变频调速应用技术04_了解功能调变频(下)

1、 维普资讯 讲 座 变摄 嚣世 界 年 月 ； 圈 多档转速控制 “ 一 ”功能预置为 “ ”时，则端子 为最高位。 图 变频器的外接输入端子 各档转速的档次按 二进制规律 由表 决 定。每个 档 次的具体工作频率则 另行 预置 ，如表 所示 。 以便 对 变频 器 的工作 状 态和 输 出频 率进 行 控 制 。其控 制电路如 图 示 ，外 部控制信号通常都是开关信 所 号 ，变频器 内部 则 由光 电耦合 管来 接受 控 制信号 。 因为 实 际上 同时 使 用 的 控 制功 能往 往 是 不 多 的 ， 表 各档转速的档次 最高位） 中间位） 最低位） 转速 档 次 （ （ （ 的状 态

2、 的状 态 的状 态 所 以，为 了节省变频 器的体积 ，变频器可供联接 的控制 端子较少 ，通 常不到 个 ，其 中 ，大部分控 制端子的 具体功能 ，须 通过功能预置来决 定。 因为通 过外接端子 进行控制 ，对 于远距 离控制来说 ，十分方便 。故有的变 频器 把这些 端 子称为 遥控 端子 。 （ ） 基本控制输入端 如正转（ 、反转（ ） ） 、点动（ ） 、复位（ ） 等 ，基本信号输入 端在 多数变频器 中是单独设立的 ，其 功能 比较 固定 ，如图 所示 ， （ ） 可编程控制输入端 也称 为 多功 能输 入 端 ，这 些 输入 端 的具 体功 能 须 通过 功 能预 置来 确

3、定 。可 预置 的功 能有 多档 转速 控 制 ，多档升 、降速 时间控 制 ，升速 、降速控制 ，可编程 序控制等，如表 所示。 表 外接可编程控制端的控制功能 功能码功能名称 数据码及含义 功能选 控制端闲置。： 择 ： 多档转速 多 。： 档转速 。 一 功能选 多档转速多档转速正转点动；： 择 ： ： ·： 反转点动 ） （ （） （） （） （ ） （） （ ） 要实现 档转速控制 ，需要预置的功能如表 所示。 表 多档转速的功能预置 功 能码 功 能含 义 数据 码 数据 码含 义 备 注 多档 转速 端子 多档 转速端 子 合 中的最低位 组 功能选择 一 功能选择 一

4、 功能选择 多档 转速端 子 合中 的中间位 组 多档 转速 端子 多档 转速端 子 组合 中 的最高位 多档 转速 端 子 “ 时变频器的 多档频率 第 档运行频率 出频 率 输 “ 时变频器的 多档频率 第 档运行频率 出频 率 输 “ ”时变频器的 多档频率 第 档运行 频率 出频 率 输 “ ”时变频器的 一 功能选择 ： 停机。： 部故障 自由 外 输入 功能选 加、 择 ： 减速时间 ： 。 加、减 速时问 。 功能选 ； 择 频率递增控制。 ： 频率递减控制。 一 选择 频率给定 功能 ： 通道选择 ： 。频率给定通 道选择 。 功能选 。 择 频率给 定通道 选择 多档频率 第

5、 档运行频率 出频 率 输 “ ”时变频器的 多档频率 第 档运行频率 出频 率 输 （ ） 输入端子编程举例 一多档转速控制 在预 置 多档 转速 控 制 时 ，可 以在 可 编程 控 制端 子 中任意选择三个（ 四个） 子 ，作为多档转速控制 的输 或 端 入端。 多档频率 一 第 档运行频率 输出频率 多档频率 第 档运行频率 输 出频 率 “ ”时变频器的 “ ”时变频器的 进行预置时 ，应首先确定其 组合 顺序 。例 如 ，当把 “ ”功能预置为 “ ”时，则端子 为最低位 ， 一 当把 一 ”功能预置为 “ ”时，则端子 为 中间位 ， 当把 输 出端 子 分 三种 （ ） 外接输

6、 出端子的安排 报警输 出端 ） 维普资讯 鞭 世 年 月 变 界 讲 座 图 频率到达与频率检测 图 外接输出端子的安排 ， 则 当变频 器的输 出频率 到 达并超过 某一设 定的频率 当变 频器 发 生故 障时 ，变 频器 将 通 过输 出端 于发 出报警信号 ，如图 （ ） 中之 、 、所示。报 警时 ，、 间的动断触点断开 ，而 、问的动 合 触 点 闭 合 一 时 ，该端子有 信号输 出，当频率 下降时 ，可 以预置 个滞后频率 ，则 当频率低于（ 时，输出信号断 ） 开 ，如 图（ 所示。 ） （ ） 报警输出端应用举例 报警 输出端的实际使 用例 子如图 所示 。报警 时 ，动

