变频器应用与参数选择.ppt

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1、新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 主讲主讲 王兆义王兆义主办单位：主办单位：新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l一、本章基本内容：一、本章基本内容：l1.变频器几个主要参数的使用变频器几个主要参数的使用l包括：加速时间和减速时间、频率特性线的设置、瞬时停机再启动包括：加速时间和减速时间、频率特性线的设置、瞬时停机再启动l2.变频器的变频器的U/F=C控制及

2、应用控制及应用l包括：控制原理、应用范围、应用案例包括：控制原理、应用范围、应用案例l3.变频器转差频率控制变频器转差频率控制l包括：控制原理、应用范围、应用案例包括：控制原理、应用范围、应用案例l4.变频器矢量控制变频器矢量控制l包括：控制原理、应用范围、应用案例包括：控制原理、应用范围、应用案例l5.变频器的同速控制变频器的同速控制l二、解决的问题二、解决的问题l 解决变频器常用模式的几种应用组态、参数选择、应用技巧解决变频器常用模式的几种应用组态、参数选择、应用技巧l三、所用时间三、所用时间l下午半天下午半天新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自

3、动化培训网中国工业自动化培训网 l2.1 变频器的常用功能变频器的常用功能l2.1.1 加速时间和减速时间加速时间和减速时间 1.加速时间加速时间 为了保证变频器启动时电动为了保证变频器启动时电动机不过流，变频器启动时输机不过流，变频器启动时输出频率从零逐渐上升，通过出频率从零逐渐上升，通过一定的时间达到工作频率。一定的时间达到工作频率。为了保证电动机正常起动而为了保证电动机正常起动而又不过流，变频器必须设定又不过流，变频器必须设定加速时间。加速时间。加速时间是变频器使用最多加速时间是变频器使用最多的参数。的参数。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自

4、动化培训网中国工业自动化培训网 l应用：应用：l该参数主要用于变频器的起动，解决起动时变频器的过流该参数主要用于变频器的起动，解决起动时变频器的过流问题。根据电动机的惯性大小选择合适的加速时间。变频问题。根据电动机的惯性大小选择合适的加速时间。变频器启动时过流跳闸，可延长其加速时间。器启动时过流跳闸，可延长其加速时间。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 2.减速时间及设置的必要性减速时间及设置的必要性首先说明：首先说明：减速时间不像加速时间，在任何场合都设置。减速时间不像加速时间，在任何场合都设置。1）减速制动）减速制

5、动负载需要停机时，为了使电动机负载需要停机时，为了使电动机尽快尽快停止，变频器采用降速停止，变频器采用降速停机的方法。在变频器降速过程中，电动机的停机的方法。在变频器降速过程中，电动机的转速高于了转速高于了变频器的输出频率，变频器的输出频率，电动机变为电动机变为发电机，发电机，将机械能变为电将机械能变为电能，这个电能由制动电阻所消耗，使电动机得到制动力矩能，这个电能由制动电阻所消耗，使电动机得到制动力矩而停止转动。而停止转动。设置了下降时间，设置了下降时间，变频器要加装制变频器要加装制 动电阻。动电阻。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中

6、国工业自动化培训网 l在一般机械设备中，如果停机没有特殊要求，可以采用自在一般机械设备中，如果停机没有特殊要求，可以采用自由停机。自由停机类似拉闸，下降时间为由停机。自由停机类似拉闸，下降时间为0。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 3）防止水泵空化现象）防止水泵空化现象 水泵停止时为防止空化现象要设置减速时间。因水泵停机水泵停止时为防止空化现象要设置减速时间。因水泵停机时，叶轮受水的阻力停机非常迅速，这会造成管道时，叶轮受水的阻力停机非常迅速，这会造成管道“空化空化”现象。一旦管道出现空化现象，外界大气压会把管道压现

