变频器基础知识和应运

变频器变频器的功能：是指变频器控制电动机运转的能力。一：变频器的端口主回路端口1. 变频器电源输入端口：三相电源：R,S,T,（L1丄2丄3）大功率电机单相电源： R,N（L1，N）小功率电机2. 变频器的输出端口：接电动机，U,V,W, （T1 , T2 , T3 ）输入有三相和单相，但是输出一定是三相的啊3. 直流电抗接入端：接入直流电抗器，无电抗器时将端口俩端短接，符号随变频器而 定。4. 制动单元或制动电阻接入端口：外接制动单元或外接制动电阻，具体接法见变频器。控制回路端口5. 数字量输入端口：（固定功能端口，多功能端口，脉冲量输出端口）（一般的1KW以上的都是固定端口，和多功能端口是分开的，脉冲量输出有的在固定 端口，有的在多功能端口）A固定功能端口：一般为：正转，反转，停止，点动，复位，等B多功能端口：端口功能不固定，有端口相对应的参数和功能设定值决定。C脉冲量输入端口：可以是固定端口，也可以是多功能端口参数设定值决定，专门用于输入脉冲信号。例如：三菱， STF正转启动， STR反转启动（为固定功能端口）（SINK（PNP）漏型开关公共端接负，负载端接正就是漏型：SOURCE（ NPN ）源型开 关公共端接正，负载端接负就是源型）开关量的接入，a，继电器接入（触点，按钮，开关），b晶体管接入（接近开关，光 电开关，PLC等）接近开关盒光电开关必须是NPN型的开关，接近开关三根线，正接 着正，负接负， IN 接开关量接入端。6. 模拟量输入端口：电压，电流。模拟量输入端口主要是输入模拟量信号（电压或电流）作为变频器的外部频率给定， 并通过调节给定信号的大小来调节变频器的输出频率。7 通信输入接口：一般都是RS485的标准接口通信接口：是变频器与上位机（PC,PLC,工控机，单片机）进行的通信物理接口，一般 为 RS-485 标准接口，上位机可以通过串行通讯方式对变频器进行频率设定，运行控制， 参数修改和状态监控等操作。8.多功能输出端口：（继电器输出端口，光电耦合输出端口，模拟量输出端口，数字 量输出端口）A,输出类型：（继电器输出，晶体管输出，模拟量输出，脉冲信号输出。）B，输出功能：（报警输出，状态信号输出，测量信号输出）C 功能设置：二：功能参数设置1. 参数的格式参数号功能名称设定范围单位出厂值7加速时间0-3600.1s5s参数号：又叫功能码，代码，名称等，参数的编号。 功能名称：该参数锁代表的功能名称。设定范围：对功能的内容进行选择或经行的设定。 单位：功能量的的设定的加减单位。出厂值：参数功能，在出厂时的设定，又叫默认值缺省值。2. 功能相关参数A基本运行功能参数：是指变频器在完成调速运行功能时，最少需要的功能参数群。（1.频率的给定信号、运行控制信号、2.电动机的方式控制、3.频率限制功能、4.加减 速时间、5.热电子保护、）三频率给定方式选择：面板操作给定，输入端子给定例如三菱：P79可以选择频率的给定方式。1. 面板给定分为：（键盘给定：通过面板上的，上下键或数字键来进行给定，键盘给 定属于数字给定，精确度达0.01H乙7.5kw以上的基本都是，面板可以取下来，放在 任何位置，但一般不能超过5m）（电位器给定：通过面板上的电位器来调节经行给 定。电位器的给定属于模拟量给定，一般在小功率变频器上带有。）A 数字量端口的up/down设置：三菱的是参数P59设置为1或2控制RH上限RM下限B可编程端口的多段速给定C外部脉冲给定：脉冲频率和变频器频率D模拟量输入给定：是变频器的主要给定方式，通常是电压或电流信号，大部门的 传感器是电压信号，但容易受干扰。要设定参数，必须对应的端口。2. 