变频器及其应用.ppt

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1、第四章第四章 通用变频器的运行与维护通用变频器的运行与维护n4.1 通用变频器的名牌与结构通用变频器的名牌与结构 n4.2 通用变频器的标准接线与端子功能通用变频器的标准接线与端子功能n4.3 变频器功能单元操作变频器功能单元操作n4.4 变频器运行变频器运行n4.5 变频器的某些特殊功能变频器的某些特殊功能n4.6 变频器的维护与故障处理变频器的维护与故障处理n4.7 使用变频器时的注意事项使用变频器时的注意事项4.1 通用变频器的名牌与结构通用变频器的名牌与结构4.1.1 通用变频器的名牌通用变频器的名牌 1、富士富士FVR-G7S系列系列（P1）2、三菱三菱FR-S520S系列系列 3、

2、ABB-ACS150系列系列（P18）4.1 通用变频器的名牌与结构通用变频器的名牌与结构n4.1.2 通用变频器的结构通用变频器的结构 1、简化结构框图、简化结构框图 2、基本结构图、基本结构图3、内部结构框图、内部结构框图通用变频器硬件结构一般由以下几部分组成通用变频器硬件结构一般由以下几部分组成1、整流单元：二极管整流模块。、整流单元：二极管整流模块。2、逆变单元：三相桥式逆变电路。、逆变单元：三相桥式逆变电路。3、滤波单元：电解电容。、滤波单元：电解电容。4、计算机控制单元：用于控制整个系统的运行，是变频、计算机控制单元：用于控制整个系统的运行，是变频 器的核心。器的核心。5、主电路接

3、线端子：电源接线端子、电动机接线端子、主电路接线端子：电源接线端子、电动机接线端子、直流电抗器接线端子、制动单元和制动电阻接线端子直流电抗器接线端子、制动单元和制动电阻接线端子。6、控制电源接线端子：外接电源给计算机控制单元。、控制电源接线端子：外接电源给计算机控制单元。通用变频器硬件结构一般由以下几部分组成通用变频器硬件结构一般由以下几部分组成7、控制端子：用于控制变频器的启动、停止、外部频率、控制端子：用于控制变频器的启动、停止、外部频率信号给定、故障报警输出等。信号给定、故障报警输出等。8、冷却风扇：用于变频器机体内的通风。、冷却风扇：用于变频器机体内的通风。9、功能单元（操作面板）：用

4、于设定变频器的功能及频、功能单元（操作面板）：用于设定变频器的功能及频率。率。10、旁路接触器：用于旁路直流主电路上的限流电阻。、旁路接触器：用于旁路直流主电路上的限流电阻。4.2 通用变频器的标准接线与端子功能通用变频器的标准接线与端子功能n4.2.1 基本原理接线图基本原理接线图n 三菱三菱FR-S520S系列变频器系列变频器n4.2.2 主电路接线主电路接线n4.2.3 控制电路端子功能控制电路端子功能 三菱三菱FR-S520S系列变频器系列变频器4.3 变频器功能单元操作变频器功能单元操作4.3.1 功能单元（操作面板）功能单元（操作面板）n显示频率、电流、电压等。显示频率、电流、电压

5、等。n设定操作模式、操作命令、功能码。设定操作模式、操作命令、功能码。n读取变频器运行信息和故障报警信息。读取变频器运行信息和故障报警信息。n监视变频器运行。监视变频器运行。n变频器参数的自整定。变频器参数的自整定。n故障报警状态的复位。故障报警状态的复位。三菱三菱FR-S520S变频器变频器（P8）ABB-ACS150变频器变频器（P44）n1、画出实验室中两种变频器的名牌；写出各自型号，并加以说明。n2、画出三菱变频器的标准接线端子图；用万用表进行端子测试，并写出 DI1DI5的测试结果。n3、画出三菱变频器的操作面板，并加以说明。实验一、变频器认识实验一、变频器认识4.3 变频器功能单元

6、操作变频器功能单元操作n4.3.2 变频器功能码变频器功能码三菱三菱FR-S520S系列变频器系列变频器基本功能基本功能扩展功能扩展功能ABB-ACS150变频器变频器4.4 变频器运行（基本功能）变频器运行（基本功能）4.4.1 频率给定方式与选择频率给定方式与选择一、给定方式的基本含义一、给定方式的基本含义 要调节变频器的输出频率，必须首先向变要调节变频器的输出频率，必须首先向变频器提供改变频率的信号，这个信号，称为频频器提供改变频率的信号，这个信号，称为频率给定信号。所谓给定方式，就是调节变频器率给定信号。所谓给定方式，就是调节变频器输出频率的具体方法输出频率的具体方法,也就是提供给定信

