变频器的常用运行参数设定方法

变频器常用运行参数的含义及影响在3.1.1小节中已经作了详细介绍。由于变频器参数的设定和实际应用密切相关，大多数参数设定没有固定的公式，而是要根据工程实际完成。尽管如此，根据各参数的意义及影响，仍然可以给出参数设定的原则或方法。下面将详细介绍变频器常用运行参数的设定方法或原则。1.频率设定方法通用变频器的给定频率设定方法一般有以下4种。(1)面板设定利用操作面板上的数字增加键(▲键)和数字减小键(CA键)进行频率的数字最给定或调整。该方法不需要外部接线，方法简单，频率设定精度高，属数字量频率设置，适用于单台变频器的频率设定。(2)预置给定通过程序预置的方法预置给定频率。启动时，按运行键(RUN或FWD或REV键)，变频器即自行升速至预置的给定频率为止。(3)外接给定从控制接线端上引入外部的模拟信号，如电压或电流信号，进行频率给定。这种方法常用于远程控制的情况。(4)通信给定从变频器的通信接口端上引入外部的通信信号，进行频率给定。这种方法常用于微机控制或远程控制的情况。外接给定控制信号分为数字给定和模拟给定两大类，模拟给定又分电压控制和电流控制两种。外接电压信号分为直接输入电压和利用变频器内部提供的给定信号控制电压。当外界给定信号为电流信号时，将外界信号线接到外接电流给定信号端，如图3-1所示。如果外接电位器在工作过程中损坏，用户一时买不到使用说明书上所要求的电位器时，可按以下两条原则选择电位器。①电位器的阻值只可增大而不宜减小，电位器的阻值一般以不大于10k欧母为宜。②电位器的功率宜大不宜小，一般应按实际消耗功率的10-50倍来选择。例如，某变频器频率给定电位器的标称功率为1/2W，使用时应选用2-5W的同阻值的电位器。2.控制方式设定方法变频器控制方式的选择由负荷的力矩特性所决定，电动机的机械负载转矩特性由下列关系式决定:P=Txn/9550.(3-1)式中:P—电动机功率(kW);T—转矩(N-m);n—转速(r/min).转矩T与转速n的关系根据负载种类大体可分为3类。①即使速度变化，转矩变化也不大的恒转矩负载。此类负载如传送带、起重机、挤压机和压缩机等。2.随着转速的降低，转矩按转速的平方减小的负载。此类负载如风机、各种液体泵等。3.转速越高，转矩越小的恒功率负载。此类负载如轧机、机床主轴和卷取机等。变频器提供的控制方式有U/f控制、矢量控制及力矩控制。U/f控制中有线性U/f控制、抛物线特性U/f控制。将变频器参数p1300设为0，变频器工作于线性U/f控制方式，将使调速时的磁通与励磁电流基本不变，适用于工作转速不在低频段的一般恒转矩调速对象。将p1300设为2，变频器工作于抛物线特性￡刃.控制方式，这种方式适用于风机、水泵类负载.这类负载的轴功率P近似地与转速。的三次方成正比。其转矩T近似地与转速n的乎方成正比。对于这种负载，如果变频器的〔刃.特性是线性关系，则低速时电动机的许用转矩远大于负载转矩，从而造成功率因数和效率的严重下降。为了适应这种负载的需要，使电压随着输出频率的减小以平方关系减小，从而减小电动机的磁通和励磁电流，使功率因数保持在适当的范围内。可以进一步通过设定参数使U/1.控制曲线适合负载特性，将p1312设定为0^250之间合适的值，具有启动提升功能。将低频时的输出电压相对于线性的.曲线作适当的提高，可补偿在低频时定子电阻引起的压降导致的电动机转矩减小的问题，适用于大启动转矩的调速对象。变频器U/f控制方式驱动电动机时，在某些频率段电动机的电流、转速会发生振荡，严重时系统无法运行，甚至在加速过程中出现过电流保护，使电动机不能正常启动，在电动机轻载或转矩惯量较小时更为严重.可以根据系统出现振荡的频率点，在U/f曲线上设置跳转点及跳转频带宽度，当电动机加速时可以自动跳过这些频率段，保证系统能够正常运行。p1091-p1094可以设定4个不同的跳转点，设定P1101确定跳转频带宽度.有些负载在特定的频率下需要电动机提供特定的转矩，用可编程的U/f，控制对应设定变频器参数即可得到所需控制曲线。