技师教案变频器机械制造电气技术高等教育工学.pdf

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1、第 4章 变频器的功能选择与参数设定 学习目的与要求 1.掌握变频器的接线端子功能；2.掌握变频器工作模式、参数设定、控制功能、接线组成 3.掌握变频器主电路和控制回路接线及其工艺；4.运用变频器操作模式进行各种参数设定。目前，变频器已经广泛应用于各种生产机械的拖动系统。国内外厂商生产的变频器种类繁多，但变频器的功能、原理、操作、维护及注意事项基本相同。为了叙述更加具体，本书以日本三菱公司生产的 FR-A540系列变频器为例，说明通用变频器的使用与参数设定。4.1 三菱 FR-A540系列变频器简介 三菱变频器是采用矢量控制技术、PWM 原理和智能功率模块（IPM）的高性能变频器。其功率范围为

2、 0.4 315kW。为满足不同工业现场的应用，推出了三个系列的变频器：FR-A540系列：适用于一般生产机械；FR-F540 系列：适用于风机泵类负载；FR-A241E系列：适用于势能负载。4.1.1 三菱 FR-A540 系列变频器特点 三菱 FR-A540系列变频器具有以下特点：1控制方式 采用矢量控制技术，无速度反馈开环控制的调速范围为 1:120。采用速度反馈闭环控制的调速范围可达 1:1000，且低速运行时转速均匀。2逆变波形 采用 SPWM 技术和智能型功率模块（IPM），使变频器输出波形好、低噪声、抗干扰能力强。3主要功能（1）具有停电减速停止功能、PID 控制功能、变频/工频

3、切换功能和顺序控制功能等；（2）具有符合国际标准的现场总线通信功能；（3）具有过电流、过载、过电压、欠电压、漏电流、输出短路和防止失速等保护功能；（4）附设累计功率监视及累计运行时间的监视功能，使用户可自行分析节能效果。4.1.2 三菱 FR-A540 系列变频器的规格型号 三菱 FR-A540系列变频器的输入三相电压为 AC 380480V/50HZ（60HZ），其规格如表 4-1 所示。表 4-1 三菱变频器规格 型号 额定容量(KV.A)额定电流(A)适配电动机容量(kW)FR-A540-0.4K-CH 1.9 2.5 0.75 FR-A540-1.5K-CH 3 4 1.5 FR-A5

4、40-2.2K-CH 4.2 6 2.2 FR-A540-3.7K-CH 6.9 9 3.7 FR-A540-7.5K-CH 13 17 7.5 FR-A540-11K-CH 17.5 23 11 FR-A540-15K-CH 23.6 31 15 FR-A540-22K-CH 32.8 43 22 FR-A540-37K-CH 54 71 37 FR-A540-55K-CH 84 110 55 FR-A540L-110K 165 216 110 FR-A540L-280K 417 547 280 功能接线组成掌握变频器主电路和控制回路接线及其工艺运用变频器操作模式进行各种参数设定目前变频器已

5、经广泛应用于各种生产机械的拖动系统国内外厂商生产的变频器种类繁多但变频器的功能原理操作维护及注意事项基本相器简介三菱变频器是采用矢量控制技术原理和智能功率模块的高性能变频器其功率范围为为满足不同工业现场的应用推出了三个系列的变频器系列适用于一般生产机械系列适用于风机泵类负载系列适用于势能负载三菱系列变频器特控制的调速范围可达且低速运行时转速均匀逆变波形采用技术和智能型功率模块使变频器输出波形好低噪声抗干扰能力强主要功能具有停电减速停止功能控制功能变频工频切换功能和顺序控制功能等具有符合国际标准的现场总线通4.2 三菱 FR-A540 系列变频器的接线原理 三菱 FR-A540系列变频器的接线原

6、理，如图 4-1 所示。由图可知，变频器的接线端子主要分为两大类，主回路端子和控制回路端子。4.2.1 主回路接线端子及外接选件端子 如图 4-1 所示。1主回路接线端子（1）RST 工频交流电输入端子。经接触器或空气开关与三相交流电源连接（AC 380V480V）。（2）UVW 变频器输出端子,接三相异步电动机。当电动机采用工频和变频两种方式工作时，应在电动机与变频器之间串入热继电器。需要注意的是，绝对不能连接在电力电容器或浪涌吸收器上。2外接选件及其它端子（1）R1.S1 控制回路电源端子。用于给内部控制电路供电。出厂时已用短路片连接R-R1和 S-S1。使用时拆下 R-R1，S-S1 之

