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1、,变频器功能概述与频率设定功能,一、系统功能,（一）全区域自动转矩补偿功能由于电动机转子绕组中阻抗的作用，当采用U/f控制方式时，在电动机的低速区域将出现转矩不足的情况。因此，为了在电动机进行低速运行时对其输出转矩进行补偿，在变频器中采用了在低速区域提高U/f值的方法。全区域自动转矩补偿功能指的是变频器在电动机的加速、减速和稳定恒速运行的所有区域中可以根据负载情况自动调节U/f值，对电动机的输出转矩进行必要的补偿。下面是海利普变频器相关内容,一、系统功能,（二）过转矩限定运行过转矩限定运行功能的作用是对机械设备进行保护和保证运行的连续性。利用该功能可对电动机的输出转矩限值进行设定，使得当电动机
2、的输出转矩达到该设定值时，变频器停止工作并给出报警信号。下面是海利普变频器相关内容,一、系统功能,一、系统功能,（三）无速度传感器简易速度控制功能无速度传感器简易速度控制功能可提高通用变频器的速度控制精度。当选用该功能时，变频器将通过检测电动机电流而得到负载转矩，并根据负载转矩进行必要的转差补偿，从而提高速度控制精度。利用该功能通常可使速度变动率得到1/31/5的改善。在利用该功能时，为了能够正确地进行转差补偿，必须将电动机的空载电流和额定转差等等参数事先输入变频器。因此，必须对每一台电动机分别进行设定。下面是海利普变频器相关内容,一、系统功能,（四）减少机械振动、降低冲击动能减少机械振动、降
3、低冲击的动能主要用于机床、传送带和起重机等，其作用是为了达到减少机械振动、减低冲击、保护机械设备和提高产品质量。这些功能包括：对U/f和转矩补偿值进行调节，选择S型加减速模式；选择停止方式，对载频进行调节，对电动机参数设定值进行调节，设定跳跃频率等。下面是海利普变频器相关内容,基本频率Fb电机额定频率FN,基本频率,最大频率,特点： U/F增大，磁通量增大，磁路饱和，转矩增大,对U/f和转矩补偿值进行调节,11/8/2022,10,对载频进行调节 基本频率电机额定频率,特点：电机带载的能力减小,变频器基频设置参数的概念,A.基频参数的概念 变频器基频参数的示意图如图： 图1基频以下，变频器的输
4、出电压随输出频率的变化而变化，V/F=常数，适合恒转矩负载特性。 基频以上，变频器的输出电压维持电源额定电压不变，适合恒功率负载特性。,B、如何设置基频,基频参数设置应该以电动机的额定参数设置，而不能根据负载特性设置，即使电动机选型不适合负载特性，以必须尽量遵循电动机的参数，否则，容易过流或过载。 例如：如果电机的额定工作频率为50HZ，基频应设置为50HZ；如果电机的额定工作频率为60HZ，基频应设置为60HZ；如果电机的额定工作频率为100HZ，基频应设置为100HZ。 如果电动机选择专用的交流变频电机，电机一般都标注恒转矩、恒功率调速范围。如果标注5100HZ为恒转矩，100150HZ为
5、恒功率，基频应该设置为100HZ。,C、基频设置的注意点,基频参数直接反映变频器输出电压和输出频率的关系，如果设置不当容易造成电动机的过流或过载如图2所示,C、基频设置的注意点,如图2所示，一台交流电动机的额定工作频率为50HZ，额定电压380V。 如果变频器的基频设置低于50HZ（如基频1），V/F比例高，同等频率的输出电压高，输出电流高，在启动时，容易造成过流。 如果变频器的基频设置高于50HZ（如基频2），V/F比例低，同等频率的输出电压低，输出电流低，在启动时，容易造成无法启动而过载,11/8/2022,16,基本频率与最大频率,基本频率与最大频率,380V,380V,选择S型加减速模
6、式,一、系统功能,（五）运行状态检测显示运行状态检测显示功能主要用于检测变频器的工作状态，根据工作状态设定机械运行的互锁，对机械进行保护并使操作者及时了解变频器的工作状态。下面是海利普变频器相关内容,一、系统功能,（六）出现异常后的再启动功能当变频器检测到某些系统异常时将进行自我诊断和再试，并在这些异常消失后自动进行复位操作和启动，重新进入运行状态。具有这项功能的变频器在系统发生某些轻微异常时无需使系统本身停止工作，所以可增加系统可靠性和提高系统运行效率。 由于在进行自我诊断地过程中变频器处于停止输出的状态，在此过程中电动机的转速将会有一定程度的降低。对于这种速度降低，变频器将通过自己的自寻速
7、功能对电动机的实际转速进行检测后输出相应的频率，直至电动机恢复原有的速度。通常用户可根据需要设定10以内的再试次数。下面是海利普变频器相关内容,一、系统功能,（七）通过外部信号对变频器进行“启/停”控制-端子控制功能变频器对外接输入端子的安排 外接输入控制端接受的都是开关量信号，所有端子大体上可以分为两大类：(1) 基本控制输入端 如运行、停止、正转、反转、点动、复位等。(2) 可编程控制输入端 由于变频器可能接受的控制信号多达数十种，但每个拖动系统同时使用的输入控制端子并不多。为了节省接线端子和减小体积，变频器只提供一定数量的“可编程控制输入端”，也称为“多功能输入端子”。其具体功能虽然在出
