变频器功能解析

电气传动１变极调速２变频调速３转子电路串接电阻调速变频器功能解析

1频率给定的方式与选择

1.1基础概念(1)给定方式的基本含义要调节变频器的输出频率，必须首先向变频器提供改变频率的信号，这个信号，称为频率给定信号，也有称为频率指令信号或频率参考信号的。所谓给定方式，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。(2)面板给定方式通过面板上的键盘或电位器进行频率给定(即调节频率)的方式，称为面板给定方式，面板给定又有两种情况如图1所示:(a)键盘给定频率的大小通过键盘上的升键(▲键)和降键(q键)来进行给定。键盘给定属于数字量给定，精度较高。(b)电位器给定部分变频器在面板上设置了电位器，如图1(a)所示。频率大小也可以通过电位器来调节。电位器给定属于模拟量给定，精度稍低。

多数变频器在面板上并无电位器，故说明书中所说的“面板给定”，实际就是键盘给定。变频器的面板通常可以取下，通过延长线安置在用户操作方便的地方，如图所示。此外,采用哪一种给定方式,须通过功能预置来事先决定。(3)外部给定方式从外接输入端子输入频率给定信号，来调节变频器输出频率的大小，称为外部给定，或远控给定。主要的外部给定方式有:(a)外接模拟量给定通过外接给定端子从变频器外部输入模拟量信号(电压或电流)进行给定，并通过调节给定信号的大小来调节变频器的输出频率。模拟量给定信号的种类有:·电压信号以电压大小作为给定信号。给定信号的范围有:0~10V、2~10V、0~±10V、0~5V、1~5V、0~±5V等。·电流信号以电流大小作为给定信号。给定信号的范围有:0~20mA、4~20mA等。(b)外接数字量给定通过外接开关量端子输入开关信号进行给定。(c)外接脉冲给定通过外接端子输入脉冲序列进行给定。(d)通讯给定由PLC或计算机通过通讯接口进行频率给定。

1.2选择给定方式的一般原则(1)面板给定和外接给定

优先选择面板给定。因为变频器的操作面板包括键盘和显示屏，而显示屏的显示功能十分齐全。例如，可显示运行过程中的各种参数，以及故障代码等。但由于受联接线长度的限制，控制面板与变频器之间的距离不能过长。(2)数字量给定与模拟量给定优先选择数字量给定。因为:(a)数字量给定时频率精度较高;(b)数字量给定通常用触点操作，非但不易损坏，且抗干扰能力强。(3)电压信号与电流信号

优先选择电流信号。因为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等的影响，抗干扰能力较强。但由于电流信号电路比较复杂，故在距离不远的情况下，仍以选用电压给定方式居多。2模拟量给定的调整功能2.1基础概念(1)频率给定线的定义由模拟量进行频率给定时，变频器的给定信号X(X是给定信号的统称，既可以是电压信号UG，也可以是电流信号IG与对应的给定频率fX之间的关系曲线fX＝f(Ｘ)，称为频率给定线。(2)基本频率给定线(a)定义：在给定信号X从0增大至最大值Xmax的过程中，给定频率fX线性地从0增大到最大频率fmax的频率给定线称为基本频率给定线。其起点为(X＝0，fX＝0);终点为(X＝Xmax，fX＝fmax)，如图3(a)和(b)所示。例如，给定信号为UG＝0～10V，要求对应的输出频率为fX＝0～50Hz。则:UG＝0V与fX＝0Hz相对应;UG＝10V与fX＝50Hz相对应。(3)最大频率fmax

在数字量给定(包括键盘给定、外接升速/降速给定、外接多档转速给定等)时，是变频器允许输出的最高频率;在模拟量给定时，是与最大给定信号对应的频率。(4)频率给定线的调整在生产实践中，生产机械所要求的最低频率及最高频率常常不是0Hz和额定频率，或者说，实际要求的频率给定线与基本频率给定线并不一致。所以，需要对频率给定线进行适当的调整，使之符合生产实际的需要。因为频率给定线是直线，所以，调整的着眼点便是:(a)频率给定线的起点即当给定信号为最小值时对应的频率;(b)频率给定线的终点即当给定信号为最大值时对应的频率。

3模拟量给定的正、反转控制与滤波3.1模拟量给定的正、反转功能(1)控制方式主要有两种方式:(a)由双极性给定信号控制给定信号可“－”可“＋”，正信号控制正转，负信号控制反转，如图11(a)所示。(b)由单极性给定信号控制给定信号只有“＋”值，由给定信号中间的任意值作为正转和反转的分界点，如图11(b)所示。(2)死区的设置

用模拟量给定信号进行正、反转控制时，“0”速控制很难稳定，在给定信号为“０”时，常常出现正转或反转的“蠕动”现象。为了防止这种“蠕动”现象，需要在“０”速附近设定一个死区ΔX，使给定信号从-ΔX到＋ΔX的区间内，输出频率为0Hz。(3)有效“0”的功能

在给定信号为单极性的正、反转控制方式中，存在着一个特殊的问题。即，万一给定信号因电路接触不良或其他原因而“丢失”，则变频器的给定输入端得到的信号为“0”，其输出频率将跳变为反转的最大频率，电动机将从正常工作状态转入高速反转状态。十分明显，在生产过程中，这种情况的出现将是十分有害的，甚至有可能损坏生产机械。对此，变频器设置了一个有效“0”功能。就是说，变频器的最小给定信号不等于0(Xmin≠0)。如果给定信号X＝0，变频器将认为是故障状态而把输出频率降至0Hz。例如，将有效“０”预置为0.3V。则:当给定信号X＝0.3V时,变频器的输出频率为fmin;当给定信号X＜0.3V时,变频器的输出频率降为0Hz。3.2模拟量给定的滤波时间(1)滤波时间的含义变频器在接受模拟量给定信号时，首先要进行滤波，其物理意义与图12中的滤波电容类似(通常都采用数字滤波)。图中，综坐标是给定信号的百分数X％。滤波的目的,是消除干扰信号对频率给定信号的影响。滤波时间常数，是指给定信号上升至稳定值63％所需的时间。(2)滤波时间的影响·滤波时间太短当变频器显示“给定频率”时，有可能不够稳定;·滤波时间太长当调节给定信号时，给定频率随给定信号改变时的响应速度较慢。

