變頻器及其應(yīng)用

變頻器及其應(yīng)用第1頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.1通用變頻器的名牌與結(jié)構(gòu)4.1.1通用變頻器的名牌

1、富士FVR-G7S系列（P1）

2、三菱FR-S520S系列

3、ABB-ACS150系列（P18）第2頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.1通用變頻器的名牌與結(jié)構(gòu)4.1.2通用變頻器的結(jié)構(gòu)

1、簡化結(jié)構(gòu)框圖

第3頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一2、基本結(jié)構(gòu)圖第4頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一3、內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖第5頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一通用變頻器硬件結(jié)構(gòu)一般由以下幾部分組成1、整流單元：二極管整流模塊。2、逆變單元：三相橋式逆變電路。3、濾波單元：電解電容。4、計算機控制單元：用于控制整個系統(tǒng)的運行，是變頻器的核心。5、主電路接線端子：電源接線端子、電動機接線端子、直流電抗器接線端子、制動單元和制動電阻接線端子。6、控制電源接線端子：外接電源給計算機控制單元。第6頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一通用變頻器硬件結(jié)構(gòu)一般由以下幾部分組成7、控制端子：用于控制變頻器的啟動、停止、外部頻率信號給定、故障報警輸出等。8、冷卻風扇：用于變頻器機體內(nèi)的通風。9、功能單元（操作面板）：用于設(shè)定變頻器的功能及頻率。10、旁路接觸器：用于旁路直流主電路上的限流電阻?！?頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.2通用變頻器的標準接線與端子功能4.2.1基本原理接線圖

三菱FR-S520S系列變頻器4.2.2主電路接線4.2.3控制電路端子功能

▲三菱FR-S520S系列變頻器第8頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.3變頻器功能單元操作4.3.1功能單元（操作面板）顯示頻率、電流、電壓等。設(shè)定操作模式、操作命令、功能碼。讀取變頻器運行信息和故障報警信息。監(jiān)視變頻器運行。變頻器參數(shù)的自整定。故障報警狀態(tài)的復位。

三菱FR-S520S變頻器（P8）

ABB-ACS150變頻器（P44）第9頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一1、畫出實驗室中兩種變頻器的名牌；寫出各自型號，并加以說明。2、畫出三菱變頻器的標準接線端子圖；用萬用表進行端子測試，并寫出

DI1~DI5的測試結(jié)果。3、畫出三菱變頻器的操作面板，并加以說明。

實驗一、變頻器認識第10頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.3變頻器功能單元操作4.3.2變頻器功能碼三菱FR-S520S系列變頻器｛基本功能擴展功能ABB-ACS150變頻器第11頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4變頻器運行（基本功能）4.4.1頻率給定方式與選擇一、給定方式的基本含義

要調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，必須首先向變頻器提供改變頻率的信號，這個信號，稱為頻率給定信號。所謂給定方式，就是調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率的具體方法,也就是提供給定信號的方式。第12頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.1頻率給定方式與選擇二、給定方式

1、面板給定方式通過面板上的鍵盤或電位器進行頻率給定(即調(diào)節(jié)頻率)的方式，稱為面板給定方式，面板給定又有兩種情況如圖所示:第13頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一(b)鍵盤給定頻率的大小通過鍵盤上的升鍵(▲鍵)和降鍵(▼鍵)

來進行給定。鍵盤給定屬于數(shù)字量給定，精度較高。(a)電位器給定部分變頻器在面板上設(shè)置了電位器，如圖

(a)所示。頻率大小也可以通過電位器來調(diào)節(jié)。電位器給定屬于模擬量給定，精度稍低第14頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一多數(shù)變頻器在面板上并無電位器，故說明書中所說的“面板給定”，實際就是鍵盤給定。變頻器的面板通?？梢匀∠?，通過延長線安置在用戶操作方便的地方，如圖所示。第15頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一2、外部給定方式從外接輸入端子輸入頻率給定信號，來調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率的大小，稱為外部給定，或遠控給定。主要的外部給定方式有:(a)外接模擬量給定

4.4.1頻率給定方式與選擇第16頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.1頻率給定方式與選擇

通過外接給定端子從變頻器外部輸入模擬量信號(電壓或電流)進行給定，并通過調(diào)節(jié)給定信號的大小來調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率。模擬量給定信號的種類有:電壓信號以電壓大小作為給定信號。給定信號的范圍有:0~10V、2~10V、0~±10V、0~5V、1~5V、0~±5V等。第17頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.1頻率給定方式與選擇電流信號以電流大小作為給定信號。給定信號的范圍有:0~20mA、4~20mA等。(b)外接數(shù)字量給定通過外接開關(guān)量端子輸入開關(guān)信號進行給定。(c)外接脈沖給定通過外接端子輸入脈沖序列進行給定。(d)通訊給定由PLC或計算機通過通訊接口進行頻率給定。第18頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.1頻率給定方式與選擇三、選擇給定方式的一般原則

1、面板給定和外接給定優(yōu)先選擇面板給定。因為變頻器的操作面板包括鍵盤和顯示屏，而顯示屏的顯示功能十分齊全。例如，可顯示運行過程中的各種參數(shù)，以及故障代碼等。但由于受聯(lián)接線長度的限制，控制面板與變頻器之間的距離不能過長。第19頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.1頻率給定方式與選擇2、數(shù)字量給定與模擬量給定優(yōu)先選擇數(shù)字量給定。因為:(a)數(shù)字量給定時頻率精度較高;(b)數(shù)字量給定通常用觸點操作，非但不易損壞，且抗干擾能力強。第20頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.1頻率給定方式與選擇3、電壓信號與電流信號優(yōu)先選擇電流信號。因為電流信號在傳輸過程中，不受線路電壓降、接觸電阻及其壓降、雜散的熱電效應(yīng)以及感應(yīng)噪聲等的影響，抗干擾能力較強。但由于電流信號電路比較復雜，故在距離不遠的情況下，仍以選用電壓給定方式居多。第21頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.2系統(tǒng)功能設(shè)定（功能預(yù)置）

以實驗室三菱變頻器為例一、操作面板二、基本操作三、操作舉例四、基本功能參數(shù)一覽表◆◆◆◆第22頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一▲第23頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一▲第24頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一第25頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一▲第26頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一★第27頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.3V/F控制功能一、V/F控制模式1、指導思想

第28頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.3V/F控制功能

為了確保電動機在低頻運行時，反電動勢和頻率之比保持不變，真正實現(xiàn)Φ＝const，適當提高U/f比，使KU＞Kf，從而使轉(zhuǎn)矩得到補償，提高電動機在低速時的帶負載能力。如圖中之曲線②所示(曲線①是KU＝Kf的U/f線)。這種方法稱為轉(zhuǎn)矩補償或轉(zhuǎn)矩提升，這種控制方式稱為V/F控制模式。第29頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.3V/F控制功能2、基本頻率

與變頻器的最大輸出電壓對應(yīng)的頻率稱為基本頻率，用fBA表示。在大多數(shù)情況下，基本頻率等于電動機的額定頻率，如圖所示。第30頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.3V/F控制功能3、基本U/f線在變頻器的輸出頻率從0Hz上升到基本頻率fBA的過程中，滿足KU=Kf的U/f線，稱為基本U/f線，如圖(a)所示。第31頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.3V/F控制功能4、弱磁點