频率给定的正反转功能:一般情况下，真反转是输入正，反转端口或可编程端口来设定的，但模拟量给定的方式下，也是可以通过模拟量来控制电机的正反转。双极性是提供正负俩种信号，正信号正转，负信号反转。双极性的死区设置功能，在0附近设置为死区，变频器在运转的时候必须跳过死区，单极性是提供正信号，但设置是信号为正，反转的临界值，大于给值正转，小于给值 反转。单极性的失“0”功能变频器的最小信号不能为0 ，3. 给定方式的比较，A面板给定优于外部端子给定，简便。可以监视和显示功能，方便。面板给定不能自动控制，B数字量给定优于模拟量量给定，数字量给定抗干扰好，数字量给定不连续。C 电压信号优于电流信号。4. 模拟量饿给定的滤波时间滤波：去掉由于外界干扰对信号锁产生的误差的过程。滤波的目的：保证变频器获得的电压或电流信号能真实地接近实际值。滤波时间对控制的影响：时间大，抗干扰能力强，但相对的应响速度慢。时间小，响 应速度快，但抗干扰能力差。数字滤波有时间，硬件滤波基本没有滤波的时间。滤波时间主要是采样时间，先设置 大点，慢慢减小，看反应的速度。5. 模拟量给定叠加功能变频器必须有俩个通道。主频率，辅助频率。叠加功能的作用：同步应用精确，6. 频率的设置A .基本频率：变频器最大输出时对应的频率。大部门的基本频率都设定为50H乙 最高频率，基本频率，额定频率都是一致的。三相异步电动机。B上下限频率：是电动机运行是在输出频率的极限。C启动频率：是变频器启动时的频率限制。D跳变频率：变频器运行不执行输出频率的。一般变频器设置三个频率点。防止共振。7. 变频器的给定方式的切换 给定方式切换是指变频器输入信号方式之间的切换，不是电动机转向的切换。仅仅影响到运转频率设定的切换。给定方式的切换分为俩种 ：一种是运行时可以切换，一种是运行不能切换，自能停止 时才可以切换。不同变频器其切换功能不尽相同。载波频率：一般设置是1KHZ3KHZ，-般 22KW以上电动机都不超过6KHZ ,最多不超过9KHZ，般是易小不宜大。四变频器的运动控制正反转的功能控制：1. 操作面板控制：通过操作键盘上的运行键，正转，反转，停止键直接控制变频器的 运转，其特点是操作方便，一般在简单机械及小功率变频器上应运较多。2. 输入端口控制：3. 二线制：用开关来控制正反转。一种是K1接通正转，K2接通反转。另一种方式： K1 是运行开关，只有 K1 接通时，才可以运转， K2 闭合正转，断开反转。是俩跟 线的输入。K2COM三线制：当 K 接通时， SB1 按下，开始正转，放开了，继续正转。当 SB2 按下，电机停止，当， 再次按下SB1时电机开始反转，松开按钮，继续反转，知道按下SB2才可以停止。采用二线制换是三线是有参数设置的。4. 电机的起动工频起动是指 50HZ 起动全压起动软启动是起动电压按照预设的电压不断增加。5. 变频器起动电机：特点是：起动同时频率是从OHZ开始按设置的加速时间连续上 升至50HZ，同时，其输出电压VIF关系也是从最低电压连续上升至全压。与软启 动相比，不但同样起动电流小，起动平稳，能克服软启动时起动转矩过小的缺点。6. 加速时间，竟可能的减小加速时间。从 0HZ 加速到基本频率的时间或最大频率的 时间。7减速时间，竟可能的减小减速时间。从最大频率或基本频率减速到OHZ的时间。决定加减速时间的设置依据：根据拖动系统的惯性的大小。惯性大的，加减速时间 长一点。惯性小的就加减速时间短点。加速时间:不产生过流跳闸的情况下，可尽量缩短加速时间。减速时间：不产生直流过压的情况下，可尽量缩短减速时间。不影响生产的情况下，加减速时间长点对电机好。三菱最短加减速时间参数 P60P63 加减速方式线性方式：是指在启动过程中，频率的上升与时间成线性关系， 一般情况，多数的变频器选用线性关系。