4辅助给定与其他功能4.1辅助给定功能1)基本概念

当变频器有两个或多个模拟量给定信号同时从不同的端子输入时，其中必有一个为主给定信号，其他为辅助给定信号。大多数变频器的辅助给定信号都是叠加到主给定信号(相加或相减)上去的。叠加后在频率给定线如图中的曲线②和曲线③所示。(2)应用举例多单元拖动系统的同步运行在造纸、印染等机械中，整台机器具有若干个单元，每个单元都有各自独立的拖动系统,如图所示:第１单元由电动机Ｍ１拖动，第二单元由电动机Ｍ２拖动……。通常,把第１单元称为主令单元,后面的各单元称为从动单元。在这种情况下，总是要求被加工物在各单元的线速度一致:

显然，如果后面的速度低于前面，将导致被加工物的堆积;反之，如果后面的速度高于前面，将导致被加工物的撕裂。因此，对于多单元拖动系统的要求是:·在调速时,各单元必须同时调节;·各单元的运行线速度必须步调一致,即实现同步运行。4.2频率给定的其他功能(1)频率指令的保持功能变频器在停机后,是否保持停机前的运行频率的选择功能。再开机时,变频器的运行频率有两种状态可供选择:·保持功能无效运行频率为0Hz，如要回复到原来的工作频率，须重新加速。·保持功能有效运行频率自动上升到停机前的工作频率。(2)点动频率功能点动是各类机械在调试过程中经常使用的操作方式。因为主要用于调试，故所需频率较低，一般也不需要调节。所以，点动频率(用fJ表示)是通过功能预置来确定的。有的变频器也可以预置多档点动频率。(3)频率给定异常时的处理功能给定信号异常大致有以下两种情形:(a)给定信号丢失当外接模拟频率给定信号因电路接触不良或断线而丢失时，变频器处理方式的选择功能。例如，是否停机，如继续运行，则在多大频率下运行等。(b)给定信号小于最低频率时的处理功能有的负载在频率很低时实际上不能运行，因而需要预置“最低频率”。对应地，也就有一个最小给定信号。当实际给定信号小于最小给定信号时，应视为异常状态。5频率的限制功能5.1上、下限频率(1)基础概念(a)生产机械对转速范围的要求生产机械根据工艺过程的实际需要，常常要求对转速范围进行限制。以某搅拌机为例，如图(a)所示。要求的最高转速是600r/min，最低转速是150r/min。(b)变频器的上、下限频率根据生产机械所要求的最高与最低转速，以及电动机与生产机械之间的传动比，可以推算出相对应的频率，分别称为上限频率(用fH表示)与下限频率(用fL表示)。在上例中，如传动比λ＝2，则:(2)上限频率与最高频率的关系·上限频率小于最高频率·上限频率比最高频率优先这是因为，上限频率是根据生产机械的要求来决定的，所以具有优先权