7、间的短路片，与交流电源 R、S 连接.（2）P/+、PR 外接制动电阻端子。变频器内部装有制动电阻，联接在 P/+、PR之间。按变频器技术手册和工程实际要求，当起动频繁或带势能负载时，内部电阻容量有可能不够，需外接制动电阻。出厂时已用短路片连接 PR-PX，使用时拆下 PR-PX之间的短路片，在 P/+、PR之间接入制动电阻。（3）P/+、N/-外接制动单元端子。连接 FR-BU 型制动单元或电源再生单元。（4）P/+、P1 外接电抗器端子。为提高功率因数和抗电磁干扰，可外接电抗器。使用时，功能接线组成掌握变频器主电路和控制回路接线及其工艺运用变频器操作模式进行各种参数设定目前变频器已经广泛应

8、用于各种生产机械的拖动系统国内外厂商生产的变频器种类繁多但变频器的功能原理操作维护及注意事项基本相器简介三菱变频器是采用矢量控制技术原理和智能功率模块的高性能变频器其功率范围为为满足不同工业现场的应用推出了三个系列的变频器系列适用于一般生产机械系列适用于风机泵类负载系列适用于势能负载三菱系列变频器特控制的调速范围可达且低速运行时转速均匀逆变波形采用技术和智能型功率模块使变频器输出波形好低噪声抗干扰能力强主要功能具有停电减速停止功能控制功能变频工频切换功能和顺序控制功能等具有符合国际标准的现场总线通折下 P/+和 P1 之间的短路片。功能接线组成掌握变频器主电路和控制回路接线及其工艺运用变频器操

9、作模式进行各种参数设定目前变频器已经广泛应用于各种生产机械的拖动系统国内外厂商生产的变频器种类繁多但变频器的功能原理操作维护及注意事项基本相器简介三菱变频器是采用矢量控制技术原理和智能功率模块的高性能变频器其功率范围为为满足不同工业现场的应用推出了三个系列的变频器系列适用于一般生产机械系列适用于风机泵类负载系列适用于势能负载三菱系列变频器特控制的调速范围可达且低速运行时转速均匀逆变波形采用技术和智能型功率模块使变频器输出波形好低噪声抗干扰能力强主要功能具有停电减速停止功能控制功能变频工频切换功能和顺序控制功能等具有符合国际标准的现场总线通 （5）PR、PX 内部制动回路端子。用短路片将 PR和

10、 PX连接时，内部制动有效。（6）接地端子 安全和降低噪声的需要，防止漏电和干扰，必须可靠接地。4.2.2 控制回路接线端子 控制回路接线端子分为两大类，即控制信号输入端子和输出信号端子。如图 4-1 所示。1控制信号输入端子 控制信号输入端子中，又可分为如下几种。（1）基本开关控制信号输入端子 ST F 正转启动端子。当 STF 闭合（ON）时正转，断开（OFF）时停止。STR 反转启动端子。当 STR闭合（ON）时反转，断开（OFF）时停止。当 STF 和 STR同时闭合（ON）时，相当于停止。JOG 点动方式选择端子。当 JOG闭合（ON）时，点动运行。STOP 启动保持端子。当 STO

11、P闭合（ON）时为启动自锁状态。此端子通过参数设置可有第二功能。（2）可编程控制信号端子 RH.、RM.、RL 多档转速选择端子。通过三个端子的不同组合，可选择多档转速控制。此端子通过参数设置可有第二功能。RT 第二加/减速时间选择端子。当 RT处于闭合（ON）时选择第二加速时间。（3）功能设定端子 MRS 输出停止端子。当 MRS处于闭合（ON）20ms以上时，变频器输出停止。用于电磁抱闸停止电动机或在系统发生故障时停止变频器的输出。RES 复位端子。RES闭合（ON）0.1s 以上然后断开，用于解除保护电路的保护状态。AU 电流输入选择端子。当 AU闭合（ON）时，变频器可用 DC 420

12、mA电流信号设定频率。此端子通过参数设置可有第二功能。功能接线组成掌握变频器主电路和控制回路接线及其工艺运用变频器操作模式进行各种参数设定目前变频器已经广泛应用于各种生产机械的拖动系统国内外厂商生产的变频器种类繁多但变频器的功能原理操作维护及注意事项基本相器简介三菱变频器是采用矢量控制技术原理和智能功率模块的高性能变频器其功率范围为为满足不同工业现场的应用推出了三个系列的变频器系列适用于一般生产机械系列适用于风机泵类负载系列适用于势能负载三菱系列变频器特控制的调速范围可达且低速运行时转速均匀逆变波形采用技术和智能型功率模块使变频器输出波形好低噪声抗干扰能力强主要功能具有停电减速停止功能控制功能