7、象。一旦管道出现空化现象，外界大气压会把管道压瘪。为了防止水泵快速停止，设置一定的减速时间。瘪。为了防止水泵快速停止，设置一定的减速时间。设置该减速时间是防止水泵过快停止。设置该减速时间是防止水泵过快停止。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 2.1.2 频率控制特性线设置频率控制特性线设置 1频率增益频率增益 频率增益频率增益:输出频率与输入模拟控制信号的比率，即输出频率与输入模拟控制信号的比率，即f/X。输入模拟控制信号是指由模拟控制端子输入的电压（输入模拟控制信号是指由模拟控制端子输入的电压（05V，010V）或电

8、流（）或电流（420mA）控制信号。）控制信号。设置方法：给定控制信号，选择频率的百分比。设置方法：给定控制信号，选择频率的百分比。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 设置频率增益的目的：设置频率增益的目的：1）设置不同的频率增益，使多台电动机按比例运行。）设置不同的频率增益，使多台电动机按比例运行。2）设置相同的频率增益，使多台电动机同速运行）设置相同的频率增益，使多台电动机同速运行。2频率偏置频率偏置 分为正向偏置和反向偏置。分为正向偏置和反向偏置。正向偏置正向偏置：输入模拟信号为：输入模拟信号为0时时输出频率大于

9、输出频率大于0；反向偏置反向偏置:输入模拟信号大于输入模拟信号大于某一值时才有输出频率。某一值时才有输出频率。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l一般变频器的频率增益和频率偏置都由下图的方法来调整。一般变频器的频率增益和频率偏置都由下图的方法来调整。P0758、P0757保持不变，改变保持不变，改变P0760、P0759，为修正，为修正频率增益；改变频率增益；改变P0758、P0757，P0760、P0759保持不保持不变，为频率偏置。变，为频率偏置。l如：如：P0757=4mA，P0759=20mA，其他参数不变，

10、为，其他参数不变，为420mA电流传感器输入时的控制特性。电流传感器输入时的控制特性。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 2.1.3 瞬时停电再起动功能瞬时停电再起动功能 瞬时停电再起动功能：是指电瞬时停电再起动功能：是指电源瞬间停电又很快恢复供电的情源瞬间停电又很快恢复供电的情况下，变频器是继续停止输出，况下，变频器是继续停止输出，还是自动重起。可根据具体使用还是自动重起。可根据具体使用情况选择情况选择“瞬时停电后不起动瞬时停电后不起动”或或“瞬时停电后再起动瞬时停电后再起动”。1.瞬时停电后不起动瞬时停电后不起动

11、瞬瞬 时停电后继续停止输出，并时停电后继续停止输出，并发出报警信号。电源正常后，输发出报警信号。电源正常后，输入复位信号才会重新起动入复位信号才会重新起动新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 2.瞬时停电后再起动瞬时停电后再起动 瞬间停电又很快恢复供电后，变频器自动重起。自动重起瞬间停电又很快恢复供电后，变频器自动重起。自动重起时的输出频率可根据不同的负载进行预置，大惯性负载，时的输出频率可根据不同的负载进行预置，大惯性负载，以原速重新起动；小惯性负载，以较低频率重新起动。以原速重新起动；小惯性负载，以较低频率重新起动。

12、新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l3.跟踪起动跟踪起动l当外电压恢复正常后，变频器输出检测信号，检测电动机当外电压恢复正常后，变频器输出检测信号，检测电动机的输出转速。当检测到电动机的转速后，变频器以电动机的输出转速。当检测到电动机的转速后，变频器以电动机的转速输出频率，达到平稳跟踪。的转速输出频率，达到平稳跟踪。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l2.2 变频器常用的三种控制模式变频器常用的三种控制模式l变频器的控制模式是指变频器在工作

13、时，变频器的控制模式是指变频器在工作时，输出频率和输出输出频率和输出电压之间的关系电压之间的关系。控制模式不同，变频器的控制精度和快。控制模式不同，变频器的控制精度和快速性不同。速性不同。l电动机在工频运行时，因为频率和电压是固定的，电动机电动机在工频运行时，因为频率和电压是固定的，电动机的参数是按固定的频率电压设计的，当频率变化时，就要的参数是按固定的频率电压设计的，当频率变化时，就要考虑电磁参数必须保持在某一确定的值。考虑电磁参数必须保持在某一确定的值。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l2.2.1 变频器基本变