设定p1320,p1322,p1324确定可编程的U/f，特性频率坐标，对应的p1321,p1323,p1325为可编程的U/f特性电压坐标。参数p1300设定为20，变频器工作于矢量控制。这种控制相对完善，调速范围宽，低速范围启动力矩高，精度高达0.01%，响应很快，高精度调速都采用SVPWM矢量控制方式。参数p1300设定为22,变频器工作于矢量转矩控制。这种控制方式是目前国际上最先进的控制方式，其他方式是模拟直流电动机的参数，进行保角变换而进行调节控制的，矢量转矩控制是直接取交流电动机参数进行控制，控制简单，精确度高。3.加、减速时间设定方法加速时间就是输出频率从0-L-升到最大频率所需的时间，减速时间是指从坛大频率下降到0所需的时间。加速时间和减速时间选择得合理与否对电动机的启动、停止运行及调速系统的响应速度都有重大的影响。加速时间设定的约束是将电流限制在过电流范围内，不应使过电流保护装置动作。电动机在减速运转期间，变频器将处于再生发电制动状态。传动系统中所储存的机械能转换为电能并通过逆变器将电能回馈到直流侧。回馈的电能将导致中间回路的储能电容器两端电压上升。因此，减速时间设定的约束是防止直流回路电压过高。加、减速时间计算公式如下。加速时间t,=呱+JL)xn/9.56(Tma一TL)(3-2)减速时间tb=(Jm+JL)xn/9.56(Tmb-TL)(3-3)式中:Jm-电动机的惯量:JL-负载惯量;n---额定转速:Tma---电动机P.动转矩:Tmb---电动机制动转矩;TL---负载转矩。加减速时间可根据公式算出来，也可用简易试验方法进行设定。首先，使拖动系统以额定转速运行(工频运行)，然后切断电源，使拖动系统处于自由制动状态，用秒表计算其转速从额定转速下降到停止所需要的时间。加减速时间可首先按自由制动时间的1/3-1/2进行预置。通过启、停电动机观察有无过电流、过电压报警，调整加减速时间设定值，以运转中不发生报瞥为原则，重复操作几次，便可确定出最佳加减速时间。4.载波频率设定方法载波频率越低或者设定得不好，电动机就会发出难听的噪声，因此必须综合考虑各种因素认真选择。对电压<=500V的变频器，采用SPWM控制方式，其载波频率是可调的，一般从I-15kHz，可方便地进行人为选用。但在实际使用中不少用户只是按照变频器制造单位原有的设定值使用，并没有根据现场的实际情况进行调整，因而造成因载波频率值选择不当影响正确感觉的有效工作状态。在选择载波频率时，应考虑载波频率与功率损耗之间的关系、环境温度对载波频率的影响、载波频率对电动机功率的影响及变频器的二次出线(U,V,W)长度对载波频率的影响等因素。5.转矩提升设置方法普通电动机采用的冷轧硅钢片铁芯，其导磁系数不是很高而且不是常数，正常情况下铁芯工作在其磁化曲线的附点以上至膝点附近的一段区域内，在这段区域内导磁系数最高，在工频电源下能满足电动机的正常运行要求。采用变频器供电时可以在低频段运行，在低频段虽然电动机所承受的最高电压同高频段一样，但电动机电流却很小(有时比电动机在工频下的空载电流还要小)，使得这种冷轧硅钢片铁芯工作在磁化曲线的附点附近及以下，在这一段区域内铁芯的导磁系数相对较小。电动机绕组中电流产生的磁通在定子铁芯和转子铁芯中闭合的数最会相对减少，表现为对铁芯的磁化力不足，导致电动机的电磁转矩严重下降，实际运行时将可能因电磁转矩不够或负载转矩相对较大而无法启动和无法在低频段运行。因此各种各样的变频器中均设置有相应的转矩提升功能，为不同的负载提供了不同的转矩特性曲线，在不同的转矩提升曲线中为低频段设定了不同的转矩提升量，如富士5000g11s/p11s系列变频器就提供了38条不同状态下的转矩提升曲线。在变频器调试时选择不同的转矩提升曲线可以实现对不同负载在低频段的补偿。为了使电动机合理运行，在户0Hz时，电压U为某一确定的大于零的值(A点)，该点取值大小.与负载性质有关。如果A点选择过高，系统效率就会降低，电动机容易发热;如果A点选择偏低，如图3一所示，电动机