變頻調(diào)速應(yīng)用技術(shù)04_了解功能調(diào)變頻(下)_圖文

1、 維普資訊 講 座 變攝 囂世 界 年 月 ； 圈 多檔轉(zhuǎn)速控制 “ 一 ”功能預(yù)置為 “ ”時(shí)，則端子 為最高位。 圖 變頻器的外接輸入端子 各檔轉(zhuǎn)速的檔次按 二進(jìn)制規(guī)律 由表 決 定。每個(gè) 檔 次的具體工作頻率則 另行 預(yù)置 ，如表 所示 。 以便 對 變頻 器 的工作 狀 態(tài)和 輸 出頻 率進(jìn) 行 控 制 。其控 制電路如 圖 示 ，外 部控制信號(hào)通常都是開關(guān)信 所 號(hào) ，變頻器 內(nèi)部 則 由光 電耦合 管來 接受 控 制信號(hào) 。 因?yàn)?實(shí) 際上 同時(shí) 使 用 的 控 制功 能往 往 是 不 多 的 ， 表 各檔轉(zhuǎn)速的檔次 最高位） 中間位） 最低位） 轉(zhuǎn)速 檔 次 （ （ （ 的狀 態(tài)

2、 的狀 態(tài) 的狀 態(tài) 所 以，為 了節(jié)省變頻 器的體積 ，變頻器可供聯(lián)接 的控制 端子較少 ，通 常不到 個(gè) ，其 中 ，大部分控 制端子的 具體功能 ，須 通過功能預(yù)置來決 定。 因?yàn)橥?過外接端子 進(jìn)行控制 ，對 于遠(yuǎn)距 離控制來說 ，十分方便 。故有的變 頻器 把這些 端 子稱為 遙控 端子 。 （ ） 基本控制輸入端 如正轉(zhuǎn)（ 、反轉(zhuǎn)（ ） ） 、點(diǎn)動(dòng)（ ） 、復(fù)位（ ） 等 ，基本信號(hào)輸入 端在 多數(shù)變頻器 中是單獨(dú)設(shè)立的 ，其 功能 比較 固定 ，如圖 所示 ， （ ） 可編程控制輸入端 也稱 為 多功 能輸 入 端 ，這 些 輸入 端 的具 體功 能 須 通過 功 能預(yù) 置來 確

3、定 ?？?預(yù)置 的功 能有 多檔 轉(zhuǎn)速 控 制 ，多檔升 、降速 時(shí)間控 制 ，升速 、降速控制 ，可編程 序控制等，如表 所示。 表 外接可編程控制端的控制功能 功能碼功能名稱 數(shù)據(jù)碼及含義 功能選 控制端閑置。： 擇 ： 多檔轉(zhuǎn)速 多 。： 檔轉(zhuǎn)速 。 一 功能選 多檔轉(zhuǎn)速多檔轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)；： 擇 ： ： ·： 反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng) ） （ （） （） （） （ ） （） （ ） 要實(shí)現(xiàn) 檔轉(zhuǎn)速控制 ，需要預(yù)置的功能如表 所示。 表 多檔轉(zhuǎn)速的功能預(yù)置 功 能碼 功 能含 義 數(shù)據(jù) 碼 數(shù)據(jù) 碼含 義 備 注 多檔 轉(zhuǎn)速 端子 多檔 轉(zhuǎn)速端 子 合 中的最低位 組 功能選擇 一 功能選擇 一

4、 功能選擇 多檔 轉(zhuǎn)速端 子 合中 的中間位 組 多檔 轉(zhuǎn)速 端子 多檔 轉(zhuǎn)速端 子 組合 中 的最高位 多檔 轉(zhuǎn)速 端 子 “ 時(shí)變頻器的 多檔頻率 第 檔運(yùn)行頻率 出頻 率 輸 “ 時(shí)變頻器的 多檔頻率 第 檔運(yùn)行頻率 出頻 率 輸 “ ”時(shí)變頻器的 多檔頻率 第 檔運(yùn)行 頻率 出頻 率 輸 “ ”時(shí)變頻器的 一 功能選擇 ： 停機(jī)。： 部故障 自由 外 輸入 功能選 加、 擇 ： 減速時(shí)間 ： 。 加、減 速時(shí)問 。 功能選 ； 擇 頻率遞增控制。 ： 頻率遞減控制。 一 選擇 頻率給定 功能 ： 通道選擇 ： 。頻率給定通 道選擇 。 功能選 。 擇 頻率給 定通道 選擇 多檔頻率 第

