变频器频率给定方式的学习资料

变频器频率给定方式的学习资料

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在使用一台变频器的时候，目的是通过改变变频器的输出频率，即改变变频器驱动电动机的供电频率从而改变电动机的转速。如何调节变频器的输出频率呢？关键是必须首先向变频器提供改变频率的信号，这个信号，就称之为“频率给定信号”。所谓频率给定方式，就是调节变频器输出频率的具体方法，也就是提供给定信号的方式。

变频器常见的频率给定方式主要有:操作器键盘给定、接点信号给定、模拟信号给定、脉冲信号给定和通讯方式给定等。这些频率给定方式各有优缺点，必须按照实际的需要进行选择设置，同时也可以根据功能需要选择不同频率给定方式之间的叠加和切换。

2操作器键盘给定

操作器键盘给定是变频器最简单的频率给定方式，用户可以通过变频器的操作器键盘上的电位器、数字键或上升下降键来直接改变变频器的设定频率。

操作器键盘给定的最大优点就是简单、方便、醒目（可选配led数码显示和中文lcd液晶显示），同时又兼具监视功能，即能够将变频器运行时的电流、电压、实际转速、母线电压等实时显示出来。如果选择键盘数字键或上升下降键给定，则由于是数字量给定，精度和分辨率非常高，其中精度可达最高频率×±0.01%、分辨率为0.01hz。如果选择操作器上的电位器给定，则属于模拟量给定，精度稍低，但由于无需像外置电位器的模拟量输入那样另外接线，实用性非常高。

变频器的操作器键盘通常可以取下或者另外选配，再通过延长线安置在用户操作和使用方便的地方。一般情况下，延长线可以在5m以下选用，对于距离较远则不能简单地加长延长线，而是必须需要使用远程操作器键盘。

进口变频器的远程操作器连线示意。该远程操作器型号为tdo-rc02，与其变频器td2000/2100系列操作器键盘的外观、基本操作方法以及显示风格等基本一致。它是采用内置rs-485通讯方式实现远程操作控制的，工作电压为直流24v，在距离只有几十米的范围内可以采用变频器内部直流电源，若超过50m以上或者变频器内部直流电源另有他用，可以选用10w左右的标准直流24v电源。由于采用通讯方式实现远程操作控制，所以该操作器的安装距离可以在数百米范围内正常工作，并且通过采用不同的通讯地址对多达32台变频器进行远控操作。这些操作内容包括正反转运行、电动运行、停机、功能码设置、功能码参数查看、运行参数查看、故障复位等。

3接点信号给定

接点信号给定就是通过变频器的多功能输入端子的up和down接点来改变变频器的设定频率值。该接点可以外接按钮或其他类似于按钮的开关信号（如plc或dcs的继电器输出模块、常规中间继电器）。具体接线如图2所示。

注意以下几点:（1）多功能输入端子需分别设置为up指令或down指令中的其中一个，不能重复设置，也不能只设置一个，更不能将up/down指令和保持加减速停止指令被同时分配。（2）端子的up/down速率必须被正确设置，速率单位为hz/s。有了正确的速率设置，即使up上升接点一直吸合，变频器的频率上升也不会一下子窜到最高输出频率，而是按照其上升速率上升。（3）是否断电保持频率功能必须设置，如设置为“断电保持有效”时，当变频器

电源切断后频率指令被记忆，接通电源运行指令再次输入时，变频器自动加速运行到被记忆的频率为止。如设置“断电保持无效”时，当变频器电源切断后频率指令不被记忆，接通电源运行指令再次输入时，变频器按参数数值不同运行到某一固定频率（0hz或其他，该参数依赖于变频器的型号）。图3为接点给定的时序示意图。

4模拟量给定

4.1基本概念

模拟量给定方式即通过变频器的模拟量端子从外部输入模拟量信号（电流或电压）进行给定，并通过调节模拟量的大小来改变变频器的输出频率。

模拟量给定中通常采用电流或电压信号，常见于电位器、仪表、plc和dcs等控制回路。电流信号一般指0～20ma或4～20ma。电压信号一般指0～10v、2～10v、0～±10v、0～5v、1～5v、0～±5v等。

电流信号在传输过程中，不受线路电压降、接触电阻及其压降、杂散的热电效应以及感应噪声等影响，抗干扰能力较电压信号强。但由于电流信号电路比较复杂，故在距离不远的情况下，仍以选用电压给定为模拟量信号居多。

变频器通常都会有2个及以上的模拟量端子（或扩展模拟量端子），有些端子可以同时输入电压和电流信号（但必须通过跳线或短路块进行区分），因此对变频器已经选择好模拟量给定方式后，还必须按照以下步骤进行参数设置:（1）选择模拟量给定的输入通道;（2）选择模拟量给定的电压或者电流方式及其调节范围，同时设置电压/电流跳线，注意必须在断电时进行操作;（3）选择模拟量端子多个通道之间的组合方式（叠加或者切换）;（4）选择模拟量端子通道的滤波参数、增益参数、线性调整参数。

4.2频率给定曲线

所谓频率给定曲线，就是指在模拟量给定方式下，变频器的给定信号p与对应的变频器输出频率f（x）之间的关系曲线f（x）=f（p）。这里的给定信号p，既可以是电压信号，也可以是电流信号，其取值范围在10v或20ma之内。

一般的电动机调速都是线性关系，因此频率给定曲线可以简单地通过定义首尾两点的坐标（模拟量，频率）即可确定该曲线。如图4（a）所示，定义首坐标为（pmin，fmin）和尾坐标（pmax，fmax），可以得到设定频率与模拟量给定值之间的正比关系。如果在某些变频器运行工况需要频率与模拟量给定成反比关系的话，也可以定义首坐标为（pmin，fmax）和尾坐标（pmax，fmin）。

这里须注意以下几点:（1）如果根据频率给定曲线计算出来的设定频率如果超出频率上下限范围的话，只能取频率上下值，因此，频率上下限值优先考虑; （2）在一些变频器参数定义中，模拟量给定信号p或设定频率f是采用百分比赋值，其百分比的定义为模拟量给定百分比p%=p/pmax×100％和设定频率百分比f％＝f/fmax×100％;（3）在一些变频器参数定义中，频率给定曲线不是直接描述出来，而是通过最大频率、偏置频率和频率增益表达。

4.3模拟量给定的滤波和增益参数

模拟量的滤波是为了保证变频器获得的电压或电流信号能真实地反映实际值，消除干扰信号对频率给定信号的影响。滤波的工作原理是数字信号处理，即数字滤波。滤波时间常数就是特指模拟量给定信号上升至稳定值的63％所需要的时间（单位为s）。

滤波时间的长短必须根据不同的数学模型和工况进行设置，滤波时间太短，当变频器显示“给定频率”时有可能不够稳定而呈闪烁状;滤波时间太长，当调节给定信号时，给定频率跟随给定信号的响应速度会降低。一般而言，出于对抗干扰能力的考虑，需要增加滤波时间常数;处于对响应速度快的考虑，需要降低滤波时间常数。

模拟量通道的增益参数与上面的频率增益不一样，后者主要是为定义频率给定曲线的坐