8、厂时也进行了设置，但并不固定，用户可以根据需要进行预置。常见的可编程功能如多档转速控制、多档加/减速时间控制、升速/降速控制等；下面是海利普变频器相关内容,二、保护功能,（一）变频器的保护1.瞬时过电流保护当变频器输出端由于对电动机进行直接启动、相间短路或对地短路等原因而出现过大的电流峰值,并有可能超过主电路换流器件的容许值时，变频器将关断主电路换流器件并停止输出. 过电流保护的电流峰值通常设为变频器额定电流的200%,当变频器输出电流的瞬时值超过此电流时,保护功能动作。下面是海利普变频器相关内容,二、保护功能,（一）变频器的保护2.对地短路保护当检测出变频器输出电路对地短路，并且该短路电流超
9、过变频器输出的50%时，该保护功能将起作用，停止变频器的输出。对地短路的检测是通过检测变频器输出电流的不平衡成分，并经CPU的计算完成。下面是海利普变频器相关内容,二、保护功能,（一）变频器的保护3.过电压保护过电压保护就是当直流中间电路的直流电压超过过电压规定值时，停止变频器输出，以避免主电路的换流器件因过电压而烧毁。过电压规定值因厂家的不同而不同,通常200V级的晶体管变频器为400V,而400V级的则为800V.下面是海利普变频器相关内容,11/8/2022,29,特点：减速时间过短，直流电压升高,二、保护功能,（一）变频器的保护4.欠电压保护 欠电压保护就是在检测到直流中间电路的直流电
10、压出现规定时间以上的电压过低现象时，使变频器停止工作，以避免变频器出现因控制电路电压不足而造成的误动作。此外，当变频器检测到电压不足并进行了欠电压保护时，变频器的全部保护功能也将自动复位。欠电压的规定值也因厂家的不同而不同，通常220V级的晶体管变频器为220V,而400V级的则为400V。下面是海利普变频器相关内容,11/8/2022,32,11/8/2022,33,二、保护功能,（一）变频器的保护5.变频器的过载保护 当变频器的输出电流处于110%115%额定电流的过载状态时，变频器将启动自己的电子热保护功能，对变频器主电路的换流器件进行保护。变频器的过载保护特性被设定为当变频器的过电流值
11、为150%的额定电流并持续1min时，保护功能动作。下面是海利普变频器相关内容,11/8/2022,34,11/8/2022,35,二、保护功能,（一）变频器的保护6.散热器过热保护 当冷却风扇发生故障或空气过滤器堵塞时，散热片将发生过热现象。此时，装在散热片上热敏继电器将动作，使变频器停止工作或给出报警信号，以保护变频器。下面是海利普变频器相关内容,11/8/2022,36,二、保护功能,（一）变频器的保护7.控制电路异常保护当变频器在自检过程或工作过程中检测到控制电路异常，或在控制电路内发现信号传输错误以及元件故障时，保护功能将起作用，并停止变频器的输出，以免造成主电路损坏给整个系统带来更
12、大的破坏。控制电路异常主要包括：数字操作盒（液晶面板）连接错误，存储器数据写入异常，数字操作盒通迅异常，由于外部干扰信号等原因造成CPU异常等等。下面是海利普变频器相关内容,11/8/2022,37,11/8/2022,38,二、保护功能,（二）电动机的保护1.电动机过载保护该功能的主要作用是通过根据温度模拟而得到的电子热继电器功能为电动机提供过载保护。2.电动机失速保护通过光码盘等速度检测装置对电动机的速度进行检测，并在由于负载等原因使电动机发生失速时对电动机进行保护。3.光（磁）码盘断线保护在转差频率控制和矢量控制方式中需要采用光（磁）码盘进行速度检测。当光（磁）码盘出现断线时，变频器的控
13、制电路可根据信号的波形和电流检测出码盘的故障，从而避免变频器和驱动系统出现故障。,11/8/2022,39,11/8/2022,40,二、保护功能,（三）系统保护1.过转矩检测功能该功能是为了被驱动的机械系统进行保护而设置的。当变频器的输出电流达到了事先设定的过转矩检测值时，保护功能动作，变频器停止工作，并给出警报信号。,11/8/2022,41,二、保护功能,（三）系统保护2.外部报警输入功能该功能是为了使变频器能够与各种周边设备配合构成稳定可靠的调速控制系统而设置的。例如，当液位控制器等周边设备的报警信号接点连在控制电路端子RUN上时，当这些周边设备发生故障并给出警报信号，则变频器将停止工
