)為自學(xué)習(xí)功能）。在執(zhí)行自動(dòng)調(diào)諧前，必須脫開(kāi)電動(dòng)機(jī)與機(jī)械負(fù)載的連接，使電動(dòng)機(jī)處于完全空載狀態(tài)。如果不進(jìn)行調(diào)諧或者調(diào)諧參數(shù)不準(zhǔn)，就會(huì)出現(xiàn)一些意想不到的結(jié)果。第34頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能2.1.14 正反轉(zhuǎn)控制功能1交流異步電動(dòng)機(jī)的

23、轉(zhuǎn)向與交流電的相序有關(guān)，正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)控制只是相對(duì)而言。2正反轉(zhuǎn)控制方法：由操作面板上的正轉(zhuǎn)鍵(FWD)、反轉(zhuǎn)鍵(REV)控制；或由外端子FWD端子、REV端子與COM端子的閉合控制。第35頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能2.1.15 點(diǎn)動(dòng)控制（寸動(dòng)控制）1點(diǎn)動(dòng)控制 點(diǎn)一下按鍵或按鈕，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行一下的控制方式（機(jī)床對(duì)刀、起重設(shè)備等都要有此功能）。2點(diǎn)動(dòng)控制功能的設(shè)定 先設(shè)置點(diǎn)動(dòng)頻率，再設(shè)置點(diǎn)動(dòng)控制端子。當(dāng)點(diǎn)動(dòng)控制端子閉合時(shí)點(diǎn)動(dòng)功能有效。用正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)端子控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行。每次點(diǎn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)都在設(shè)定的頻率下運(yùn)行。第36頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月

24、20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能2.1.16 制動(dòng)控制1.制動(dòng)電阻制動(dòng) 要求變頻器安裝制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻。2.直流制動(dòng)（能耗制動(dòng)）要求：直流制動(dòng)和制動(dòng)電阻制動(dòng) 相配合，起始階段由制動(dòng)電阻制動(dòng) ，當(dāng)頻率下降到一定時(shí)間時(shí)給定子加直流電。變頻器需要預(yù)置的參數(shù)有：制動(dòng)起始頻率fDB直流制動(dòng)電壓UDB（加在定子上的電壓）。3.啟動(dòng)前制動(dòng)：風(fēng)機(jī)類(lèi)負(fù)載在啟動(dòng)前如果反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，可設(shè)置啟動(dòng)前制動(dòng)，相定子通入短時(shí)間直流電流。第37頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能案例11：TD3100滿(mǎn)載時(shí)報(bào)過(guò)壓故障1.問(wèn)題描述老系統(tǒng)改造項(xiàng)目,用TD3100-4T015

25、0E變頻器驅(qū)動(dòng)一臺(tái)15kW、原日本產(chǎn)繞線(xiàn)式電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)參數(shù)為:15kW,380W/33A,945r/min。變頻器曳引機(jī)速度為1m/s,編碼器為1024PPR,外接三菱PLC進(jìn)行多段速選擇、開(kāi)關(guān)門(mén)和其他安全控制。根據(jù)變頻器參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,在非滿(mǎn)載情況下,工作正常;當(dāng)做滿(mǎn)載測(cè)試時(shí),電梯下行時(shí)變頻器一啟動(dòng)就報(bào)E005（過(guò)壓）故障。第38頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能2.問(wèn)題處理查看歷史故障記錄,顯示母線(xiàn)電壓為直流782V,可以確認(rèn)是過(guò)壓導(dǎo)致運(yùn)行異常。璣場(chǎng)檢查制動(dòng)電阻接線(xiàn)正確,懷疑制動(dòng)電阻選擇不合適。據(jù)用戶(hù)反映:原先配的電阻為兩個(gè)42/2kW并聯(lián)（并聯(lián)

26、后21/4KW）,由于現(xiàn)場(chǎng)工程師認(rèn)為電阻太小,增大為8/1.2kW四個(gè)串聯(lián)（32/4.8KW）。所以,改回原來(lái)的40/2kW兩個(gè)并聯(lián),故障被消除。但感到電阻溫度較高.故再用兩個(gè)并聯(lián)的8/1.2kW進(jìn)行串聯(lián)（4+21=25）。最后將負(fù)載加大到120%額定負(fù)載,電梯運(yùn)行正常。第39頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能3.案例分析本案例故障是由于制動(dòng)電阻使用不當(dāng)所致（阻值偏大）。對(duì)于電梯這類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)合的負(fù)載,空載下行或者重載上行時(shí)電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài),沒(méi)有能量回饋;而空載上行或者重載下行時(shí)處于發(fā)電狀態(tài),如圖8-12所示。鑒別電動(dòng)機(jī)狀態(tài)的最簡(jiǎn)單方法就是觀察、測(cè)量變

27、頻器的直流母線(xiàn)電壓。如發(fā)現(xiàn)該電壓值一直向上攀升,則可以認(rèn)為在此階段電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)。若此時(shí)制動(dòng)電阻阻值偏大,回饋能量得不到及時(shí)釋放,則變頻器報(bào)過(guò)壓故障。第40頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能變頻器制動(dòng)示意圖：第41頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能過(guò)載保護(hù)功能1對(duì)變頻器自身的保護(hù)功能 過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)功率、斷電、其他故障等均可進(jìn)行自動(dòng)保護(hù)，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，甚至自動(dòng)跳閘斷電。變頻器在出現(xiàn)過(guò)載及故障時(shí)，一方面由顯示屏發(fā)出文字報(bào)警信號(hào)，一方面由接點(diǎn)開(kāi)關(guān)輸出報(bào)警信號(hào)；當(dāng)故障排除后，要由專(zhuān)用的復(fù)位控制指令復(fù)位，變頻