5、 檔運(yùn)行頻率 出頻 率 輸 “ ”時(shí)變頻器的 多檔頻率 第 檔運(yùn)行頻率 出頻 率 輸 （ ） 輸入端子編程舉例 一多檔轉(zhuǎn)速控制 在預(yù) 置 多檔 轉(zhuǎn)速 控 制 時(shí) ，可 以在 可 編程 控 制端 子 中任意選擇三個(gè)（ 四個(gè)） 子 ，作為多檔轉(zhuǎn)速控制 的輸 或 端 入端。 多檔頻率 一 第 檔運(yùn)行頻率 輸出頻率 多檔頻率 第 檔運(yùn)行頻率 輸 出頻 率 “ ”時(shí)變頻器的 “ ”時(shí)變頻器的 進(jìn)行預(yù)置時(shí) ，應(yīng)首先確定其 組合 順序 。例 如 ，當(dāng)把 “ ”功能預(yù)置為 “ ”時(shí)，則端子 為最低位 ， 一 當(dāng)把 一 ”功能預(yù)置為 “ ”時(shí)，則端子 為 中間位 ， 當(dāng)把 輸 出端 子 分 三種 （ ） 外接輸

6、 出端子的安排 報(bào)警輸 出端 ） 維普資訊 鞭 世 年 月 變 界 講 座 圖 頻率到達(dá)與頻率檢測 圖 外接輸出端子的安排 ， 則 當(dāng)變頻 器的輸 出頻率 到 達(dá)并超過 某一設(shè) 定的頻率 當(dāng)變 頻器 發(fā) 生故 障時(shí) ，變 頻器 將 通 過輸 出端 于發(fā) 出報(bào)警信號(hào) ，如圖 （ ） 中之 、 、所示。報(bào) 警時(shí) ，、 間的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開 ，而 、問的動(dòng) 合 觸 點(diǎn) 閉 合 一 時(shí) ，該端子有 信號(hào)輸 出，當(dāng)頻率 下降時(shí) ，可 以預(yù)置 個(gè)滯后頻率 ，則 當(dāng)頻率低于（ 時(shí)，輸出信號(hào)斷 ） 開 ，如 圖（ 所示。 ） （ ） 報(bào)警輸出端應(yīng)用舉例 報(bào)警 輸出端的實(shí)際使 用例 子如圖 所示 。報(bào)警 時(shí) ，動(dòng)

7、斷觸點(diǎn) 將主接觸器的控制回路斷開 ，使 報(bào)警信號(hào)通 常都 采取繼 電器 輸出 ，繼 電器接點(diǎn)可接 至 的電路中，最大電流大多為 ，也有 的。 測量信號(hào)輸出端 ） 外 接 測 量 信 號(hào) 端 有 如 圖 中之 和 所 主 接觸 器 線 圈斷 電 ，其 主觸 點(diǎn) 斷開 ，使 變頻 器脫 離 電 源 。同時(shí) ，動(dòng)臺(tái)觸點(diǎn) 閉合 ，接通聲光報(bào)警 電路 ， 進(jìn)行聲光 報(bào)警 。 由于變頻 器斷 電后 ，報(bào)警信號(hào)將不可能 示 ，有的變頻器配 置的測量信 號(hào)端可多 至 個(gè) 。 通常給出的測量 內(nèi)容是 ： 用于測量頻率 ， 用 于測量 變頻器 的輸 出 電流 。 維持 ，故 在聲光 報(bào)警 電路 中增加一 個(gè) 中間

