掌握要點(diǎn)控變頻

（一）主要電器須選好1.空氣開關(guān)Q(1)主要作用1)隔離2)保護(hù)(2)選擇原則：I≥(1.3~1.4)I圖4-12.接觸器KM(1)主要作用1)可通過按鈕開關(guān)方便地控制變頻器的通電與斷電；2)變頻器發(fā)生故障時(shí)，可自動(dòng)切斷電源。(2)選擇原則KNNI≥1.1IKNMNMN4.主電路線徑的選擇(1)電源與變頻器之間的導(dǎo)線和同容量普通電動(dòng)機(jī)的電(2)變頻器與電動(dòng)機(jī)之間的導(dǎo)線圖4-2ΔU≤(2~3)%UN圖4-3PF=PS=DF?KP式中，PF──功率因數(shù)；DF──位移因數(shù)（即cosφ);K──畸變因數(shù)。P4圖4-4(a)輸入電路(b)電壓波形(c)輸入電流波形(d)輸入電流的頻譜分析(1)接入交流電抗器圖4-5a)在電路中的接法b)構(gòu)造可將功率因數(shù)提高至(0.75~0.85);(2)直流電抗器圖4-6(a)在電路中的接法(b)構(gòu)造可提高功率因數(shù)至0.9。如交、直流電抗器共用，則可提高功率因數(shù)至0.95。圖4-7(a)電壓波形(b)電流波形(1)通過電源網(wǎng)絡(luò)傳播；(2)通過漏電流傳播。圖4-8削弱方法：(1)電源隔離；(2)信號(hào)隔離。圖4-9(1)遠(yuǎn)離(2)相絞(3)屏蔽(4)不平行圖4-10圖4-11削弱方法：(1)準(zhǔn)確接地；(2)接入濾波器。圖4-12（四）制動(dòng)電路勿硬套BI=IMN～I(xiàn)BURUR=B~DD~DIIIMNMNMN(1)制動(dòng)電阻的耗用功率P2RP=2RB(2)制動(dòng)電阻的容量PB=3~8B圖4-13例如，艾默生TD3000系列變頻器說明書中，對(duì)于配用電動(dòng)機(jī)容量為22kW、30kW和37kW的變頻器，阻規(guī)格，都是3kW、20Ω。(1)制動(dòng)電流通常，制動(dòng)單元在直流電壓為700V時(shí)導(dǎo)I=B=35A(2)電動(dòng)機(jī)的額定電流設(shè)所用電動(dòng)機(jī)為Y系列的4極電PP(kW)I(A)I∕IT∕T42.556.869.80.820.620.501.641.241.00MNMNBMNBMN223037(4)修正系數(shù)P=(700)2=24500W=24.5kWBBP P==8.16B4.制動(dòng)單元的構(gòu)成圖4-14在起制動(dòng)不很頻繁的情況下，制動(dòng)單元的執(zhí)行器件也可以用交流圖4-15一．外配器件要記清（一）正、反控制基本功圖4-16(1)繼電器控制圖4-17(2)利用自鎖功能圖4-18圖4-19或（二）切換控制勿朦朧1.切換的必要性(1)部分設(shè)備不允許停機(jī)：如許多場(chǎng)合下的風(fēng)機(jī)，稱為故障切(2)在供水系統(tǒng)中，為了減少設(shè)備投資，采用由一臺(tái)變頻器控制多臺(tái)水泵(1控X)的方案，稱為2.切換主電路KM2與KM3絕對(duì)不允許同圖4-20圖4-21(1)電磁過渡過程故電流和磁場(chǎng)不能立即消定子是三相繞組，是同步發(fā)E≈0.6s(2)機(jī)械過渡過程圖4-22圖4-23≥2minM4.故障切換的控制(1)切換瞬間的頻率不定(2)切換應(yīng)在電磁過渡過程基本結(jié)束后進(jìn)行(3)切換時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不宜過低一般說來，電動(dòng)機(jī)在切換時(shí)的轉(zhuǎn)速（指KM3閉合時(shí)的轉(zhuǎn)速）以80%圖4-24(a)主電路(b)控制電路M5.供水系統(tǒng)的運(yùn)行切換(1)工況首先由變頻器控制“1號(hào)泵”運(yùn)行；當(dāng)用水量增在確認(rèn)時(shí)間（通常為2~5min)內(nèi)，水壓始終低于“目標(biāo)壓力”時(shí)，則將“1號(hào)泵”切換為工頻運(yùn)行。