S型方式：在加速起始阶段和终止阶段上升比较缓慢，中间部门 成线性加速。适用于输送带，电梯等负载类型。半S型方式：在加速的初始阶段或终止阶段上升比较缓慢，而在 终止阶段或初始阶段线性上升。一般适用于风机一类具有较大的惯性的二次方律负载。最优加减速时间设置功能:和最短加减速时间设置，不是所有的变频器有的。8. 起动频率设置功能：起动频率为当起动信号开始时的电机运转频率，起动频率也是 开始加速的初始频率。起动频率的设置是为确保电动机有足够的起动转矩，避免电 动机无法启动或在起动过程跳闸，对某些负载在静止状态下摩擦阻力较大，或在启 动时克服一定压力的风机。9. 起动频率设置原则：根据负载的特性进行设置，在变频器过载能力范围内既要保证 足够的起动转矩，又要不会造成过大的电流冲击甚至过流跳闸。10. 暂停加减速功能：是指电动机启动后，或电动机停止前，先在较低频率下运行一个 短时间，然后在线性加速的过程。11. 停机方式选择功能：是指变频调速系统中，电动机可以选择其停机方式。A减速停机：停机时，按照预置的减速时间和减速方式停机，这是最常用的一种 停机方式。B自由滑行停机：也叫自由制动，惯性停机，接到停机信息后，电动机电源切断， 拖动系统处于自由滑动状态，停机时间完全有系统的惯性决定。C直流制动停机，采用向电动机定子绕组通入直流电流，使异步电动机处于耗能 制动状态，而产生较大的制动转矩使电动机快速停机。12. 变频器的点动控制实现方式：1。用操作面板上点动专用键JOG 完成。三菱FR-e500变频器采用。2。通过专用的数字量输入端口 JOG”完成。当端口接通（ON）时为点动。目前大 多数变频器采用的方式。3。通过多功能数字量输入端口设置成JOG”功能未完成。这是大部分经济型，小型 频器所采用的方式。点动功能设置：13. 多段速运行功能：在部分生产机械控制中，不同的工艺段需要不同的转速，为此， 变频器可以预先设置多种运行频率，以满足生产工艺的需求，这种控制功能称作多段 速运行功能。所有的变频器都设置了多段速运行功能，而且基本上都是通过多功能端口的通断组合 来进行多段速运行控制。变频器进行多段速运行必须对多功能端口进行多段速运行设置，对每段频率进行设置， 部分变频器换可以对每段的加减速时间设置。二个端口可以组成3段速，三个端口可以组成7段多段速，四个端口可以组成15段速 参数设置：例如三菱，可以设置参数P180.P181.P182 , P183选择几段速。，三段速 可以通过设置参数P4 , P5 ,P6.设置每段频率。七段速参数设置P24 , P25 , P26 , P27. 十五段速参数在家上P238 , P239.，对应的段速有其对应的通断组合，组态。不用的设 置为 9999.多段速不能自动循环。14. 内置程序控制自动运行功能：内置程序运行功能无需变频器外接控制电路就能够完 成多段速的单循环运行成连续循环运行，可以取代复杂的继电控制电路，和PLC控制 电路，所以在小型机械，食品加工机械，洗涤设备上特别实在搅拌设备上得到广泛的 应运。程序自动运行相关功能参数：A. 内置程序控制自动运行设置有效。B. 自动运行的段数。C. 每段运行的频率。D. 每段运行的方向。E. 每段运行的加减速时间。F. 每段运行时间。G. 自动运行的模式选择（循环周期）H. 自动运行输入，输出功能选择（显示，报警，停止，起动）。五:基本调速方式1. 转速公式：n=60f（l-s）/p其中f是定子电源频率，p，为电动机极对数，s为转差率。2. 基本调速方法：调节P :多级电动机调节 S： s=n0-n/n0电磁调速电动机，一般用于食品设备，调速范围小，绕线式异步电动机，调速可以大一点，吊车了等上用，很耗电。