5.2回避频率(1)基础概念任何机械在运转过程中，都或多或少会产生振动。每台机器又都有一个固有振荡频率，它取决于机械的结构。如果生产机械运行在某一转速下时，所引起的振动频率和机械的固有振荡频率相吻合的话，则机械的振动将因发生谐振而变得十分强烈(也称为机械共振)，并可能导致机械损坏的严重后果。设置回避频率fJ的目的，就是使拖动系统“回避”掉可能引起谐振的转速，如图所示。(2)回避频率的预置预置回避频率时，必须预置以下两个数据:·中心回避频率fJ即回避频率所在的位置;·回避宽度ΔfJ即回避区域，如图所示。(3)回避频率的数量大多数变频器都可以预置三个回避频率,如图所示。6变频引出的特殊问题6.1保持磁通不变的必要性和途径(1)保持磁通不变的必要性(a)磁通减小任何电动机的电磁转矩都是电流和磁通相互作用的结果，电流是不允许超过额定值的，否则将引起电动机的发热。因此，如果磁通减小，电磁转矩也必减小，导致带载能力降低。(b)磁通增大电动机的磁路将饱和，由于在变频调速时，运行频率fX是在相当大的范围内变化的，因此，如不采取措施的话，磁通的变化范围也是非常大的。它极容易使电动机的磁路严重饱和，导致励磁电流的波形严重畸变，产生峰值很高的尖峰电流，如图所示。图的上半部是电动机的磁化曲线;下半部则是励磁电流的波形。所以，变频调速的一个特殊问题便是:当频率fX变化时，必须使磁通Φ保持不变:Φ＝const(2)保持磁通不变的方法保持Φ＝const的准确方法是:在调节频率时，必须保持反电动势E1X和频率fX的比值不变。但反电动势是由定子绕组切割旋转磁通而感生的，无法从外部进行控制。于是用保持定子侧输入电压和频率之比等于常数来代替:所以,在改变频率时,必须同时改变定子侧的输入电压。6.2变压变频存在的问题及原因分析(1)存在的问题(a)衡量调速性能的主要因素电动机的基本功能是拖动生产机械旋转，因此，在低频时的带负载能力便是衡量变频调速性能好坏的一个十分重要的因素。(b)调压调频存在的问题满足Φ＝const的情况下进行变频调速时，随着频率的下降，电动机的临界转矩和带负载能力(用有效转矩ＴMEX表示)也有所下降，如图所示。(2戒)浆临界烈转矩帝下降党的原总因分竿析(a待)傅电磁烘转矩匠的产翼生异步井电动倾机的纠电磁蜘转矩鞋是转休子电上流和加磁通窄相互得作用踢的结指果。损因此邻，问爱题的们关键匙便是鞋:在享满足律式(动16贫)的仪情况评下，疫低频德时能辆否保寻持磁傍通量胳基本贿不变蕉？(b衬)庭电磁余转矩珠减小些的原琴因反电施动势各是定结子侧惑输入息电压闻减去怎阻抗群压降合的结革果。当频扔率f质X下邪降时垃，输恰入电廉压U态1X野随之惹下降脖。但县在负披载不获变的卫情况丑下，洲电流悄I1餐及其述阻抗恒压降嘱却基拒本不掀变,于是摆反电萄动势脑E1降X所势占的旅比例虹必将皮减小灿。磁贺通Φ雅M也弊必减塑小，慕磁通藏不变矮的要滚求并御没有衰真正评得到亩满足歌，结束果是菜导致座电动君机的躁临界倘转矩伙也减勤小。7贿V想/F埋控制蹦功能7.倡1哭V/细F控纳制模需式(1这)太指导母思想为了授确保葵电动牙机在守低频似运行倡时，仙反电拨动势纸和频偿率之天比保章持不燥变，袭真正腐实现膛Φ＝侍co冬ns照t，肉适当闲提高赔U/稍f比丹，使认KU屈＞K沾f，灿从而闷使转买矩得便到补程偿，香提高忍电动薪机在滤低速协时的胃带负易载能让力。军如图爽中之铺曲线陡②所省示(凡曲线籍①是蜓KU闸＝K枝f的相U/昌f线样)。煎这种目方法嗓称为慰转矩辩补偿百或转断矩提址升，黑这种反控制议方式声称为抚V/围F控推制模脱式。KU兵电压即调节汪比Kf演频率呢调节捕比(2悉)妹基本锦频率与变每频器病的最负大输水出电览压对灵应的仿频率胳称为指基本课频率带，用斥fB运A表刊示。暮在大优多数掏情况辅下，芒基本有频率凡等于彼电动照机的第额定窄频率软，如吹图所观示。(3链)邪基本芳U/榴f线在变惕频器锐的输兄出频率从田0H疲z上手升到桌基本伟频率f运BA纪的过卵程中疑,好满足KU智=K术f的坏U/传f线里,樱称为才基本U盟/f匀线,蛮如图灰(a等)所样示。(4热)浆弱磁纲点当电宝动机傲的运宅行频率高离于额岔定频疮率时伙，变频器窄的输谱出电笔压不伪再能随频呼率的堤上升背而上限升，如图麻(b核)中自之Ａ珠点以狼后所示腥。在维这种徐情况针下，袋由于辆U/疲f比烧将随做频率裙的上副升而裹下降扰，电会动机虫磁路赵内的望磁通训也因毅此而脖减小阔，处谁于弱茂磁运怜行状掠态。饥因此育，通阀常把慨转折粗点Ａ砍称为真弱磁丛点。7.恼2索U/且f线钩的选称择功蚀能(1响)宁不同输负载锐在低李速时恐对转僵矩的徒要求各类炉负载汪在低酷速时拾所呈绍现的离阻转滑矩是窃很不蓝一样引的,咳例戒如:(a疏)痛二次穷方律介负载阻转处矩与燥转速涝的二液次方过成正腹比，泉如图窃中的血曲线估①所然示。发低速敬时的冷阻转赛矩比灰额定塞转矩普小得除多;(b棵)演恒转飞矩负助载在不芒同的格转速络下,负载爱的阻斗转矩案基本稼不变驰,微如图中之思曲线欲②所螺示。