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熟悉功能识变频
第2讲熟悉功能识变频
2.1频率定义记分明
2.1.1 基本频率电压从
图2-1 基本频率的定义
2.1.2 最高频率名、实同
图2-2 最高频率定义(键盘给定)
2.1.3 上限更比最高重
图2-3 上限频率与下限频率
图2-4 回避频率
2.1.4 发生谐振回避用
图2-5 载波频率的影响
2.1.5 载波频率酌情动
2.2 基本操作是调频
图2-6频率给定方式
2.2.1 给定方式可以选
2.2.2对应关系有曲线
图2-7 基本频率给定线
1.基本频率给定线
2.任意频率给定线举例
图2-8 例1之频率给定线
实例给定信号为2~8V,对应的输出频率为0~50Hz。
fBI──偏置频率G%──频率增益
不同变频器功能举例
富士
G11S
F03
最高输出频率
50Hz
F17
频率增益
133%
F18
偏置频率
-16.6Hz
英威腾
INVT
-G9
1-00
最大频率
50Hz
4-00
最小模拟给定信号
2V
4-01
最小给定信号对应的频率
0Hz
4-02
最大模拟给定信号
8V
4-03
最大给定信号对应的频率
50Hz
2.3升速降速稳又平
2.3.1起动电流能减小
图2-9工频起动
1.工频起动与变频起动
2.软起动与变频起动
图2-10 软起动与变频起动
图2-11升速时间与电流
3.升速时间与电流
4.升速方式
图2-12升速方式
a)线性方式 b)S形方式 c)半S形方式
2.3.2起动过程也可调
图2-13 起动前直流制动与起动频率
a)起动前直流制动 b)起动频率1 c)起动频率2
1.起动前直流制动与起动频率
2.暂停起动功能
图2-14暂停起动功能
a)从0Hz起动b)从fS起动 c)齿轮的工作特点
2.3.3降速须防电压跳
图2-15降速过程中的状态
1.降速过程中电动机和变频调速系统的状态
图2-16降速时间与直流电压
2.降速时间与直流电压
2.3.4直流制动爬行消
图2-17直流制动的原理与预置
1.直流制动的原理
2.直流制动的预置
变频器型号
功能码
功能内容
数据码范围
艾默生
TD3000
E2.10
直流制动起始频率
0.0~10.0Hz
F2.11
直流制动电流
0~150%IN
F2.12
直流制动时间
0.0,0.0~30.0s
三菱FR
-A540
Pr.10
直流制动动作频率
0.0~120Hz
Pr.11
直流制动动作时间
0.0~10.0s
Pr.12
直流制动电压
0~30%UN
图2-18 停机方式
a)按预置时间减速停机 b)自由制动 c)减速停机加直流制动
2.3.5 停机方法也可挑
变频器型号
功能码
功能内容
数据码范围
森兰SB61
F007
停车方式
0:
减速停机
1:
自由滑行停机
2:
减速停机+直流制动
LG-iS5
FU1
-07
停止方式
0:
减速停机
1:
直流制动
2:
自由制动
ABB
-ACS800
21.03
停机功能选择
COAST:
自由制动
RAMP:
减速停机
瓦萨CX
4.7
停车功能
0:
惯性停车
1:
斜坡停车
2.4拖动负载须有劲
2.4.1 转矩补偿须适中(V∕F控制方式)
图2-19 重载时补偿正好
1.补偿正好
图2-20 轻载时补偿过分
2.补偿过分
3.数据举例
假设:
r1=0.2Ω,补偿量:
19.2V
ƒX
U1X
IX
ΔUX
E1X
E1X∕ƒX
50Hz
380V
100
20
360
7.2
2Hz
(50∕25)
380∕25
+19.2
=15.2+19.2
=34.4V
100
20
14.4
7.2
90
18
16.4
8.2
80
16
18.4
9.2
70
14
20.4
10.2
50
10
24.4
12.2
20
4
30.4
15.2
图2-21转矩补偿与电动机电流
4.不同补偿程度的电流-转矩曲线
5.U∕f比预置不当的实例
图2-22 加大“转矩提升”来增大转矩
实例1 某塑料挤出机,改用变频调速后,每次“发泡”时都要堵转,怎么办?