13、变频工频切换功能和顺序控制功能等具有符合国际标准的现场总线通 CS 瞬时停电再启动选择端子。CS处于闭合（ON）时，如果发生瞬时停电，变频器可自动再启动，出厂时设定为断开（OFF）。此端子通过参数设置可有第二功能。SD 输入信号公共端子（漏型）。PC 输入信号公共端子（源型）。（4）模拟频率给定信号端子 10E 频率设定电源 DC 10V 端子，允许负载电流 10mA。10 频率设定电源 DC 5V 端子，允许负载电流 10mA。2 模拟电压频率设定端子。输入 DC 05V或 010V时，所对应的变频器输出频率为 0fmax，输入电压与变频器输出频率成比例关系。4 模拟电流频率设定端子。输入

14、DC 420mA 电流时，所对应的变频器输出频率为 0fmax，输入电流与变频器输出频率成比例关系。1 辅助频率设定端子。5 频率设定公共端子。2控制信号输出端子 控制信号输出端子可分为报警信号输出端子和测量信号输出端子。（1）报警信号输出端子 A、B、C 异常输出端子。以继电器形式输出信号。正常工作状态时，BC导通，AC断开。当变频器出现故障发生异常情况时，BC断开、AC导通。可用来切断变频器电源及接通报警装置。允许负载为 AC 220V 0.3A、DC 30V 0.3A。RU N 变频器运行状态端子。变频器输出频率在启动频率以上时，输出信号为低电平，正在停止或直流制动时输出信号为高电平。允

15、许负载为 DC 24V 0.1A。SU 频率到达信号端子。当变频器输出频率到达设定频率的10%时，输出信号为低电平，正在加/减速或停车时输出信号为高电平。允许负载 DC 24V 0.1A。OL 过载报警输出端子。当失速保护功能动作时，输出信号为低电平，当失速保护功能解除时输出信号为高电平。允许负载 DC 24V 0.1A。功能接线组成掌握变频器主电路和控制回路接线及其工艺运用变频器操作模式进行各种参数设定目前变频器已经广泛应用于各种生产机械的拖动系统国内外厂商生产的变频器种类繁多但变频器的功能原理操作维护及注意事项基本相器简介三菱变频器是采用矢量控制技术原理和智能功率模块的高性能变频器其功率范

16、围为为满足不同工业现场的应用推出了三个系列的变频器系列适用于一般生产机械系列适用于风机泵类负载系列适用于势能负载三菱系列变频器特控制的调速范围可达且低速运行时转速均匀逆变波形采用技术和智能型功率模块使变频器输出波形好低噪声抗干扰能力强主要功能具有停电减速停止功能控制功能变频工频切换功能和顺序控制功能等具有符合国际标准的现场总线通IPF 欠电压保护输出端子。欠电压保护动作时输出信号为低电平。允许负载为 DC 24V 0.1A。此端子通过参数设置可有第二功能。FU 频率检测端子。输出频率在设定检测频率以上时输出信号为低电平。允许负载：DC 24V 0.1A。SE 输出公共端子。在使用 RU N、S

17、U、OL、IPF、FU端子时 SE 作为公共端子。（2）测量信号输出端子 FM 外接频率数字仪表端子。用于频率测量，外接数字频率计。AM 接频率模拟仪表端子。用于频率测量，输出 DC 0 10V 外接模拟频率计。PU 通讯接口。操作面板用于远距离操作时的通讯接口。也可用于与计算机或 PLC的通讯接口.4.3 变频器的操作模式 4.3.1 面板 PU操作模式 变频器的操作可用面板（PU）的键盘进行。这样可以直接在变频器面板的键盘上进行操作，也可以将操作面板摘下来，通过标准接口电路（RS232或RS485）功能接线组成掌握变频器主电路和控制回路接线及其工艺运用变频器操作模式进行各种参数设定目前变频

18、器已经广泛应用于各种生产机械的拖动系统国内外厂商生产的变频器种类繁多但变频器的功能原理操作维护及注意事项基本相器简介三菱变频器是采用矢量控制技术原理和智能功率模块的高性能变频器其功率范围为为满足不同工业现场的应用推出了三个系列的变频器系列适用于一般生产机械系列适用于风机泵类负载系列适用于势能负载三菱系列变频器特控制的调速范围可达且低速运行时转速均匀逆变波形采用技术和智能型功率模块使变频器输出波形好低噪声抗干扰能力强主要功能具有停电减速停止功能控制功能变频工频切换功能和顺序控制功能等具有符合国际标准的现场总线通 用电缆连接进行不同距离操作。如图 4-2 所示为三菱 FR-A540系列变频器FR-

19、DU04 型操作面板配置。其各键的功能如表 4-2 所示。表 4-2 FR-DU04 操作面板各键功能 按键名称 使用说明（MODE）键 模式选择键，用于选择操作模式和设定模式（SET）键 设定键，用于确定功能和参数的设定（上下）键 用于连续增减设定参数（FWD）键 正转键，用于给定正转指令（REV）键 反转键，用于给定反转指令（STOP/RESET）键 停止/复位键，用于停止或保护功能动作复位 FR-DU04 控制面板键盘主要功能是，设定变频器的运行频率及各项功能与参数，监视操作命令、运行参数及错误信息。显示屏和发光二极管的功能是，在功能预置时显示功能码和参数码，在运行过程中，用于显示操作命