14、频器基本U/f 控制控制 基本基本U/控制是变频器根据电动机的电磁特性采取的控制控制是变频器根据电动机的电磁特性采取的控制模式，即输出频率变化时，输出电压也成比例的变化，模式，即输出频率变化时，输出电压也成比例的变化，U/=C（常数）。（常数）。恒压频比控制是变频器控制的基础，其恒压频比控制是变频器控制的基础，其他控制也是建立在该控制基础上的。他控制也是建立在该控制基础上的。基本基本U/控制一般用于变频器的开环控制。控制一般用于变频器的开环控制。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l1.U/f控制的理论依据控制的理论依

15、据l给三相异步电动机的定子绕组加上电源电压给三相异步电动机的定子绕组加上电源电压U1后，绕组中后，绕组中便产生感应电动势便产生感应电动势E1，根据电动机理论，根据电动机理论，E1的表达式为的表达式为：E1=4.44K1N1f1m 式中式中,E1定子绕组的感应电动势有效值。定子绕组的感应电动势有效值。K1定子绕组的绕组系数，定子绕组的绕组系数，K11，为常数为常数。N1定子每相绕组的匝数。定子每相绕组的匝数。为常数为常数。f1定子绕组感应电动势的频率，定子绕组感应电动势的频率，即电源的频率。即电源的频率。m旋转磁场的主磁通旋转磁场的主磁通,大小和大小和 定子定子空载电流成正比空载电流成正比，为了

16、保证电动，为了保证电动机工作在磁通的最佳值，机工作在磁通的最佳值，m也为常数。也为常数。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l将常数带入公式将常数带入公式 E1=4.44K1N1f1m，l并忽略并忽略U，有有 U1/f1=C(常数常数)U1上升，上升，f1上升，上升，U1下降，下降，f1下降，下降，即即U1/f1=常数常数，这就是，这就是变频器的基本变频器的基本U/f控制模式。控制模式。该控制线是变频器该控制线是变频器基本基本控制线，控制线，任何模式的变频器都要遵循这任何模式的变频器都要遵循这条控制线。条控制线。新疆博

17、识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l2.基频以下变频调速基频以下变频调速l1）基频以下恒磁通变频调速）基频以下恒磁通变频调速l我国电网我国电网50Hz交流电称为基频交流电称为基频，在，在050Hz范围调速时，范围调速时，称为基频以下调速，称为基频以下调速，50Hz称为基频称为基频。l特点：特点：l基频以下调速时转速变化转矩不变，具有基频以下调速时转速变化转矩不变，具有恒转矩恒转矩特性。特性。l随着转速的下降，电动机输出功率下降。随着转速的下降，电动机输出功率下降。l当转速较低时，具有节能当转速较低时，具有节能l作用。作用。

18、l 启动转矩小。启动转矩小。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l当当1较低时，较低时，U1亦较低，亦较低，电阻电阻R1上的电压上的电压U已不可忽略已不可忽略，它使定子电流下降，从而使它使定子电流下降，从而使m减小，这将引起低速时的减小，这将引起低速时的输出转矩减小（见图）。转矩补偿：输出转矩减小（见图）。转矩补偿：为补偿低速时为补偿低速时 转矩不足，在低频时提升定子电压转矩不足，在低频时提升定子电压U1，补偿曲线如下图中，补偿曲线如下图中曲线曲线“2”。所有。所有U/f 变频器都有低频转矩补偿功能。变频器都有低频转矩

19、补偿功能。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l3.2.2 变频器变频器U/f应用案例应用案例l1 翻车机变频器控制翻车机变频器控制l翻车机是火电厂卸车装置，下图是翻车机外形图，将车皮翻车机是火电厂卸车装置，下图是翻车机外形图，将车皮卡在翻车机上，然后卡在翻车机上，然后l翻车机瞬时针转动翻车机瞬时针转动180l度，将煤炭卸掉后再度，将煤炭卸掉后再l逆时针旋转逆时针旋转180度，恢度，恢l复到原来状态。在工作复到原来状态。在工作l中两次起动两次松闸、中两次起动两次松闸、l抱闸。抱闸。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有