扫低速耽时的腾阻转矩洞与额首定转庙速时漆是基琴本相睡同的;(c扒)窗恒功化率负袭载在不陆同的菊转速穴下，践负载钩功率吓保持狗恒定扁，其各机械袄特性平呈双漆曲线臣状，隔如图屡中之沸曲线议③所深示。名低速且时的投阻转买矩比再额定兄转速海时还税要大衡得多米。(2蔑)喉变频贤器对爷U/畏f线驾的设未置因为特每台粱变频浇器应括用到因什么蕉负载至上是雀不确既定的左，而分不同零负载甘在低说频时中对U宝/f帐比的渡要求谈又很禾不一标致。为此葬，各橡种变应频器有在V鉴/F明控制杂模式留下，赔提供莲了任南意预乱置U怜/f布比的冠功能拐。使魂用户黑可以趁根据是电动希机在酿低速许运行惕时负原载的嗓轻重看来选晃择U忘/f渠比，背如图腰所示段。(3誓)锄U/牢f线雷的预避置要帮点(a工)文预置逼不当拐的后登果如果罗负载江在低况速时双的转矩律较大昼而转匠矩补耻偿(侦U/仰f比誓)预置穴得较方小，唐则低飞速时携带不动负恒载。于反之急,则如果充负载签在低速冬时的轰转矩趣较轻帮而转己矩补偿(准U/疫f比供)预贡置得帽较大比，则洪补偿胆过分衣，低变速时胡电动秀机的置磁路劲将饱搅和，城励磁海电流素发生移畸变行，严派重时助会因冤励磁京电流挣峰值看过高然而导策致“橡过电鸡流”型跳闸躬。(b纹)描预置著要点调试宗时，厅U/粮f比情的预帖置宜就由小好逐渐趁加大完，每赚加大抓一档丑，观荣察在园最低杀频时吸能否果带得挤动负恩载？暗及至秧能带嫌动时鞋，还具应反眨过来颈观察旗空载驶时会归不会谅跳闸测？一祖直到享在最大低频茫率下幕运行在时，躺既能伤带得轿动负奶载，誓又不育会空疫载跳序闸时挪为止8训矢卖量控尿制功趴能8.哈1寄基本豪思想(1耐)呈对直册流电威动机类的分尼析在变通频调醋速技诊术成竿熟之期前，欠直流毒电动错机的种调速货特性守被公肝认为厕是最万好的丸。究局其原翁因，视是因攀为它峡具有假两个蹲十分敞重要溉的特溪点:(a狗)断磁场会特点它的嗽主磁捆场和退电枢磁训场在机空间枣是互侦相垂直的武，如农图(像a)目所示存;(b任)忧电路驳特点它的领励磁仅电路馆和电枢般电路园是互逼相独汁立的好，如图索(b娃)所咬示。在调婚节转艘速时胖，只调度节其慎中一镇个电裤路的参数侍。(2由)狐变频致器的监矢量作控制逼模式(a比)感基本总构思仿照夕直流征电动选机的面控制油特点典，对狂于调使节频撒率的准给定峰信号摩，分傻解成掠和直播流电蛋动机饲具有易相同料特点乌的磁美场电世流信举号i柳*M草和转姨矩电博流信铲号i天*T锣，并贡且假格想地项看作轿是两姐个旋紫转着讯的直千流磁拉场的礼信号婶。当复给定恶信号隶改变阳时，佳也和键直流丛电动触机一领样，回只改岸变其肢中一杂个信竟号，谱从而溉使异日步电门动机摄的调速速控柔制具肯有和击直流居电动乡丰机类炼似的评特点伸。对于劝控制快电路钻分解耍出的仙控制江信号驶i*明M和晋i*朱T，允根据恰电动鬼机的侄参数趁进行腊一系紫列的艇等效钟变换晓，得掘到三梢相逆立变桥节的控浸制信游号i岭*A斤、i殃*B暖和i沟*C淘，对躺三相条逆变苹桥进狂行控怕制，躬如图最所示森。从据而得脖到与涨直流鼻电动棒机类穿似的笛硬机毙械特敢性,提高溉了低船频时浩的带择负载卫能力岗。(b兽)无反留馈矢走量控厅制模傲式与搞有反悟馈矢牧量控唤制模小式根据乐在实辽行矢烂量控旱制时嫁，是绍否需既要转俭速反窝馈的占特点轨，而栽有无吵反馈粗和有旅反馈耕矢量政控制到之分境。无反倘馈矢业量控昆制是贝根据顺测量调到的温电流渐、电体压和检磁通沈等数验据，踏简接赠地计地算出椒当前汉的转意速，粱并进朝行必泪要的览修正年，从生而在斤不同论频率斜下运请行时伤，得握到较补硬机修械特唉性的仆控制愧模式到。由呼于计堂算量堆较大班，故橡动态句响应之能力量稍差宅。有反净馈矢阅量控闷制则且必须剧在电雀动机绑输出广轴上盾增加轮转速设反馈械环节栽，如委图中祥的虚青线所奏示。霉由于险转速被大小直直接夸由速粉度传所感器挖测量齿得到枝，既基准确温、又笛迅速公。与遗无反蜡馈矢稼量控信制模捧式相跃比，织具有语机械若特性估更硬引、频丢率调申节范态围更颤大、摇动态售响应反能力末强等汤优点然。8.河2兵电动叮机数陡据的患输入如上续述，逗要实青现矢欧量控帽制功让能，贿必须加根据霉电动吩机自旗身的倡参数店进行驰一系自列等映效变尼换的戚计算卷。而蚀进行穿计算均的最惧基本浸条件澡，是劳必须哑尽可织能多饰地了谁解电瓶动机棉的各飘项数株据。警因此高，把他电动撇机铭状牌上指的额宁定数轿据以验及定认、转榆子的桂参数辉输入尺给变勤频器愿，就律是实禾现矢描量控银制的辅必要冠条件滋。自动绪检测够功能从上盐面所吴举例馒子可鹊以看腾出，金进行辣矢量协控制挣时，润所需振数据桥中的绞相当较部分抬，一徐般用狂户是泪很难袍得到卸的。户这给兄矢量蚊控制夏的应流用带骡来了耻困难禽。对继此，蒜当代滤的许棕多变哗频器接都已瓶经配呼置了担自动伴检测丢电动袜机参秒数的遇功能拢。但平检测彼的具扑体方伏法，陡各种年变频巷器不歇尽相渴同。自动秘检测伤功能揉的英挠语名壳称是罢au著to泻-t债un核in暂g,吩故若有的聪变频氏器直夹译为笑“自墙动调气谐”扶功能笋,途也有剑的称妹之为钩“自叹学习台”功峡能。8.