7、号的也就是提供给定信号的方式。方式。4.4.1 频率给定方式与选择频率给定方式与选择二、给定方式二、给定方式 1、面板给定方式、面板给定方式 通过面板上的键盘或电位器进行频率通过面板上的键盘或电位器进行频率给定给定(即调节频率即调节频率)的方式，称为面板给的方式，称为面板给定方式，面板给定又有两种情况如图所定方式，面板给定又有两种情况如图所示示:(b)键盘给定频率的大小通过键盘上的升键键盘给定频率的大小通过键盘上的升键(键键)和降键和降键(键键)来进行给定。键盘给定属于数字量给定，精度较高。来进行给定。键盘给定属于数字量给定，精度较高。(a)电位器给定部分变频器在面板上设置了电位器，如图电位器

8、给定部分变频器在面板上设置了电位器，如图(a)所所 示。频率大小也可以通过电位器来调节。电位器给定属于模示。频率大小也可以通过电位器来调节。电位器给定属于模 拟量给定，精度稍低拟量给定，精度稍低n多数变频器在面板上并无电位器，故说明多数变频器在面板上并无电位器，故说明书中所说的书中所说的“面板给定面板给定”，实际就是键盘，实际就是键盘给定。给定。n变频器的面板通常可以取下，通过延长线变频器的面板通常可以取下，通过延长线安置在用户操作方便的地方，如图所示。安置在用户操作方便的地方，如图所示。2、外部给定方式、外部给定方式 从外接输入端子输入频率给定从外接输入端子输入频率给定信号，来调节变频器输出

9、频率的大小，信号，来调节变频器输出频率的大小，称为外部给定，或远控给定。称为外部给定，或远控给定。主要的外部给定方式有主要的外部给定方式有:(a)外接模拟量给定外接模拟量给定 4.4.1 频率给定方式与选择频率给定方式与选择4.4.1 频率给定方式与选择频率给定方式与选择 通过外接给定端子从变频器外部输入模拟通过外接给定端子从变频器外部输入模拟量信号量信号(电压或电压或 电流电流)进行给定，并通过调节给进行给定，并通过调节给定信号的大小来调节变频器的输出频率。定信号的大小来调节变频器的输出频率。模拟量给定信号的种类有模拟量给定信号的种类有:n电压信号电压信号 以电压大小作为给定信号。给定信号的

10、范以电压大小作为给定信号。给定信号的范围有围有:010V、210V、010V、05V、15V、05V等。等。4.4.1 频率给定方式与选择频率给定方式与选择n电流信号电流信号 以电流大小作为给定信号。给定信号的范以电流大小作为给定信号。给定信号的范围有围有:020mA、420mA等。等。(b)外接数字量给定外接数字量给定 通过外接开关量端子输入开关信号进行给定。通过外接开关量端子输入开关信号进行给定。(c)外接脉冲给定外接脉冲给定 通过外接端子输入脉冲序列进行给定。通过外接端子输入脉冲序列进行给定。(d)通讯给定通讯给定 由由PLC或计算机通过通讯接口进行频率给定。或计算机通过通讯接口进行频率

11、给定。4.4.1 频率给定方式与选择频率给定方式与选择三、三、选择给定方式的一般原则选择给定方式的一般原则 1、面板给定和外接给定面板给定和外接给定 优先选择面板给定。因为变频器的操作面优先选择面板给定。因为变频器的操作面板包括键盘和显示屏，而显示屏的显示功能十板包括键盘和显示屏，而显示屏的显示功能十分齐全。例如，可显示运行过程中的各种参数，分齐全。例如，可显示运行过程中的各种参数，以及故障代码等。以及故障代码等。但由于受联接线长度的限制，控制面板与但由于受联接线长度的限制，控制面板与变频器之间的距离不能过长。变频器之间的距离不能过长。4.4.1 频率给定方式与选择频率给定方式与选择2、数字量

12、给定与模拟量给定、数字量给定与模拟量给定 优先选择数字量给定。因为优先选择数字量给定。因为:(a)数字量给定时频率精度较高数字量给定时频率精度较高;(b)数字量给定通常用触点操作，非但不数字量给定通常用触点操作，非但不 易损坏，且抗干扰能力强。易损坏，且抗干扰能力强。4.4.1 频率给定方式与选择频率给定方式与选择3、电压信号与电流信号、电压信号与电流信号 优先选择电流信号。因为电流信号在优先选择电流信号。因为电流信号在传输过程中，不受线路电压降、接触电阻及传输过程中，不受线路电压降、接触电阻及其压降、杂散的热电效应以及感应噪声等的其压降、杂散的热电效应以及感应噪声等的影响，抗干扰能力较强。影

13、响，抗干扰能力较强。但由于电流信号电路比较复杂，故在但由于电流信号电路比较复杂，故在距离不远的情况下，仍以选用电压给定方式距离不远的情况下，仍以选用电压给定方式居多。居多。4.4.2 系统功能设定（功能预置）系统功能设定（功能预置）以实验室三菱变频器为例 一、操作面板 二、基本操作 三、操作举例 四、基本功能参数一览表4.4.3 V/F控制功能控制功能一、V/F控制模式控制模式1、指导思想指导思想 4.4.3 V/F控制功能控制功能 为了确保电动机在低频运行时，反电为了确保电动机在低频运行时，反电动势和频率之比保持不变，真正实现动势和频率之比保持不变，真正实现const，适当提高，适当提高U/