14、作，从而避免更大故障的发生。3.制动电路异常保护该功能的作用是为了给系统提供安全保障措施。当检测到制动电路晶体管出现异常或制动电阻过热时给出报警信号，并使变频器停止工作。,11/8/2022,42,三、频率给定功能,（一）频率给定方式使用一台变频器目的，是希望通过改变变频器的输出频率，即改变变频器驱动电动机的供电频率从而改变电动机的转速。那么，如何调节变频器的输出频率呢？关键之一是必须先向变频器提供改变频率的信号，这个信号，就称之为“频率给定信号”。所谓频率给定方式，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。变频器常见的频率给定方式主要有：操作器键盘（面板）给定、接点信号给定
15、、模拟信号（外部）给定、脉冲信号给定和通讯方式给定等。这些频率给定方式各有优缺点，必须按照实际的需要进行选择设置，同时也可以根据功能需要选择不同频率给定方式之间的叠加和切换。,11/8/2022,43,三、频率给定功能,（一）频率给定方式给定频率设定方法1、面板给定：利用操作面板上的数字增加键（或键）和数字减小键（或键）进行频率的数字量给定或调整 2、预置给定：通过程序预置的方法预置给定频率。起动时，按运行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、通讯给定：从变频器的通讯接口端上，
16、引入外部的通讯信号，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 。,11/8/2022,44,三、频率给定功能,（一）。,11/8/2022,45,三、频率给定功能,（二）外部给定方式（1）外部模拟量给定：模拟量给定方式即通过变频器的模拟量端子从外部输入模拟量信号（电流或电压）进行给定，并通过调节模拟量的大小来改变变频器的输出频率。模拟量给定中通常采用电流或电压信号，常见于电位器、仪表、PLC和DCS等控制回路 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
17、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010V、210V、010V、05V、15V、05V等。,11/8/2022,46,三、频率给定功能,（二）外部给定方式1）电压信号如果外接电位器在工作过程中损坏，用户一时买不到与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：如果电位器的电源采用变频器内部控制电源时，阻值不能小于使用说明书上所要求的阻值。因为阻值小了，将增加变频器内部控制电源的电流。但是阻值太大，电位器取用的电流就太小，在控制距离较远时，会使抗干扰能力变差。因此，这里存在一个和变频器
18、内部电路参数的匹配问题。2）电位器的功率宜大不宜小：当外接电位器调节比较频繁时，必须考虑其内部触点的耐磨性。一般电位器的功率越大耐磨性就越高，所以电位器的功率宜大不宜小。一般应按实际消耗功率的1050倍以上来选择。,11/8/2022,47,三、频率给定功能,（二）外部给定方式2）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420mA，也有的变频器可以选用020mA的
19、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。,11/8/2022,48,三、频率给定功能,（二）外部给定方式海利普变频器,11/8/2022,49,三、频率给定功能,小结：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。如果控制距离过长需选用外
20、部给定。,11/8/2022,50,三、频率给定功能,小结：选择给定方式的一般原则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。,11/8/2022,51,三、频率给定功能,（三）频率给定曲线所谓频率给定曲线，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
21、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。,11/8/2022,52,三、频率给定功能,（三）频率给定曲线1）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。,11/8/2022,53,三、频率给定功能,（三）频率给定曲线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。,11/8/2022,54,三、频率给定功能,11/8/2022,55,三、频率给定功能,11/8/2022,56,谢谢！,