20、令、运行参数及错误信息等。发光二极管用于显示参数的单位 Hz、V、A和工作状态（正转、反转）。这种模式不需要其他外接控制信号，直接在控制面板上操作即可。用户在选择面板 PU操作模式时，可通过操作模式选择功能参数 Pr.79=0 或 1 来实现。4.3.2 外部操作模式 外部操作模式通常在出厂时已经设定。也可通过功能与参数设定 Pr.79=2来实现。这种模式用外接启动开关和频率设定电位器来控制变频器的运行。如图 4-3 所示为外部操作电路。外接启动开关与变频器正转 STF、反转 STR连接。频率设定电位器与变频器的10、2、5 端子相连接。可输入 DC 010V、DC 05V模拟电压信号或 DC

21、 420mA 的模拟电流信号控制变频器输出频率，DC 10V、DC 5V、DC 20mA 所对功能接线组成掌握变频器主电路和控制回路接线及其工艺运用变频器操作模式进行各种参数设定目前变频器已经广泛应用于各种生产机械的拖动系统国内外厂商生产的变频器种类繁多但变频器的功能原理操作维护及注意事项基本相器简介三菱变频器是采用矢量控制技术原理和智能功率模块的高性能变频器其功率范围为为满足不同工业现场的应用推出了三个系列的变频器系列适用于一般生产机械系列适用于风机泵类负载系列适用于势能负载三菱系列变频器特控制的调速范围可达且低速运行时转速均匀逆变波形采用技术和智能型功率模块使变频器输出波形好低噪声抗干扰能

22、力强主要功能具有停电减速停止功能控制功能变频工频切换功能和顺序控制功能等具有符合国际标准的现场总线通应的变频器输出的最高频率。4.3.3 组合操作模式 外部操作模式与控制面板 PU组合操作，可按下列两种方法中的任意一种操作来控制变频器。1启动信号用外部信号设定 启动信号用外部信号设定，采用按扭，继电器、PLC等指令电器控制正转STF 和反转 STR。频率信号由面板 PU操作设定。这种模式的功能与参数设定通过 Pr.79=3 来实现。2启动信号用控制面板 PU设定 启动信号用控制面板 PU设定，采用外部频率设定电位器设定频率。这种模式的功能与参数设定通过 Pr.79=4 来实现。4.3.4 计算

23、机通讯模式 通过 RS485接口电路和通讯电缆可将变频器的 PU接口与 PLC、数字化仪表和计算机（称为上位机）相连接，实现数字化控制。当上位机的通讯接口为 RS232电路时，应加接一个 RS232与 RS485的转换器。计算机通讯模式可通过功能与参数设定 Pr.79=6 来实现。4.4 变频器常用控制功能与参数设定 变频器具有多种可供用户选择的控制功能，用户在使用前，需根据生产机械拖动系统的特点和要求对各种功能进行设置。这种预先设定功能参数的工作称为功能预置。准确细致地预置变频器的各项功能和参数，对于正确使用变频器和变频调速系统可靠的工作是至关重要的。4.4.1 功能与参数设置 用户在功能预

24、置时，首先确定系统所需要的功能，然后再预置功能所要求的参数。变频器操作手册中将各种功能化分为多个功能组,这些功能组的名功能接线组成掌握变频器主电路和控制回路接线及其工艺运用变频器操作模式进行各种参数设定目前变频器已经广泛应用于各种生产机械的拖动系统国内外厂商生产的变频器种类繁多但变频器的功能原理操作维护及注意事项基本相器简介三菱变频器是采用矢量控制技术原理和智能功率模块的高性能变频器其功率范围为为满足不同工业现场的应用推出了三个系列的变频器系列适用于一般生产机械系列适用于风机泵类负载系列适用于势能负载三菱系列变频器特控制的调速范围可达且低速运行时转速均匀逆变波形采用技术和智能型功率模块使变频器

25、输出波形好低噪声抗干扰能力强主要功能具有停电减速停止功能控制功能变频工频切换功能和顺序控制功能等具有符合国际标准的现场总线通称即是功能代码的范围，详见表 4-3。1功能码 表示各种功能的代码称为功能码，如三荾 FR540 系列变频器中，“Pr79”为功能码，表示操作模式选择功能。2参数码 表示各种功能所需要的参数代码，称为参数码。如”Pr.79”功能码确定后，再置“2”即“Pr.79=2”说明选择了外部操作模式，“2”即为参数码。表 4-3 功能组代码范围 序列号 功能组名称 功能码范围 1 基本功能 Pr.0 Pr.9 2 标准运行功能 Pr.10 Pr.37 3 输出端子功能 Pr.41