8、繼 電器 ， 當(dāng)聲光報(bào)警 電路接通時(shí) ， 的線圈得電，其觸點(diǎn)使 但通 過功 能預(yù)囂 ，可 以改變其測量 內(nèi)容。如可 以測 量變 頻器 的輸 出電壓 、負(fù)荷 率 等等 。 變 頻器通 常 可提供 兩種 測量信 號(hào) ： 模擬量測量信號(hào) ： 與預(yù)置的最 ） 如 （ 高頻率對應(yīng)） 等。 ） 數(shù)字量測量信號(hào) ； 可直接接 至需要數(shù)字量 的儀器 或 儀表 。 狀態(tài)信號(hào)輸出端 ： ） 狀態(tài)信號(hào) 的內(nèi)容主要有 ：運(yùn)行” “ 信號(hào) 、“ 頻率 到達(dá)” 信號(hào) 、“ 頻率檢 測 ”信號(hào) 等 。 狀 態(tài) 信號(hào) 的 輸 出 電路大 多 是 晶體 管 的集 電極 開 路 輸 出方 式，用于直 流低壓 電路 中，如 圖 ）

9、 所示。但 自鎖 ，從 在變頻 器 斷電后 ，可 以繼續(xù)進(jìn)行 聲光報(bào)警 。 當(dāng)工作人 員聞?dòng)嵹s 到時(shí)，只需按下 ，切斷 的 自 鎖 電路 ，聲 光 報(bào) 警 便 停 止 了 。 圖 報(bào)警輸出應(yīng)用舉例 （ ） 測量 輸出端應(yīng)用舉例 令 以由輸出信號(hào) 測量變頻器 的輸出頻率 為 例 ，說 明其 使 用 方法 ： 市 場 上 買 一 塊量 程 為 到 也有用繼電器輸 出的 ，如圖（ 所示 。 ） 這 里 ，就 用 戶 常 常 難 以 區(qū)分 的 “ 率 到 達(dá) ” 和 “ 頻 頻 率 檢測 ”功能 為例 ，說 明如 下 ： 頻率到達(dá)功能 ） 的直流 電壓表 ，取出 “ 表面” ，將量程 由原來的 “ ”

10、 修 改為 “ ”假設(shè)最高頻率為 ，同時(shí)，將 電壓 （ ） 標(biāo) 志 “ ”修改 為頻率標(biāo)志 “ ，則一塊外接頻率表 ” 就完成了，如圖 所示。圖（ ） 為將模擬量輸出端 預(yù)置為測量頻率 ，圖（ 為表 面的修改情 形。如果儀表 ） 顯示的 與變頻器本身的顯示不符 ，可通過 “ 模擬 輸 出 增 益 ” 功 能 進(jìn) 行 校 準(zhǔn) 如果某狀 態(tài)信 號(hào)輸 出端被預(yù) 置為 “ 率 到達(dá) ” 時(shí) ， 頻 則 當(dāng)變頻器的輸 出頻率 到達(dá) 給定頻 率 時(shí) ，該端子 有信號(hào)輸 出，用戶 并可 以預(yù)置允許誤差 ，如圖 （） 所示。 頻率檢測功能 ） 如果 某狀態(tài) 信號(hào) 輸出端被 預(yù)置 為 “ 率 檢測” 時(shí) ， 頻

11、 過流過載要分清 維普資訊 講 座 變顴 器世 界 年 月 當(dāng)變 頻器 的輸 出 電流超 過 了 自身 的額 定 電流 ； 或 瞬 間的沖 擊 電流超 過 了變頻 器 的過 載能 力 ： 時(shí) ，變頻器就需要進(jìn)行過 流保護(hù) 了 ，如 圖 中 圄 測量輸出應(yīng)用舉例 左上 方的虛線框 中所示 。所以 ，過 流保 護(hù)的對象 是保護(hù) 變 頻器 自身 。 過流保護(hù)的特點(diǎn) ） 由于 過 電流可 能損 壞變頻器 的器件 ，所 以，對 過 電 過流、過載兩分離 （ ） 過載保護(hù) 的對象與特點(diǎn) 過載保護(hù) ） 變頻器 的所謂過 載 ，是指 電動(dòng)機(jī) 過載 。所 以 ，過載 保護(hù) 的保護(hù) 對象是 電動(dòng) 機(jī) 。其基本特點(diǎn)