20、限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l该系统选用罗克韦尔（该系统选用罗克韦尔（AB）变频器，型号为）变频器，型号为PF700，功，功率率110KW，拖动两台，拖动两台36KW、10极电动机，其额定转速极电动机，其额定转速590r/min。其转速和连接图如下。变频器运行由。其转速和连接图如下。变频器运行由PLC控制。控制。由于电动机没有快速性要求，所以采用由于电动机没有快速性要求，所以采用U/F控制。控制。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l2.参数选择设置参数选择设置 l数字输入

21、端子设定：数字输入端子设定：l361=8 数字端子数字端子1为正向运行控制；为正向运行控制；l362=9 数字端子数字端子2为反向运行控制；为反向运行控制；l363=15 数字端子数字端子3为第一段速切换；为第一段速切换；l364=16 数字端子数字端子4为第二段速切换。为第二段速切换。l速度设定：速度设定：l101=10 Hz，第一段速；，第一段速；l102=50 Hz，第二段速。，第二段速。l81=0，最小速度为，最小速度为0；l82=50，最大速度为，最大速度为50。l140=2s，第一加速时间；，第一加速时间；l142=3.8s，第一减速时间。，第一减速时间。制动停机参数设定制动停机参

22、数设定：161=2，停机，停机/制动模式，为动态制动制动模式，为动态制动。163=1，外接制动电阻。，外接制动电阻。145=1，停机动态制动。，停机动态制动。155=1，斜坡停机。，斜坡停机。输出端子设定输出端子设定：38,0=4，数字输出端子，数字输出端子1为运行指示端子。为运行指示端子。384=1，数字输出端子，数字输出端子2为故障指示端子。为故障指示端子。340=1，模拟输出指示端子输出为电流。，模拟输出指示端子输出为电流。342=2，模拟输出指示端子，模拟输出指示端子1为频率指示。为频率指示。343=20，模拟量输出上限值为，模拟量输出上限值为20mA。344=0，模拟量输出下限值为，

23、模拟量输出下限值为0。保护参数：保护参数：148=340A，电流限定值。，电流限定值。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l如果需要显示变频器如果需要显示变频器 的转速，还要将电动机的极数预置到的转速，还要将电动机的极数预置到变频器。变频器。l3.参数优化参数优化l上述变频器参数是翻车机厂家给出的，因为工程人员个别上述变频器参数是翻车机厂家给出的，因为工程人员个别参数选择的不合适，就要在工作中修改。该变频器因为抱参数选择的不合适，就要在工作中修改。该变频器因为抱闸过流造成变频器过热，曾烧坏闸过流造成变频器过热，曾烧坏2

24、台。台。l解决：修改限流值。解决：修改限流值。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l（休息、答疑）休息、答疑）l思考题：思考题：l1.变频器的减速时间在任何停机情况下都可以设置吗？误变频器的减速时间在任何停机情况下都可以设置吗？误设了减速时间会出现什么什么现象？设了减速时间会出现什么什么现象？l2.变频器的变频器的“频率控制线频率控制线”是谁和谁的控制关系？在什么是谁和谁的控制关系？在什么应用时需修改应用时需修改“频率增益频率增益”；什么应用时需修改；什么应用时需修改“频率偏频率偏置置”。l3.U/F=C称为称为基本基

25、本恒压频比控制，该控制中那个关键参数恒压频比控制，该控制中那个关键参数保持恒定？保持恒定？l4.在翻车机在翻车机U/F=C控制中，设置了哪些参数？为什么要设控制中，设置了哪些参数？为什么要设置这些参数？从中可否看出参数设置的一般规律？置这些参数？从中可否看出参数设置的一般规律？新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l2.3 变频器转差频率控制变频器转差频率控制l转差频率就是利用控制转差频率转差频率就是利用控制转差频率f 来控制来控制电动机的机的转速。速。根据第一章的分析，有根据第一章的分析，有l n1 n T nl根据上

