哈工大变频器原理与运用课件

减速时间设定
必
要
性
：
例1：重负载制动时，制动电流大可能损坏电路，设置
合适的减速时间，可减小制动电流。
例2：水泵制动时，快速停车会造成管道“空化”现象
，损坏管道。
减速时间的设定原则：兼顾制动电流和制动时间，保 证无管道“空化”现象。
多种加减速时间 变频器可设置多种不同的加减速时间。 以适应不同工况下的要求。
如41Hz、2Hz，则回避 39Hz～43Hz；
只设定回避频率： 回避频率范围由变频器内
定。
图2-8 回避频率
6.多段速控制功能
段速控制功能 指不同时间段对应的输出频率不同。
图2-9 工业洗衣机速度轨迹
段速功能的设置与执行
按
程
序
运
行
利用变频器内部的简易PLC功能编制段速控制程序。
由
端
子
控
制
第2章通用变频器的功能
第2章 通用变频器的功能
本章主要内容： 介绍通用变频器的主要功能
2.1 频率控制功能 2.2 U/f 控制功能 2.3 矢量控制功能 2.4 运行控制与保护功能 2.5 变频器的闭环运行 2.6 变频器的外部接线 学时：4
§2.1 频率控制功能
本节主要内容： 频率给定 极限频率 加、减速时间和曲线 回避频率 多段速控制功能 频率增益与频率偏置 载波频率的设定
基本频率fb
又称基准频率或基底频率 ，只有在U/f模式下才设定 。它是指当输出电压U=UN 时，f达到的值fN，一般为 额定频率。
图2-2 频率、电压关系
限制变频器的输出频率范围，从而限制电动机的转 速范围，防止由于错误操作造成事故。 上限频率fH 允许变频器输出的最高频率
下限频率fL 允许变频器输出的最低频率
小结
§2.1 频率控制功能 频率给定方式 通过操作面板 模拟输入端子：频率增益与偏置 开关输入端子：多段速控制功能 保护功能 上、下限频率、回避频率 加、减速时间和曲线
重点：与频率控制相关的功能 难点：频率增益与偏置
§2.2 U/f 控制功能
变频器调速系统的控制方式 基本方式： U/f 控制 高级方式：矢量控制 本节主要内容： U/f 控制方式的含义 完善U/f 控制方式的措施 转矩补偿 节能运行控制 转差补偿 本节将介绍与上述优化措施对应的控制功能。
4.加速曲线和减速曲线
加速曲线（3种） 线性上升方式：频率随时间呈正比的上升，适用于一般 要求的场合。 S型上升方式：先慢、中快、后慢，起动、制动平稳， 适用于传送带、电梯等对起动有特殊要求的场合。 半S型上升方式：正半S型适用于大惯性负载，反半S型 适合于风机、泵类负载。
图2-6 加速曲线
减速曲线与加速曲线类似 加速和减速曲线的组合 根据不同的机型可分为三种情况： 只能预置加、减速的方式，曲线形状由变频器内定， 用户不能自由设置。 可为用户提供若干种S区（如0.2S、0.5S、1S等） 用户可在一定的非线性区内设置时间的长短。
1. U/f 控制方式
U/f控制方式 在变频调速过程中为了保持主磁通的恒定 而使 U/f=常数 的控制方式 这是变频器的基本控制方式。
图2-12 U/f控制曲线
2. 转矩补偿功能
转矩补偿 在U/f控制方式下， 利用增加输出电压来提高电动机转矩的方法。
转矩补偿的原因 在基频以下调速时，须保持E1/ƒ1恒定，即保持主磁 通Φm恒定。 ƒ1较高时，保持U1/ƒ1恒定，即可近似地保持主磁通 Φm恒定。 ƒ1较低时，E1/ƒ1会下降，导致输出转矩下降。 提高变频器的输出电压即可补偿转矩不足 不同工作场合对转矩补偿的要求不同
图2-7 S区曲线
5.回避频率
为避免传动系统共振，应设置回避频率。 回避频率的概念 变频器跳过而不运行的 频率 一般情况下可设置三个 以上。
图2-8 回避频率
设置回避频率的方法
设定回避频率的上端和 下端频率：
如43Hz、39Hz，则回 避39Hz～43Hz；
设定回避频率值和回避 频率的范围：
图2-4 加减速时间设定
实际的加减速时间
变频器的实际加减速时间与 工作频率有关。
一般小于等于理论设定的加 减速时间。
加速时间的设定
图2-5 实际加减速时间
加速时间设定原则：兼顾起动电流和起动时间，一般 情况下负载重时加速时间长，负载轻时加速时间短
加速时间设置方法：用试验的方法，使加速时间由长 而短，一般使起动过程中的电流不超过额定电流的1.1 倍为宜。
图2-3 上限和下限频率
3.加速时间和减速时间
✓为了保证电动机正常起动而又不过流，变频器须设定 加速时间。
✓电动机减速时间与其拖动的负载有关，有些负载对减 速时间有严格要求，变频器须设定减速时间。
加、减速时间的定义 加速时间：变频器输出频率 从0上升到基本频率fb所需要 的时间 减速时间：变频器输出频率 从基本频率fb下பைடு நூலகம்至0所需要 的时间。
设置控制端子，使之的具有段速选择功能。
图2-10 多段速控制
本讲学习了 §2.1 频率控制功能
频率给定 极限频率 加、减速时间和曲线 回避频率 多段速控制功能 下一讲继续学习 频率增益与频率偏置 载波频率的设定
7.频率增益和频率偏置功能
✓频率给定来自模拟控制端子输入的信号，如： 电压0~5V，0~10V；电流4~20mA。
✓为了使模拟信号与频率给定相匹配，需设置频率增益 和频率偏置。
频率偏置 当模拟控制信号为0时的 频率频率给定值
图2-10 频率偏置
频率增益 频 率 给 定 （ 标 幺 值 ） 变 化 范 围 与 模拟控制信号（标幺值）变化范围的比率， 即f/X。
图2-11 频率增益
8.载波频率设置
应用脉宽调制技术控制逆变电路时，载波频率 （三角波频率）可以在一定的范围内进行调整。 载波频率对应着功率器件的开关频率 载波频率过高会导致功率器件过热 载波频率过低则输出电压畸变较大 变频器在出厂时都设置一个较佳的载波频率， 没有必要时可以不作调整。
1.频率给定
变频器的输出频率可通过下述方式设定 操作面板上的功能键设置频率 功能参数码进行预置 操作面板上的电位器设定频率 外端子控制频率 模拟量 开关量 网络
图2-1 操作面板
2.极限频率
设定变频器输出电压和频率的关系。
最高频率fmax 变频器允许输出的最高频 率，一般为电动机的额定频 率。