7、断触点 将主接触器的控制回路断开 ，使 报警信号通 常都 采取继 电器 输出 ，继 电器接点可接 至 的电路中，最大电流大多为 ，也有 的。 测量信号输出端 ） 外 接 测 量 信 号 端 有 如 图 中之 和 所 主 接触 器 线 圈断 电 ，其 主触 点 断开 ，使 变频 器脱 离 电 源 。同时 ，动台触点 闭合 ，接通声光报警 电路 ， 进行声光 报警 。 由于变频 器断 电后 ，报警信号将不可能 示 ，有的变频器配 置的测量信 号端可多 至 个 。 通常给出的测量 内容是 ： 用于测量频率 ， 用 于测量 变频器 的输 出 电流 。 维持 ，故 在声光 报警 电路 中增加一 个 中间

8、继 电器 ， 当声光报警 电路接通时 ， 的线圈得电，其触点使 但通 过功 能预嚣 ，可 以改变其测量 内容。如可 以测 量变 频器 的输 出电压 、负荷 率 等等 。 变 频器通 常 可提供 两种 测量信 号 ： 模拟量测量信号 ： 与预置的最 ） 如 （ 高频率对应） 等。 ） 数字量测量信号 ； 可直接接 至需要数字量 的仪器 或 仪表 。 状态信号输出端 ： ） 状态信号 的内容主要有 ：运行” “ 信号 、“ 频率 到达” 信号 、“ 频率检 测 ”信号 等 。 状 态 信号 的 输 出 电路大 多 是 晶体 管 的集 电极 开 路 输 出方 式，用于直 流低压 电路 中，如 图 ）

9、 所示。但 自锁 ，从 在变频 器 断电后 ，可 以继续进行 声光报警 。 当工作人 员闻讯赶 到时，只需按下 ，切断 的 自 锁 电路 ，声 光 报 警 便 停 止 了 。 图 报警输出应用举例 （ ） 测量 输出端应用举例 令 以由输出信号 测量变频器 的输出频率 为 例 ，说 明其 使 用 方法 ： 市 场 上 买 一 块量 程 为 到 也有用继电器输 出的 ，如图（ 所示 。 ） 这 里 ，就 用 户 常 常 难 以 区分 的 “ 率 到 达 ” 和 “ 频 频 率 检测 ”功能 为例 ，说 明如 下 ： 频率到达功能 ） 的直流 电压表 ，取出 “ 表面” ，将量程 由原来的 “ ”

10、 修 改为 “ ”假设最高频率为 ，同时，将 电压 （ ） 标 志 “ ”修改 为频率标志 “ ，则一块外接频率表 ” 就完成了，如图 所示。图（ ） 为将模拟量输出端 预置为测量频率 ，图（ 为表 面的修改情 形。如果仪表 ） 显示的 与变频器本身的显示不符 ，可通过 “ 模拟 输 出 增 益 ” 功 能 进 行 校 准 如果某状 态信 号输 出端被预 置为 “ 率 到达 ” 时 ， 频 则 当变频器的输 出频率 到达 给定频 率 时 ，该端子 有信号输 出，用户 并可 以预置允许误差 ，如图 （） 所示。 频率检测功能 ） 如果 某状态 信号 输出端被 预置 为 “ 率 检测” 时 ， 频

11、 过流过载要分清 维普资讯 讲 座 变颧 器世 界 年 月 当变 频器 的输 出 电流超 过 了 自身 的额 定 电流 ； 或 瞬 间的冲 击 电流超 过 了变频 器 的过 载能 力 ： 时 ，变频器就需要进行过 流保护 了 ，如 图 中 圄 测量输出应用举例 左上 方的虚线框 中所示 。所以 ，过 流保 护的对象 是保护 变 频器 自身 。 过流保护的特点 ） 由于 过 电流可 能损 坏变频器 的器件 ，所 以，对 过 电 过流、过载两分离 （ ） 过载保护 的对象与特点 过载保护 ） 变频器 的所谓过 载 ，是指 电动机 过载 。所 以 ，过载 保护 的保护 对象是 电动 机 。其基本特点

12、 是 ： 频器 的输 变 流 的保 护措 施便 是立 即跳 闸 。 一般故障不停机 出电流超过 了电动机 的额定 电流 ，但并未超过变频 器 的额 定 电流 ： （ ） 跳 闸后的 自动重台闸 变频器 是全 晶体管 设备 ，在 运行过程 中 ，较容易 因 受 到外界 的干扰 而 “ 障跳 闸 ” 故 。显然 ，这是 一种误动 作 。如果 拖动系统动辄 因变频器跳 闸而停机 ，势必耽 误 生产。 经过 观察 ，人们发 现一个 规律 ： 致变 频器误动 作 导 的干扰信 号 ，不大 可能是连续不 变的 ，也不可能 以连续 脉冲 的方式 出现 为此 ，变频器 设置 了跳 闸后的重台 闸 功能 。就

