第三章变频器常用功能

第3章变频器的常用功能

3.1变频器的控制通道

3.1.1变频器的控制框图与控制通道

1.控制框图

蟹

电压

流

采样

&度

控制采样

②电源

C①

模

拟量

入

输

报

警

输

输

输

出

输

入

入

测

量

信

出

菊

号

输

出

星

匚

端

电

开关M

端

状

态

踣

输

入

输

出

匚

编码

3弹

oooo

□□□I「④

□ooI

图3—1变频器的内部控制框图

2.控制通道

（1）面板①一一主要用于近距离、基本控制；

（2）外接控制端子②和③一一主要用于远距离、多功能控制;

（3）通讯接口④——主要用于多电动机、系统控制。

3.1.2外接控制端子

1.外接频率给定和输入控制端

DDU

RsT7

UF

EZQiCL0.0QBHs

+Isl—0ESIN中g9o

UvwACAiAnI-nUXxXxX

ennCCncSCoaxCbx-n

eCncCcccCc

RP1①

―□-------

RP2_____、、/\____________/

嬴京定端基本控制端可编程控制端

图3-2外接频率给定示例

2.外接输出控制端

GNDC

报警A01C—A/EC

CVF输出TDAO2C—[^]—0-20BA

r颤出教率FAMC-0]-10-24V

-G2AMC输出电流3000COMCI阚中）

测量I输出电压

FMC输出电动机转速

AM-PID目标值多功能输出

C反馈值

LPIDDC24V/50mA

变

频器

运行

到

频

率达

频

OC1率推测I多功能输出

零速

工OC2：运行/AC250V/3A

程

序运行

程

序运行

结束I报警

压

力限

上

报警fAC250V/3A

压

力下限

报警

b）

图3—3外接输出控制端示例

a）康沃变频器b）艾默生变频器

3.模拟量输出端

3.2模拟量频率给定

3.2.1频率给定线

［实例］给定信号为2〜8V,

要求对应的输出频率为0〜50Hz。

1.频率给定线

图3—5频率给定线

a）操作示意图b）基本频率给定线c）任意频率给定线

2.任意频率给定线的预置

(1)直接坐标法

A点坐标：（2,0）

B点坐标：（8,50）

L-34d〃2〃d*Gmin=2V

L-35+〃8〃一及皿二8V

L-49+〃0〃+OHZ—2V

L-50+〃50”+50HZ—8V

0b）

图3—6任意频率给定线的预置之一

a)频率给定线b)CVF的功能预置

(2)偏置频率和频率增益

图3—7任意频率给定线的预置之二

a)频率给定线b)G11S的功能预置

3.2.2频率给定的限制功能

L最高频率

□A

50.00■H』

□□□□

«0DALMFWDREV

(JOG)(SHIFT)

------------1。勒(V)

b)--------------------c)

图3-8最高频率的定义

外接模拟量给定c)频率给定线上的对应点

3.2.3载波频率

1.双极性调制的工作特点

_.innnnonIKVI

而『%-

画/KummdW

B(-)

a)

图3—10双极性调制的工作特点

a）上、下两管交替导通b）交替导通时的死区

3.载波频率对输出电流的影响

a)b)

图3—13载波频率与干扰

a）高频谐波的辐射b）高频电压的静电感应

3.3频率的外接数字量给定

3.3.1升速、降速端子的功能（UP/DOWN功能）

3.3.2用法举例

L代替电位器

图3—15升速、降速端子

a）电位器控制b）用按钮控制升降速

2.两地控制

A

FA

CA

©

B

m

CB

3.4电动机的起动与加速

3.4.1异步电动机的起动

1.工频起动

(2)起动过程

2.软起动器起动

(1)起动电流

图3—20软起动器起动的起动电流

a)起动方式b)初始状态c)起动电流

(2)起动过程

a)起动方式b)动态转矩c)转速上升过程

3.变频起动

(1)变频起动的电流

(2)变频起动过程

3.4.2加速时间与起动电流

1.电流与加速时间的关系

图3—24加速时间与电流

a）加速慢b）转差小c）电流小d）加速快e）转差大f）电流大

3.5变频电动机的停机与减速

3.5.1电动机的变频停机与减速

1.变频降速时电动机的状态

图3—26电动机的变频降速

a）降速前b）降速时c）降速过程

a）逆变电路b）电动机状态c）电流与电压的瞬时值

2.减速时变频器的泵升电压

3.减速快慢与直流电压

4.减速防止跳闸功能（防失速）

3.5.3力口、减速时间的预置

1.负载的惯性大小（时间常数的粗测）

3.逼近法决定减速时间

图3—33逼近法决定减速时间

a）减速过程中的检测b）逐渐缩短减速时间

4.力口、减速时间的调整

负载对加、减速时间的要求

图3—34负载对加、减速时间的要求

a）连续运行的传输带b）断续运行的传输带

3.6制动电阻和制动单元

3.6.1能耗电路的作用

1.多余机械能的消耗途径

动能反馈（再生）「热能

P/---------------------------------

n■

y

.

N

图3—35接入能耗电路

a）制动电路的作用b）能量的消耗

2.电动机的再生电流与制动转矩

a）b）

图3—36从再生电流看能耗电路的作用

a）未接能耗电路b）接入能耗电路

3.6.2制动电阻阻值的决定

1.简易算法

兀（（kW）

图3-37制动电阻阻值的决定

2.用发热元件制作制动电阻

图3—38自制制动电阻

电炉丝电阻值的计算：

假设：PBON=2kW,UBON=220V

则：RBO=-=-=24.2Q

PBON2000

注意：计算的电阻值是热态电阻，冷态时略小些。

3.6.3制动电阻容量的决定

1.制动电阻的工况

(1)减速的工况

图3—39能耗电路的工况

a)不反复减速b)反复减速

2.容量的决定

P=

耳0^B

o<B=0.16〜1.0

q~4N,Kc

Kc=0.1〜0.8

N

图3—41制动电阻容量的选择

3.6.3制动单元的原理与代用

1.制动单元的框图

2.用交流接触器做制动单元

3.利用IGBT作开关器件

图3-44YAB—IH制动单元

3.7变频器的保护功能

3.7.1过载保护的对象与特点

1.过载特点

a)过载示意图b)长时间过载c)冲击过载

2.过载保护的反时限特性

f]5.8mi

50Hz

20Hz

10Hz

t21.Oiriini

“0.6min；・

0

105ISO180X.100%Too%150%X100%

b)

图3—46过载的反时限保护

反时限的特点b)保护曲线与频率的关系

需要预置的内容：电流取用比

/M%=(媪)X100%

1N

例：变频器额定电流：/N=150A(75kW)

(1)/MN=139.7A(75kW),则/M%=1邙工)XI00%=93%

150

则M[但)

(2)/MN=102.5A(55kW),/%=XI00%=68%

150

3.7.2过电流保护的对象与原因分析

1.过电流的保护对象与特点

2.过电流的原因分析

(1)运行过电流

4

RST

UF

UVM

LT^J

6"亢

I1洌

。门Mo

a)

图3—48运行过电流

a)负载很重b)过电流特点c)负载很轻d)过电流特点

(2)力口、减速过电流

（3）故障过电流

3.7.3电压保护功能

1.过电压原因

“二不不

S