贤3剖矢量咱控制须的应寸用要欠点(1弹)匙应用柜矢量相控制狐的注望意点由于越矢量势控制央必须跃根据谦电动减机的盲参数想进行宏一系乱列的婚演算专，因狡此，较其使熔用范吃围必氏将受租到一纷些限控制。(a污)贩电动榜机的聚容量电动徐机的尤容量峰应尽怠可能廉与变迟频器去说明阻书中外标明恳的“豪配用霜电动患机容碎量”喷相符词，最辟多低密一个隶档次盾。例如亩，变苏频器众的“兄配用苹电动惭机容吨量”军为4宁5k奇W，午电动防机的街下一龄档容畜量为览37丛kW烟。则尤该变译频器灭只能什在配民接4面5k典W或消37旗kW查的电概动机熊时，互矢量壮控制垃功能混是有传效的声。(b阶)次电动岩机的咱磁极信数以2覆p=瞒4(云4极搞电动甘机)芒为最舅佳，绑要注胞意说稠明书齿中对厘磁极竿数的束规定订。(c昌)积电动箱机的析型号以生防产变花频器举的同黎一家集公司盐生产恶的标厉准电费动机查或变撕频调绢速专痕用电胀动机括为最沟佳，剥一般势的通妇用电往动机梢也都抱可用克。但娘特殊条电动贸机(爪如高昨转差狭电动斥机等莲)则忙不能绿用。(d驶)政电动刑机的凝台数矢量旁控制杜只适饼用于饭一台辆变频孤器控求制一精台电里动机楼的场额合。(2怒)部速度得控制猜的P子ID矮功能当采依用有吐反馈档矢量勺控制钞模式翠时，丽变频询器存慢在着烦一个天转速说反馈津的闭递环系苦统，题并且它为此话专门蹲配置遍了P救ID岔调节关系统富。以踩利于浙在调障节转笋速的泽过程骨中，任或者尝拖动娇系统息发生产扰动俭(负毕载突偷然加烂重或演减轻销)时药，能瓶够使恢控制蛮系统忙既反惜映迅馆速，谜又运查行稳茎定。因此表，在脸具有弃矢量豪控制蓬功能隐的变方频器际中，石有两伏套P拿ID诸调节盲功能穷:(a绪)爪用于姓速度店闭环催控制赞的P吉ID匪调节肌功能楚;(b误)锐用于节系统梁控制苦(例终如供礼水系届统的卷恒压语控制候等)债的P川ID韵调节勾功能改。两种罩PI膏D调盆节功鸟能中货，P梳(比薯例增酱益)养、I烘(积扫分时氧间)良、D盾(微绵分时狂间)泰的作丙用对料象不恒同，勺但原储理是淘相同寄的。(2寄)凳矢量仙控制窝的主戚要优粮点·低叹频转词矩大即使床运行歪在1批Hz吐(或报0.劲5H牢z)嘴时,笔也酷能产映生足齐够大趣的转突矩,富且不衰会产顿生在帅V/横F控拍制方某式中祥容易烤遇到窗的磁效路饱没和现描象。·机爬械特箭性好在整阶个频免率调节节范笔围内舒，都川具有乔较硬旷的机卫械特火性，捆所有搞机械手特性贤基本辞上都污是平广行的荣。·动答态响涌应好尤其近是有六转速蔽反馈炕的矢深量控歇制方溉式，与其动甲态响逃应时漫间一矿般都辞能小地于1或00每ms扩。·能网进行沉四象模限运勺行。9遗转摇矩控之制功躺能9.黎1恐转矩挽控制烈与转百速控另制的调区别(1低)听转速拴控制倒的特塔点迄今瞒为止雪，我拖们所苏讨论唤的变乒频调溪速，课都是养以控架制电抛动机燥的转犬速为携目的愿的，现其基奋本特著点有鸦:(a地)孩变频马器输进出频膨率的妙大小挑(从缠而电菌动机滩转速滤的高丸低)座随给之定信假号的杆大小孔而变浑;(b千)买电动革机的当转矩妈大小吨是不仇能控嗽制的冻,伶它总询是和核负载拳的阻锣转矩机处于局平衡泊状态献。因凑此,教是衣随负矛载的捆轻重爆而随甩时变稍化的蛙;(c猎)令电动负机转恳矩的环限值艳是受骂发热渠和过饺载能已力(习取决胜于临斧界转贷矩)提制约底的。(2用)恭转矩监控制跃的特勤点转矩邪控制厚是矢剖量控谅制模垒式下惜的一照种特督殊控铁制方队式。懂其主捷要特莲点是秧:(a缝)仁给定蝴信号激并不缺用于惑控制喝变频禾器输青出频喜率的泪大小等,而是吼用于僻控制暮电动魂机所距产生斧的电旷磁转国矩的踪蝶大小洽，如枪图所窗示:搏当给杆定信麦号为核10魄V时筒，电搭动机素的电请磁转鼓矩为付最大栗值T柱ma搂x(敢如图殖中之誓状态愈①)蜂;当锐给定轻信号饿为5恢V时挠，电课动机鞭的电盒磁转竖矩为禁Tm蔬ax疾/2沃(如发图中涌之状味态②臭)。(b苹)电炼动机慈的转剥速大喉小取衣决于灭电磁摄转矩烈和负饼载转矩矩比枯较的道结果拼，只店能决誓定拖灿动系汇统是屋加速欢还是壶减速卧，其尾输出茫频率社不能纪调节拳，很肌难使鼠拖动疮系统汽在某级一转器速下却等速究运行馆。9.帝2膏转矩贡控制帝和转利速控番制的朱切换(1趴)夺切换助的必掌要性由于其转矩许控制摸时不伐能控箩制转筝速的石大小休，所共以，顽在某法些转镜速控区制系雾统中柿，转陡矩控呼制主望要用胀于起亡动或尤停止仍的过副渡过羞程中层。当酸拖动亡系统拳已经视起动借后，裁仍应质切换灭成转贼速控吓制方遣式，幼以便定控制诵转速坦。(2蒜)肿切换叠的时贺序图切换储的时冬序图幼如图反所示(a碰)迅t1姜时段变频貌器发卧出运蜜行指奶令时爆，如朴未得胸到切挎换信乐号，堪则为在转速骄控制些模式矛。变醒频器择按转沫速指恒令决递定其振输出溉频率俊的大应小。伞同时语，可女以预眉置转料矩上隆限;(b黎)身t2鹅时段变频气器得煌到切鄙换至慨转矩案控制桶的信劫号(限通常半从外规接输划入电筛路输祝入)秃，转平为转镜矩控滤制模鸟式。蹄变频厦器按边转矩喇指令倍决定术其电研磁转疤矩的急大小号。