13、是说 ，当受 到外界干扰 而误动作跳 闸时 ，变频 时 ，变频器 需要对 电动机进行 过载保 护 。如 图 右上方 的虚线框 中所示 。 器将 可 以 自动 地重 新 合 闸 ，以不 影响 生产 （ ） 瞬时停 电的自动 重合闸 电源 的瞬时停 电，实 际上 也是一种 误动作 ，但和跳 图 过载与过流 闸后 的重 合闸功能又有所 区别 。两者 的区别如 图 所 示 ，主要 区 别如 下 ： 过载保护的特点 ） 过载保护 具有反时 限的特点 ，即： 微过 载时 ，允 轻 许 电动机 继续运行 的时间可 以长一些 ； 严重过 载时 ，必 须及早进行保护 ，如 图 （ ） 所示。 图 跳闸重合闸与瞬

14、时停电重合闸 图 过载保护的反时限曲线 ）误动作 引起 的跳 闸，是变频器进行了错误 的判断 后 的跳 闸行 为 ， 而瞬 时停 电后 的跳 闸是变 频 器 在 失去 电源后 导 致 的欠 电压跳 闸 。 由于 电动机在 低频 运行时 ，内部的散 热效果 变差 。 所 以，过载保 护曲线与运行频率有 关 。在过 载率相 同的 情况下 ，运行频率越低 ，允许运行的时间越短 ，如 图（ ） 所示。 ）跳闸后的重合 闸是主动行为 ，中间的间隔时间由 用户 自行设定 ，通常 时间较短 ，如 图 （ ） 所示 。图 中， 是用户预置 的间隔时间 ； （ 下转第 页） （ ） 过流保护的对象与特点 过流保

15、护 ） 维普资讯 嗳通 行业应 用 鞭器 世界 变 年 月 毒 ，系统偏差 及其变化 率 ，多 ，对象输 出的变 化率 ， ， 控制 ，在 工程 控制上是 有难度的 ，控制 不当会引起严重 的大气污 染 ，造成能量 资源的 巨大浪 费 ，采用变频驱动 二 州 ， 制 输出 最 一 保 值， ， 控 器 的 近 次 持 式中 为偏差的第 次极值 ，为极值加权 因子 ，可在线修 正 ， ，比例、积分和微分增益 ， ，在 三 电动机 ，将 变频器技术 与智能控 制技术相结合 ，可以比 较好地 解 决优 化空 气 燃料 比的 问题 。 期间内偏差的累计 ， ，切换因子，【 、 、 ，常数 ， 由知识集

16、中的经验规则确 定 ， ，设定值 ， 。 ：，：， ， ， 参考文献 李太福 ，冯国 良，钟秉翔等 一类不确定性复 允许 的误差 及误差速 率范 围 仿真实验及分析 以常见的二阶环节为例，分别采用 和 工程 控制算法进行仿真 ， 设被控对象 参数滞后控制模型为： 杂系统 的控制策略分析 重庆大学学报 ， ， ）而 （ （ ） 其中： 一 ， 】 ， ， ，在仿 真 中加 入 阶跃信 号 作为 系统 的外部 扰 动 。两种 控 制器 对应 的响应 曲线如 图 所 示 。 ， 杨志 ，李太福 ，盛朝强等 基于仿人智能的复 杂关联 系统控制 重庆大学学报（ 自然科学版） ， 陈 荣 变频器在油 田中

17、的应用 全国第二届 变频器行业企业 家论坛论 文集 ， 作者简 介 梅小艳（ 女 硕士研究生 主要研究方向 ： ） 图 和 控 制仿 真结果 的 比较 智 能 自动化 控 制 。 从仿真图 的结果看 ， 说明 控制器 的控制效果 良好 ， 在加入阶跃扰动的情况下 ， 比 控制器 ， 对 新的 控制策略具有 过渡 时间短 ， 干扰能力强 的特点 ， 抗 具有 较 好的鲁棒性 。这是 由于 控制器根据规则 由系统输 （ 上接第 页） 而 瞬 时停 电后 的重 合 闸是 被 动行 为 ， 重合 闸动 作 要 由再来 电的时间决定 ，间隔的时 间通常较长 ，如图（ ） 所示 。图中的 是停 电的时间 ，这个时间是用户无法控 制 的。 入的偏差信 号在整个 论域范 围内进 行调整 ， 强了系统 增 偏差信 号对 控制系统 的作用 ， 从而使 系统对扰动及 时做 出响应。此外 ， 控制是一种非线性控制 ， 为了提高 上升速 度 ，缩短过渡 时间 ，它允许 调节器 输 出较大 的动 作， 同时又通过规则使其抑 制超调 ， 免了调节 过程 中因 避 动作 过度而引起 的振 荡 ， 而使系统 迅速达 到稳定 。滞