當電動機的運行頻率高于額定頻率時，變頻器的輸出電壓不再能隨頻率的上升而上升，如圖(b)中之Ａ點以后所示。在這種情況下，由于U/f比將隨頻率的上升而下降，電動機磁路內(nèi)的磁通也因此而減小，處于弱磁運行狀態(tài)。因此，通常把轉(zhuǎn)折點Ａ稱為弱磁點。第32頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.3V/F控制功能二、U/f線的選擇功能1、不同負載在低速時對轉(zhuǎn)矩的要求各類負載在低速時所呈現(xiàn)的阻轉(zhuǎn)矩是很不一樣的，例如：(1)

二次方律負載阻轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的二次方成正比，如圖中的曲線①所示。低速時的阻轉(zhuǎn)矩比額定轉(zhuǎn)矩小得多；第33頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.3V/F控制功能(2)恒轉(zhuǎn)矩負載在不同的轉(zhuǎn)速下，負載的阻轉(zhuǎn)矩基本不變，如圖中之曲線②所示。低速時的阻轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)速時是基本相同的；(3)

恒功率負載在不同的轉(zhuǎn)速下，負載功率保持恒定，其機械特性呈雙曲線狀，如圖中之曲線③所示。低速時的阻轉(zhuǎn)矩比額定轉(zhuǎn)速時還要大得多。第34頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.3V/F控制功能2、變頻器對U/f線的設(shè)置因為每臺變頻器應(yīng)用到什么負載上是不確定的，而不同負載在低頻時對U/f比的要求又很不一致。為此，各種變頻器在V/F控制模式下，提供了任意預(yù)置U/f比的功能。使用戶可以根據(jù)電動機在低速運行時負載的輕重來選擇U/f比，如圖所示。第35頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.3V/F控制功能第36頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.3V/F控制功能3、U/f線的預(yù)置要點

(1)預(yù)置不當?shù)暮蠊绻撦d在低速時的轉(zhuǎn)矩較大而轉(zhuǎn)矩補償(U/f比)預(yù)置得較小，則低速時帶不動負載。反之，如果負載在低速時的轉(zhuǎn)矩較輕而轉(zhuǎn)矩補償(U/f比)預(yù)置得較大，則補償過分，低速時電動機的磁路將飽和，勵磁電流發(fā)生畸變，嚴重時會因勵磁電流峰值過高而導致“過電流”跳閘。第37頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.3V/F控制功能(2)預(yù)置要點調(diào)試時，U/f比的預(yù)置宜由小逐漸加大，每加大一檔，觀察在最低頻時能否帶得動負載？直至能帶動時，還應(yīng)反過來觀察空載時會不會跳閘？一直到在最低頻率下運行時，既能帶得動負載，又不會空載跳閘時為止。第38頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.4上限頻率與下限頻率一、基礎(chǔ)概念1、生產(chǎn)機械對轉(zhuǎn)速范圍的要求生產(chǎn)機械根據(jù)工藝過程的實際需要，常常要求對轉(zhuǎn)速范圍進行限制。以某攪拌機為例，如圖(a)所示。要求的最高轉(zhuǎn)速是600r/min，最低轉(zhuǎn)速是150r/min。第39頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.4上限頻率與下限頻率第40頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.4上限頻率與下限頻率

2、變頻器的上、下限頻率

根據(jù)生產(chǎn)機械所要求的最高與最低轉(zhuǎn)速，以及電動機與生產(chǎn)機械之間的傳動比，可以推算出相對應(yīng)的頻率，分別稱為上限頻率(用fH表示)與下限頻率(用fL表示)。在上例中，如傳動比λ＝2，則如圖(b)所示。二、上限頻率與最高頻率的關(guān)系

1、上限頻率小于最高頻率

2、上限頻率比最高頻率優(yōu)先這是因為，上限頻率是根據(jù)生產(chǎn)機械的要求來決定的，所以具有優(yōu)先權(quán)。第41頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.5加、減速的時間與方式一、基礎(chǔ)概念

1、工頻起動和變頻起動電動機從較低轉(zhuǎn)速升至較高轉(zhuǎn)速的過程稱為加速過程，加速過程的極限狀態(tài)便是電動機的起動。

(1)工頻起動這里所說的工頻起動，是指電動機直接接上工頻電源時的起動，也叫直接起動或全壓起動，如圖(a)所示。在接通電源瞬間：第42頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.5加、減速的時間與方式

電源頻率為額定頻率(50Hz)，如圖(b)的上部所示。以４極電動機為例，同步轉(zhuǎn)速高達1500r/min。電源電壓為額定電壓(380V)，如圖(b)的下部所示。第43頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.5加、減速的時間與方式

由于轉(zhuǎn)子繞組與旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度很高，故轉(zhuǎn)子電動勢和電流都很大，從而定子電流也很大，可達額定電流的(4～7)倍，如圖(c)所示。工頻起動存在的主要問題有:

（a）起動電流大。當電動機的容量較大時，其起動電流將對電網(wǎng)產(chǎn)生干擾。（b）對生產(chǎn)機械的沖擊很大，影響機械的使用壽命。第44頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.5加、減速的時間與方式(2)變頻起動采用變頻調(diào)速的電路如圖(a)所示，第45頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.5加、減速的時間與方式

起動過程的特點有：頻率從最低頻率(通常是0Hz)按預(yù)置的加速時間逐漸上升，如圖(b)的上部所示。仍以4極電動機為例，假設(shè)在接通電源瞬間，將起動頻率降至0.5Hz，則同步轉(zhuǎn)速只有15r/min，轉(zhuǎn)子繞組與旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度只有工頻起動時的百分之一。電動機的輸入電壓也從最低電壓開始逐漸上升，如圖(b)的下部所示。第46頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.5加、減速的時間與方式

轉(zhuǎn)子繞組與旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度很低，故起動瞬間的沖擊電流很小。同時，可通過逐漸增大頻率以減緩起動過程，如在整個起動過程中，使同步轉(zhuǎn)速n0與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nM間的轉(zhuǎn)差Δn限制在一定范圍內(nèi)，則起動電流也將限制在一定范圍內(nèi)，如圖(c)所示。另一方面，也減小了起動過程中的動態(tài)轉(zhuǎn)矩，加速過程將能保持平穩(wěn)，減小了對生產(chǎn)機械的沖擊。第47頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.5加、減速的時間與方式2、加速過程中的主要矛盾

