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第3章频率给定与电动机的加、减速按照说明书接好了线电动机为啥还不转？31变频器的控制通道图31变频器的内部控制框图控制通道：（1）面板主要用于近距离、基本控制；（2）外接控制端子和主要用于远距离、多功能控制；（3）通讯接口主要用于多电动机、系统控制。311变频器的控制框图与控制通道312常用变频器的通道选择功能型号功能码功能名称可选数据码森兰SB70F001主给定通道0：F000数字给定；1：通讯给定；2：UP/DOWN调节值；3：AI1；4：AI2；5：PFI；F002运行命令通道选择0：操作面板；1：端子2：通讯控制富士G11SF01频率设定0：键盘设定；1：端子（010V）设定；2：端子（420mA）设定；3：电压输入电流输入；4：有极性电压输入（10V10V）；5：有极性电压输入电压辅助输入；6：电压输入反动作（100V）；7：电流输入反动作（204mA）；F02运行操作0：键盘操作；1：由外部端子输入运行命令313变频器控制通道的出厂设定图32变频器的面板a）康沃G3系列b）富士G11S系列c）安川G7系列模式转换键：MODE、PRG、MENU读出、写入键：ENTER、FUNCDATA、DATAENTER32模拟量频率给定给定量出格有办法！321给定电路实例图33频率给定电路实例a）康沃CVFG3b）富士G11c）丹佛士VLT5000外接给定信号类别：（1）电压信号，如010V；（2）电流信号，如420 mA；1接线图2标准给定信号型号功能码功能名称可选数据码（模拟量给定标准）森兰SB70F600AI1输入类型0：010V或020 mA1：100V或200 mA2：210V或420 mA3：102V或204mA4：1010V或2020 mA5：1010V或2020 mA富士G11SF01频率设定1：端子（010V）设定；2：端子（420mA）设定；3：电压输入电流输入；4：有极性电压输入（10V10V）；5：有极性电压输入电压辅助输入；6：电压输入反动作（100V）；7：电流输入反动作（204mA）；图34零信号与无信号a）零信号b）无信号零信号：线路工作正常，被测信号的确为0。无信号：线路发生故障，被测信号未传递过来。3零信号与无信号4模拟量给定的滤波图35给定信号的滤波a）受干扰的频率给定信号b）滤波时间数字滤波的实质：以信号改变的持续时间作为确认的依据，在所设定的时间内不能持续者，均视为干扰信号而“不予理会”。5辅助给定应用实例（1）塑料挤出机图36塑料挤出机的拖动系统塑料挤出机共有4台电动机，都实现变频调速。其中，M！、M2、M3要求同步，且都能根据实际情况进行微调。（2）微调的实现图37微调的实现统调：由调节RP1实现。各台变频器的微调：分别由调节RP21、RP22、RP23实现。322标准频率给定线图38标准频率给定线a）给定电压b）电压给定c）电流给定最高频率：与最大给定信号对应的频率。323频率给定信号不标准的处理实例给定信号为28V，要求对应的输出频率为050Hz。图39频率给定线a）操作示意图b）标准频率给定线c）任意频率给定线基本依据：作出用户要求的频率给定线。1频率给定线2任意频率给定线的预置图310任意频率给定线的预置之一a）频率给定线b）MM440的功能预置要点：直接预置频率给定线的两个端点。（1）直接坐标法图311任意频率给定线的预置之二a）频率给定线b）G11S的功能预置偏置频率：给定信号为0时的频率。频率增益：给定信号为标准最大值时对应的频率与最高频率之比的百分数。（2）偏置频率和频率增益图312模拟量给定的正、反转控制a）模拟量给定的正、反转控制b）零信号为过零点c）非零信号为过零点死区：过零点两侧的小区间，为防止在零速时机器的微小转动而设。有效零：在非零信号为过零点时，为保证当信号缺失时转速为0而设。324模拟量给定的正反转控制325输出频率的程序给定图313 洗衣机脱水程序低速脱水：187.5r/min（25Hz），3 min；中速甩干：375r/min（50Hz），2 min；高速甩干：675r/min（90Hz），2 min。326上限频率和下限频率图314上限频率与下限频率a）搅拌机实例b）上、下限频率上限频率：（1）上限频率不得超过最高频率：fHfmax；（2）当fHfmax时，实际输出的最高频率为上限频率fH。下限频率：（1）起动时从0Hz开始，停机时降到0Hz。（2）运行过程中的最低频率为下限频率fL。