變頻器的設(shè)定參數(shù)較多,每個參數(shù)均有一定的選擇范圍,使用中常常遇到因個別參數(shù)設(shè)置不當(dāng),導(dǎo)致變頻器不能正常工作的現(xiàn)象,因此,必須對相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行正確的設(shè)定。
1 、控制方式:
即速度控制、轉(zhuǎn)距控制、 PID 控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根據(jù)控制精度進(jìn)行靜態(tài)或動態(tài)辨識。
2 、最低運行頻率:
即電機(jī)運行的最小轉(zhuǎn)速,電機(jī)在低轉(zhuǎn)速下運行時,其散熱性能很差,電機(jī)長時間運行在低轉(zhuǎn)速下,會導(dǎo)致電機(jī)燒毀。而且低速時,其電纜中的電流也會增大,也會導(dǎo)致電纜發(fā)熱。
3 、最高運行頻率:
一般的變頻器最大頻率到 60Hz ,有的甚至到 400 Hz ,高頻率將使電機(jī)高速運轉(zhuǎn),這對普通電機(jī)來說,其軸承不能長時間的超額定轉(zhuǎn)速運行,電機(jī)的轉(zhuǎn)子是否能承受這樣的離心力。
4 、載波頻率:
載波頻率設(shè)置的越高其高次諧波分量越大,這和電纜的長度,電機(jī)發(fā)熱,電纜發(fā)熱變頻器發(fā)熱等因素是密切相關(guān)的。
5 、電機(jī)參數(shù):
變頻器在參數(shù)中設(shè)定電機(jī)的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、最大頻率,這些參數(shù)可以從電機(jī)銘牌中直接得到。
6 、跳頻:
在某個頻率點上,有可能會發(fā)生共振現(xiàn)象,特別在整個裝置比較高時;在控制壓縮機(jī)時,要避免壓縮機(jī)的喘振點。
變頻器參數(shù)設(shè)置(二)
變頻器功能參數(shù)很多,一般都有數(shù)十甚至上百個參數(shù)供用戶選擇。實際應(yīng)用中,沒必要對每一參數(shù)都進(jìn)行設(shè)置和調(diào)試,多數(shù)只要采用出廠設(shè)定值即可。
一、加減速時間
加速時間就是輸出頻率從 0 上升到最大頻率所需時間,減速時間是指從最大頻率下降到 0 所需時間。通常用頻率設(shè)定信號上升、下降來確定加減速時間。在電動機(jī)加速時須限制頻率設(shè)定的上升率以防止過電流,減速時則限制下降率以防止過電壓。
加速時間設(shè)定要求:將加速電流限制在變頻器過電流容量以下,不使過流失速而引起變頻器跳閘;減速時間設(shè)定要點是:防止平滑電路電壓過大,不使再生過壓失速而使變頻器跳閘。加減速時間可根據(jù)負(fù)載計算出來,但在調(diào)試中常采取按負(fù)載和經(jīng)驗先設(shè)定較長加減速時間,通過起、停電動機(jī)觀察有無過電流、過電壓報警;然后將加減速設(shè)定時間逐漸縮短,以運轉(zhuǎn)中不發(fā)生報警為原則,重復(fù)操作幾次,便可確定出最佳加減速時間。
二、 轉(zhuǎn)矩提升
又叫轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償,是為補(bǔ)償因電動機(jī)定子繞組電阻所引起的低速時轉(zhuǎn)矩降低,而把低頻率范圍 f/V 增大的方法。設(shè)定為自動時,可使加速時的電壓自動提升以補(bǔ)償起動轉(zhuǎn)矩,使電動機(jī)加速順利進(jìn)行。如采用手動補(bǔ)償時,根據(jù)負(fù)載特性,尤其是負(fù)載的起動特性,通過試驗可選出較佳曲線。對于變轉(zhuǎn)矩負(fù)載,如選擇不當(dāng)會出現(xiàn)低速時的輸出電壓過高,而浪費電能的現(xiàn)象,甚至還會出現(xiàn)電動機(jī)帶負(fù)載起動時電流大,而轉(zhuǎn)速上不去的現(xiàn)象。
三、電子熱過載保護(hù)
本功能為保護(hù)電動機(jī)過熱而設(shè)置,它是變頻器內(nèi) CPU 根據(jù)運轉(zhuǎn)電流值和頻率計算出電動機(jī)的溫升,從而進(jìn)行過熱保護(hù)。本功能只適用于 “ 一拖一 ” 場合,而在 “ 一拖多 ” 時,則應(yīng)在各臺電動機(jī)上加裝熱繼電器。