26、述控制原理，对电动机进行调速控制。在调速过程根据上述控制原理，对电动机进行调速控制。在调速过程中，中，仍保持仍保持U1/f1=常数。常数。l基本基本U1/f1控制模式在起动时就是采用的转差频率控制。控制模式在起动时就是采用的转差频率控制。l因为转差频率控制是体现在变频器的调速过程中，所以应因为转差频率控制是体现在变频器的调速过程中，所以应用在闭环控制（速度根据控制信号随机变化）。用在闭环控制（速度根据控制信号随机变化）。l转差频率控制应用在闭环转差频率控制应用在闭环PID控制中，所以变频器的使用说控制中，所以变频器的使用说明书中都是讲明书中都是讲PID控制而不提转差频率控制。控制而不提转差频率

27、控制。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l2.3.1 PID控制应用场合控制应用场合l1.变频器器PID控制是控制是闭环控制，控制，被控系被控系统和和变频器要形成器要形成闭环。变频器内部器内部要要设PID控制控制电路。路。l2.PID控制应用场合控制应用场合l（1）应用于过程控制。）应用于过程控制。l如恒如恒压供水控制，恒供水控制，恒压供气、恒温控制等。供气、恒温控制等。l（2）稳速控制。速控制。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l3.PI

28、D控制组态控制组态 1）设置设置目标量给定端子和目标量。目标量给定端子和目标量。2）设置设置反馈量给定端子和反馈量。反馈量给定端子和反馈量。3）安装传感器）安装传感器 传感器将设备的被控物理量按比例转化为电信号，反馈回传感器将设备的被控物理量按比例转化为电信号，反馈回变频器，反馈量和设定的目标量进行比较：当反馈量小于变频器，反馈量和设定的目标量进行比较：当反馈量小于目标量，控制电动机的转速上升；反之，控制电动机的转目标量，控制电动机的转速上升；反之，控制电动机的转速下降。使电动机速下降。使电动机 的实际转速按的实际转速按 给定目标量的给定目标量的 要求转动。要求转动。新疆博识通咨询有限公司新疆

29、博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 lPID控制特性：控制特性：lPID控制是控制是P、I、D三种控制器的简称。三种控制器的简称。PID控制特性见右控制特性见右图；负载反映特性见下图。图；负载反映特性见下图。PID控制的实质：就是通过调控制的实质：就是通过调整整PID参数，参数，使控制线趋近电动机的惯性线，使控制线趋近电动机的惯性线，消除振荡。消除振荡。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l在恒压供水系统中，在恒压供水系统中，lD参数不用。右图参数不用。右图l为修改为修

30、改PI参数，使控制参数，使控制l特性接近负载的惯性线。特性接近负载的惯性线。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l4）PID在张力控制中在张力控制中l在缠绕应用中，在缠绕应用中，PlD给定即为平衡设定点。给定即为平衡设定点。l 张力电位计信号为变频器提供张力电位计信号为变频器提供PID反馈值。张力的波动反馈值。张力的波动造成了造成了PID偏差值。偏差值。l 主速度给定值设值了缠绕释放的速度。主速度给定值设值了缠绕释放的速度。l在缠绕过程中，随着张力的增加或减少，速度被调整以达在缠绕过程中，随着张力的增加或减少，速度被调

31、整以达到补偿的目的。张力保持在平衡设定点附近。到补偿的目的。张力保持在平衡设定点附近。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l3.PID控制可以稳定过程量、控制可以稳定过程量、也可以稳定电动机转速也可以稳定电动机转速l反馈信号取自反馈信号取自过程量，可以过程量，可以稳定过程量。传感器采用模稳定过程量。传感器采用模拟传感器，将压力、速度等拟传感器，将压力、速度等物理量转化为模拟电压或电物理量转化为模拟电压或电流信号，反馈给变频器。流信号，反馈给变频器。l反馈信号取自反馈信号取自电动机转速，电动机转速，可以稳定电动机转速。一