1上限频率和下限频率的决定2与上限频率须有关的因素图315上限频率预置须知a）上限频率与最高频率b）有效功率与上限频率c）有效转矩与上限频率fHfBA时：上限频率fH越低，电动机的有效功率越小。fHfBA时：上限频率fH越高，电动机的有效转矩越小。327特殊的频率给定功能1跳线选择图316给定信号的跳线选择a）西门子变频器的跳线选择b）森兰变频器的跳线选择西门子变频器：跳线开关（DIP）拨向上方，为电流输入信号；拨向下方，为电压输入信号。森兰变频器：“跳线帽”盖在右侧，为电压输入信号；盖在左侧，为电流输入信号。2比例、联锁给定图317比例、联锁给定频率增益、偏置频率和辅助给定与主给定信号之间的关系由表达式决定。休息15分钟变频起动顶呱呱！33电动机的起动与加速331异步电动机的起动1工频起动图318工频起动电流及其影响a）起动方式b）初始切割速度c）起动电流d）对电源电压影响工频起动特点之一：转子绕组以额定同步转速切割额定磁通。故：（1）起动电流大（2）引起网络电压瞬间下降。（1）起动电流（2）起动过程图319工频起动的起动过程a）恒转矩负载起动b）起动过程c）二次方律负载起动d）起动过程要点：起动过程中，动态转矩很大。拖动系统从0上升到额定转速的时间很短。图320工频起动的后果a）皮带绷断b）齿轮撞击c）轴受剪力d）供水系统有水锤效应皮带从松弛状态突然绷紧；齿轮发生撞击；拖动系统的轴受到强大剪切力；供水系统产生水锤效应。（3）后果图321软起动器起动的起动特点a）起动方式b）初始状态c）起动电流d）起动过程软起动器起动特点：转子绕组以同步转速切割较小磁通。故：（1）起动电流小。（2）起动过程中动态转矩小。（3）起动转矩小。2软起动器起动3转子串联电阻起动图322转子串联电阻起动的特点a）起动方式b）起动电流c）动态转矩（1）外接电阻可将起动电流限制在允许范围内。（2）动态转矩减小。（3）起动转矩大。图323变频起动特点a）起动方式b）初始状态c）起动过程变频起动特点：转子绕组以很低的同步转速切割额定磁通。故：（1）起动电流小。（2）起动过程中的动态转矩小，起动平稳。332变频起动1起动过程图324 加速时间与电流a）加速时间定义b）加速时间长c）电流小d）加速时间短e）电流大加速时间：频率从0Hz上升到基本频率所需要的时间。加速时间长同步转速上升慢转子跟得上同步转速的上升 转差小起动电流小。加速时间短同步转速上升快转子跟不上同步转速的上升 转差大起动电流大，可导致过电流跳闸。2电流与加速时间的关系3变频起动可能出现的问题与解决办法图325起动频率a）传输机的阻转矩b）停机时皮带松弛c）起动频率与持续时间传输机的阻转矩由磨擦力构成，停机时的静磨擦系数较大。解决办法：预置起动频率，使起动瞬间有冲击力。防止皮带绷紧过快的办法：预置起动频率的持续时间，使皮带慢慢绷紧。（1）因静磨擦力而难以起动（2）风机因自然风而反转图326起动前的直流制动功能a）风机因自然风而反转b）起动前的直流制动c）零速起动风机周围有自然风，常使风叶反转。预置起动前直流制动功能，可保证零速起动。（3）加速方式图327风机的起动与加速方式a）风机的机械特性b）半S形起动c）S形起动现象：某风机起动时，在接近50Hz时容易因过电流而跳闸，加速时间需要60s，起动太慢。解决办法：风机在40Hz以下时，阻转矩在70%以下，加速时间可以缩短为10 s；40Hz以上，加速过程逐渐减缓，预置“加速终了时的S字时间”为15 s，总加速时间缩短为25 s。称为半S加速方式。S形加速方式：主要用于惯性很大的负载，或电梯类负载。减速过程也发电！34变频电动机的停机与减速341电动机的变频减速时的状态图328电动机的变频降速a）降速前b）降速时c）降速过程变频调速的降速特点：通过降低频率来减速。减速瞬间的电动机状态：处于再生制动（发电机）状态。1变频降速时电动机的状态2减速时变频器的泵升电压图329 降速过程中的状态a）逆变电路b）电动机状态c）电流与电压的瞬时值再生制动时发出的电将使直流电压上升，称为泵升电压。342减速时间与直流电压图330 降速快慢与直流电压（a） 减速时间定义（b）减速慢（c）直流电压（d）减速快 （e）直流过电压减速时间：频率从基本频率下降到0Hz所需要的时间。减速时间长同步转速下降慢转子跟得上同步转速的下降泵生电压小。减速时间短同步转速下降快转子跟不上同步转速的下降泵生电压大。35加、减速时间的预置根据什么来决定加、减速时间？351根据之一拖动系统的惯性大小图331拖动系统的惯性a）惯性大的拖动系统b）惯性小的拖动系统拖动系统的惯性大小，通常用飞轮力矩（GD2）表示。1拖动系统的惯性图332时间常数的粗测a）拖动系统b）粗测时间常数第一步：测定工频运行的停机时间。