变频器功能综述

变频器功能综述 刘允松

应用宏配置 • 通用型变频器可以适用于绝大多数应用 • 这些应用可以被分为若干类别，每个类别分别有共同的应用特点和要求，对变频器的设定和配置比较类似 • 常用的如恒转矩、变转矩、恒功率、V/F控制等 • 为简化菜单设置和接线，将上述分类称为应用宏，变频器设置中称为短菜单 • ATV58:物料输送宏/可变力矩宏/一般应用宏/客户自定义宏 • ATV28:n(恒转矩）/p(变转矩）/L（特殊应用V/F)/nrd（恒转矩节能） • ATV68:输送带/柱塞泵/离心泵/绕线机/试验台/泵+PID/排风扇/风机/分离机 • ME/UE:开环V/F/开环磁通矢量控制/闭环矢量速度控制/闭环矢量转矩控制

运行速度范围 • 高速限制工厂设定为基本频率bFr=50/60Hz，调整范围至1.2bFr • 高速限制的调整受到电机和负载机械特性的限制，请注意电机和负载的铭牌标注 • 低速限制的调整受到电机和负载特性的限制，如轴承的润滑不允许太低的转速，风机/泵在低速段无法建立有效的风压/水压，在多风机泵管网系统形成倒流，因此应设定到规定限制

加速和减速曲线形式 U形：适用于离心泵无逆止阀系统，能够改善控制阀的操作特性 S形：起动高惯性负载时，可消除振动，速度跟踪平稳，增强舒适度，适用于物料输送，包装，电梯等线性：适用于大多数负载

斜坡切换 • 应用 • 物料输送，要求平滑起动，精确停车 • 快速稳定，速度校正的机械 • 高速车床在高于某些速度时，加减速限幅 • 实现方法 • 定义一个频率门限值 • 分配一个逻辑输入口 • 两段加减速斜坡可分别调整

减速斜坡自适应 • 功能 • 相对于负载惯性来说，若减速时间设定过短，可防止减速过猛造成的变频器封锁。 • 应用 • 无精确快速停车要求 • 无制动电阻 • 设定 • 工厂设定有效 • 若要求按照减速斜坡精确停车，并安装制动电阻，应取消此功能

力矩限幅 • 应用 • 经常出现堵转的机械设备，如运输机、切碎机、挤压机 • 剪板机、刨刀、进给机构 • 绕线机、造纸机、印刷机、染布机等 • 电机的额定功率小于变频器的额定功率 • 功能 • 降低电机的最大输出力矩 • 不同于力矩给定 • 不必要闭环控制 • 最大等于变频器过载能力 • 实现 • 操作终端给定和模拟给定 • 逻辑端子切换

点动 • 功能与实现 • 脉冲操作 • 加减速斜坡较陡 • 需要设定点动端子 • 需要配合方向信号 • 应用 • 需要插入手动作业的机械或生产线 • 维修作业需要点动的机械

两线控制 • 功能 • 通过自保持触点控制运行方向 • 一个或两个逻辑输入口决定相相或正反向运转 • 三种可能的运行模式 • 检测逻辑输入的状态 • 检测逻辑输入状态的改变 • 加减速信号同时出现时正转优先或同时无效 • 反转可禁止

三线控制 • 通过脉冲触点或非自保持型按钮操作控制运行方向及停车位置 • 两个或三个逻辑输入口，决定单向或正反向运转 • 不能实现恢复供电再起动或故障复位自动重起动

电动电位器加减速 • 通过两个逻辑输入分别增加或减少速度给定，以改变运行的速度 • 最大速度由模拟输入决定 • 当前速度可读取，可选择被被存储或不储存。 • 若储存，在运转信号取消或主电源丢失时保持，存储的给定值作为下一次运行的初始给定 • 此功能与三线控制、多段速及给定手动/自动切换等功能

制动顺序 • 为了避免负载振动和跳动，在与电机同步起动停止的基础上控制安全制动 • 由变频器控制制动顺序 • 通过频率门限制和延时来控制可调抱闸 • 通过设置相应的继电器输出 • 应用 • 带安全制动闸的物料输送 • 需要停车制动的机械 • 需要调整下列参数 • 制动释放频率 • 制动释放电流 • 制动释放延时 • 制动开始频率 • 制动开始延时

下位接触器控制 • 下位接触器即接在变频器与电机之间的接触器 • 由逻辑输出或继电器输出控制 • 当出现运转信号时，下位接触器接通 • 当无运转信号且无电机电流时打开接触器 • 自由停车 • 变频器封锁 • 制动终了 • 应用 • 在电机与电源之间提供可靠隔离 • 可避免变频器进线电源频繁切换 • 当停车时，防止电机因意外自启动现象 • 下位接触器还可作为被用工频起动用，与主电源相连

预设定速度 • 功能：切换预设定速度给定 • 应用：要求多段预置速工作的机械，如机床，喷泉控制，电梯门机控制 • 赋值 • 可预置2，4，或8段速 • 2段速由1个逻辑端子切换 • 4段速由2个逻辑端子切换 • 8段速由3个逻辑端子切换

给定切换 • 通过逻辑命令切换两个模拟给定值 • 避免弱信号切换 • 两个模拟输入给定彼此独立 • 0-10V电压信号（电位器）作为手动给定，0/4--20mA（来自系统或反馈）作为自动给定

PI调节器 • 通过传感器的反馈信号对过程量送给变频器 • 主要应用于水泵、风机、空压机等 • 反馈信号接到模拟输入 • 给定信号可以由模拟输入、内部给定或多段预置给定提供 • 带PI功能的“手动-自动”操作 • 由模拟给定速度信号或由PI调节给定速度信号

增量速度反馈（光栅传感器） • 功能：提高调速精度，与负载无关 • 单向运转：采用感应式、光电式传感器，调节简单，低速时精度低 • 高精度调速采用增量编码器适用于单向或正反向运行 • 增量型速度给定：将光电输入口作为求和输入，可控制多台变频器同步运转

停车方式 • 按减速斜坡制动 • 自由停车：变频器锁定脉冲，电机和负载自由滑行停车 • 可直接在菜单中设定 • 可设某逻辑输入为使能端，即自由停车端，低电平封锁输出 • 快速停车：按缩短了的减速斜坡停车 • 低电平有效，停车后变频器封锁，高电平允许起动 • 斜坡系数可调整 • 直流注入（动力制动） • 可在每次斜坡停车最后自动直流注入 • 可设定某逻辑端子强迫直流注入，高电平直流注入，低电平允许起动 • 直流注入的电流大小和时间可以调整 • 主要用于停车定位，或消除残余转速及电机可靠停车 • 电机停转后不宜长时间注入大的直流电流，防止绕组散热困难

自动跟踪旋转负载 • 以下情况电机再起动无速度冲击 • 主电源断电 • 故障复位或自动重起动 • 自由停车或通过逻辑口直流注入停车 • 变频器出口断开 • 重新起动时，变频器按斜坡搜索达到原先的给定速度 • 应用于断电时电机速度因惯性大而减速缓慢的应用场合，如通风机，水泵等

自动重起动 • 变频器故障消失，则解除封锁后即可自动再起动 • 应用于重新起动对人员设备无危险的场合，如风机水泵等 • 允许重新起动的故障 • 制动过猛 • 主电源过电压 • 电机热过载保护动作 • 变频器过热保护动作 • 4-20mA给定丢失 • 直流母线过电压 • 外部故障 • 电机缺相 • 串行通讯口故障 • 主电源电压太低

变 频 器 功 能 综 述