(1)加速過程中電動機的狀態(tài)假設(shè)變頻器的輸出頻率從fX1上升至fX2，如圖(b)所示。圖(a)所示是電動機在頻率為fX1時穩(wěn)定運行的狀態(tài)，圖(c)所示是加速過程中電動機的狀態(tài)。比較圖(a)和圖(c)可以看出：當頻率fX上升時，同步轉(zhuǎn)速n0隨即也上升，但電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速nM因為有慣性而不能立即跟上。結(jié)果是轉(zhuǎn)差Δn增大了，導體內(nèi)的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流也增大。第48頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.5加、減速的時間與方式第49頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.5加、減速的時間與方式(2)加速過程的主要矛盾加速過程中，必須處理好加速的快慢與拖動系統(tǒng)慣性之間的矛盾。一方面，在生產(chǎn)實踐中，拖動系統(tǒng)的加速過程屬于不進行生產(chǎn)的過渡過程，從提高生產(chǎn)率的角度出發(fā)，加速過程應(yīng)該越短越好；另一方面，由于拖動系統(tǒng)存在著慣性，頻率上升得太快了，電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速nM將跟不上同步轉(zhuǎn)速的上升，轉(zhuǎn)差Δn增大，引起加速電流的增大，甚至可能超過一定限值而導致變頻器跳閘。所以，加速過程必須解決好的主要問題是：在防止加速電流過大的前提下，盡可能地縮短加速過程。第50頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.5加、減速的時間與方式3、變頻調(diào)速系統(tǒng)的減速

(1)減速過程中的電動機狀態(tài)電動機從較高轉(zhuǎn)速降至較低轉(zhuǎn)速的過程稱為減速過程。在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，是通過降低變頻器的輸出頻率來實現(xiàn)減速的，如圖(b)所示。圖中，電動機的轉(zhuǎn)速從n1下降至n2(變頻器的輸出頻率從fX1下降至fX2)的過程即為減速過程。第51頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.5加、減速的時間與方式第52頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.5加、減速的時間與方式

當頻率剛下降的瞬間，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速(同步轉(zhuǎn)速)立即下降，但由于拖動系統(tǒng)具有慣性的緣故，電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速不可能立即下降。于是，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過了同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組切割磁場的方向和原來相反了。從而，轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的方向，以及所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的方向都和原來相反了，電動機處于發(fā)電機狀態(tài)。由于所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的方向相反，能夠促使電動機的轉(zhuǎn)速迅速地降下來，故也稱為再生制動狀態(tài)。第53頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.5加、減速的時間與方式(2)泵升電壓電動機在再生制動狀態(tài)發(fā)出的電能，將通過和逆變管反并聯(lián)的二極管VD1～VD6全波整流后反饋到直流電路，使直流電路的電壓UD升高，稱為泵升電壓。(3)多余能量的消耗如果直流電壓UD升得太高，將導致整流和逆變器件的損壞。所以，當UD上升到一定限值時，須通過能耗電路(制動電阻和制動單元)放電，把直流回路內(nèi)多余的電能消耗掉。第54頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.5加、減速的時間與方式4、減速過程中的主要矛盾

(1)減速快慢的影響如上述，頻率下降時，電動機處于再生制動狀態(tài)。所以，和頻率下降速度有關(guān)的因素有：（a）制動電流，就是電動機處于發(fā)電機狀態(tài)時向直流回路輸送電流的大小。（b）泵升電壓，其大小將影響直流回路電壓的上升幅度。第55頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.5加、減速的時間與方式(2)減速過程的主要矛盾和加速過程相同，在生產(chǎn)實踐中，拖動系統(tǒng)的減速過程也屬于不進行生產(chǎn)的過渡過程，故減速過程應(yīng)該越短越好。同樣，由于拖動系統(tǒng)存在著慣性的原因，頻率下降得太快了，電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速nM將跟不上同步轉(zhuǎn)速的下降，轉(zhuǎn)差Δn增大，引起再生電流的增大和直流回路內(nèi)泵升電壓的升高，甚至可能超過一定限值而導致變頻器因過電流或過電壓而跳閘。所以，減速過程必須解決好的主要問題是在防止減速電流過大和直流電壓過高的前提下，盡可能地縮短減速過程。在一般情況下，直流電壓的升高是更為主要的因素。第56頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.5加、減速的時間與方式二、加、減速的功能設(shè)置變頻器中，針對電動機在升、降速過程中的特點，以及生產(chǎn)實際對拖動系統(tǒng)的各種要求，設(shè)置了許多相關(guān)的功能，供用戶進行選擇。1、加、減速時間

(1)加速時間的定義變頻器的輸出頻率從0Hz上升到基準頻率（如基本頻率）所需要的時間；

(2)減速時間的定義變頻器的輸出頻率從基準頻率（如基本頻率）下降到0Hz所需要的時間；

第57頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.5加、減速的時間與方式第58頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.5加、減速的時間與方式2、加、減速方式(1)加速方式加速過程中，變頻器的輸出頻率隨時間上升的關(guān)系曲線，稱為加速方式。變頻器設(shè)置的加速方式有:第59頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.5加、減速的時間與方式線性方式變頻器的輸出頻率隨時間成正比地上升，如圖(a)所示。大多數(shù)負載都可以選用線性方式。

S形方式在加速的起始和終了階段，頻率的上升較緩，加速過程呈S形，如圖所示。例如，電梯在開始起動以及轉(zhuǎn)入等速運行時，從考慮乘客的舒適度出發(fā)，應(yīng)減緩速度的變化，以采用S形加速方式為宜。第60頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.5加、減速的時間與方式半S形方式在加速的初始階段或終了階段，按線性方式加速；而在終了階段或初始階段，按S形方式加速，如圖(c)和(d)所示。圖(c)所示方式主要用于如風機一類具有較大慣性的二次方律負載中，由于低速時負荷較輕，故可按線性方式加速，以縮短加速過程；高速時負荷較重，加速過程應(yīng)減緩，以減小加速電流；圖(d)所示方式主要用于慣性較大的負載。第61頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.5加、減速的時間與方式(2)減速方式和加速過程類似，變頻器的減速方式也分線性方式、S形方式和半S形方式。線性方式變頻器的輸出頻率隨時間成正比地下降，如圖(a)所示。大多數(shù)負載都可以選用線性方式。Ｓ形方式在減速的起始和終了階段，頻率的下降較緩，減速過程呈Ｓ形，如圖(b)所示。半S形方式在減速的初始階段或終了階段，按線性方式減速；而在終了階段或初始階段，按S形方式減速，如圖(c)和(d)所示。減速時S形方式和半S形方式的應(yīng)用場合和加速時相同。第62頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.4.5加、減速的時間與方式▲第63頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一實驗二、變頻器基本功能預(yù)置1、變頻器的面板頻率給定及運行2、變頻器上、下限頻率設(shè)定及運行3、變頻器的三段速設(shè)定及運行4、變頻器加、減速時間設(shè)定及運行第64頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5變頻器的某些特殊功能4.5.1跳躍頻率（回避頻率）一、基礎(chǔ)概念

任何機械在運轉(zhuǎn)過程中，都或多或少會產(chǎn)生振動。每臺機器又都有一個固有振蕩頻率，它取決于機械的結(jié)構(gòu)。如果生產(chǎn)機械運行在某一轉(zhuǎn)速下時，所引起的振動頻率和機械的固有振蕩頻率相吻合的話，則機械的振動將因發(fā)生諧振而變得十分強烈(也稱為機械共振)，并可能導致機械損壞的嚴重后果。設(shè)置跳躍頻率的目的，就是使拖動系統(tǒng)“回避”掉可能引起諧振的轉(zhuǎn)速，如圖所示。第65頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.1跳躍頻率（回避頻率）第66頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.1跳躍頻率（回避頻率）二、跳躍頻率的預(yù)置方法1、設(shè)定中心跳躍頻率fJ和跳躍寬度ΔfJ；2、只設(shè)定跳躍頻率fJ，跳躍寬度由變頻器內(nèi)定；3、設(shè)定跳躍區(qū)的起始頻率fJL和終止頻率fJH