同果时，炊必须巩预置也转速患上限卷;(c救)独t3浊时段变频侵器得秧到切轨换至原转速替控制个的信猜号,封回脾到转渡速控斑制模敏式;(d候)庭t4象时段变频呼器的度运行幅指令架结束除，将蝇在转哈速控润制模川式下狐按预疤置的横减速霉时间写减速敢并停蔬止。如果禁变频您器的扬运行漏指令绕在转耳矩控献制下规结束敢，变谈频器急将承自动趴转为基转速路控制讯模式渡，并忘按预品置的玩减速住时间亮减速讨并表停止蛛。9.碍3拢转矩王控制假的应跳用(1寇)食用于璃牵引虏和起枯重装恰置的瓶起动筝过程洁中牵将引装扔置主及要有吊:电畏气机简车、粥电梯脏、起够重装闯置等叙。(a售)滚牵引渣装置色拖动胳系统前的主晒要特捕点·负岛载的冻轻重言是随乐机的以电补气机竟车和所电梯暗为例个,酒乘客鱼时多青时少榜,阀无规素律可膊循;·对宅加、柴减速箩过程棵的要扩求很彻高例如夏，装宜载液纹体的复传输带带以沟及起撇重和什运输漫钢水银包时陈，其欣加、潮减速咱过程杨必须纵十分愁平稳方，起仔动时拿应毫型无冲菜击，亡以保吸证液肉体不映会溢腿出;腾电气甚机车腥和电见梯等攀则还把要求然保证紧乘客充的舒债适感完等等弱。(b愁)再拖动戚系统联的加荣速度TJ庸—动乡丰态转承矩，礼在忽欠略损穿耗转翼矩的垦情况罚下，登等于粘电动痕机的窑电磁屠转矩荐与负含载的广阻转灯矩之言差:TJ符＝T扮M－腐TL(c瞎)湖在转超矩控艺制模期式下厚起动埋的优铃点在转迟速控歉制模有式下虎，起但动时岗的动浸态转目矩不篮可能括根据爬负载艘轻重僚自动渠进行壶调整虫。在铃预置权起动愤转矩混时，围只能蜂按负穴载最框重的菜情况瘦进行踏设定膨，故贴在起异动瞬即间容及易产糊生冲烈击。趴例如送，火挠车在兵起动说时常族常会路有发稼生冲蜓击的销感觉斥。如道采用卧转矩本控制持模式送，可描以使炮电动鞠机的计电磁江转矩肃逐渐焰增大昼，直悦至能垃够克补服负验载转殊矩时辜，动吓态转乖矩和躁加速柜度才岔从0勾开始睁缓慢虎增加晋，从主而使碰起动间过程归十分君平稳矩。图(补a)搁是负迈载较拍轻时藏的情复形;图(贪b)饮是负饶载较俗重时共的情存形。由于妄转矩饰控制海方式叨不能控幕制转岩速，哑所以势，随忧着动态蓝转矩怪的不即断增辽大，螺加速度腥也必时然不混断增及大，矮这又并骨非人储们所瞧希望骗的。羽因此，怪当拖恼动系社统起闷动起顿来以后语，有贪必要益切换深成转忧速控制狗方式赚，以贩便对首转速省进行控口制。(2叙)蔑用于音恒张斗力控蚀制(a史)戴卷绕金机械酸的工灯作特梳点在各兔种薄自膜或翅线材飘的收运卷或扰放卷铲过程缸中，消通常小要求障:被美卷物坝的张克力F泉必须扬保持壤恒定枪:典F＝女C为怕此:1)被卷旅物的骗线速食度v膛也必央须保持恒编定:价v宅＝C进所以耻，卷溜绕功率是识恒定愈的:2)负载末的阻芦转矩趣随被兄卷物荡卷径的女增大匠而增割大:扛但为斑了保虾持线速走度恒困定，垄负载垄的转软速必须随恩卷径忍的增歉大而造减小通:(b衬)用转拳矩控岁制模谁式实旋现恒张惊力运结行令变摇频器祸在转烦矩控制吼模式鲁下运丑行，编将给定信行号设伏定在杠某一音值下螺不变扒。则凑电动敲机的椅电磁逐转矩可TM招也将苏不变简，如沙图球(b诉)中浸之曲滚线①床所示境:TM争＝C而动垂态转如矩T权J则肤随着惩卷径慎D的责增大拼而变盆为负快值，变如图早(b樱)中爆之曲抽线③阳所示洁。拖游动系符统将顾处于客减速交状态水，满完足图套(c斗)所嘉示的廉转速拘变化立规律倘。改变没给定岩转矩揭的大顷小，摧可以君改变期卷绕胖的松部紧程架度。10浴加、颈减速颠的时亿间与垮方式10哭.1油基础绿概念(1繁)晴工频闻起动逆和变统频起努动电动微机从调较低愈转速残升至冈较高衫转速浑的过矛程称草为加别速过甘程，妇加速为过程价的极宜限状器态便畅是电绑动机觉的起船动。(a哈)工速频起蛮动这里李所说暖的工嚼频起哨动，是指京电动灭机直跨接接蹈上工军频电源时志的起怎动，目也叫暂直接迈起动或全仍压起博动，引如图董(a递)所猫示。在接饲通电祥源瞬办间:·电后源频崖率为驾额定予频率吗(5偷0H疯z)暂，如威图(隆b)庸的上非部所闸示。密以４旗极电名动机木为例当，同尽步转烛速高半达1嚷50哗0r曾/m质in犁。·电命源电宰压为梦额定巷电压却(3踩80峡V)否,醒如图沟1(喘b)娃的下护部所斯示。由于仙转子摊绕组公与旋饱转磁究场的杠相对尺速度馋很高婶，故鲜转子长电动终势和趋电流怀都很属大，纺从而轿定子调电流挖也很遣大，绒可达故额定碍电流命的(芹4～舅7)旱倍，壤如图佛(c剂)所绢示。工频屿起动如存在剪的主则要问呜题有抢:·起序动电巧流大甜。当被电动渔机的睛容量各较大朝时，河其起纱动电乞流将选对电坚网产怪生干通扰。·对态生产坐机械刊的冲蹲击很嚼大，厨影响予机械遇的使详用寿朴命。(b神)宪变频系起动采用索变频员调速甘的电路程如图于(a倦)所筹示,起动极过程郑的特陪点有定:·频忧率从河最低然频率窝(通常是堤0H当z)芝按预摔置的加速恐时间距逐渐锤上升烟，如图陆(b监)的道上部叛所示轿。仍以减4极尖电动裁机为虽例，假设汽在接葡通电激源瞬精间，滴将起岛动频赴率降轨至0眯.5蜘Hz正，则笋同步赏转速略只有这15非r/掏mi厅n，侧转子烂绕组动与旋带转磁捏场的怜相对蛛速度仿只有暮工频柳起动胁时的帝百分质之一销。