12、 是 ： 頻器 的輸 變 流 的保 護(hù)措 施便 是立 即跳 閘 。 一般故障不停機(jī) 出電流超過 了電動(dòng)機(jī) 的額定 電流 ，但并未超過變頻 器 的額 定 電流 ： （ ） 跳 閘后的 自動(dòng)重臺(tái)閘 變頻器 是全 晶體管 設(shè)備 ，在 運(yùn)行過程 中 ，較容易 因 受 到外界 的干擾 而 “ 障跳 閘 ” 故 。顯然 ，這是 一種誤動(dòng) 作 。如果 拖動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)輒 因變頻器跳 閘而停機(jī) ，勢必耽 誤 生產(chǎn)。 經(jīng)過 觀察 ，人們發(fā) 現(xiàn)一個(gè) 規(guī)律 ： 致變 頻器誤動(dòng) 作 導(dǎo) 的干擾信 號(hào) ，不大 可能是連續(xù)不 變的 ，也不可能 以連續(xù) 脈沖 的方式 出現(xiàn) 為此 ，變頻器 設(shè)置 了跳 閘后的重臺(tái) 閘 功能 。就

13、是說 ，當(dāng)受 到外界干擾 而誤動(dòng)作跳 閘時(shí) ，變頻 時(shí) ，變頻器 需要對 電動(dòng)機(jī)進(jìn)行 過載保 護(hù) 。如 圖 右上方 的虛線框 中所示 。 器將 可 以 自動(dòng) 地重 新 合 閘 ，以不 影響 生產(chǎn) （ ） 瞬時(shí)停 電的自動(dòng) 重合閘 電源 的瞬時(shí)停 電，實(shí) 際上 也是一種 誤動(dòng)作 ，但和跳 圖 過載與過流 閘后 的重 合閘功能又有所 區(qū)別 。兩者 的區(qū)別如 圖 所 示 ，主要 區(qū) 別如 下 ： 過載保護(hù)的特點(diǎn) ） 過載保護(hù) 具有反時(shí) 限的特點(diǎn) ，即： 微過 載時(shí) ，允 輕 許 電動(dòng)機(jī) 繼續(xù)運(yùn)行 的時(shí)間可 以長一些 ； 嚴(yán)重過 載時(shí) ，必 須及早進(jìn)行保護(hù) ，如 圖 （ ） 所示。 圖 跳閘重合閘與瞬

14、時(shí)停電重合閘 圖 過載保護(hù)的反時(shí)限曲線 ）誤動(dòng)作 引起 的跳 閘，是變頻器進(jìn)行了錯(cuò)誤 的判斷 后 的跳 閘行 為 ， 而瞬 時(shí)停 電后 的跳 閘是變 頻 器 在 失去 電源后 導(dǎo) 致 的欠 電壓跳 閘 。 由于 電動(dòng)機(jī)在 低頻 運(yùn)行時(shí) ，內(nèi)部的散 熱效果 變差 。 所 以，過載保 護(hù)曲線與運(yùn)行頻率有 關(guān) 。在過 載率相 同的 情況下 ，運(yùn)行頻率越低 ，允許運(yùn)行的時(shí)間越短 ，如 圖（ ） 所示。 ）跳閘后的重合 閘是主動(dòng)行為 ，中間的間隔時(shí)間由 用戶 自行設(shè)定 ，通常 時(shí)間較短 ，如 圖 （ ） 所示 。圖 中， 是用戶預(yù)置 的間隔時(shí)間 ； （ 下轉(zhuǎn)第 頁） （ ） 過流保護(hù)的對象與特點(diǎn) 過流保