调节f :变频器变频器控制方式： a、V/F 控制方式B转差频率控制方式C矢量控制方式（无速度传感器矢量控制方式，有速度传感器矢量控制方式）D直接转矩控制方式E智能控制方式现在最多的是U/F，和矢量控制方式最多。U/F控制方式功能：变频器根据负载的不同特点来适应调整U/F控制线。并通过调整U/F比功能来改变电动机特性的方法。称为V/F控制方式功能。3. 转矩补偿功能：是指在低速范围内或因变频器与电动机相距较远，而压降较大的情 况下，通过对输出电压做一些提升补偿因线路压降和定子电阻上电压降锁引起的转 矩提失，从而该善电动机的输出转矩的功能。U/F控制选择功能：由于电动机负载的多样性和不确定性，许多变频器都预设了各种 不同类型的转矩补偿U/F控制线，用户可以根据自己所应用的负载特性进行选择，以 达到最好的运行效果，这种可以对设置的 U/F 控制线进行选择的功能叫 U/F 控制功能全程补偿，基本U/F线，全程负补偿（用于风机，二次方律负载）如何预设U/F控制线：预设原则转矩补偿使电动机在低频重载时能产生足够大的转 矩，低频轻载时不会因磁路路过分饱和而过流跳闸。预设方法U/F比应由小到大逐渐加大，加大一档，观察是否 满足上述条件，如能满足则不再加大。4. 转差补偿功能：是指电动机从轻载到重载的过程中，由于负载的变化，会引起转速 的下降，这时变频器通过预置“转差补偿”功能频率，在输入给定频率不变的情况 下，自动并适当地提高输出，使电动机的转速得到补偿面保持基本不变。三菱的转 差补偿功能参数是P245，P246，P247.5. 闭环V/F控制在开环V/F控制方式上，如果设置速度反馈环节，就变成了闭环V/F控制系统。闭 环 V/F 控制改善了 V/F 控制方式的速度控制性能，在负载变化时，使速度的波动减 少。闭环V/F控制一般采用旋转编码器PG作为测速装置，并通过速度控制卡PG卡和 变频器相连。6. 矢量控制：优点，a、能调节电动机转矩，在整个电动机转速范围内提供恒定转矩， 且有无电动机转速反馈均可运行。B、低频转矩大，机械性能好，动态性能完善。C过流控制能力强，加减速无限制，能运行四象限运行。无速度传感器矢量控制方式，在不安装速度传感器情况下，根据电动机参数，按照 一定的关系式也能对励磁电流和转矩电流进行检测，并通过控制电动机定子绕组上 电压的频率达到控制励磁电流和转矩电流实现矢量控制的方式。有速度传感器矢量控制方式，带速度传感器反馈的矢量控制方式，是目前变频器调 速控制中比较理想的控制方式，他可以从零速起进行速度控制，即使低速也能运行， 调速范围可达 1:1000，可以对转矩实行精确控制，电动机的加减速特性好，系统 的动态响应速度较快。主要用于高精度的速度控制，转矩控制，简单伺服控制等对 控制要求高的场合，特别使用与低速时动态性能要求高及转速精度要求高的场合。7. 矢量控制应用注意：1一拖一，容量相等，下浮一档。2最好生产商相配套之标准电机。3满足控制要求，尽量采用无速度传感器矢量控制方式。4最好不要长期低频工作或超负载 100%情况下工作。5配线长度在 30m100m 之间。6建议显示设定频率，不要显示运行频率。矢量控制方式选择功能：三菱FR-E500变频器，参数号80电机容量0.2kw7.5kw。三菱离线自动测试（测试前的参数预置）Pr96自动测试选择Pr77参数写入选择Pr71 使用电机Pr80 电机容量Pr9 额定电流Pr82 电机需要励磁电流Pr83 额定电流Pr84 额定频率Pr90 电机需要8. 执行自动测试功能otil、屮i&wco ffiA 山&sqmll.拦eWE ndw- 帯11 hs-H-i sffistf1213 / 13