26、Pr.43 4 第二功能 Pr.42 Pr.50 5 显示功能 Pr.52 Pr.56-6 自动再起动功能 Pr.57 Pr.58 7 附加功能 Pr.59 8 运行选择功能 Pr.60 Pr.79 9 电动机参数选择功能 Pr.80 Pr.96 10 V/F 调整功能 Pr.100 Pr.109 11 第三功能 Pr.110 Pr.116 12 通讯功能 Pr.117 Pr.124 13 PID 调节功能 Pr.128 Pr.134 14 变频与工频切换功能 Pr.135 Pr.139 15 齿隙功能 Pr.140 Pr.143 16 显示功能 Pr.144 17 电流检测 Pr.150 P

27、r.153 18 端子安排功能 Pr.180 Pr.195 19 程序运行 Pr.200 Pr.230 功能接线组成掌握变频器主电路和控制回路接线及其工艺运用变频器操作模式进行各种参数设定目前变频器已经广泛应用于各种生产机械的拖动系统国内外厂商生产的变频器种类繁多但变频器的功能原理操作维护及注意事项基本相器简介三菱变频器是采用矢量控制技术原理和智能功率模块的高性能变频器其功率范围为为满足不同工业现场的应用推出了三个系列的变频器系列适用于一般生产机械系列适用于风机泵类负载系列适用于势能负载三菱系列变频器特控制的调速范围可达且低速运行时转速均匀逆变波形采用技术和智能型功率模块使变频器输出波形好低噪

28、声抗干扰能力强主要功能具有停电减速停止功能控制功能变频工频切换功能和顺序控制功能等具有符合国际标准的现场总线通20 多段速度运行 Pr.231 Pr.239 4.4.2 频率给定功能 在变频调速系统中，要调节变频器的输出频率，首先向变频器提供改变频率的信号。这个信号称为频率给定信号。1面板给定方式 通过变频器操作面板的键盘进行频率参数的给定设置，称为面板给定方式。这种方式不需要外部接线，属于数字量给定方式，频率设置精度较高。面板操作设定频率如图 4-4 所示。具体操步骤如下：（1）按“MODE”键切换到频率设定模式；（2）用“增/减”键将给定频率至所需的数值；（3）用“SET”键写入给定频率。

29、2外部给定方式 用变频器的输入端子输入频率给定信号来调节变频器输出频率的方式，称为外部给定方式。这种方式属于模拟量给定方式。这种方式与数字量给定方式相比，其频率精度略低。（1）电压信号给定 以直流电压大小作为给定信号，称为电压给定信号，用“Ug”表示。给定范围：DC 05V、DC 010V。电压给定信号功能设定：Pr.73 参数设定范围：Pr.73=0 05V Pr.73=1 010V 电位器给定 电压信号源由变频器内部直流电源“10、10E”端子（5V或 10V）提供，功能接线组成掌握变频器主电路和控制回路接线及其工艺运用变频器操作模式进行各种参数设定目前变频器已经广泛应用于各种生产机械的拖

30、动系统国内外厂商生产的变频器种类繁多但变频器的功能原理操作维护及注意事项基本相器简介三菱变频器是采用矢量控制技术原理和智能功率模块的高性能变频器其功率范围为为满足不同工业现场的应用推出了三个系列的变频器系列适用于一般生产机械系列适用于风机泵类负载系列适用于势能负载三菱系列变频器特控制的调速范围可达且低速运行时转速均匀逆变波形采用技术和智能型功率模块使变频器输出波形好低噪声抗干扰能力强主要功能具有停电减速停止功能控制功能变频工频切换功能和顺序控制功能等具有符合国际标准的现场总线通如图 4-3 所示。给定信号从电位器滑动触头经变频器输入端子 2 输入。这种方式下，调节电位器可达到调节频率的目的。直

31、接电压给定 如图 4-5 所示，由外部控制仪表或传感器输出的控制电压直接向变频器频率设定端子“2”、“5”输入直流电压信号。辅助给定 辅助给定信号与主给定信号相迭加，取其代数和，起到调节变频器输出频率的辅助作用。端子“1”为辅助给定端子。（2）电流信号给定 以直流电流的大小作为给定信号，称电流信号给定。将电流选择端子“AU”与公共端子“SD”接通闭合，即选择了电流信号给定方式。在远距离控制中，由外部控制仪表或传感器给定电流信号，范围是 DC 420mA。其中“零信号”为 4mA，它是为了检查电路是否正常工作。在进行测量时，如果有 4mA 电流，说明电流给定电路工作正常，如图 4-6（a）所示。