28、器方可重新工作。2對(duì)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)功能(1) 電子熱繼電器 監(jiān)視變頻器的輸出電流，只能接一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。(2) 應(yīng)用時(shí)：先設(shè)置功能是否有效，再設(shè)置具體參數(shù)。參數(shù)設(shè)置是動(dòng)作電流與變頻器額定電流的百分比，動(dòng)作電流要按電動(dòng)機(jī)的額定電流進(jìn)行設(shè)置。第42頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能2.1.18 瞬時(shí)停電再起動(dòng)功能 瞬時(shí)停電再起動(dòng)功能：是指電源瞬間停電又很快恢復(fù)供電的情況下，變頻器是繼續(xù)停止輸出，還是自動(dòng)重起。可根據(jù)具體使用情況選擇“瞬時(shí)停電后不起動(dòng)”或“瞬時(shí)停電后再起動(dòng)”。(1) 瞬時(shí)停電后不起動(dòng) 瞬時(shí)停電后繼續(xù)停止輸出，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。電源正常輸入復(fù)位信號(hào)才

29、會(huì)重新起動(dòng)第43頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能(2) 瞬時(shí)停電后再起動(dòng) 瞬間停電又很快恢復(fù)供電后，變頻器自動(dòng)重起。自動(dòng)重起時(shí)的輸出頻率可根據(jù)不同的負(fù)載進(jìn)行預(yù)置，大慣性負(fù)載，以原速重新起動(dòng)；小慣性負(fù)載，以較低頻率重新起動(dòng)。(3) 瞬時(shí)停電后跟蹤再起動(dòng) 瞬時(shí)停電后變頻器輸出搜索信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速后，變頻器以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速輸出頻率，使電動(dòng)機(jī)同速再啟動(dòng)。第44頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能應(yīng)用案例：有一企業(yè)，用變頻器改造了一臺(tái)關(guān)鍵設(shè)備，設(shè)備改造完后，經(jīng)過(guò)調(diào)試，運(yùn)行良好。有一天，在廠內(nèi)一臺(tái)大型電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)

30、時(shí)，變頻器跳閘停機(jī)。因此時(shí)變頻器無(wú)人看管，變頻器為何跳閘也不清楚。復(fù)位后重新啟動(dòng)，變頻器工作正常。幾天后，變頻器又出現(xiàn)跳閘，給生產(chǎn)造成了很大損失。因該企業(yè)初次使用變頻器，以為變頻器有了問(wèn)題，請(qǐng)廠家技術(shù)員過(guò)來(lái)排除故障。 廠家技術(shù)員根據(jù)操作人員的講述，調(diào)出了變頻器的瞬時(shí)停電再起動(dòng)程序，發(fā)現(xiàn)該程序?yàn)槌鰪S設(shè)置：“變頻器瞬時(shí)停電后不再啟動(dòng)”。既將該程序修改為“瞬時(shí)停電后以較低頻率再啟動(dòng)”，以后再?zèng)]有發(fā)生瞬時(shí)停電跳閘現(xiàn)象。第45頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能2.1.9 PID控制功能1PID是比例(P)、積分(I)、微分(D)調(diào)節(jié)器的總稱(chēng)。比例調(diào)節(jié)器：指同相

31、比例放大器或反相比例放大器，其調(diào)節(jié)速度快、線(xiàn)性好，但存在靜差。積分調(diào)節(jié)器：無(wú)靜差，但反饋滯后。微分調(diào)節(jié)器：反應(yīng)速度快。三者結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短就構(gòu)成了PID調(diào)節(jié)器。第46頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能2PID控制是閉環(huán)過(guò)程控制。變頻器的PID功能一般內(nèi)置在變頻器中，使用時(shí)通過(guò)功能參數(shù)預(yù)置。PID的輸入信號(hào)一般由壓力傳感器、速度傳感器、流量傳感器等反饋獲取，PID的輸出信號(hào)應(yīng)接在變頻器的輸入模擬控制端子上。所控制的物理量由傳感器的種類(lèi)決定。第47頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能3. PID控制需設(shè)置的物理量1

32、）變頻器預(yù)置為PID運(yùn)行2）預(yù)置比例運(yùn)行增益P的參數(shù)值3）預(yù)置積分I的參數(shù)值4）預(yù)置微分D的參數(shù)值5）給定目標(biāo)量：目標(biāo)量就是需要控制的物理量（壓力、流量、速度等）折算到變頻器電壓控制端的電壓值。4.PID控制原來(lái)設(shè)置的加減速時(shí)間無(wú)效，由PID運(yùn)算曲線(xiàn)取代第48頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能2.2 變頻器的外端子 主電路的端子 1交流電源輸入端子R、S、T 2逆變輸出端子U、V、W 連接交流電動(dòng)機(jī)，因此處輸出的是與正弦交流電等效的高頻脈沖調(diào)制波，使用中需注意以下幾點(diǎn)： (1) 變頻器的輸出端不能連接進(jìn)相電容或電涌吸收器； (2) 變頻器與電動(dòng)機(jī)之間的連線(xiàn)不能很長(zhǎng)，因?qū)Ь€(xiàn)的分布電容會(huì)產(chǎn)生高頻漏電流。一般3.7kW以下電動(dòng)機(jī)，連線(xiàn)不超過(guò)50m；3.7kW以上電動(dòng)機(jī)，連線(xiàn)不超過(guò)100m。 (3) R、S、T和U、V、W端不能錯(cuò)接，如果接錯(cuò)，變頻器運(yùn)行時(shí)會(huì)燒壞逆變管。第49頁(yè)，共56頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)47分，星期二第二章：變頻器基本功能3直流電抗器和制動(dòng)電阻連接端子 用于外接直流電抗器和制動(dòng)電阻。4接地端子 接地線(xiàn)要粗而