14、f比，使比，使KUKf，从而，从而使转矩得到补偿，提高电动机在低速时的使转矩得到补偿，提高电动机在低速时的带负载能力。如图中之曲线带负载能力。如图中之曲线所示所示(曲线曲线是是KUKf的的U/f线线)。这种方法称为转矩补。这种方法称为转矩补偿或转矩提升，这种控制方式称为偿或转矩提升，这种控制方式称为V/F控制控制模式。模式。4.4.3 V/F控制功能控制功能2、基本频率、基本频率 与变频器的最大输出电压对应的频率称为与变频器的最大输出电压对应的频率称为基本频率，用基本频率，用fBA表示。在大多数情况下，基表示。在大多数情况下，基本频率等于电动机的额定频率，如图所示。本频率等于电动机的额定频率，

15、如图所示。4.4.3 V/F控制功能控制功能3、基本基本U/f线线 在变频器的输出频率从在变频器的输出频率从0Hz上升到基本频上升到基本频率率fBA的过程中，的过程中，满足满足KU=Kf的的U/f线，线，称为称为基本基本U/f线，如图线，如图(a)所示。所示。4.4.3 V/F控制功能控制功能4、弱磁点弱磁点 当电动机的运行频率高于额定频率时，变当电动机的运行频率高于额定频率时，变频器的输出电压不再能随频率的上升而上升，频器的输出电压不再能随频率的上升而上升，如图如图(b)中之点以后所示。在这种情况下，中之点以后所示。在这种情况下，由于由于U/f比将随频率的上升而下降，电动机磁比将随频率的上升

16、而下降，电动机磁路内的磁通也因此而减小，处于弱磁运行状态。路内的磁通也因此而减小，处于弱磁运行状态。因此，通常把转折点称为弱磁点。因此，通常把转折点称为弱磁点。4.4.3 V/F控制功能控制功能二、二、U/f线的选择功能线的选择功能1、不同负载在低速时对转矩的要求、不同负载在低速时对转矩的要求 各类负载在低速时所呈现的阻转矩是很不一样的，各类负载在低速时所呈现的阻转矩是很不一样的，例如：例如：(1)二次方律负载二次方律负载 阻转矩与转速阻转矩与转速的二次方成正比，如的二次方成正比，如图中的曲线图中的曲线所示。所示。低速时的阻转矩比额低速时的阻转矩比额定转矩小得多；定转矩小得多；4.4.3 V/

17、F控制功能控制功能(2)恒转矩负载恒转矩负载 在不同的转速下，负载的阻转矩基本不变，在不同的转速下，负载的阻转矩基本不变，如图中之曲线如图中之曲线所示。低速时的阻转矩与额定转所示。低速时的阻转矩与额定转速时是基本相同的；速时是基本相同的；(3)恒功率负载恒功率负载 在不同的转速下，负载功率保持恒定，其机在不同的转速下，负载功率保持恒定，其机械特性呈双曲线状，如图中之曲线械特性呈双曲线状，如图中之曲线所示。低速所示。低速时的阻转矩比额定转速时还要大得多。时的阻转矩比额定转速时还要大得多。4.4.3 V/F控制功能控制功能2、变频器对变频器对U/f线的设置线的设置 因为每台变频器应用到什么负载上是

18、不因为每台变频器应用到什么负载上是不确定的，而不同负载在低频时对确定的，而不同负载在低频时对U/f比的要比的要求又很不一致。求又很不一致。为此，各种变频器在为此，各种变频器在V/F控制模式下，控制模式下，提供了任意预置提供了任意预置U/f比的功能。使用户可以比的功能。使用户可以根据电动机在低速运行时负载的轻重来选根据电动机在低速运行时负载的轻重来选择择U/f比，如图所示。比，如图所示。4.4.3 V/F控制功能控制功能4.4.3 V/F控制功能控制功能3、U/f线的预置要点线的预置要点(1)预置不当的后果预置不当的后果 如果负载在低速时的转矩较大而转矩补如果负载在低速时的转矩较大而转矩补偿偿(

19、U/f比比)预置得较小，则低速时带不动负预置得较小，则低速时带不动负载。反之，载。反之，如果负载在低速时的转矩较轻而如果负载在低速时的转矩较轻而转矩补偿转矩补偿(U/f比比)预置得较大，则补偿过分，预置得较大，则补偿过分，低速时电动机的磁路将饱和，励磁电流发生低速时电动机的磁路将饱和，励磁电流发生畸变，严重时会因励磁电流峰值过高而导致畸变，严重时会因励磁电流峰值过高而导致“过电流过电流”跳闸。跳闸。4.4.3 V/F控制功能控制功能(2)预置要点预置要点 调试时，调试时，U/f比的预置宜由小逐渐比的预置宜由小逐渐 加大，每加大一档，观察在最低频时能加大，每加大一档，观察在最低频时能否带得动负载