32、如果给定电流信号是 0mA,说明电流给定电路发生故障.如图 4-6（b）所示。这样就区分了零信号与无信号的意义。控制仪表或传感器输出的 420mA电流信号接至给定频率输入端“4”和公共端子“5”之间。功能接线组成掌握变频器主电路和控制回路接线及其工艺运用变频器操作模式进行各种参数设定目前变频器已经广泛应用于各种生产机械的拖动系统国内外厂商生产的变频器种类繁多但变频器的功能原理操作维护及注意事项基本相器简介三菱变频器是采用矢量控制技术原理和智能功率模块的高性能变频器其功率范围为为满足不同工业现场的应用推出了三个系列的变频器系列适用于一般生产机械系列适用于风机泵类负载系列适用于势能负载三菱系列变频

33、器特控制的调速范围可达且低速运行时转速均匀逆变波形采用技术和智能型功率模块使变频器输出波形好低噪声抗干扰能力强主要功能具有停电减速停止功能控制功能变频工频切换功能和顺序控制功能等具有符合国际标准的现场总线通4.4.3 变频器特定频率功能和意义 变频器中有多种代表着不同意义的特定频率名称，这对用户正确使用变频器具有非常重要的意义。1给定频率和输出频率（1）给定频率 与给定信号相对应的设定频率称为给定频率。用“fG”表示。（2）输出频率 变频器实际输出的频率称为输出频率,用“fX”表示。为改善变频调速后异步电动机的机械特性，变频器设置了一些补偿功能。如转矩补偿、矢量控制等功能。这些补偿功能会直接或

34、间接地对变频器输出频率在给定频率的基础上进行调整。因此，由于受到各种补偿功能的影响，变频器的输出频率 fX并不一定等于给定频率 fG。2基本频率与最大频率（1）基本频率 与变频器最大输出电压所对应的频率称为基本频率，用“fB”表示。如图4-7 所示，基本频率的大小与给定无关，通常，基本频率 fB与电动机额定频率fN相等。（2）最大频率 与最大给定信号相对应的变频器输出频率，称为最大频率，用“fmax”表示，如图 4-8 所示。3上限频率与下限频率（1）上限频率 与生产机械所要求的最高转速相对应的频率，称上限频率，用“fH”表示。如图 4-9 所示。例如：某机床要求的最高转速是 300r/min

35、，相应的电动机转速是1200r/min，则与此相对应的运行频率是上限频率 fH。采用模拟量给定方式，功能接线组成掌握变频器主电路和控制回路接线及其工艺运用变频器操作模式进行各种参数设定目前变频器已经广泛应用于各种生产机械的拖动系统国内外厂商生产的变频器种类繁多但变频器的功能原理操作维护及注意事项基本相器简介三菱变频器是采用矢量控制技术原理和智能功率模块的高性能变频器其功率范围为为满足不同工业现场的应用推出了三个系列的变频器系列适用于一般生产机械系列适用于风机泵类负载系列适用于势能负载三菱系列变频器特控制的调速范围可达且低速运行时转速均匀逆变波形采用技术和智能型功率模块使变频器输出波形好低噪声抗

36、干扰能力强主要功能具有停电减速停止功能控制功能变频工频切换功能和顺序控制功能等具有符合国际标准的现场总线通若给定信号是 05V的直流电压信号，则给定频率对应为 050Hz。如果上限频率设定为 fH=40Hz，在给定电压大于 4V以后，变频器的输出频率都将保持 40Hz。上限频率的功能设定：Pr,1 参数设定范围：0120Hz（2）下限频率 与生产机械所要求的最低转速相对应的频率，称为下限频率，用“fL”表示。某机床要求的最低转速是 100r/min，相应的电动机转速是 400r/min，则与此相对应的运行频率是下限频率 fL。（3）上限频率与最大频率的关系 上限频率是根据拖动系统需要设定的最大

37、运行频率，它并不是变频器能够输出的最高频率。当 fH fmax时，变频器能够输出的最高频率由最大频率 fmax决定，上限频率将不起作用。当 fH fmax时，变频器能够输出的最高频率由上限频率 fH决定。4回避频率（1）机械谐振与消除 任何机械都有其固有频率，它取决于机械的结构、质量等方面的因素。机械在运行过程中，振动频率与运行转速有关。在拖动系统无级调速中，当机械的转速频率与机械的固有频率相等时，将引起机械共振。此时机械振幅较大，有导致机械磨损和损坏的可能。消除共振方法有二,一是改变机械的固有频率，但这种方法可能性极小。二是跳开可能导致发生共振的频率。在变频调速系统中，使拖动系统跳跃可能引起

