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变频器的控制模式及变频器的参数功能及预置
lyc19730508 发表于 2011/3/3 9:39:40 1140 查看 0 回复 [上一主题] [下一主题]
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一、 V/F控制功能
V/F控制是指通过提高U/f比来补偿频率下调时引起的临界转矩下降。
1完全补偿
这种方式可以保证基频往下调速时，最大转矩保持在定值。
2、补偿过分的后果
Ux↑→Ex/Ux↑→I1↑→I0↑→ ↑→Ex↑,这样的正反馈过程会引起Ex的不断增大，引起磁通的增大，使得电动机铁心饱和，而铁心饱和会导致励磁电流的波形畸变，产生很大的峰值电流，补偿越过分，电动机铁心饱和就越历害，励磁电流的峰值就越大，严重引起变频器的过流。
所以在低频时，U/f比决不可以盲目取大。
二、 V/F功能的选择
1、基本U/f曲线
2、转矩补偿的U/f曲线
有五档补偿曲线，适用于低速时转矩较大的负载
3、负补偿的U/f曲线
有两档负补偿曲线，适用于风机、水泵等平方率负载。
4、分段补偿的U/f曲线
三、矢量控制
U/f控制类型的通用变频器，其控制方式是建立在异步电机静态数学模型基础上的，动态性能不高。为适应高动态性能的需要，常采用矢量控制方式。
交流变频调速的矢量变换控制，涉及电机数学模型的等效变换，其中很多的数学运算将超出本课程的基本要求。因此，这里主要从物理过程上说明矢量控制 VC（Vector Control）的基本思路及其框架结构。前面我们讨论的VVVF交流调
速系统解决了异步电动机平滑调速的问题，使系统能够满足许多工业应用的要求，特别对中、小功率的交流调速系统。然而，其调速后的静、动态性能仍无法与直流双闭环调速系统相比。
原因在于：他励直流电动机的“励磁电路(Φ∝If)”和“电枢电路（T=CTΦIa）”是互相独立的，影响电磁转矩T的控制量If 和Ia是相互独立的，也可以说是自然解偶的。电枢电流Ia的变化并不影响磁场，因此可以用控制电枢电流Ia的大小，去控制电磁转矩。
而异步电动机的“励磁电流”和“负载电流”（转子电流通过电磁耦合，在定子电路中增加的电流）都在定子电路内（定子电流为励磁电流与转子电流折合过来的“负载电流”之和），彼此相互叠加，其电流、电压、磁通和电磁转矩各量是相互关联的，而且属于强耦合状态，从而使交流异步电动机的控制问题变得相当复杂。
如果能对异步电动机中的“励磁电流”和“负载电流”分别加以控制，那么，其调速性能就可以和直流电动机相媲美了。这就是矢量控制的基本思想。
异步电动机的矢量控制的目的：就是仿照直流电机的控制方式，利用坐标变换的手段，把交流电动机的定子电流分解为磁场分量电流（相当励磁电流）和转矩分量电流（相当负载电流）分别加以控制，以获得类似于直流调速系统的动态性能。
三、 变频器参数及预置
1、控制变频器输出频率有以下几种方法：
1.由操作面板上的功能键控制频率
2.预置操作
3.由操作面板上的功能电位器控制频率
4.由外端子控制频率 （1）模拟量控制端子控制 模拟量
（2）接点控制端子控制 数字量
2、极限频率
1）．最高频率fmax
2）．基本频率fb
fmax、\fb与电压的关系：
电动机在一定的场合应用时，其转速应该在一定的范围，超出此范围会造成事故或损失，为了避免由于错误操作造成电动机的转速超出应用范围，变频器具
有设置上限频率fH和下限频率fL的功能。
3．上限频率fH和下限频率fL
变频器驱动的电动机采用低频起动，为了保证电动机正常起动而又不过流，变频器须设定加速时间。电动机减速时间与其拖动的负载有关，有些负载对减速时间有严格要求（举例），变频器须设定减速时间。
4、加速时间和减速时间
其一：变频器输出频率从0上升到基本频率fb所需要的时间，称为加速时间；变频器输出频率从基本频率fb下降至0所需要的时间，称为减速时间。
其二：变频器输出频率从0上升到最高频率fmax所需要的时间，称为加速时间；变频器输出频率从最高频率fmax下降至0所需要的时间，称为减速时间。
1）．变频器的实际加减速时间与设定的加减速时间不一定相等，与变频器的工作频率有关。
2）．加减速时间设定的原则
3）．多种加减速时间设定
5、加速曲线和减速曲线
1）．加速曲线
（1）线性上升方式 适用于一般要求的场合
（2）S型上升方式 适用于传送带、
电梯等对起动有特殊要求的场合。
（3）半S型上升方式 正半S型上升方式适用于大转动惯性负载；反半S型上升方式适用于泵类和风机类负载。
2）．减速曲线 与加速曲线类似
3）．加速和减速曲线的组合 根据不同的机型可分为三种情况：
（1）只能预置加减速的方式，S型和半S型曲线的形状由变频器内定，用户不能自由设置。
（2）变频器可为用户提供若干种S区供用户选择。（如0.2S、0.5S、1S等）
（3）用户可以在一定的非线性区内设置时间的长短。
电动机在变频运行中，由于某个频率发生机械共振，须把这些共振频率回避。
6、回避频率（跳跃频率、跳转频率）
三个或三个以上的回避频率，不同机型设置回避频率的方法有以下几种：
1）．设定回避频率的上端和下端频率
2）．设定回避频率值和回避频率的范围
3）．只设定回避频率，而回避频率的范围由变频器内定。
7、段速频率设置功能
1）．多段速控制功能是通用变频器的基本功能。举例：工业洗衣机
2）. 段速运行控制必须的参数有： 段速频率、
段速时间
段速开始指令
段速运行模式
3）．变频器的多段速功能一般有4~16段，一般分为下面两种情况控制：
⑴由程序设置段速运行；
⑵由外端子控制段速运行
8、频率增益和频率偏置功能
变频器的输出频率可以由模拟控制端子进行控制。
多台电动机需要比例运行时，可以用一个模拟量控制多台变频器，通过调整变频器的频率增益，可以达到比例运行的目的。
1）．频率增益 输出频率与外控模拟信号的比率称为频率增益。
2）．频率偏置 配合频率增益调整多台变频器联动的比例精度，也可以作为防止噪声的措施，频率偏置可分为正向偏置和反向偏置。