32、般可以稳定电动机转速。一般传感器采用数字编码器。传感器采用数字编码器。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l4.PID控制和控制和U/控制功能上的区别控制功能上的区别l U/控制变频器内部不用设置控制变频器内部不用设置PID控制功能，不用设置控制功能，不用设置反馈端子。而反馈端子。而PID控制在变频器的内部要设比较电路和控制在变频器的内部要设比较电路和PID控制电路。如果用控制电路。如果用U/f控制变频器实现闭环控制，控制变频器实现闭环控制，要在要在变频器之外配置变频器之外配置PID控制板（见下图）。控制板（见下图）。

33、l 现在的变频器，都将基本现在的变频器，都将基本U/控制和控制和PID控制功能做在控制功能做在同一变频器中，作为同一变频器中，作为普通变频器普通变频器供应。供应。l结论：如果恒压供水、结论：如果恒压供水、l恒压供气、恒温控制、恒压供气、恒温控制、l恒速控制等，必须用转恒速控制等，必须用转l差频率的差频率的“PID”控制。控制。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l2.3.2 PID应用案例应用案例西西门子门子440变频器变频器PID应用应用l1.确定控制端子确定控制端子l选用选用010V压力传感器，压力传感器，反馈信号

34、接于模拟输入端子反馈信号接于模拟输入端子AIN2的的10、11之间，设定之间，设定信号用信号用4.7k电位器，接于电位器，接于模拟输入端子模拟输入端子AIN1的的1、3、4之间，要把之间，要把2、4、11端子端子连接一起（模拟输入公共端）连接一起（模拟输入公共端）。l数字输入端子数字输入端子DINI为运行控为运行控制，制，DIN2为为PID切换。切换。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l2.确定参数确定参数

35、l参考变频器的信号框图，选择控制参数。参考变频器的信号框图，选择控制参数。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l在上图中，在上图中，PID切换还没有确定。查手册，切换还没有确定。查手册，P2200为为PID切切换参数，换参数，P2200=1，变频器自动为，变频器自动为PID控制，也可以设置控制，也可以设置为外端子控制。为外端子控制。P2200=722.1，数字端子，数字端子2有效，当该端有效，当该端子闭合，变频器子闭合，变频器PID控制。控制。l数字端子数字端子2在参数表中并没有在参数表中并没有PID切换功能，是通过将

36、代表切换功能，是通过将代表数字端子数字端子2的功能代码的功能代码P0702设置为设置为P0702=99，99为将该为将该端子的功能端子的功能“参数化参数化”，该端子参数化后可以命名新的功，该端子参数化后可以命名新的功能。能。P2200=722.1，就是将数字端子，就是将数字端子2命名为新的功能命名为新的功能“PID切换切换”。l参数是西门子变频器的高级功能，要想恢复，必须将所有参数是西门子变频器的高级功能，要想恢复，必须将所有参数恢复为出厂设定值。参数恢复为出厂设定值。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l3.参数预置

37、参数预置l为访问为访问PI调节器参数，先设过滤参数：调节器参数，先设过滤参数：P0003=2(访问标准访问标准和扩展级和扩展级)，P0004=22(选择选择PI调节器控制参数群调节器控制参数群)，lP2200=722.1，DIN2端子控制切换；端子控制切换；lP0702=99，DIN2端子参数化；端子参数化；lP2253=755.0，选择，选择“模拟输入端子模拟输入端子1”为目标给定；为目标给定；lP2264=755.1，选择，选择“模拟输入端子模拟输入端子2”为反馈信号输入；为反馈信号输入；lP值：值：P2280在在0.3 1.5之间调整；之间调整；lI值：值：P2285在在0.03 0.1