·电叙动机阶的输散入电裁压也突从最灵低电挥压开壮始逐似渐上离升，鸭如图职(b清)的恨下部锦所示薪。·转哨子绕设组与厕旋转岁磁场段的相赔对速偶度很切低，呈故起差动瞬封间的经冲击抵电流抢很小攀。同隙时，汗可通辛过逐劝渐增赵大频川率以卷减缓奴起动壶过程该，如雅在整码个起联动过住程中至，使加同步涝转速滨n0蝇与转怕子转押速n口M间拴的转嚼差Δ难n限成制在泪一定测范围炮内，舱则起淡动电逝流也关将限趋制在援一定益范围葵内，唉如图痛(c描)所戏示。另一相方面乔，也原减小封了起晕动过尤程中赢的动创态转出矩，艘加速型过程耐将能皮保持柄平稳仁，减敬小了暮对生绑产机哥械的尊冲击装。(2假)加速副过程多中的例主要并矛盾(a惹)成加速丹过程缴中电悬动机脚的状订态假设须变频弃器的钳输出探频率谨从f组X1洁上升屠至f种X2纷，如稳图(而b)博所示慢。图象(a蹦)所挥示是拔电动腊机在零频率氧为f默X1税时稳疾定运释行的遍状态霜，图榨(c附)所轧示是弄加速爆过程霜中电逝动机袄的状雀态。务比较仁图(岁a)僚和图蒜(c峡)可师以看牲出:蒙当频认率f只X上仪升时妻，同德步转距速n宇0随追即也弊上升橡，但炸电动点机转遵子的榆转速刊nM垫因为租有惯荣性而话不能穴立即鲜跟上因。结导果是府转差不Δn解增大泊了,合导体意内的丸感应耳电动温势和抵感应联电流塔也增婚大。(b惑)谣加速霜过程仗的主昼要矛貌盾加速鸽过程稻中，嚷必须孔处理营好加勺速的予快慢粒与拖跟动系殊统惯愧性之贤间的格矛盾话。一方巨面，搬在生酸产实第践中表，拖鲁动系材统的现加速凳过程触属于尖不进汁行生屠产的陕过渡泼过程死，从习提高航生产滤率的虾角度央出发房诚，加雕速过降程应追该越蚊短越阻好;另一背方面搜，由棚于拖境动系双统存旷在着拌惯性伤，频奸率上排升得溪太快芽了，峡电动悠机转乓子的避转速分nM抗将跟乔不上无同步绞转速候的上间升，迅转差棒Δn雅增大匪，引运起加咱速电罢流的杆增大虹，甚躬至可榴能超杆过一丹定限润值而突导致者变频誉器跳利闸。所以未，加波速过乌程必严须解邪决好杜的主击要问堂题是渴:在耽防止摸加速河电流秘过大关的前诸提下顾，尽矛可能惰地缩轻短加稠速过帜程。(3刘)范变频促调速阶系统沾的减罩速(a抚)反减速蹈过程漂中的绒电动盆机状金态电动鞭机从毒较高挨转速牙降至奏较低颜转速黑的过碑程称妇为减剂速过源程。糊在变没频调狱速系但统中粥，是侨通过揪降低钥变频窑器的晓输出疯频率怕来实羽现减桥速的拳，如萄图(偿b)幻玉所示鸣。图欠中，社电动们机的吐转速瓣从n俊1下糕降至贵n2撕(变堤频器蕉的输计出频宇率从庆fX该1下政降至刚fX册2)仪的过凡程即溉为减蜘速过纸程。当频绣率刚相下降寄的瞬担间，志旋转磁场获的转拜速(已同步补转速障)立框即下降泳，但悬由于索拖动孔系统锤具有惯性阳的缘苏故，翼电动址机转秤子的转速木不可狮能立顿即下王降。恰于是般，转子狸的转疑速超爱过了膛同步用转速诸，转子碌绕组夺切割断磁场吼的方闷向和团原来涌相反肥了。锐从而惯，转宏子绕故组中颈感应变电动耻势和糊感应忆电流指的方黎向，也以及猫所产炼生的标电磁仇转矩酸的方顶向都普和原节来相智反了谋，电膛动机誉处于核发电约机状绳态。晶由于筹所产犁生的剩转矩疯和转诵子旋迅转的父方向喊相反够，能辜够促行使电姓动机益的转皱速迅伟速地川降下拿来，例故也觉称为事再生理制动袭状态苹。(b椅)否泵升狭电压电动纷机在家再生班制动令状态喇发出访的电仅能，启将通辉过和赤逆变济管反羊并联束的二佣极管符VD逗7～观VD浮12蓄全波破整流撑后反京馈到只直流凯电路往，使询直流摩电路伯的电附压U牺D升揉高，恳称为男泵升己电压码。(c暮)掀多余才能量组的消沙耗如果近直流令电压迷UD弯升得分太高奋，将布导致衔整流学和逆释变器此件的尖损坏步。所如以，喷当U跌D上营升到把一定贤限值匙时，算须通席过能台耗电捧路(肯制动秒电阻粪和制须动单期元)滑放电耗，把腹直流风回路吓内多孕余的驴电能鱼消耗伞掉。(4财)沃减速跌过程恒中的钞主要杯矛盾(a反)卧减速隐快慢找的影采响如上酬述，姿频率感下降萍时，屡电动锋机处春于再姜生制桶动状瞧态。抄所以与，和盛频率轧下降驱速度运有关撒的因片素有招:·制朱动电厘流就是巷电动京机处酬于发辈电机旁状态堵时向村直流勒回路评输送招电流互的大尾小。·泵丈升电醉压其大共小将纲影响构直流担回路稳电压先的上虑升幅暴度。(b各)艘减速镰过程察的主们要矛吩盾和加黑速过寸程相事同，麻在生艰产实仇践中件，拖温动系娇统的贩减速痰过程使也属嘉于不够进行逗生产肿的过久渡过设程，碌故减逢速过堂程应虾该越匆短越何好。同样田，由雷于拖膀动系凶统存类在着勿惯性头的原棵因，沙频率容下降也得太岸快了途，电毫动机蛛转子洒的转宵速n夫M将弱跟不晒上同奏步转挡速的顺下降乡丰，转温差Δ禁n增孙大，贸引起竟再生商电流铁的增闹大和仆直流计回路盐内泵画升电猪压的仰升高另，甚澡至可握能超跳过一洪定限睁值而研导致跌变频虫器因塘过电划流或纸过电坛压而甲跳闸舒。所以饺，减孝速过俯程必乡丰须解迷决好仁的主川要问繁题是杏在防复止减激速电诵流过饺大和绝直流唐电压脸过高僚的前劣提下甜，尽盈可能吐地缩畜短减梯速过模程。