20、？直至能带动时，还应反否带得动负载？直至能带动时，还应反过来观察空载时会不会跳闸？一直到在过来观察空载时会不会跳闸？一直到在最低频率下运行时，既能带得动负载，最低频率下运行时，既能带得动负载，又不会空载跳闸时为止。又不会空载跳闸时为止。4.4.4 上限频率与下限频率上限频率与下限频率一、基础概念一、基础概念1、生产机械对转速范围的要求、生产机械对转速范围的要求 生产机械根据工艺过程的实际需要，生产机械根据工艺过程的实际需要，常常要求对转速范围进行限制。以某搅拌常常要求对转速范围进行限制。以某搅拌机为例，如图机为例，如图(a)所示。要求的最高转速所示。要求的最高转速是是600r/min，最低转速

21、是，最低转速是150r/min。4.4.4 上限频率与下限频率上限频率与下限频率4.4.4 上限频率与下限频率上限频率与下限频率 2、变频器的上、下限频率、变频器的上、下限频率 根据生产机械所要求的最高与最低转速，以及电根据生产机械所要求的最高与最低转速，以及电动机与生产机械之间的传动比，可以推算出相对应的动机与生产机械之间的传动比，可以推算出相对应的频率，分别称为上限频率频率，分别称为上限频率(用用fH表示表示)与下限频率与下限频率(用用fL表示表示)。在上例中，如传动比。在上例中，如传动比2，则如图，则如图(b)所示。所示。二、上限频率与最高频率的关系二、上限频率与最高频率的关系 1、上限

22、频率小于最高频率、上限频率小于最高频率 2、上限频率比最高频率优先、上限频率比最高频率优先 这是因为，上限频率是根据生产机械的要求来决这是因为，上限频率是根据生产机械的要求来决定的，所以具有优先权。定的，所以具有优先权。4.4.5 加、减速的时间与方式加、减速的时间与方式一、基础概念一、基础概念 1、工频起动和变频起动、工频起动和变频起动 电动机从较低转速升至较高转速的过程电动机从较低转速升至较高转速的过程称为加速过程，加速过程的极限状态便是电称为加速过程，加速过程的极限状态便是电动机的起动。动机的起动。(1)工频起动工频起动 这里所说的工频起动，是指电动机直接这里所说的工频起动，是指电动机直

23、接接上工频电源时的起动，也叫直接起动或全接上工频电源时的起动，也叫直接起动或全压起动，如图压起动，如图(a)所示。在接通电源瞬间：所示。在接通电源瞬间：4.4.5 加、减速的时间与方式加、减速的时间与方式 电源频率为额定频率电源频率为额定频率(50Hz)，如图，如图(b)的的上部所示。以极电动机为例，同步转速高达上部所示。以极电动机为例，同步转速高达1500r/min。电源电压为额定电压。电源电压为额定电压(380V)，如如图图(b)的下部所示。的下部所示。4.4.5 加、减速的时间与方式加、减速的时间与方式 由于转子绕组与旋转磁场的相对速度很高，由于转子绕组与旋转磁场的相对速度很高，故转子电

24、动势和电流都很大，从而定子电流也很故转子电动势和电流都很大，从而定子电流也很大，可达额定电流的大，可达额定电流的(47)倍，如图倍，如图(c)所示。所示。工频起动存在的主要问题有工频起动存在的主要问题有:（a）起动电流大。当电动机的容量较大时，）起动电流大。当电动机的容量较大时，其起动电流将对电网产生干扰。其起动电流将对电网产生干扰。（b）对生产机械的冲击很大，影响机械的使）对生产机械的冲击很大，影响机械的使用寿命。用寿命。4.4.5 加、减速的时间与方式加、减速的时间与方式(2)变频起动变频起动 采用变频调速的电路如图采用变频调速的电路如图(a)所示，所示，4.4.5 加、减速的时间与方式加

25、、减速的时间与方式 起动过程的特点有：频率从最低频率起动过程的特点有：频率从最低频率(通通常是常是0Hz)按预置的加速时间逐渐上升，如图按预置的加速时间逐渐上升，如图(b)的上部所示。仍以的上部所示。仍以4极电动机为例，假设极电动机为例，假设在接通电源瞬间，将起动频率降至在接通电源瞬间，将起动频率降至0.5Hz，则，则同步转速只有同步转速只有15r/min，转子绕组与旋转磁，转子绕组与旋转磁场的相对速度只有工频起动时的百分之一。场的相对速度只有工频起动时的百分之一。电动机的输入电压也从最低电压开始逐渐上电动机的输入电压也从最低电压开始逐渐上升，如图升，如图(b)的下部所示。的下部所示。4.4.