第二步：加、减速时间按停机时间的三分之一预置：ADtSP32时间常数的粗测图333负载对加、减速时间的要求a）连续运行的传输带 b）龙门刨床的刨台第三步：根据负载要求修正加、减速时间。352根据之二负载对加、减速时间的要求353负载要求快速起、制动怎么办？1负载要求快速起动的对策（1）加大传动比图334增大传动比助起动a）基本分析b）实例增大传动比的好处：（1）拖动系统的飞轮力矩减小为12。（2）负载的折算转矩减小为1，动态转矩增大。故十分有利于拖动系统的起动。（2）加大变频器容量图335加大变频器容量快速起动a）变频器容量较小时b）变频器容量较大时加大变频器容量的实质：使变频器不跳闸，不影响正常工作。2负载要求快速制动的对策图336减速时间太长的对策a）基本分析b）具体方法（1）加大传动比（2）减小制动电阻（3）加入直流制动减小制动电阻：增大再生制动的制动转矩。休息15分钟36直流制动图337需要防止蠕动的场合a）龙门刨床的刨台b）往复运动（1）惯性特大的场合。（2）要求迅速停住的场合。361需要防止蠕动的场合图338 直流制动的原理与预置a）直流制动方法b）直流制动原理c）直流制动的相关功能直流制动起始频率：一般情况下，以fDB25Hz为宜。直流制动电压：一般情况下，以UDB30V为宜。直流电压维持时间：一般情况下，以tDB0.51sHz为宜。362直流制动的原理和功能363外部直流制动1外部直流制动框图图339外部直流制动要点：小电流充电，大电流放电。图340快速制动器的应用可以通过向变频器输入“外部故障信号”实现快速制动。2快速制动器的应用37制动电阻和制动单元371制动电阻与制动单元的作用图341接入能耗电路制动电阻：用以将直流电路中多余的电能转换成热能消耗掉。制动单元：控制制动电阻放电回路的通、断。 372制动电阻阻值的决定图342制动电阻阻值的决定当制动电流等于电动机额定电流的一半时，制动转矩约等于电动机的额定转矩。或：当制动电流等于电动机额定容量的千瓦数时，制动转矩约等于电动机的额定转矩。1制动转矩与制动电流的关系2决定阻值的简易公式（1）TBTMNRB或RB（2）TBKBTMNRB或RB3用发热元件制作制动电阻图343自制制动电阻制动电阻可用发热元件代替，但必须注意承受电压问题。 电炉丝电阻值的计算： 假设：PB0N2kW，UB0N220V则：RB024.2注意：计算的电阻值是热态电阻，冷态时略小些。373制动电阻容量的决定图344能耗电路的工况a）不反复减速b）反复减速c）连续发电制动电阻处于短时运行或断续运行的状态。1制动电阻的工况2容量的决定图345 制动电阻容量的选择制动电阻的运行功率：接入电路时消耗的功率。制动电阻的容量：由运行功率×修正系数决定。修正系数的大小：由通电持续率决定。4制动单元的原理3制动电阻的热保护图346制动电阻的热保护a）制动电阻的内置热继电器b）热继电器触点的接法制动电阻具有内置热继电器。热继电器触点的接法：（1）串联在控制电路内。（2）作为变频器的外部故障信号。图b）中，输入端子X1预置为“外部故障输入”。374制动单元图347 制动单元的构成基准电压：等于UDUDH时的采样电压。USUA：VB导通。USUA：VB截止。1制动单元的原理图348制动单元损坏后的应急措施方法：将交流接触器的三个主触点串联，代替制动单元。控制：拖动系统在减速或重物下降时使接触器线圈得电。2制动单元损坏后的应急措施375制动电阻和制动单元的接线图图349变频器与能耗电路的接线a）内置制动电阻和制动单元b）外配制动电阻和制动单元（1）小容量变频器常常有内置的制动电阻和制动单元。（2）如外配制动电阻值小于内置的制动电阻值时，应切断内置制动单元的电路。（3）外配制动电阻值与制动单元应接在直流电路的P和N之间。376龙门刨床制动电阻和制动单元计算实例1制动电阻值制动转矩：根据试车结果，要求：TB1.5TMN制动电流：IBIMN0.75 IMN0.75×104.978.7A 电压上限：UDH700V制动电阻值：RB08.9图350自制制动电阻a）放电回路b）自制制动电阻发热元件规格：380V、5kW、28.9。2自制制动电阻电炉丝规格：380V，5kW，R028.9两根串联后：R028.9×257.8并联组数：RB n6.5 取n6共用电炉丝2 n12根，实际制动电阻值：RB9.63容量核算运行功率：PB051kW实际功率：PB15×1260 kWPB04制动单元图351制动单元a）用接触器代替制动单元b）用IGBT管代替制动单元用接触器触点串联代替制动单元：因刨台的加、减速十分频繁，接触器寿命较短。用IGBT换下接触器触点：效果很好。