傲在一肤般情拼况下沿，直谁流电观压的朋升高残是更期为主贵要的透因素膝。10跨.2吓加咱、减卷速的撤功能然设置变频该器中猪，针洗对电里动机掘在升巾、降青速过退程中胀的特符点，栋以及慌生产翁实际延对拖黄动系透统的帜各种买要求杠，设之置了纪许多午相关救的功攻能，证供用渗户进城行选径择。(1源)五加、幻玉减速胳时间(a队)钟加速辣时间渴的定阴义·定断义1汽变频领器的棍输出君频率条从0班Hz粪上升脊到基赛本频痛率所哀需要只的时颤间;·定辆义２变频命器的朴输出生频率法从0剩Hz浑上升透到最喂高频阶率所饥需要嫂的时呆间。在大令多数汗情况滴下，糖最高堪频率界和基僚本频速率是珍一致灰的。(b差)粱减速约时间跌的定板义·定哄义１饥变频撤器的笨输出杯频率岔从基挨本频丙率下斩降到缝0H客z所降需要鹿的时箩间;·定宇义２雾变频洪器的随输出虽频率凑从最停高频齿率下殃降到己0H骑z所炕需要查的时庄间。加速却时间踪蝶的定义如曾图(尸a)减速高时间熄的定义如锁图5猜(b絮)(2它)加、搞减速摩方式(a笑)加速病方式加速柴过程船中，壳变频睡器的锣输出社频率早随时祖间上未升的赞关系雀曲线痕，称绒为加和速方凉式。浊变频顽器设晃置的卖加速斗方式沈有:·线略性方况式变频嚷器的太输出阳频率绑随时谨间成正乔比地读上升肠，如盲图(喂a)钥所示响。大多猎数负抢载都金可以就选用符线性萄方式。·S促形方结式在加颗速的嫁起始泳和终摇了阶宗段，频刚率的隐上升至较缓拍，加继速过园程呈S到形，番如图松所示分。例丙如，粉电梯在开恐始起炒动以待及转桨入等牌速运搬行时，从败考虑腔乘客台的舒宇适度亮出发饺，应减缓枯速度幕的变踢化，兴以采鸟用S魂形加速方由式为辽宜。·半敢S形种方式在加侦速的渗初始剂阶段欧或终寄了阶艇段，处按线亿性方茫式加搭速;远而在造终了羊阶段妙或初租始阶克段，拼按S锦形方理式加免速，洽如图拌(c倒)和陡(d妙)所观示。图(妹c)咳所示娇方式岭主要嫂用于值如风牲机一提类具底有较皆大惯雄性的均二次慨方律珠负载猜中，王由于腹低速渗时负征荷较呈轻，扮故可城按线纵性方往式加杯速，辱以缩混短加我速过钥程;高速虏时负沙荷较泊重，肠加速炮过程量应减甘缓，插以减馅小加唉速电络流;烛图炭(d宴)所刊示方祖式主要要用隔于惯傍性较樱大的喂负载果。(b败)外减速望方式和加殖速过句程类脆似，宪变频命器的末减速轻方式其也分挺线性莫方式沫、S仍形方劝式和饺半S防形方僻式。·线超性方词式变频笋器的戴输出真频率贱随时印间成佣正比粘地下我降，歪如图卷(a洽)所抵示。顶大多波数负永载都许可以箭选用上线性彩方式沈。·Ｓ协形方线式在减帜速的瞧起始倍和终蚕了阶强段，频率吹的下问降较续缓，父减速姜过程呈Ｓ斥形，臂如图搏(装b)贩所示避。·半黄S形闸方式在减骗速的使初始庙阶段果或终废了阶段刘，按胡线性单方式夏减速怠;叼而在终了衔阶段属或初愉始阶当段，堡按S宽形方式言减速拌，如坡图(荐c)缝和(骄d)降所示按。减速暮时S岩形方铜式和固半S板形方式的神应用肚场合迁和加晚速时逝相同鼠。11拿变抛频调严速的山起动失功能11才.1如起饰动频名率与渣暂停联加速答功能(1亲)胁起动令频率(a享)杆功能狂含义电动烟机开胶始起承动时膜，并督不从棉0H粘z开袜始加个速，悦而是崖直接掀从某畅一频路率下扬开始阔加速离。在授开始口加速洞瞬间省，变抓频器令的输压出频国率便犯是起曲动频种率。设置摊起动没频率款是部醋分生夹产机吊械的胸实际拆需要淡，例蛾如:·有倘些负河载在股静止粗状态建下的蛾静摩赛擦力忌较大治，难或以从粉0H月z开旁始起繁动，屈设置耽了起思动频洁率后煤，可甚以在混起动蓬瞬间材有一咽点冲唱力，疾使拖率动系寻统较宽易起砖动起探来;·在役若干嫩台水乳泵同佛时供习水的种系统姥里，组由于趣管路我内已铅经存闻在一而定的荐水压趋，后佛起动巡寿的水微泵在季频率即很低敌的情闯况下黑将难依以旋玻转起叨来，衫故也厅需要任电动嫁机在映一定肠频率停下直鸦接起深动;·锥抚形电恐动机暮如果当从0洗Hz伸开始故逐渐葡升速术,习将导朗致定滋、转立子之意间的腰磨擦讲。所令以,弄设凶置了深起动讽频率降,可以剃在起消动时椒很快康建立纠起足方够的幻玉磁通白,侮使转饲子与册定子眯间保继持一镜定的熔空气疗隙等济等。(b会)恋设置蜜起动固频率凝的方纠式主要酸有两晚种方顶式:·稍别有给炉定信伟号(迟X=状0+尘)，翅变频弯器的蝇输出吗频率抖即为看起动淹频率叶fS职，如怪图(匹a)妄所示尼;·设温置一层个死僵区X琴S%郊，在咬给定坟信号页X<胸XS雅%的御范围敌内，学变频房诚器的营输出女频率体为0演Hz晨;当给伤定信席号X争=X迈S%涌时，偷变频寸器直戴接输从出与骄XS驴%对田应的挥频率增，如阿图(放b)浅所示联。(2储)败暂停叨加速互功能(a自)暮功能辩含义电动双机起住动后浓，先斑在较桥低频捕率f拦DR睬下运防行一掩个短帅时间振，然率后再粗继续零加速陈的功蛮能。在下酿列情计况下渐，应渡考虑闲预置遵暂停己加速破功能桐：·对丑于惯击性较弱大的狡负载色，起愁动后岛先在盛较低狼频率妙下持弱续一欲个短勒时间需tD佳R，衔然后霜再加妹速；·齿温轮箱镜的齿弓轮之酬间总酒是存杯在间浴隙的逗，起雅动时海容易宾发生