项目2 变频器的给定功能

项目2变频器的给定功能项目目标1.熟悉变频器的各种频率给定方式；2.掌握变频器的频率给定线及其调整方法。一、频率给定方式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。

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。精度较高。

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。

1.面板给定方式

52.外部给定方式

2024/1/25所有的变频器都为用户提供了可以进行外接给定的控制信号输入端。外接给定控制信号分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。（1）外部模拟量给定：1）电压信号外接电压给定信号控制端：外接电压给定信号又有两种给定方式：a直接输入电压信号，通常用于和计算机、PLC、PID调节器或其他控制装置配用的情况；b利用变频器内部提供的给定信号控制电压，由外接电位器取出电压给定信号，送入变频器的相应控制端子。给定的电压信号一般指0～10V、2～10V、0～±10V、0～5V、1～5V、0～±5V等。62024/1/252）电流信号接电流给定信号控制端：当外接给定信号为电流信号时，需将外接信号线接到外接电流给定信号。电流给定信号一般用于远距离控制或用于变频器控制柜内PID调节器的输出控制变频器时，因为电流给定信号具有较强的抗干扰能力且不受线路压降影响。一般变频器对外接电流给定信号的取值范围都是4～20mA，也有的变频器可以选用0～20mA的取值范围。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。72024/1/25（2）外部数字量给定：外接数字量的给定是通过外接开关量输入开关信号来实现，有两种方法：1）将开关做成频率增大和减小键，以连续增大或减小的方式来控制或获得不同的频率段。2）用开关做成数字组合来表示设置好了的不同固有频率，实现多段位控制。92024/1/2510通讯给定方式就是指上位机通过通讯口按照特定的通讯协议、特定的通讯介质进行数据传输到变频器以改变变频器设定频率的方式。上位机一般指计算机（或工控机）、PLC、DCS、人机界面等主控制设备，如图所示。2024/1/253.通讯给定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。

(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。指令源的选择P0700指令BOP或AOP上的I/O键端子排(=开关量输入端)通过RS232接口的USS总线

(PC-变频器安装组件)通讯模板

(例如:Profibus)P0700=12456通过RS485接口的USS总线

(端子排)„切换“参数号出厂值设置值说明P000312用户访问级为扩展级P000407命令和数字I/O参数P001001快速调试P010000功率用kW，频率默认为50HzP0304230380电动机额定电压P03053.251.05电动机额定电流P03070.750.37电动机额定功率P03105050电动机额定频率P031101400电动机额定转速2.参数设置实例参数号出厂值设置值说明P070022由端子排输入（选择命令源）P100022频率由外部模拟量设定P108000电动机运行的最低频率（下限频率）P10825050电动机运行的最高频率（上限频率）P1120105斜率上升时间P1121105斜率下降时间P390003快速调试结束，P0010恢复为0二、频率给定线的设定及调整171.频率给定曲线2024/1/25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。2024/1/25181）基本频率给定线在给定信号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fmax的频率给定线称为基本频率给定线。192024/1/25一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。20例如：模拟量给定的正反转控制：一般情况下，变频器的正反转功能都可以通过正转命令端子或反转命令端子来实现。在模拟量给定方式下，可以通过模拟量的正负值来控制电动机的正反转，即正信号（0～＋10V）时电动机正转、负信号（－10V～0）时电动机反转。如图示：10V对应的频率值为fmax，－10V对应的频率值为－fmax。2024/1/25212024/1/252）死区设置在用模拟量控制正反转时，零界点即0V时应该为0Hz，但实际上真正做到0Hz（零速）很难，且频率值很不稳定，在频率0Hz附近，常常出现正转命令和反转命令共存的现象，并呈“反反复复”“蠕动”状态。为克服这个和预防反复切换现象，定义在零速附近为死区，如图所示。在死区内，给定信号从-ΔX到＋ΔX的区间内，输出频率为0Hz。222024/1/25对于死区，不同类型的变频器定义都会有所不同。一般有以下两种：（1）线段型。如图所示，如定义（－1V，＋1V）为死区，则模拟量信号在（－1V，＋1V）范围时按零输入处理，（＋1V，＋10V）对应（0Hz，最大频率），（－1V，－10V）对应（0Hz，负的最大频率）。（2）滞环回线型。在变频器的输出频率定义一个频率死区（－fdead，＋fdead），这样一来配合着电压死区（－Udead，＋Udead）就围成了滞环回线。232024/1/253）有效“0”设置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。3）有效“0”设置在生产过程中出现这种情况的将是十分有害的，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。252.频率给定线的调整方法2024/1/25在实际的生产过程中，电动机的实际频率变化情况和基本频率给定线是不一致的，所以，为适应生产过程的实际需要，对频率给定线必须做适当的调整，使之符合生产实际的需求。调整的要点是：频率给定的起点，即给定信号为最小值所对应的频率；频率给定的终点，即给定信号最大值所对应的频率。1）频率偏置指输入模拟控制信号和输出频率不同时为0的现象，分为正向偏置和反向偏置两种情况。正向偏置：输入模拟信号为0时输出频率大于0；反向偏置:输入模拟信号大于某一值时才有输出频率。设置频率偏置的目的：配合频率增益调整多台变频器联动的比例精度，也可作为防止噪声的措施。

设置偏置频率和频率增益方式1）频率偏置

fBI：对应于给定信号x=0时的给定频率，称为起点偏置频率；fXM：对应与给定信号x=xmax时的给定频率，称为最大给定频率。

fBI%=

（fBI÷fXM）100×%称为偏置频率的百分比偏置频率是直接设定的频率值，而最大给定频率常常是通过预置频率增益来设定。

频率相关功能2）频率增益G%频率增益：给定信号为最大值Xmax时所对应的最大给定频率fxm

，与实际最大输出频率fmax的比值之百分数，即G%=

（fxm÷fmax）×100%G%＞100%，则fxm

＞fmax这里的fxm为理想值，而对于其中fxm

＞fmax的频段部分，变频器的实际输出频率为fmax。G%＜100%，则变频器实际输出最大频率就是fxm。2）频率增益频率增益：指上限输出频率所对应的输入值（如电压）与最大外输入模拟控制信号的比率，即Uimax/Xmax

外输入模拟控制信号指由模拟控制端子输入的信号，电压0~5V，0~10V；电流4~20mA。（也有-10V～+10V的）设置频率增益功能的目的：使在相同输入信号作用下，各个变频器的输出频率不同，主要用于控制多台变频器的比例运行。2）频率增益例：第一台频率增益为10/10，第二台频率增益为5/10；则：在相同的输入信号作用下，两台变频器输入电压与两台变频器的输出频率比为2：1.如Ui=2.5V时，第一台输出频率为12.5Hz，第二台输出频率为25Hz。1）直接坐标方式直接设置坐标的起点坐标与终点坐标来预置频率给定线。一：成正比给定二：成反比给定设定坐标的方式2）预置上、下限方式有的变频器不直接预置坐标点，而是通过预置给定信号或给定频率的上限与下限值的方式间