。（P31~P36）

第67頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.2點動頻率與點動功能一、點動頻率（P15、P16）

生產(chǎn)機械調(diào)試過程中，經(jīng)常需要對電動機進行點動，變頻器可根據(jù)生產(chǎn)機械的特點和要求，預(yù)先一次性地設(shè)置一個“點動頻率”，每次點動時，都按照這個較低的預(yù)設(shè)點動頻率來運轉(zhuǎn)，而不必每次設(shè)置。二、點動運行選擇（P60~P63）第68頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.3載波頻率PWM型變頻器的載波頻率決定恒幅調(diào)寬輸出電壓的脈沖頻率，該頻率會使電動機的鐵心振動而發(fā)出噪音。載波頻率越大，噪音越小。此外，載波頻率太高，電子噪音增大，將影響到同一機柜內(nèi)其它電子設(shè)備（如可編程控制器等）的正常工作。為了減少干擾，也需要向下調(diào)整載波頻率。變頻器為用戶提供了可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整載波頻率的功能。（P72）第69頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.4第2功能及第2功能選擇一、第2功能（P44~P47）主要用于一臺變頻器驅(qū)動兩臺電動機的分時工作。若第二臺電動機的一些工作特性不同于第一臺電動機時，需另設(shè)定一套參數(shù)與之配合，稱這套參數(shù)為第2功能。二、第2功能選擇（P60~P63）第70頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.5瞬時停電再起動

由于工業(yè)現(xiàn)場比較復雜，有時會發(fā)生瞬時停電或瞬時欠電壓情況。在負載運行中，發(fā)生瞬時停電或欠電壓時，變頻器一般在大約數(shù)秒內(nèi)即停止輸出。所以，當恢復電源時，電動機正處于旋轉(zhuǎn)之中，變頻器常常起動不起來。為了防止這一現(xiàn)象，有效的方法是設(shè)定瞬時停電再起動的功能。（P57~P58）第71頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.6變頻調(diào)速的起動功能一、起動頻率與暫停加速功能

1、起動頻率（P13）

(1)功能含義電動機開始起動時，并不從0Hz開始加速，而是直接從某一頻率下開始加速。在開始加速瞬間，變頻器的輸出頻率便是起動頻率。設(shè)置起動頻率是部分生產(chǎn)機械的實際需要，例如:有些負載在靜止狀態(tài)下的靜摩擦力較大，難以從0Hz開始起動，設(shè)置了起動頻率后，可以在起動瞬間有一點沖力，使拖動系統(tǒng)較易起動起來；第72頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.6變頻調(diào)速的起動功能在若干臺水泵同時供水的系統(tǒng)里，由于管路內(nèi)已經(jīng)存在一定的水壓，后起動的水泵在頻率很低的情況下將難以旋轉(zhuǎn)起來，故也需要電動機在一定頻率下直接起動；錐形電動機如果從0Hz開始逐漸升速，將導致定、轉(zhuǎn)子之間的磨擦。所以，設(shè)置了起動頻率；可以在起動時很快建立起足夠的磁通，使轉(zhuǎn)子與定子間保持一定的空氣隙等等。第73頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.6變頻調(diào)速的起動功能(2)設(shè)置起動頻率的方式主要有兩種方式:

稍有給定信號(X=0+)，變頻器的輸出頻率即為起動頻率fS，如圖(a)所示；設(shè)置一個死區(qū)XS%，在給定信號X<XS%的范圍內(nèi)，變頻器的輸出頻率為0Hz；當給定信號X=XS%時，變頻器直接輸出與XS%對應(yīng)的頻率，如圖(b)所示。第74頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.6變頻調(diào)速的起動功能第75頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.6變頻調(diào)速的起動功能2、暫停加速功能（1）功能含義電動機起動后，先在較低頻率fDR下運行一個短時間，然后再繼續(xù)加速的功能。在下列情況下，應(yīng)考慮預(yù)置暫停加速功能：對于慣性較大的負載，起動后先在較低頻率下持續(xù)一個短時間tDR，然后再加速；齒輪箱的齒輪之間總是存在間隙的，起動時容易發(fā)生齒間的撞擊，如在較低頻率下持續(xù)一個短時間tDR，可以減緩齒間的撞擊；第76頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.6變頻調(diào)速的起動功能起重機械在起吊重物前，吊鉤的鋼絲繩通常是處于松弛狀態(tài)的，預(yù)置了暫停加速功能后，可首先使鋼絲繩拉緊后再上升；有些機械在環(huán)境溫度較低的情況下，潤滑油容易凝固，故要求先在低速下運行一個短時間，使?jié)櫥拖♂尯笤偌铀?；對于附有機械制動裝置的電磁制動電動機，在磁抱閘松開過程中，為了減小閘皮和閘輥之間的磨擦，要求先在低頻下運行，待磁抱閘完全松開后再升速，等等。第77頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.6變頻調(diào)速的起動功能（2）設(shè)置暫停加速的方式設(shè)置暫停加速的方式主要有兩種:變頻器輸出頻率從0Hz開始上升至暫停頻率fDR，停留tDR后再加速，如圖(a)所示；變頻器直接輸出起動頻率fS后暫停加速，停留tDR后再加速，如圖(b)所示。第78頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.6變頻調(diào)速的起動功能第79頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.6變頻調(diào)速的起動功能二、起動前直流制動功能

1、功能含義起動前先在電動機的定子繞組內(nèi)通入直流電流，以保證電動機在零速的狀態(tài)下開始起動。如果電動機在起動前，拖動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速不為0的話，而變頻器的輸出頻率從0Hz開始上升，則在起動瞬間，電動機或處于強烈的再生制動狀態(tài)(起動前為正轉(zhuǎn)時)，或處于反接制動狀態(tài)(起動前為反轉(zhuǎn)時)，容易引起電動機的過電流。例如:第80頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.6變頻調(diào)速的起動功能拖動系統(tǒng)以自由制動的方式停機，在尚未停住前又重新起動;風機在停機狀態(tài)下，葉片由于自然通風而自行轉(zhuǎn)動(通常是反轉(zhuǎn))。

2、功能設(shè)置選擇功能:即選擇是否需要起動前的直流制動功能;制動量：即應(yīng)向定子繞組施加多大的直流電壓UDB;直流制動時間：即進行直流制動(施加直流電壓)的時間tDB。第81頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.7變頻調(diào)速的停機功能一、基礎(chǔ)概念1、電動機的停機方式在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，電動機可以設(shè)定的停機方式有:(1)減速停機即按預(yù)置的減速時間和減速方式停機，如上述，在減速過程中，電動機處于再生制動狀態(tài)。