38、共振的转速频率。这个跳跃段的频率称为回避频率。功能接线组成掌握变频器主电路和控制回路接线及其工艺运用变频器操作模式进行各种参数设定目前变频器已经广泛应用于各种生产机械的拖动系统国内外厂商生产的变频器种类繁多但变频器的功能原理操作维护及注意事项基本相器简介三菱变频器是采用矢量控制技术原理和智能功率模块的高性能变频器其功率范围为为满足不同工业现场的应用推出了三个系列的变频器系列适用于一般生产机械系列适用于风机泵类负载系列适用于势能负载三菱系列变频器特控制的调速范围可达且低速运行时转速均匀逆变波形采用技术和智能型功率模块使变频器输出波形好低噪声抗干扰能力强主要功能具有停电减速停止功能控制功能变频工频

39、切换功能和顺序控制功能等具有符合国际标准的现场总线通（2）回避频率的设置方法 通过设置可能发生谐振的频率区域上下限来实现跳跃，发生谐振频率区域的下限频率 fL，是频率上升过程中开始进入发生谐振频率区域的频率。其上限频率 fH，是频率上升过程中退出谐振区域的频率。三菱 FRA540系列变频器可设置三个回避频率区域，如图 4-10 所示。国产变频器有的设置多个区域。回避频率功能设置：Pr31、Pr32、Pr33、Pr34,Pr35、Pr36 参数设置范围：0400Hz 4.4.4 起动控制功能 变频器控制的交流异步电动机起动应遵循以下两个原则，一是电动机的输出转矩大于负载转矩。二是系统的工作点频率

40、大于变频器设定的最大起动频率。1起动频率 起动电流不超过变频器与电动机的允许值，且满足拖动系统控制要求，这是选择并设定起动频率的原则。（1）起动频率的设定 起动频率是指电动机开始起动时的频率，用“fS”表示。可以从 fS=0 Hz开始。但对于惯性较大或磨擦转矩较大的负载，为容易起动，起动时需要有合适的机械冲击力，可根据预置起动频率，使电动机在该频率下直接起动。如图 4-11 所示。起动频率功能设定：Pr.13 参数设定范围：060Hz（2）起动前的直流制动 如果系统在起动时，电动机已经有一定的转速，则需要在起动前进行直流制动，以保证拖动系统安全可靠地从零开始运行。2升速和降速时间 功能接线组成

41、掌握变频器主电路和控制回路接线及其工艺运用变频器操作模式进行各种参数设定目前变频器已经广泛应用于各种生产机械的拖动系统国内外厂商生产的变频器种类繁多但变频器的功能原理操作维护及注意事项基本相器简介三菱变频器是采用矢量控制技术原理和智能功率模块的高性能变频器其功率范围为为满足不同工业现场的应用推出了三个系列的变频器系列适用于一般生产机械系列适用于风机泵类负载系列适用于势能负载三菱系列变频器特控制的调速范围可达且低速运行时转速均匀逆变波形采用技术和智能型功率模块使变频器输出波形好低噪声抗干扰能力强主要功能具有停电减速停止功能控制功能变频工频切换功能和顺序控制功能等具有符合国际标准的现场总线通（1）

42、升速时间 生产机械运在行过程中，升速/降速均属于从一种状态转变到另一种状态的过渡过程。如图 4-12 所示。在起动过程中，变频器的输出频率 fX由 0 Hz上升到给定频率 fG所需的时间，称为升速时间，如图 4-12 所示。对于升速过程，时间越短越好，但升速时间越短，越容易引起过电流，这是升速过程中的矛盾。因此，在不过流的前提下，应尽量缩短升速时间。升速时间功能设定：Pr.7 参数设定范围：Pr.20=0 03600s，Pr.20=1 0360s（2）降速时间 在减速停车过程中，变频器输出频率 fX由给定频率 fG减小到 0 Hz所需的时间，称为降速时间，如图 4-12 所示。电动机在降速过程

43、中，有时会处于再生发电状态。再生电能回馈到变频器的直流电路，产生泵生电压，使变频器的中间直流环节直流电压升高。而且降速时间越短,泵生电压越高，越容易损坏整流和逆变器。在考虑设备承受泵生电压能力和提高生产效率的前提下，应尽量缩短降速时间。降速时间功能设定：Pr.8 参数设定范围：Pr.20=0 03600s，Pr.20=1 0360s 3升速/降速方式 工程实践中，根据不同的工作场合对电动机起动和停止有不同的要求。因此，升速和降速有三种控制方式。（1）线性方式 频率与时间呈直线关系，如图 4-13 所示，多数负载可设置这种方式。线性方式功能设定：Pr.29=0（2）S 型 A方式 在开始和结束阶