15、護(hù) ） 維普資訊 噯通 行業(yè)應(yīng) 用 鞭器 世界 變 年 月 毒 ，系統(tǒng)偏差 及其變化 率 ，多 ，對象輸 出的變 化率 ， ， 控制 ，在 工程 控制上是 有難度的 ，控制 不當(dāng)會(huì)引起嚴(yán)重 的大氣污 染 ，造成能量 資源的 巨大浪 費(fèi) ，采用變頻驅(qū)動(dòng) 二 州 ， 制 輸出 最 一 保 值， ， 控 器 的 近 次 持 式中 為偏差的第 次極值 ，為極值加權(quán) 因子 ，可在線修 正 ， ，比例、積分和微分增益 ， ，在 三 電動(dòng)機(jī) ，將 變頻器技術(shù) 與智能控 制技術(shù)相結(jié)合 ，可以比 較好地 解 決優(yōu) 化空 氣 燃料 比的 問題 。 期間內(nèi)偏差的累計(jì) ， ，切換因子，【 、 、 ，常數(shù) ， 由知識(shí)集

16、中的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則確 定 ， ，設(shè)定值 ， 。 ：，：， ， ， 參考文獻(xiàn) 李太福 ，馮國 良，鐘秉翔等 一類不確定性復(fù) 允許 的誤差 及誤差速 率范 圍 仿真實(shí)驗(yàn)及分析 以常見的二階環(huán)節(jié)為例，分別采用 和 工程 控制算法進(jìn)行仿真 ， 設(shè)被控對象 參數(shù)滯后控制模型為： 雜系統(tǒng) 的控制策略分析 重慶大學(xué)學(xué)報(bào) ， ， ）而 （ （ ） 其中： 一 ， 】 ， ， ，在仿 真 中加 入 階躍信 號(hào) 作為 系統(tǒng) 的外部 擾 動(dòng) 。兩種 控 制器 對應(yīng) 的響應(yīng) 曲線如 圖 所 示 。 ， 楊志 ，李太福 ，盛朝強(qiáng)等 基于仿人智能的復(fù) 雜關(guān)聯(lián) 系統(tǒng)控制 重慶大學(xué)學(xué)報(bào)（ 自然科學(xué)版） ， 陳 榮 變頻器在油 田中

17、的應(yīng)用 全國第二屆 變頻器行業(yè)企業(yè) 家論壇論 文集 ， 作者簡 介 梅小艷（ 女 碩士研究生 主要研究方向 ： ） 圖 和 控 制仿 真結(jié)果 的 比較 智 能 自動(dòng)化 控 制 。 從仿真圖 的結(jié)果看 ， 說明 控制器 的控制效果 良好 ， 在加入階躍擾動(dòng)的情況下 ， 比 控制器 ， 對 新的 控制策略具有 過渡 時(shí)間短 ， 干擾能力強(qiáng) 的特點(diǎn) ， 抗 具有 較 好的魯棒性 。這是 由于 控制器根據(jù)規(guī)則 由系統(tǒng)輸 （ 上接第 頁） 而 瞬 時(shí)停 電后 的重 合 閘是 被 動(dòng)行 為 ， 重合 閘動(dòng) 作 要 由再來 電的時(shí)間決定 ，間隔的時(shí) 間通常較長 ，如圖（ ） 所示 。圖中的 是停 電的時(shí)間 ，這個(gè)時(shí)間是用戶無法控 制 的。 入的偏差信 號(hào)在整個(gè) 論域范 圍內(nèi)進(jìn) 行調(diào)整 ， 強(qiáng)了系統(tǒng) 增 偏差信 號(hào)對 控制系統(tǒng) 的作用 ， 從而使 系統(tǒng)對擾動(dòng)及 時(shí)做 出響應(yīng)。此外 ， 控制是一種非線性控制 ， 為了提高 上升速 度 ，縮短過渡 時(shí)間 ，它允許 調(diào)節(jié)器 輸 出較大 的動(dòng) 作， 同時(shí)又通過規(guī)則使其抑 制超調(diào) ， 免了調(diào)節(jié) 過程 中因 避 動(dòng)作 過度而引起 的振 蕩 ， 而使系統(tǒng) 迅速達(dá) 到穩(wěn)定 。滯