(2)自由制動變頻器通過停止輸出來停機，這時，電動機的電源被切斷,拖動系統(tǒng)處于自由制動狀態(tài)。由于停機時間的長短由拖動系統(tǒng)的慣性決定，故也稱為慣性停機。第82頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.7變頻調(diào)速的停機功能(3)減速加直流制動首先按預(yù)置的減速時間減速，然后轉(zhuǎn)為直流制動，直至停機。(4)在低頻狀態(tài)下短暫運行后停機，當頻率下降到接近于0時，先在低速下運行一個短時間，然后再將頻率下降為0Hz。在下列情況下，應(yīng)考慮預(yù)置暫停減速功能:慣性大的負載從高速直接減速至0Hz時，有可能因停不住而出現(xiàn)滑行的現(xiàn)象。如先在低速段運行，然后從低速降為0Hz，可消除滑行現(xiàn)象；第83頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.7變頻調(diào)速的停機功能對于需要準確停車的場合，如卷揚機，為準確停車，即在低速短時運行即爬行后，再減至0Hz，即可達到準確停車的目的。對于附有機械制動裝置的電磁制動電動機，在磁抱閘抱緊前先在低速段作短時運行，可減少磁抱閘的磨損，等等。(2)設(shè)置暫停減速的方式和暫停加速相同，需要預(yù)置的參數(shù)有:(a)暫停減速的頻率fDD；

(b)停留時間tDD。第84頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.7變頻調(diào)速的停機功能二、變頻器的直流制動功能

1、基礎(chǔ)概念

(1)采取直流制動的必要性有的負載要求能夠迅速停機，但減速時間太短將引起電動機實際轉(zhuǎn)速的下降跟不上頻率的下降，產(chǎn)生較大的泵升電壓，使直流回路的電壓超過允許值。采用直流制動，能增大制動轉(zhuǎn)矩、縮短停機時間，且不產(chǎn)生泵升電壓；有的負載由于慣性較大，常常停不住，停機后有“爬行”現(xiàn)象，可能造成十分危險的后果。采用直流制動，可以實現(xiàn)快速停機，并消除爬行現(xiàn)象。第85頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.7變頻調(diào)速的停機功能(2)原理和方法直流制動就是向定子繞組內(nèi)通入直流電流，使異步電動機處于能耗制動狀態(tài)，如圖(a)。由于定子繞組內(nèi)通入的是直流電流，故定子磁場的轉(zhuǎn)速為0。這時，轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線后產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反，是制動轉(zhuǎn)矩。因為轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度較大，故所產(chǎn)生的制動轉(zhuǎn)矩比較強烈，從而可縮短停機時間。此外，停止后，定子的直流磁場對轉(zhuǎn)子鐵心還有一定的“吸住”作用，以克服機械的“爬行”。第86頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.7變頻調(diào)速的停機功能第87頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.7變頻調(diào)速的停機功能2、功能設(shè)置（P10~P12）

采用直流制動時，需預(yù)置以下功能:(1)直流制動的起始頻率fDB

在大多數(shù)情況下，直流制動都是和再生制動配合使用的。即：首先用再生制動方式將電動機的轉(zhuǎn)速降至較低轉(zhuǎn)速，然后再轉(zhuǎn)換成直流制動，使電動機迅速停住。其轉(zhuǎn)換時對應(yīng)的頻率即為直流制動的起始頻率fDB，如圖(b)所示。預(yù)置起始頻率fDB的主要依據(jù)是負載對制動時間的要求，要求制動時間越短，則起始頻率fDB應(yīng)越高。第88頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.7變頻調(diào)速的停機功能(2)直流制動強度即在定子繞組上施加直流電壓UDB或直流電流IDB的大小，它決定了直流制動的強度。如圖(b)所示。預(yù)置直流制動電壓UDB(或制動電流IDB)的主要依據(jù)是負載慣性的大小，慣性越大者，UDB也應(yīng)越大。(3)直流制動時間tDB

即施加直流制動的時間長短。預(yù)置直流制動時間tDB的主要依據(jù)是負載是否有“爬行”現(xiàn)象，以及對克服“爬行”的要求，要求越高者，tDB應(yīng)適當長一些。第89頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.8模擬量給定的調(diào)整功能一、基礎(chǔ)概念1、頻率給定線的定義由模擬量進行頻率給定時，變頻器的給定信號X（X是給定信號的統(tǒng)稱，既可以是電壓信號UG，也可以是電流信號IG）與對應(yīng)的給定頻率fX之間的關(guān)系曲線fX＝f(Ｘ)，稱為頻率給定線。2、基本頻率給定線在給定信號X從0增大至最大值Xmax的過程中，給定頻率fX線性地從0增大到最大頻率fmax的頻率給定線稱為基本頻率給定線。其起點為(X＝0，fX＝0)；第90頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.8模擬量給定的調(diào)整功能終點為(X＝Xmax，fX＝fmax)，如圖(a)和(b)所示。第91頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.8模擬量給定的調(diào)整功能3、最大頻率fmax

在數(shù)字量給定(包括鍵盤給定；外接升速、降速給定；外接多檔轉(zhuǎn)速給定等)時，是變頻器允許輸出的最高頻率；在模擬量給定時，是與最大給定信號對應(yīng)的頻率。4、頻率給定線的調(diào)整（P38~P39，C2~C7）在生產(chǎn)實踐中，生產(chǎn)機械所要求的最低頻率及最高頻率常常不是0Hz和額定頻率，或者說，實際要求的頻率給定線與基本頻率給定線并不一致。所以，需要對頻率給定線進行適當?shù)恼{(diào)整，使之符合生產(chǎn)實際的需要。因為頻率給定線是直線，所以，調(diào)整的著眼點便是:

頻率給定線的起點和終點。

第92頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.9模擬量給定的正、反轉(zhuǎn)控制一、控制方式主要有兩種方式:(1)由雙極性給定信號控制給定信號可“－”可“＋”，正信號控制正轉(zhuǎn)，負信號控制反轉(zhuǎn)，如圖(a)所示。

(2)由單極性給定信號控制給定信號只有“＋”值，由給定信號中間的任意值作為正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的分界點，如圖(b)所示。第93頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.9模擬量給定的正、反轉(zhuǎn)控制第94頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.9模擬量給定的正、反轉(zhuǎn)控制二、死區(qū)的設(shè)置用模擬量給定信號進行正、反轉(zhuǎn)控制時，“0”速控制很難穩(wěn)定，在給定信號為“０”時，常常出現(xiàn)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的“蠕動”現(xiàn)象。為了防止這種“蠕動”現(xiàn)象，需要在“０”速附近設(shè)定一個死區(qū)ΔX，使給定信號從-ΔX到＋ΔX的區(qū)間內(nèi)，輸出頻率為0Hz。三、有效“0”的功能在給定信號為單極性的正、反轉(zhuǎn)控制方式中，存在著一個特殊的問題。即，萬一給定信號因電路接觸不良或其他原因而“丟失”，則變頻器的給定輸入端得到的信第95頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.9模擬量給定的正、反轉(zhuǎn)控制號為“0”，其輸出頻率將跳變?yōu)榉崔D(zhuǎn)的最大頻率，電動機將從正常工作狀態(tài)轉(zhuǎn)入高速反轉(zhuǎn)狀態(tài)。十分明顯，在生產(chǎn)過程中，這種情況的出現(xiàn)將是十分有害的，甚至有可能損壞生產(chǎn)機械。對此，變頻器設(shè)置了一個有效“0”功能。就是說，變頻器的最小給定信號不等于0(Xmin≠0)。如果給定信號X＝0，變頻器將認為是故障狀態(tài)而把輸出頻率降至0Hz。