電子熱保護(hù)設(shè)定值 (%)=[ 電動機(jī)額定電流 (A)/ 變頻器額定輸出電流 (A)]×100% 。
四、頻率限制
即變頻器輸出頻率的上、下限幅值。頻率限制是為防止誤操作或外接頻率設(shè)定信號源出故障,而引起輸出頻率的過高或過低,以防損壞設(shè)備的一種保護(hù)功能。在應(yīng)用中按實際情況設(shè)定即可。此功能還可作限速使用,如有的皮帶輸送機(jī),由于輸送物料不太多,為減少機(jī)械和皮帶的磨損,可采用變頻器驅(qū)動,并將變頻器上限頻率設(shè)定為某一頻率值,這樣就可使皮帶輸送機(jī)運行在一個固定、較低的工作速度上。
五、偏置頻率
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有的又叫偏差頻率或頻率偏差設(shè)定。其用途是當(dāng)頻率由外部模擬信號 ( 電壓或電流 ) 進(jìn)行設(shè)定時,可用此功能調(diào)整頻率設(shè)定信號最低時輸出頻率的高低,如圖 1 。有的變頻器當(dāng)頻率設(shè)定信號為 0% 時,偏差值可作用在 0 ~ fmax 范圍內(nèi),有的變頻器 ( 如明電舍、三墾 ) 還可對偏置極性進(jìn)行設(shè)定。如在調(diào)試中當(dāng)頻率設(shè)定信號為 0% 時,變頻器輸出頻率不為 0Hz ,而為 xHz ,則此時將偏置頻率設(shè)定為負(fù)的 xHz 即可使變頻器輸出頻率為 0Hz 。
六、 頻率設(shè)定信號增益
此功能僅在用外部模擬信號設(shè)定頻率時才有效。它是用來彌補(bǔ)外部設(shè)定信號電壓與變頻器內(nèi)電壓 (+10v) 的不一致問題;同時方便模擬設(shè)定信號電壓的選擇,設(shè)定時,當(dāng)模擬輸入信號為最大時 ( 如 10v 、 5v 或 20mA) ,求出可輸出 f/V 圖形的頻率百分?jǐn)?shù)并以此為參數(shù)進(jìn)行設(shè)定即可;如外部設(shè)定信號為 0 ~ 5v 時,若變頻器輸出頻率為 0 ~ 50Hz ,則將增益信號設(shè)定為 200% 即可。
七、轉(zhuǎn)矩限制
可分為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限制和制動轉(zhuǎn)矩限制兩種。它是根據(jù)變頻器輸出電壓和電流值,經(jīng) CPU 進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計算,其可對加減速和恒速運行時的沖擊負(fù)載恢復(fù)特性有顯著改善。轉(zhuǎn)矩限制功能可實現(xiàn)自動加速和減速控制。假設(shè)加減速時間小于負(fù)載慣量時間時,也能保證電動機(jī)按照轉(zhuǎn)矩設(shè)定值自動加速和減速。
驅(qū)動轉(zhuǎn)矩功能提供了強(qiáng)大的起動轉(zhuǎn)矩,在穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)時,轉(zhuǎn)矩功能將控制電動機(jī)轉(zhuǎn)差,而將電動機(jī)轉(zhuǎn)矩限制在最大設(shè)定值內(nèi),當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩突然增大時,甚至在加速時間設(shè)定過短時,也不會引起變頻器跳閘。在加速時間設(shè)定過短時,電動機(jī)轉(zhuǎn)矩也不會超過最大設(shè)定值。驅(qū)動轉(zhuǎn)矩大對起動有利,以設(shè)置為 80 ~ 100% 較妥。
制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定數(shù)值越小,其制動力越大,適合急加減速的場合,如制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定數(shù)值設(shè)置過大會出現(xiàn)過壓報警現(xiàn)象。如制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定為 0% ,可使加到主電容器的再生總量接近于 0 ,從而使電動機(jī)在減速時,不使用制動電阻也能減速至停轉(zhuǎn)而不會跳閘。但在有的負(fù)載上,如制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定為 0% 時,減速時會出現(xiàn)短暫空轉(zhuǎn)現(xiàn)象,造成變頻器反復(fù)起動,電流大幅度波動,嚴(yán)重時會使變頻器跳閘,應(yīng)引起注意。