26、5 加、减速的时间与方式加、减速的时间与方式 转子绕组与旋转磁场的相对速度很低，转子绕组与旋转磁场的相对速度很低，故起动瞬间的冲击电流很小。同时，可通过故起动瞬间的冲击电流很小。同时，可通过逐渐增大频率以减缓起动过程，如在整个起逐渐增大频率以减缓起动过程，如在整个起动过程中，使同步转速动过程中，使同步转速n0与转子转速与转子转速nM间的间的转差转差n限制在一定范围内，则起动电流也将限制在一定范围内，则起动电流也将限制在一定范围内，如图限制在一定范围内，如图(c)所示。所示。另一方面，也减小了起动过程中的动态转另一方面，也减小了起动过程中的动态转矩，加速过程将能保持平稳，减小了对生产矩，加速过程

27、将能保持平稳，减小了对生产机械的冲击。机械的冲击。4.4.5 加、减速的时间与方式加、减速的时间与方式2、加速过程中的主要矛盾、加速过程中的主要矛盾 (1)加速过程中电动机的状态加速过程中电动机的状态 假设变频器的输出频率从假设变频器的输出频率从fX1上升至上升至fX2，如，如图图(b)所示。图所示。图(a)所示是电动机在频率为所示是电动机在频率为fX1时时稳定运行的状态，图稳定运行的状态，图(c)所示是加速过程中电所示是加速过程中电动机的状态。比较图动机的状态。比较图(a)和图和图(c)可以看出：当可以看出：当频率频率fX上升时，同步转速上升时，同步转速n0随即也上升，但电随即也上升，但电动

28、机转子的转速动机转子的转速nM因为有惯性而不能立即跟上。因为有惯性而不能立即跟上。结果是转差结果是转差n增大了，导体内的感应电动势和增大了，导体内的感应电动势和感应电流也增大。感应电流也增大。4.4.5 加、减速的时间与方式加、减速的时间与方式4.4.5 加、减速的时间与方式加、减速的时间与方式(2)加速过程的主要矛盾加速过程的主要矛盾 加速过程中，必须处理好加速的快慢与拖动系统加速过程中，必须处理好加速的快慢与拖动系统惯性之间的矛盾。惯性之间的矛盾。一方面，在生产实践中，拖动系统的加速过程属一方面，在生产实践中，拖动系统的加速过程属于不进行生产的过渡过程，从提高生产率的角度出发，于不进行生产

29、的过渡过程，从提高生产率的角度出发，加速过程应该越短越好；加速过程应该越短越好；另一方面，由于拖动系统存在着惯性，频率上升另一方面，由于拖动系统存在着惯性，频率上升得太快了，电动机转子的转速得太快了，电动机转子的转速nM将跟不上同步转速的将跟不上同步转速的上升，转差上升，转差n增大，引起加速电流的增大，甚至可增大，引起加速电流的增大，甚至可能超过一定限值而导致变频器跳闸。能超过一定限值而导致变频器跳闸。所以，加速过程必须解决好的主要问题是：在防所以，加速过程必须解决好的主要问题是：在防止加速电流过大的前提下，尽可能地缩短加速过程。止加速电流过大的前提下，尽可能地缩短加速过程。4.4.5 加、减

30、速的时间与方式加、减速的时间与方式3、变频调速系统的减速、变频调速系统的减速 (1)减速过程中的电动机状态减速过程中的电动机状态 电动机从较高转速降至较低转速的过程电动机从较高转速降至较低转速的过程称为减速过程。在变频调速系统中，是通过称为减速过程。在变频调速系统中，是通过降低变频器的输出频率来实现减速的，如图降低变频器的输出频率来实现减速的，如图(b)所示。图中，电动机的转速从所示。图中，电动机的转速从n1下降至下降至n2(变频器的输出频率从变频器的输出频率从fX1下降至下降至fX2)的过程的过程即为减速过程。即为减速过程。4.4.5 加、减速的时间与方式加、减速的时间与方式4.4.5 加、

31、减速的时间与方式加、减速的时间与方式 当频率刚下降的瞬间，旋转磁场的转速当频率刚下降的瞬间，旋转磁场的转速(同步转速同步转速)立即下降，但由于拖动系统具有惯立即下降，但由于拖动系统具有惯性的缘故，电动机转子的转速不可能立即下降。性的缘故，电动机转子的转速不可能立即下降。于是，转子的转速超过了同步转速，转子绕组于是，转子的转速超过了同步转速，转子绕组切割磁场的方向和原来相反了。从而，转子绕切割磁场的方向和原来相反了。从而，转子绕组中感应电动势和感应电流的方向，以及所产组中感应电动势和感应电流的方向，以及所产生的电磁转矩的方向都和原来相反了，电动机生的电磁转矩的方向都和原来相反了，电动机处于发电机