例如，將有效“０”預(yù)置為0.3V。則：當給定信號X＝0.3V時，變頻器的輸出頻率為fmin；當給定信號X＜0.3V時，變頻器的輸出頻率降為0Hz。第96頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.8模擬量給定的濾波時間一、濾波時間的含義變頻器在接受模擬量給定信號時，首先要進行濾波，其物理意義與圖中的濾波電容類似(通常都采用數(shù)字濾波)。圖中，縱坐標是給定信號的百分數(shù)X％。濾波的目的，是消除干擾信號對頻率給定信號的影響。濾波時間常數(shù)，是指給定信號上升至穩(wěn)定值

63％所需的時間。第97頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.8模擬量給定的濾波時間二、濾波時間的影響濾波時間太短，當變頻器顯示“給定頻率”時，有可能不夠穩(wěn)定；濾波時間太長，當調(diào)節(jié)給定信號時，給定頻率隨給定信號改變時的響應(yīng)速度較慢。P7400~8約1ms~1s第98頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.9變頻器的控制功能一、基礎(chǔ)概念變頻器運行的控制信號也叫操作指令，如起動、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、點動、復位等。和頻率給定方式類似，變頻器操作指令的輸入方式也有:1、鍵盤操作即通過面板上的鍵盤輸入操作指令。大多數(shù)變頻器的面板都可以取下，安置到操作方便的地方，面板和變頻器之間用延長線相聯(lián)接，從而實現(xiàn)了距離較遠的控制。第99頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.9變頻器的控制功能2、外接輸入控制操作指令通過外接輸入端子從外部輸入開關(guān)信號來進行控制。由于外部的開關(guān)信號可以在遠離變頻器的地方來進行操作，因此，不少變頻器把這種控制方式稱為“遠控”或“遙控”操作方式。二、變頻器對外接輸入端子的安排外接輸入控制端接受的都是開關(guān)量信號，所有端子大體上可以分為兩大類:第100頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.9變頻器的控制功能1、基本控制輸入端如運行、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、點動、復位等。這些端子的功能是變頻器在出廠時已經(jīng)標定的，不能再更改。2、可編程控制輸入端由于變頻器可能接受的控制信號多達數(shù)十種，但每個拖動系統(tǒng)同時使用的輸入控制端子并不多。為了節(jié)省接線端子和減小體積，變頻器只提供一定數(shù)量的“可編程控制輸入端”，也稱為“多功能輸入端子”。其具體功能雖然在出廠時也進行了設(shè)置，但并不固定，用戶可以根據(jù)需要進行預(yù)置。第101頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.9變頻器的控制功能三、控制實例實例1：某生產(chǎn)機械有７檔轉(zhuǎn)速，通過７個選擇按鈕來進行控制。第102頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.9變頻器的控制功能1、梯形圖之一(SB1～SB7為非自動復位型按鈕開關(guān))如圖所示。第103頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.9變頻器的控制功能2、梯形圖之二(SB1～SB7為自動復位型按鈕開關(guān))如圖所示。第104頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.9變頻器的控制功能實例2：有一臺攪拌機，需要和傳輸帶進行聯(lián)動控制。攪拌機由電動機M1拖動，轉(zhuǎn)速由變頻器UF1控制;

傳輸帶由電動機M2拖動，轉(zhuǎn)速由變頻器UF2控制，如圖所示。第105頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.9變頻器的控制功能控制要求如下:

為了防止物料在傳輸帶上堆積,傳輸帶應(yīng)首先起動,并且其運行頻率到達30Hz以上時,攪拌機才開始起動和運行;當變頻器UF2的輸出頻率低于25Hz時,攪拌機應(yīng)停止工作。本例選用富士G11S變頻器，選擇輸出端子Y2作為頻率檢測信號端，如圖所示。則變頻器UF2須預(yù)置如下功能:功能碼E21(Y2輸出端子的功能)預(yù)置為“2”，則Y2為“頻率檢測”信號輸出端;功能碼E31(頻率檢

第106頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.5.9變頻器的控制功能

測值)預(yù)置為“30”，則當輸出頻率高于30Hz時，Y2晶體管導通;功能碼E32(頻率檢測滯后值)預(yù)置為“5”，則當輸出頻率降至30Hz時，Y2端并不恢復，等再滯后5Hz(即25Hz)時，

Y2晶體管才截止，如圖所示。

fS為頻率檢測的設(shè)定值;Δｆ為解除時的滯后值;fR為解除頻率值。

P64~P65，P41~P43第107頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.6變頻器的維護與故障處理4.6.1變頻器過電流故障一、過電流故障★過流故障可分為短路、輕載、重載、加速、減速、恒速過電流。變頻器過電流故障一般是由于變頻器的加減速時間設(shè)定太短、負載突變、負荷分配不均勻、輸出短路等原因引起的。通常的解決辦法是延長加減速時間、減少負荷的突變、外加能耗制動元件、進行負荷分配設(shè)計、對線路進行檢查等。如果斷開負載后變頻器還是過電流故障，說明變頻器內(nèi)部電路故障，需要進一步檢查維修。如果斷開負載后，過電流故障消失，應(yīng)從電動機開始逐個回路檢查，并且逐項實驗，直至排除故障?！舻?08頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.6.1變頻器過電流故障二、過電流故障處理方法

如果變頻系統(tǒng)啟動時剛升速就跳閘，這是過電流比較嚴重的現(xiàn)象，主要檢查以下幾方面。①工作機械是否被卡住。②變頻器功率模塊有無損壞。③負載側(cè)是否短路，用兆歐表檢查對地有沒有短路。④電動機的啟動轉(zhuǎn)矩是否太小，使拖動系統(tǒng)轉(zhuǎn)不起來。第109頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.6.1變頻器過電流故障

如果變頻系統(tǒng)啟動時不立即跳閘，而在運行過程中跳閘，主要檢查以下幾方面。①升速時間設(shè)定是否太短，先了解生產(chǎn)工藝要求是否允許延長升速時間，如可以，則可延長升速時間。②減速時間設(shè)定是否太短，先了解生產(chǎn)工藝要求是否允許延長減速時間，如可以，則可延長減速時間。③轉(zhuǎn)短補償（U／f比）設(shè)定是否太大，太大會引起低頻時空載電流過大。④假如電子熱繼電器整定不當，動作電流設(shè)定得過小，會引起變頻器誤動作。第110頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.6.1變頻器過電流故障

⑤預(yù)置升（降）速自處理（防失速）功能。變頻器對于升、降速過程中的過電流，設(shè)置了自處理功能。當升（降）電流超過預(yù)置的上限電流Iset時，將暫停升（降）速，待電流降至設(shè)定值Iset以下時，再繼續(xù)升（降）速，如圖所示。P21,P22⑥其他措施。如果采用了自處理功能后，延長了升、降速時間仍不能滿足生產(chǎn)機械的要求，則需考慮適當加大傳動比，以減小拖動系統(tǒng)的飛輪力矩，使電動機容易啟動及升速；如果不能加大傳動比，則只能考慮加大變頻器的容量。第111頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.6.1變頻器過電流故障第112頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.6.1變頻器過電流故障