同時(shí)，變頻器的輸出頻率迅速降為0Hz,并切換至“2號(hào)泵”，使“2號(hào)泵”變頻起動(dòng)，以此類推。(2)切換特點(diǎn)A.切換時(shí)變頻器的工作頻率接近工頻B.切換時(shí)電磁過渡過程遠(yuǎn)未結(jié)束圖4-31圖4-25時(shí)間常數(shù)：τ≥(0.7~1.0)s當(dāng)變頻器的輸出頻率與電源頻率存在差間將不斷地作相對(duì)移動(dòng)，如圖４－３３所(2)差頻同相的實(shí)施與電源頻率之間應(yīng)該有一個(gè)頻率差Δf。這可以通過預(yù)置變頻器的上49.6Hz,則Δf=0.4Hz。事實(shí)上，從節(jié)能的觀點(diǎn)出發(fā)，變頻供水時(shí)，工作在50Hz是并50Hz下，變頻運(yùn)行比工頻運(yùn)行時(shí)的(2)切換的工作過程當(dāng)供水系統(tǒng)中變頻器的運(yùn)行頻率達(dá)到上限頻率，并且經(jīng)過確認(rèn)時(shí)當(dāng)“捕捉”到同相點(diǎn)時(shí)，便斷開KM2,并在延時(shí)100ms后，接通KM3,切換工作即告完成。(3)關(guān)于切換時(shí)間(100ms)轉(zhuǎn)速方面根據(jù)計(jì)算，當(dāng)KM2切斷后100ms的瞬間，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)速的86.7%以上，滿足切換轉(zhuǎn)速不低于80%nMN100ms是電源電壓的5個(gè)整周期，如圖4-31所只要適當(dāng)加入提前量Δt,就可以使切換瞬間基本上實(shí)現(xiàn)電源電壓與定子繞組電動(dòng)勢(shì)同相的目的。圖4-28一．外配器件要記清二．常規(guī)控制勿看輕三．閉環(huán)控制須用心（一）自動(dòng)調(diào)整用閉環(huán)圖4-292.PID控制的工作過程如X>X→(X-X)<0X→直至與所要求的目標(biāo)壓力相符(X≈X)為止。FT如X<X→(X-X)>0X→直至與所要求的目標(biāo)壓力相符(X≈X)為止。FT（二）又快又穩(wěn)PID搬圖4-30∵GTFX=GTF∴TFX-XTFG→X≈0GXX系統(tǒng)不能工作.2.比例增益環(huán)節(jié)(P)將(X-X)進(jìn)行放大后再作為頻率給定信號(hào)：X=K(X-X)圖4-31(X-X)=XG=εKKP設(shè)：在某壓力下，所需X=4VGK10100100010000PX-X0.40.040.0040.0004P3.積分環(huán)節(jié)(I)4.微分環(huán)節(jié)(D)圖4-32P、I、D的綜合作用示意圖(a)P調(diào)節(jié)(b)振蕩現(xiàn)象(c)PI調(diào)節(jié)(d)PID調(diào)節(jié)（一）自動(dòng)調(diào)整用閉環(huán)（二）又快又穩(wěn)PID搬（三）目標(biāo)大小變送看圖4-33設(shè)：(1)目標(biāo)壓力為0.6MPa(2)壓力傳感器的信號(hào)范圍是4~20mA則：(1)壓力傳感器的量程為0~1MPa時(shí)，X=60%T(2)壓力傳感器的量程為0~5MPa時(shí)，XT=12%圖4-34(a)量程為0~1MPa(b)量程為0~5MPa3.變頻器的PID功能有效后的特點(diǎn)(1)頻率給定輸入端的功能(2)變頻器的升降速功能無效。4.反饋的邏輯(1)負(fù)反饋目標(biāo)信號(hào)與反饋信號(hào)相減，故：(2)正反饋目標(biāo)信號(hào)與反饋信號(hào)相加，故：圖4-355.PID功能的調(diào)試(1)手動(dòng)調(diào)試圖4-36當(dāng)XT<XF時(shí)，fX將緩慢地不斷下降，直至fX=0Hz為止。當(dāng)XT＞XF時(shí)，fX將緩慢地不斷上升，直至fX=fHHz為止。(2)系統(tǒng)調(diào)試如反應(yīng)過慢，則：加大P,或減小I;如發(fā)生振蕩，則：減小P,或加大I。6.外接PID調(diào)節(jié)器與變頻器的配合(1)變