32、状态。由于所产生的转矩和转子旋处于发电机状态。由于所产生的转矩和转子旋转的方向相反，能够促使电动机的转速迅速地转的方向相反，能够促使电动机的转速迅速地降下来，故也称为再生制动状态。降下来，故也称为再生制动状态。4.4.5 加、减速的时间与方式加、减速的时间与方式(2)泵升电压泵升电压 电动机在再生制动状态发出的电能，将通电动机在再生制动状态发出的电能，将通过和逆变管反并联的二极管过和逆变管反并联的二极管VD1VD6全波整全波整流后反馈到直流电路，使直流电路的电压流后反馈到直流电路，使直流电路的电压UD升升高，称为泵升电压。高，称为泵升电压。(3)多余能量的消耗多余能量的消耗 如果直流电压如果直

33、流电压UD升得太高，将导致整流和升得太高，将导致整流和逆变器件的损坏。所以，当逆变器件的损坏。所以，当UD上升到一定限值上升到一定限值时，须通过能耗电路时，须通过能耗电路(制动电阻和制动单元制动电阻和制动单元)放放电，把直流回路内多余的电能消耗掉。电，把直流回路内多余的电能消耗掉。4.4.5 加、减速的时间与方式加、减速的时间与方式4、减速过程中的主要矛盾、减速过程中的主要矛盾 (1)减速快慢的影响减速快慢的影响 如上述，频率下降时，电动机处于再生制如上述，频率下降时，电动机处于再生制动状态。所以，和频率下降速度有关的因素有：动状态。所以，和频率下降速度有关的因素有：（a）制动电流，就是电动机

34、处于发电机状）制动电流，就是电动机处于发电机状态时向直流回路输送电流的大小。态时向直流回路输送电流的大小。（b）泵升电压，其大小将影响直流回路电）泵升电压，其大小将影响直流回路电压的上升幅度。压的上升幅度。4.4.5 加、减速的时间与方式加、减速的时间与方式(2)减速过程的主要矛盾减速过程的主要矛盾 和加速过程相同，在生产实践中，拖动系统的减速过程和加速过程相同，在生产实践中，拖动系统的减速过程也属于不进行生产的过渡过程，故减速过程应该越短越好。也属于不进行生产的过渡过程，故减速过程应该越短越好。同样，由于拖动系统存在着惯性的原因，频率下降得太同样，由于拖动系统存在着惯性的原因，频率下降得太快

35、了，电动机转子的转速快了，电动机转子的转速nM将跟不上同步转速的下降，转差将跟不上同步转速的下降，转差n增大，引起再生电流的增大和直流回路内泵升电压的升高，增大，引起再生电流的增大和直流回路内泵升电压的升高，甚至可能超过一定限值而导致变频器因过电流或过电压而跳甚至可能超过一定限值而导致变频器因过电流或过电压而跳闸。闸。所以，减速过程必须解决好的主要问题是在防止减速电所以，减速过程必须解决好的主要问题是在防止减速电流过大和直流电压过高的前提下，尽可能地缩短减速过程。流过大和直流电压过高的前提下，尽可能地缩短减速过程。在一般情况下，直流电压的升高是更为主要的因素。在一般情况下，直流电压的升高是更为

36、主要的因素。4.4.5 加、减速的时间与方式加、减速的时间与方式二、加、减速的功能设置二、加、减速的功能设置 变频器中，针对电动机在升、降速过程中的特点，以及生产变频器中，针对电动机在升、降速过程中的特点，以及生产实际对拖动系统的各种要求，设置了许多相关的功能，供用户实际对拖动系统的各种要求，设置了许多相关的功能，供用户进行选择。进行选择。1、加、减速时间、加、减速时间 (1)加速时间的定义加速时间的定义 变频器的输出频率从变频器的输出频率从0Hz上升到基准频率（如基本频率）所上升到基准频率（如基本频率）所需要的时间；需要的时间；(2)减速时间的定义减速时间的定义 变频器的输出频率从基准频率（

37、如基本频率）下降到变频器的输出频率从基准频率（如基本频率）下降到0Hz所所需要的时间；需要的时间；4.4.5 加、减速的时间与方式加、减速的时间与方式4.4.5 加、减速的时间与方式加、减速的时间与方式2、加、减速方式、加、减速方式(1)加速方式加速方式 加速过程中，加速过程中，变频器的输出频变频器的输出频 率随时间上升的率随时间上升的 关系曲线，称为关系曲线，称为 加速方式。变频加速方式。变频 器设置的加速方器设置的加速方 式有式有:4.4.5 加、减速的时间与方式加、减速的时间与方式n线性方式线性方式 变频器的输出频率随时间成正比地上升，变频器的输出频率随时间成正比地上升，如图如图(a)所

38、示。大多数负载都可以选用线性方式。所示。大多数负载都可以选用线性方式。n S形方式形方式 在加速的起始和终了阶段，频率的上升较在加速的起始和终了阶段，频率的上升较缓，加速过程呈缓，加速过程呈S形，如图所示。例如，电梯形，如图所示。例如，电梯 在开始起动以及转入等速运行时，从考虑乘客在开始起动以及转入等速运行时，从考虑乘客的舒适度出发，应减缓速度的变化，以采用的舒适度出发，应减缓速度的变化，以采用S形形加速方式为宜。加速方式为宜。4.4.5 加、减速的时间与方式加、减速的时间与方式n半半S形方式形方式 在加速的初始阶段或终了阶段，按线性方在加速的初始阶段或终了阶段，按线性方式加速；而在终了阶段或