在排除變頻器常見故障時，應(yīng)首先排除由于參數(shù)問題而導致的故障。例如電流限制、加速時間過短都有可能導致過電流的產(chǎn)生。然后就必須判斷是否電流檢測電路出了故障。變頻器由于下列原因也可能引起過電流保護動作。①主電路接口板電流、電壓檢測通道損壞，都會出現(xiàn)過電流。②連接插件不緊、不牢。例如，電流或電壓反饋信號線接觸不良，會出現(xiàn)過電流故障時有時無的現(xiàn)象。③當負載不穩(wěn)定時，速度環(huán)的自適應(yīng)會自動調(diào)整PID參數(shù)，從而使變頻器輸出給電動機的電流平穩(wěn)。第113頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.6.1變頻器過電流故障過電流的外部原因如下。①電動機負載突變，引起大的沖擊電流而過電流保護動作。這類故障一般是暫時的，重新啟動后就會恢復正常運行。如果經(jīng)常會有負載突變的情況，應(yīng)采取措施限制負載突變或更換較大容量的變頻器，建議選用直接轉(zhuǎn)矩控制方式的變頻器，這種變頻器動態(tài)響應(yīng)快、控制速度非?？欤哂兴俣葔淖赃m應(yīng)能力，能使變頻器輸出電流平穩(wěn)，避免過電流。②電動機內(nèi)部和電動機電纜絕緣破壞，造成匝間或相間對地短路，因而導致過流。第114頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.6.1變頻器過電流故障

③在電動機線圈和外殼之間、電動機電纜和大地之間存在較大的寄生電容，通過寄生電容會有高頻漏電流流向大地，導致過電流。④若在變頻器輸出側(cè)有功率因數(shù)校正電容或浪涌吸收裝置，則其故障也會引起過電流故障。⑤變頻器運行過程中控制電路遭到電磁干擾，導致控制信號錯誤，引起變頻器工作錯誤，速度反饋信號丟失或非正常時，也會引起過電流。⑥變頻器的容量選擇不當，與負載特性不匹配，引起變頻器功能失常、工作異常、過電流甚至故障損壞。第115頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一第116頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.6.2變頻器過載故障

變頻器輸出電流超過額定值，且持續(xù)流通時間超過規(guī)定的時間以上時，為了防止變頻器器件、變頻器與電動機之間的連接導線和電動機等損壞要停止運轉(zhuǎn)。過載保護需要反時限特性，通常采用熱繼電器或者電子熱保護。變頻調(diào)速系統(tǒng)過載是由于負載的慣性過大或者由于負載過大使電動機堵轉(zhuǎn)而引起的。變頻調(diào)速系統(tǒng)的過載故障表現(xiàn)為電動機能夠正常運行，運行電流超過額定值，但是超過的幅度不是太大，不足以形成較大的沖擊電流而使過電流保護動作?！舻?17頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.6.2變頻器過載故障1、過載與過電流保護的區(qū)別①保護對象不同。變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)置過電流保護的保護對象是變頻器，而過載保護的保護對象則是電動機。②電流的變化率不同。過載故障電流的變化率通常都比較小，也就是電流的增加是逐漸的，其時間量級為min。而過電流是突發(fā)性的，電流的變化率往往較大，其時間量級為μs或ms。

③過載保護具有反時限特性。變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)置的過載保護主要是防止電動機過熱，具有反時限特性。第118頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.6.2變頻器過載故障2、過載保護動作的原因

①電動機拖動的負載過重。電動機負載過重的主要特征是電動機發(fā)熱，電動機的運行電流超過其額定值。

②電動機三相電壓不平衡。當電動機電源端的三相電壓不平衡時，將引起某相的運行電流過大，導致過載保護動作，其表現(xiàn)出的主要特征是電動機發(fā)熱不均衡。

③誤動作。變頻器內(nèi)部的電流檢測部分發(fā)生故障，檢測出的電流信號偏大，導致過載保護動作。第119頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一第120頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.6.3變頻器過電壓故障

變頻器的過電壓故障主要集中表現(xiàn)在直流母線電壓上，常見的過電壓有輸入交流電源過電壓和再生類過電壓兩種。其中，再生類過電壓出現(xiàn)的概率較高。過電壓的防止措施對于變頻器的過電壓保護動作故障，應(yīng)首先要區(qū)分是經(jīng)常發(fā)生還是偶爾發(fā)生，然后區(qū)別分析對待。先要排除由于參數(shù)問題而導致的故障，如減速時間過短，以及由于再生負載而導致的過電壓等，然后可以檢測輸入側(cè)電壓是否有問題，最后可以看一下電壓檢測電路是否出現(xiàn)了故障。

◆第121頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.6.3變頻器過電壓故障

對于在停車過程中產(chǎn)生的過電壓現(xiàn)象，如果對停車時間或位置無特殊要求，那么可以采用延長變頻器減速時間或自由停車的方法來解決。如果對停車時間或停車位置有一定的要求，則可以采用直流制動功能。直流制動開始頻率、制動時間及制動電壓的大小均由人工設(shè)定，不能根據(jù)再生電壓的高低自動調(diào)節(jié)，因而直流制動不能用于正常運行中產(chǎn)生的過電壓，只能用于停車時的制動。對于減速（從高速轉(zhuǎn)為低速，但不停車）時因負載的飛輪轉(zhuǎn)矩過大而產(chǎn)生的過電壓，可以適當延長減速時間。第122頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.6.3變頻器過電壓故障

這種方法也是利用再生制動原理，延長減速時間只是控制負載的再生電壓對變頻器直流環(huán)節(jié)電容器的充電速度，使變頻器本身20％的再生制動能力得到合理利用而已。至于那些由于外力的作用（包括位能下放）而使電動機處于再生狀態(tài)的負載，因其正常運行在制動狀態(tài)，再生能量過高無法由變頻器本身消耗掉，因此不可能采用直流制動或延長減速時間的方法。再生制動與直流制動相比，具有較高的制動轉(zhuǎn)矩，而且制動轉(zhuǎn)矩的大小可以根據(jù)負載所需的制動轉(zhuǎn)矩（即再生能量的高低）由變頻器的制動單元自動控制。因此再生制動最適用于在正常工作過程中為負載提供制動轉(zhuǎn)矩。

第123頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.6.4變頻器參數(shù)設(shè)置類故障

在使用變頻器過程中，參數(shù)設(shè)置非常重要，若參數(shù)設(shè)置不正確，參數(shù)不匹配，會導致變頻器不工作或者頻繁發(fā)生保護動作甚至損壞。變頻器在出廠調(diào)試時，對其每一個參數(shù)都設(shè)有一個默認值，一般稱這些默認參數(shù)值為工廠值。第124頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.6.5變頻器欠電壓故障

如果是瞬時停電原因或者受其他負載影響的原因很容易判斷和認定欠電壓保護動作。此外，還要檢查電源開關(guān)回路是否有異常，可以用萬用表測量每一個元件，并看一下接線端于處是否有松動的地方。尤其是要注意螺旋式熔斷器（保險絲）的檢查，有時熔斷器熔斷后，其熔斷指示器不明顯，很容易漏檢。◆第125頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一第126頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.6.6變頻器過熱故障