实例2 有一台变频器,原来用在带式输送机上,后改用到风机上,起动时,频率上升到10Hz就因“过流”而跳闸,是什么原因?
图2-23 传输带与风机的转矩补偿与机械特性
2.4.2 矢量控制尽量用
1.无反馈矢量控制方式
图2-24 无反馈矢量控制方式
自测定功能(anto-tuning)
(1)艾默生TD3000系列变频器
功能码用于实施自动检测:
“0”──不进行自动检测;
“1”──进行自动检测,步骤如下:
(1)预置电动机的铭牌数据(功能码F1.00~F1.05);
(2)将功能码F1.10预置为“1”;
(3)按变频器键盘上的RUN键,变频器将执行自动检测。
检测完毕后,自动转为“0”。
(3)安川G7系列变频器
功能码T1-01预置自动检测的模式:
“0”──在旋转状态下进行自动检测,步骤如下:
(1)输入电动机的铭牌数据;
(2)使电动机与负载脱开;
(3)在变频器输出频率为0Hz时按RUN键,使电动机在停机状态下通电约1min;
4)升高变频器的输出频率,使电动机空转约1min;
5)按STOP键,终止自动检测。
矢量控制方式的适用范围
(1)矢量控制只能用于一台变频器控制一台电动机的情况下。
(2)电动机容量和变频器要求的配用电动机容量之间,最多只能相差一个档次。
(3)磁极数一般以2、4、6极为宜。
(4)特殊电动机不能使用矢量控制功能。
图2-25有反馈矢量控制方式
2.有反馈矢量控制方式
编码器的安装与接线
图2-26 旋转编码器的安装与接线
艾默生TD3000系列变频器
功能码
功 能 含 义
数 据 码
Fb.00
选择编码器每转的脉冲数
(0~9999)p∕r
Fb.01
选择编码器的旋转方向
“0”──正方向
“1”──反方向
2.5控制方法可设定
图2-27外接输入控制端
2.5.1各种信号可输入
1.输入端子的设置
功能码F5.01~F5.08预置X1~X8的功能,数据码是:
“0”──无功能(可以复选) “1”──多档转速1
“2”──多档转速2 “3”──多档转速3
“4”──多档加、减速1 “5”──多档加、减速2
“6”──外部故障常开输入 “7”──外部故障常闭输入
“8”──外部复位输入 “9”──正转点动控制
“10”──反转点动控制 “11”──自由停机控制
“12”──频率递增指令(UP) “13”──频率递减指令(DOWN)
“14”──UP∕DOWN设定器清除“15”──加、减速禁止指令
“16”──三线运行(自锁)控制
2.应用举例1──升速、降速端子
图2-28 升速、降速端子
艾默生TD3000系列变频器
功能码
功 能 含 义
数据码
数 据 码 含 义
F5.01
输入端子X1功能
12
频率递增指令(UP)
F5.02
输入端子X1功能
13
频率递减指令(DOWN)
3.多档转速控制
图2-29 多档转速控制
艾默生TD3000系列变频器
功能码
功 能 含 义
数据码
数据码含义
F5.01
输入端子X1功能
1
多档速度端子1
F5.02
输入端子X2功能
2
多档速度端子2
F5.03
输入端子X3功能
3
多档速度端子3
F2.24
多档频率1
fL~fH
第1档运行频率
F2.25
多档频率2
fL~fH
第2档运行频率
F2.26
多档频率3
fL~fH
第3档运行频率
F2.27
多档频率4
fL~fH
第4档运行频率
F2.28
多档频率5
fL~fH
第5档运行频率
F2.29
多档频率6
fL~fH
第6档运行频率
F2.30
多档频率7
fL~fH
第7档运行频率
2.5.2运行状态可输出
图2-30 外接输出端子安排示例