38、5s之间调整；之间调整；lD值：值：P2274参数，保持默认值；参数，保持默认值；l其他参数的精细调整：其他参数的精细调整：新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l精细调整是指为了进一步优化变频器的性能调整的一些参数。精细调整是指为了进一步优化变频器的性能调整的一些参数。l例如：反馈信号如用例如：反馈信号如用420mA电流传感器，而变频器默认电流传感器，而变频器默认010mA传传感器，则必须修改感器，则必须修改“频率偏置线频率偏置线”。将。将P0757=P0761=4mA，P0760=100%，P0759=20mA。新疆

39、博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l设定值：设定值：l1）首先将面板上的微动开关）首先将面板上的微动开关“2”打到打到ON，该位置是模拟电子，该位置是模拟电子2输入切换输入切换到电流。到电流。l2）端子参数选择：）端子参数选择：P07561=2（单极性电流输入，（单极性电流输入，020mA），），1是是P0756的下标，表示模拟端子的下标，表示模拟端子2。如设。如设P07560=2，表示模拟端子，表示模拟端子1。l3）以下参数是模拟端子）以下参数是模拟端子2 修订参数：修订参数：lP07571=4mAlP07611=4m

40、AlP07581=0%lP07591=20mAlP07601=100%新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l还有一些精细调整参数，例如变频器的保护参数、频率的还有一些精细调整参数，例如变频器的保护参数、频率的限定值、指示端子等，要根据变频器的需要进行设置。限定值、指示端子等，要根据变频器的需要进行设置。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l2.4 矢量控制变频器矢量控制变频器l矢量控制矢量控制是专为是专为提高电动机的快速性和控制精度研制的。提高

41、电动机的快速性和控制精度研制的。不能用于过程量控制。不能用于过程量控制。l1.自动化系统对变频器调速的要求自动化系统对变频器调速的要求l1）调速性）调速性有良好的调速性能，很宽的调速范围。有良好的调速性能，很宽的调速范围。l2）稳速性）稳速性以一定的速度精度在所需速度下稳定运行。以一定的速度精度在所需速度下稳定运行。l3）快速性）快速性加减速度快，在系统受到干扰时恢复的快加减速度快，在系统受到干扰时恢复的快（系统反应的快速性是自动控制的一个硬指标）。系统反应的快速性是自动控制的一个硬指标）。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化

42、培训网 l快速性就是电动机速度的变化跟随控制信号变化的程度。快速性就是电动机速度的变化跟随控制信号变化的程度。当变频器的输出跟不上信号的变化时，设备不能正常工作。当变频器的输出跟不上信号的变化时，设备不能正常工作。l转差频率控制由于加减速转差频率控制由于加减速 的快速性较差，不能适应的快速性较差，不能适应 快速变化的高精度设备的快速变化的高精度设备的 要求。要求。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l2.交直流电动机转矩特性的比较交直流电动机转矩特性的比较l1）直流电动机）直流电动机l T=km m Ial2）交流）交

43、流电动机机l T=km m I2式中式中 是是转子子电流的功率因数，只要它流的功率因数，只要它为常数，交流常数，交流电动机的控制就和直流机的控制就和直流电动机的控制特性相同了。机的控制特性相同了。因因为控制控制 为常数，常数，实际上就是：即控制上就是：即控制转子（定子）子（定子）电流的大小，流的大小，还要控制要控制电流的方向，即流的方向，即矢量控制矢量控制。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l2.矢量控制思路矢量控制思路l由于直流电动机控制的由于直流电动机控制的快速性快速性非常好，矢量控制就是用模非常好，矢量控制就是

44、用模拟直流电动机的方法对交流电动机进行控制的一种控制模拟直流电动机的方法对交流电动机进行控制的一种控制模式。式。分为有传感器和无传感器两种控制方式。分为有传感器和无传感器两种控制方式。l1）开环无传感器）开环无传感器l电动机使用和基本电动机使用和基本lU/f控制使用一样控制使用一样l方便。方便。l2）闭环有传感器）闭环有传感器l使用时外接旋转使用时外接旋转l编码器。编码器。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 3.矢量控制使用要求矢量控制使用要求 1）矢量控制是对电动机的转速（转矩）进行控制，不能矢量控制是对电动机的转速