變頻器由于散熱器過熱而造成跳閘，為過熱保護動作故障。

◆第127頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一第128頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.7使用變頻器時的注意事項

即使是最新一代的變頻器，由于長期使用以及溫度、濕度、振動、塵土等環(huán)境的影響，其性能都會有一些變化，如果使用合理、維護得當，則能延長使用壽命，并減少因突然故障造成的生產(chǎn)損失。為使變頻器能長期可靠連續(xù)運行，防患于未然，對變頻器進行日常維護與相關(guān)檢查與保養(yǎng)是必要的。第129頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.7.1變頻器通電前檢查

對新配置或長時間停用的變頻器，在試機通電前應(yīng)按下列步驟進行檢查。①參數(shù)檢查。對變頻器的型號、額定容量、額定電壓、適配電動機功率等仔細核對，查看是否一致，尤其是額定電壓。②外觀檢查。打開變頻器的面板，對內(nèi)部器件進行外觀檢查，查看是否清潔、受潮、有異物，通風道是否堵塞，尤其是對控制電路板上的積塵、污垢一定要清除干凈，避兔引起故障；檢查螺釘、螺母、插件等是否松動與損壞。第130頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.7.1變頻器通電前檢查

③接線檢查。仔細檢查變頻器上各接線端子的接線是否正確，對于輸入端子（R、S、T）與輸出端子（U、V、W）交替排列（即R、U、S、V、T、W排列）的變頻器（如JP6C-T9系列等型號）要核對準確；對于輸入輸出端子左右排列的變頻器（如TD2000系列等型號）要防止電源線誤接輸出端子；對于標記DB+、DB-、P、N符號的端子是用于外接制動單元的，不能接電源或電動機。第131頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.7.2變頻器通電檢查

通電前的檢查結(jié)束后，應(yīng)進行通電檢查，具體步驟如下。①卸下電動機的接線，然后按電壓等級接上RS、T（或L1、L2、L3）電源線。②接通電源，電源指示燈亮，機內(nèi)有接觸器時接觸器吸合。此時查看鍵盤監(jiān)控顯示與功能是否正常，有無故障碼顯示；機內(nèi)有無冒煙及異味等不正?，F(xiàn)象；風扇是否運轉(zhuǎn)，其軸承的運轉(zhuǎn)聲是否正常（SANKENMF型等少數(shù)變頻器的風扇要待變頻器運行后才運轉(zhuǎn)，以延長風扇的使用壽命）。第132頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.7.2變頻器通電檢查

③頻率給定置于額定值（一般為50HZ），變頻器投入運行。④檢查變頻器輸出端U、V、W每兩線之間的電壓是否對稱。使用萬用表交流電壓檔測量時，其值可能偏高，這是因為輸出電壓為非正弦波。經(jīng)過上述檢查正常后，關(guān)斷電源，接電動機正式開機。第133頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.7.3日常檢查

日常檢查基本上是在變頻器運行時，通過目測變頻器的運行狀況，確認是否有異?，F(xiàn)象。通常檢查如下內(nèi)容。①變頻器與電動機是否振動、是否有異常聲音。②冷卻系統(tǒng)的運行情況，包括風扇、空氣過濾器、散熱器及散熱通道。③變頻器、電動機、變壓器、電抗器等是否過熱、變色或有異味。④鍵盤面板各種顯示是否正常，儀表指示是否正確，是否有振動、振蕩等。

⑤變頻器的運行環(huán)境，包括環(huán)境溫度、濕度、有害氣體、灰塵及振動等。

⑥變頻器的進線電源是否異常，電源開關(guān)是否有電火花、缺相，電壓是否正常等。

⑦電解電容器安全塞是否頂出，端部是否有膨脹跡象，是否有異味及液體滲透。第134頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.7.4定期檢查

定期檢查時要切斷電源，停止變頻器運行，并卸下變頻器的外蓋。主要檢查不停止運轉(zhuǎn)而無法檢查的地方或日常檢查難以發(fā)現(xiàn)問題的地方，以及電氣特性的檢查、調(diào)整等。變頻器斷電后，主電路濾波電容器上仍有較高的充電電壓。放電需要一定時間，一般為5～10min，必須等待充電指示燈熄滅，并用電壓表測試，確認此電壓低于安全值25VDC才能開始檢查作業(yè)。第135頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.7.4定期檢查

①檢查冷卻系統(tǒng)是否正常，清掃空氣過濾器的積塵。②由于變頻器運行過程中溫度上升、振動等原因常常引起主回路器件、控制回路各端子及引線松動，發(fā)生腐蝕、氧化、接觸不良、斷線等。所以要檢查螺釘、螺栓等緊固件是否松動，進行必要的緊固；對于有錫焊的部分、壓接端子處應(yīng)檢查有無腐蝕、變色、裂紋、破損等現(xiàn)象。還應(yīng)檢查框架結(jié)構(gòu)件有無松動，導體、導線有無破損等。第136頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一4.7.4定期檢查

③檢查控制電路板連接有無松動、電容器有無漏液、板上線條有無銹蝕、斷裂等。④檢查濾波電容器是否有漏液，電容量是否降低。⑤檢測絕緣電阻是否在正常值范圍內(nèi)。

⑥在以上檢查項目都完成后，應(yīng)進行保護回路動作檢查。使保護回路經(jīng)常處于安全工作狀態(tài)，這是很重要的。第137頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一第3章通用變頻器構(gòu)成的調(diào)速系統(tǒng)3.1變頻器的選型及容量計算3.2變頻器的外圍配置3.3調(diào)速系統(tǒng)舉例◆◆◆第138頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一3.1變頻器的選型及容量計算

變頻器的容量可從三個角度表述：額定電流、可用電動機功率和額定容量。其中后兩項，變頻器生產(chǎn)廠家由本國或本公司生產(chǎn)的標準電動機給出，或隨變頻器輸出電壓而降低，都很難確切表達變頻器的能力。選擇變頻器時，只有變頻器的額定電流是一個反映半導體變頻裝置負載能力的關(guān)鍵量。負載電流不超過變頻器額定電流是選擇變頻器容量的基本原則?！舻?39頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一3.1變頻器的選型及容量計算

采用變頻器驅(qū)動異步電動機調(diào)速，在異步電動機確定后，通常應(yīng)根據(jù)異步電動機的額定電流來選擇變頻器，或者根據(jù)異步電動機實際運行中的電流值（最大值）來選擇變頻器。第140頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一3.1變頻器的選型及容量計算——負載要求的電動機軸輸出，kW——電動機額定電壓，V——電動機效率（通常約0.85）——電動機額定電流，A——電動機功率因數(shù)（通常約0.75）——電流波形補償系數(shù)（PWM方式變頻器約1.05~1.1）▲第141頁，共154頁，2023年，2月20日，星期一3.2變頻器的外圍配置

變頻器的主要外圍設(shè)備有變壓器、斷路器、交流接觸器、交流電抗器、制動電阻、直流電抗器、輸出交流電抗器，