八、加減速模式選擇
又叫加減速曲線選擇。一般變頻器有線性、非線性和 S 三種曲線,通常大多選擇線性曲線;非線性曲線適用于變轉(zhuǎn)矩負(fù)載,如風(fēng)機(jī)等; S 曲線適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,其加減速變化較為緩慢。設(shè)定時可根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性,選擇相應(yīng)曲線,但也有例外,筆者在調(diào)試一臺鍋爐引風(fēng)機(jī)的變頻器時,先將加減速曲線選擇非線性曲線,一起動運轉(zhuǎn)變頻器就跳閘,調(diào)整改變許多參數(shù)無效果,后改為 S 曲線后就正常了。究其原因是:起動前引風(fēng)機(jī)由于煙道煙氣流動而自行轉(zhuǎn)動,且反轉(zhuǎn)而成為負(fù)向負(fù)載,這樣選取了 S 曲線,使剛起動時的頻率上升速度較慢,從而避免了變頻器跳閘的發(fā)生,當(dāng)然這是針對沒有起動直流制動功能的變頻器所采用的方法。
九、轉(zhuǎn)矩矢量控制
矢量控制是基于理論上認(rèn)為:異步電動機(jī)與直流電動機(jī)具有相同的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生機(jī)理。矢量控制方式就是將定子電流分解成規(guī)定的磁場電流和轉(zhuǎn)矩電流,分別進(jìn)行控制,同時將兩者合成后的定子電流輸出給電動機(jī)。因此,從原理上可得到與直流電動機(jī)相同的控制性能。采用轉(zhuǎn)矩矢量控制功能,電動機(jī)在各種運行條件下都能輸出最大轉(zhuǎn)矩,尤其是電動機(jī)在低速運行區(qū)域。
現(xiàn)在的變頻器幾乎都采用無反饋矢量控制,由于變頻器能根據(jù)負(fù)載電流大小和相位進(jìn)行轉(zhuǎn)差補(bǔ)償,使電動機(jī)具有很硬的力學(xué)特性,對于多數(shù)場合已能滿足要求,不需在變頻器的外部設(shè)置速度反饋電路。這一功能的設(shè)定,可根據(jù)實際情況在有效和無效中選擇一項即可。
與之有關(guān)的功能是轉(zhuǎn)差補(bǔ)償控制,其作用是為補(bǔ)償由負(fù)載波動而引起的速度偏差,可加上對應(yīng)于負(fù)載電流的轉(zhuǎn)差頻率。這一功能主要用于定位控制。
十、節(jié)能控制
風(fēng)機(jī)、水泵都屬于減轉(zhuǎn)矩負(fù)載,即隨著轉(zhuǎn)速的下降,負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成比例減小,而具有節(jié)能控制功能的變頻器設(shè)計有專用 V/f 模式,這種模式可改善電動機(jī)和變頻器的效率,其可根據(jù)負(fù)載電流自動降低變頻器輸出電壓,從而達(dá)到節(jié)能目的,可根據(jù)具體情況設(shè)置為有效或無效。
要說明的是,九、十這兩個參數(shù)是很先進(jìn)的,但有一些用戶在設(shè)備改造中,根本無法啟用這兩個參數(shù),即啟用后變頻器跳閘頻繁,停用后一切正常。究其原因有:
(1) 原用電動機(jī)參數(shù)與變頻器要求配用的電動機(jī)參數(shù)相差太大。
(2) 對設(shè)定參數(shù)功能了解不夠,如節(jié)能控制功能只能用于 V/f 控制方式中,不能用于矢量控制方式中。
(3) 啟用了矢量控制方式,但沒有進(jìn)行電動機(jī)參數(shù)的手動設(shè)定和自動讀取工作,或讀取方法不當(dāng)。
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