1.外接输出端子安排示例
图2-31 跳闸报警输出端的应用举例
2.跳闸报警输出端的应用举例
3.模拟量输出端的应用举例
某机械,最高运行频率为80Hz,所选变频器是三菱FR-A540系列变频器,输出信号为0~10V直流电压信号。
功能码
功 能 含 义
数据码
数据码含义
Pr.158
AM端子功能选择
1
显示输出频率
Pr.55
频率监视基准
80
10V与80Hz相对应
购买量程为10V的直流电压表,将面板修改为0~80Hz。
图2-32 模拟量输出端的应用举例
4.开关量输出端的应用举例
控制要求:
为了防止物料在传输带上堆积,传输带应首先起动,并且其运行频率到达30Hz以上时,搅拌机才开始运行;当变频器UF2的输出频率低于25Hz时,搅拌机应停止工作。
图2-33 开关量输出端的应用举例
选用富士G11S系列变频器
功能码
功 能 含 义
数据码
数据码含义
E21
Y2输出端子功能
2
Y2为“频率检测”信号
E31
频率检测值
30
输出频率高于30Hz时,Y2晶体管导通
E32
频率检测滞后值
5
输出频率降至25Hz时,Y2晶体管截止
图2-35a)中,fS为频率检测的设定值;Δf为解除时的滞后值;fR为解除频率值。
图2-34变频器的编程功能
2.5.3 程序控制可分步
实例──工业洗涤机的脱水程序
图2-35洗衣机甩干程序
功能预置(采用富士G11S系列变频器)
功能码
功能名称
数据码
数 据 码 含 义
C21
程序运行
0
运行一个循环后停止
C22
程序步1
180 F 1
运行180s,正转,加速时间1
C23
程序步2
120 F 2
运行120s,正转,加速时间2
C24
程序步3
120 F 3
运行120s,正转,加减速时间3
F07
加速时间1
30s
E10
加速时间2
20s
E12
加速时间3
15s
E13
减速时间3
30s
2.6比例、积分控制灵
2.6.1自动调整用闭环
图2-36闭环控制的目的
1.闭环控制的目的
图2-37空气压缩机恒压控制系统图
2.空气压缩机恒压控制系统图
设:
XT为目标信号,其大小与所要求的储气罐压力相对应;
XF为压力变送器的反馈信号。
则:
变频器输出频率ƒX的大小由合成信号(XT-XF)决定。
如p>pset:
则XF>XT→(XT-XF)<0
→ƒX↓
→p↓
→直至(XF≈XT)为止。
反之,如p<pset:
则XF<XT→(XT-XF)>0
→ƒX↑
→p↑
→直至(XF≈XT)为止。
2.6.2又快又稳PID搬
图2-38上述控制过程的矛盾
1.问题的提出
图2-39比例放大前后各量间的关系
图2-39引入比例增益(P)
2.比例增益环节(P)
比例增益与静差的关系
XG
4V
KP
10
100
1000
10000
100000
ε=XT-XF
0.4
0.04
0.004
0.0004
0.00004
P过大与振荡
图2-41 I、D的作用
图2-40 P的大小与振荡
a)静差与P的关系 b)振荡现象
3.积分与微分环节
图2-42比例带与比例增益
5.比例带的概念
2.6.3目标要受量程管
1.传感器的接线
(1)使用远传压力表
图2-43远传压力表的接法
(2)使用压力传感器
图2-44 压力传感器接法
图2-45目标值的确定
2.目标值的确定
3.调试
图2-46PID的拖动调试
(1)手动调试
(2)系统调试
如反应过慢,则加大P,或减小I;
如发生振荡,则减小P,或加大I。
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