39、初始阶段，按式加速；而在终了阶段或初始阶段，按S形方形方式加速，如图式加速，如图(c)和和(d)所示。所示。图图(c)所示方式主要用于如风机一类具有所示方式主要用于如风机一类具有较大惯性的二次方律负载中，由于低速时负荷较大惯性的二次方律负载中，由于低速时负荷较轻，故可按线性方式加速，以缩短加速过程；较轻，故可按线性方式加速，以缩短加速过程；高速时负荷较重，加速过程应减缓，以减小加高速时负荷较重，加速过程应减缓，以减小加速电流；图速电流；图(d)所示方式主要用于惯性较大的所示方式主要用于惯性较大的负载。负载。4.4.5 加、减速的时间与方式加、减速的时间与方式(2)减速方式减速方式 和加速过程类

40、似，变频器的减速方式也分线性方式、和加速过程类似，变频器的减速方式也分线性方式、S形方式形方式和半和半S形方式。形方式。n线性方式线性方式 变频器的输出频率随时间成正比地下降，如图变频器的输出频率随时间成正比地下降，如图(a)所示。大多所示。大多数负载都可以选用线性方式。数负载都可以选用线性方式。n形方式形方式 在减速的起始和终了阶段，频率的下降较缓，减速过程呈在减速的起始和终了阶段，频率的下降较缓，减速过程呈形，如图形，如图(b)所示。所示。n半半S形方式形方式 在减速的初始阶段或终了阶段，按线性方式减速；在减速的初始阶段或终了阶段，按线性方式减速；而在终了而在终了阶段或初始阶段，按阶段或初

41、始阶段，按S形方式减速，如图形方式减速，如图(c)和和(d)所示。减速时所示。减速时S形方式和半形方式和半S形方式的应用场合和加速时相同。形方式的应用场合和加速时相同。4.4.5 加、减速的时间与方式加、减速的时间与方式实验二、变频器基本功能预置实验二、变频器基本功能预置n1、变频器的面板频率给定及运行、变频器的面板频率给定及运行n2、变频器上、下限频率设定及运行、变频器上、下限频率设定及运行n3、变频器的三段速设定及运行、变频器的三段速设定及运行n4、变频器加、减速时间设定及运行、变频器加、减速时间设定及运行4.5 变频器的某些特殊功能变频器的某些特殊功能4.5.1 跳跃频率（回避频率）跳跃

42、频率（回避频率）一、一、基础概念基础概念 任何机械在运转过程中，都或多或少会产生振动。任何机械在运转过程中，都或多或少会产生振动。每台机器又都有一个固有振荡频率，它取决于机械的每台机器又都有一个固有振荡频率，它取决于机械的结构。如果生产机械运行在某一转速下时，所引起的结构。如果生产机械运行在某一转速下时，所引起的振动频率和机械的固有振荡频率相吻合的话，则机械振动频率和机械的固有振荡频率相吻合的话，则机械的振动将因发生谐振而变得十分强烈的振动将因发生谐振而变得十分强烈(也称为机械共振也称为机械共振)，并可能导致机械损坏的严重后果。设置跳跃频率的，并可能导致机械损坏的严重后果。设置跳跃频率的目的，

43、就是使拖动系统目的，就是使拖动系统“回避回避”掉可能引起谐振的转掉可能引起谐振的转速，如图所示。速，如图所示。4.5.1 跳跃频率（回避频率）跳跃频率（回避频率）4.5.1 跳跃频率（回避频率）跳跃频率（回避频率）二、二、跳跃频率的预置方法跳跃频率的预置方法1、设定中心跳跃频率、设定中心跳跃频率fJ和跳跃宽度和跳跃宽度fJ；2、只设定跳跃频率、只设定跳跃频率fJ，跳跃宽度由变频器内定；，跳跃宽度由变频器内定；3、设定跳跃区的起始频率设定跳跃区的起始频率fJL和终止频率和终止频率fJH。（P31P36）4.5.2 点动频率与点动功能点动频率与点动功能一、点动频率（一、点动频率（P15、P16）生

44、产机械调试过程中，经常需要对电动机进行点生产机械调试过程中，经常需要对电动机进行点动，变频器可根据生产机械的特点和要求，预先一次动，变频器可根据生产机械的特点和要求，预先一次性地设置一个性地设置一个“点动频率点动频率”，每次点动时，都按照这，每次点动时，都按照这个较低的预设点动频率来运转，而不必每次设置。个较低的预设点动频率来运转，而不必每次设置。二、点动运行选择（二、点动运行选择（P60P63）4.5.3 载波频率载波频率nPWM型变频器的载波频率决定恒幅调宽输型变频器的载波频率决定恒幅调宽输出电压的脉冲频率，该频率会使电动机的出电压的脉冲频率，该频率会使电动机的铁心振动而发出噪音。载波频率