45、（转矩）进行控制，不能对电动机的对电动机的间接控制量间接控制量进行控制，即不能进行过程控制。进行控制，即不能进行过程控制。2）一台变频器只能控制一台电动机。一台变频器只能控制一台电动机。4）使用前要进行自扫描，将电动机的参数扫入变频器。）使用前要进行自扫描，将电动机的参数扫入变频器。5）矢量控制可从零转速进行控制，调速范围宽，在低速矢量控制可从零转速进行控制，调速范围宽，在低速时也有时也有2倍的额定转矩。倍的额定转矩。6）矢量控制可对转矩或转速进行精确控制，系统响应速）矢量控制可对转矩或转速进行精确控制，系统响应速度快，速度控制精度高。适应于控制精度高、反映速度快度快，速度控制精度高。适应于控

46、制精度高、反映速度快的轧钢、造纸、起重牵引等设备中。的轧钢、造纸、起重牵引等设备中。7）开环控制适应于）开环控制适应于一般控制一般控制，闭环适应于，闭环适应于位置控制位置控制。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l2.5 变频器联动控制变频器联动控制l1.共电位控制共电位控制l共电位控制框图如图所示，共电位控制框图如图所示，3台变频器的电压模拟调速端台变频器的电压模拟调速端子上所加的是同一调速电压，子上所加的是同一调速电压，3台变频器的台变频器的“频率增益频率增益”和和“频率偏置频率偏置”功能参数要进行统一设置。通过同

47、一电位功能参数要进行统一设置。通过同一电位器控制器控制3台变频器同速运行。台变频器同速运行。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l特点：该控制方法属于开环控制，受控制的电动机属于准特点：该控制方法属于开环控制，受控制的电动机属于准同速。同速。l案例：案例：淮钢由淮钢由4台变频器同速控制为同一压力罐中供气，台变频器同速控制为同一压力罐中供气，发现有的变频器电流大，有的小。发现有的变频器电流大，有的小。l解决方案：解决方案：1）根据各泵的电流大小修正）根据各泵的电流大小修正“频率增益频率增益”和和“频率偏置频率偏置”，2）

48、如变频器具有下垂特性，设置该参数。）如变频器具有下垂特性，设置该参数。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l2.需要多台电动机同速运行需要多台电动机同速运行l可以用一台大功率变频器驱动多台小功率电动机，变频器可以用一台大功率变频器驱动多台小功率电动机，变频器的功率的功率等于或大于等于或大于电动机功率的总和。电动机功率的总和。l案例案例：赤峰某食品厂采用该方法驱动传动带，两个电动机：赤峰某食品厂采用该方法驱动传动带，两个电动机为一组，起初电动机运行正常，两年之后个别电动机损坏，为一组，起初电动机运行正常，两年之后个别电动

49、机损坏，换新电动机后传送带脱落。换新电动机后传送带脱落。l分析分析：电动机换新后转速出现误差，造成同一皮带上的两：电动机换新后转速出现误差，造成同一皮带上的两个电动机转速不同。解决方法，同一皮带上的两个电机同个电动机转速不同。解决方法，同一皮带上的两个电机同时更换。时更换。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l3.用变频器的模拟输出指示端子作为同步信号，使两台变用变频器的模拟输出指示端子作为同步信号，使两台变频器同步运行。频器同步运行。l该方法得到广泛应用，但在应用中也存在一些问题。该方法得到广泛应用，但在应用中也存在

50、一些问题。l案例案例：厦门某企业采用该方法同速运行，发现第一台变频：厦门某企业采用该方法同速运行，发现第一台变频器停止时，第二台变频器还转动。器停止时，第二台变频器还转动。l分析分析：因：因FMA是二次信号，它输出的信号精度、信号比例是二次信号，它输出的信号精度、信号比例都存在一定的误差。都存在一定的误差。l该案例原因来自两个方面：一是输出信号有初始电流，二该案例原因来自两个方面：一是输出信号有初始电流，二是产生了电磁干扰。是产生了电磁干扰。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 l2.6 同速运行在拉丝机上的应用同速运行