45、越大，噪铁心振动而发出噪音。载波频率越大，噪音越小。此外，载波频率太高，电子噪音音越小。此外，载波频率太高，电子噪音增大，将影响到同一机柜内其它电子设备增大，将影响到同一机柜内其它电子设备（如可编程控制器等）的正常工作。为了（如可编程控制器等）的正常工作。为了减少干扰，也需要向下调整载波频率。变减少干扰，也需要向下调整载波频率。变频器为用户提供了可以在一定范围内调整频器为用户提供了可以在一定范围内调整载波频率的功能。（载波频率的功能。（P72）4.5.4 第第2功能及第功能及第2功能选择功能选择一、第一、第2功能（功能（P44P47）主要用于一台变频器驱动两台电动机的主要用于一台变频器驱动两台

46、电动机的分时工作。若第二台电动机的一些工作特性分时工作。若第二台电动机的一些工作特性不同于第一台电动机时，需另设定一套参数不同于第一台电动机时，需另设定一套参数与之配合，称这套参数为第与之配合，称这套参数为第2功能。功能。二、第二、第2功能选择（功能选择（P60P63）4.5.5 瞬时停电再起动瞬时停电再起动 n由于工业现场比较复杂，有时会发生瞬时停由于工业现场比较复杂，有时会发生瞬时停电或瞬时欠电压情况。在负载运行中，发生电或瞬时欠电压情况。在负载运行中，发生瞬时停电或欠电压时，变频器一般在大约数瞬时停电或欠电压时，变频器一般在大约数秒内即停止输出。所以，当恢复电源时，电秒内即停止输出。所以

47、，当恢复电源时，电动机正处于旋转之中，变频器常常起动不起动机正处于旋转之中，变频器常常起动不起来。为了防止这一现象，有效的方法是设定来。为了防止这一现象，有效的方法是设定瞬时停电再起动的功能。（瞬时停电再起动的功能。（P57P58）4.5.6 变频调速的起动功能变频调速的起动功能一、起动频率与暂停加速功能一、起动频率与暂停加速功能 1、起动频率起动频率（P13）(1)功能含义功能含义 电动机开始起动时，并不从电动机开始起动时，并不从0Hz开始加速，而是开始加速，而是直接从某一频率下开始加速。在开始加速瞬间，变频直接从某一频率下开始加速。在开始加速瞬间，变频器的输出频率便是起动频率。器的输出频率

48、便是起动频率。设置起动频率是部分生产机械的实际需要，例如设置起动频率是部分生产机械的实际需要，例如:n有些负载在静止状态下的静摩擦力较大，难以从有些负载在静止状态下的静摩擦力较大，难以从0Hz开始起动，设置了起动频率后，可以在起动瞬间有一开始起动，设置了起动频率后，可以在起动瞬间有一点冲力，使拖动系统较易起动起来；点冲力，使拖动系统较易起动起来；4.5.6 变频调速的起动功能变频调速的起动功能n在若干台水泵同时供水的系统里，由于管路内已经存在若干台水泵同时供水的系统里，由于管路内已经存在一定的水压，后起动的水泵在频率很低的情况下将在一定的水压，后起动的水泵在频率很低的情况下将难以旋转起来，故也

49、需要电动机在一定频率下直接起难以旋转起来，故也需要电动机在一定频率下直接起动；动；n锥形电动机如果从锥形电动机如果从0Hz开始逐渐升速，开始逐渐升速，将导致定、将导致定、转子之间的磨擦。所以，转子之间的磨擦。所以，设置了起动频率；设置了起动频率；n可以在起动时很快建立起足够的磁通，使转子与定子可以在起动时很快建立起足够的磁通，使转子与定子间保持一定的空气隙等等。间保持一定的空气隙等等。4.5.6 变频调速的起动功能变频调速的起动功能(2)设置起动频率的方式设置起动频率的方式 主要有两种方式主要有两种方式:n 稍有给定信号稍有给定信号(X=0+)，变频器的输出频率即为，变频器的输出频率即为起动频

50、率起动频率fS，如图，如图(a)所示；所示；n设置一个死区设置一个死区XS%，在给定信号，在给定信号XXS%的范围的范围内，变频器的输出频率为内，变频器的输出频率为0Hz；当给定信号当给定信号X=XS%时，变频器直接输出与时，变频器直接输出与XS%对应的频率，如图对应的频率，如图(b)所示。所示。4.5.6 变频调速的起动功能变频调速的起动功能4.5.6 变频调速的起动功能变频调速的起动功能2、暂停加速功能暂停加速功能 （1）功能含义功能含义 电动机起动后，先在较低频率电动机起动后，先在较低频率fDR下运行一个短下运行一个短时间，然后再继续加速的功能。时间，然后再继续加速的功能。在下列情况下，