44、段，升速/降速比较缓慢,如图 414（a）所示。这种方功能接线组成掌握变频器主电路和控制回路接线及其工艺运用变频器操作模式进行各种参数设定目前变频器已经广泛应用于各种生产机械的拖动系统国内外厂商生产的变频器种类繁多但变频器的功能原理操作维护及注意事项基本相器简介三菱变频器是采用矢量控制技术原理和智能功率模块的高性能变频器其功率范围为为满足不同工业现场的应用推出了三个系列的变频器系列适用于一般生产机械系列适用于风机泵类负载系列适用于势能负载三菱系列变频器特控制的调速范围可达且低速运行时转速均匀逆变波形采用技术和智能型功率模块使变频器输出波形好低噪声抗干扰能力强主要功能具有停电减速停止功能控制功能

45、变频工频切换功能和顺序控制功能等具有符合国际标准的现场总线通式适用于电梯、传送带等机械的升速过程。S 型 A方式功能和参数设定：Pr.29=1（3）S 型 B方式 在两个频率 f1，f2之间提供一个 S 型 A升速/降速曲线，如图 414（b）所示。具有缓解升速/降速过程中的振动作用。S 型 B方式功能和参数设定：Pr.29=2 4.4.5 制动控制功能 1电动机的停车 电动机自然停车有两种情况，一是变频器按照设置的降速时间和方式逐步降低输出频率，使电动机转速随之下降，直至停止；二是变频器输出电压为零，也就是切断电动机电源，电动机转速随时间而下降，直至停止。但由于转子本身惯性，不能马上停止。从

46、生产工艺和安全考虑，有的拖动系统需要电动机及时准确的停车。这就需要实施对电动机的制动控制。2再生制动 变频器按照设置的降速时间和方式逐步降低输出频率时，由于负载的惯性，电动机转子转速有时会超过同步转速，使得电动机进入再生发电状态。转子受到反向力矩作用，起到制动作用，称为再生制动。与此同时，电动机的再生电能回馈到变频器直流电路，产生泵生电压。3再生电能的处理 如果采用有源逆变器，将电动机再生制动时产生的能量回馈到交流电网，能够避免由于泵生电压过高而损坏变频器。采用变频器制动单元中的制动电阻来消耗电动机再生电能的制动方式，称能耗制动。小功率变频器的制动单元和制动电阻都置于变频器内部。采用能耗制动时

47、，在内部电阻容量不够情况下须外接制动电阻，FR-A540型变频器P/+、PR为外接制动电阻接线端子。4直流制动（1）直流制动原理 功能接线组成掌握变频器主电路和控制回路接线及其工艺运用变频器操作模式进行各种参数设定目前变频器已经广泛应用于各种生产机械的拖动系统国内外厂商生产的变频器种类繁多但变频器的功能原理操作维护及注意事项基本相器简介三菱变频器是采用矢量控制技术原理和智能功率模块的高性能变频器其功率范围为为满足不同工业现场的应用推出了三个系列的变频器系列适用于一般生产机械系列适用于风机泵类负载系列适用于势能负载三菱系列变频器特控制的调速范围可达且低速运行时转速均匀逆变波形采用技术和智能型功率

48、模块使变频器输出波形好低噪声抗干扰能力强主要功能具有停电减速停止功能控制功能变频工频切换功能和顺序控制功能等具有符合国际标准的现场总线通当变频器的输出频率接近为零，电动机的转速降低到一定数值时，变频器改为向异步电动机定子绕组中通入直流电，形成静止磁场。此时，电动机处于能耗制动状态，转动着的转子切割该静止磁场而产生制动转矩，使电动机迅速停止。由于旋转系统存储的动能转换成电能，并以热损耗的形式消耗于异步电动机的转子回路中。为防止电动机减速过程中所形成的再生发电制动以及直流制动过程中电动机发热，需串入制动单元与制动电阻，这种方法，称为直流制动。对于大惯性负载来说，仅靠负载转矩或磨擦转矩制动停机，常常

49、是停不住的，且停机后还会出现“爬行”现象。如果采用直流制动，可实现快速停机，消除“爬行“现象。对于某些要求快速停车的拖动系统，因减速时间太短会引起过高泵生电压，也有必要引入直流制动。（2）直流制动功能设置 直流制动动作频率 fDB 大多数情况下，直流制动是和再生制动配合使用的，首先用再生制动方式，使电动机转速降至较低，然后切换成直流制动使电动机迅速停机，与此切换时所对应的频率称为直流制动动作频率 fDB，如图 4-15 所示。负载要求制动时间越短，则动作频率 fDB越高。直流制动动作频率功能设定：Pr.10 参数设定范围：0120Hz 直流动作电压 UDB 在定子绕组上施加直流电压的大小，为电

50、源电压的百分比。它决定了直流制动的强度，如图 4-15 所示。直流动作电压功能设定：Pr.12 参数设定范围：030%功能接线组成掌握变频器主电路和控制回路接线及其工艺运用变频器操作模式进行各种参数设定目前变频器已经广泛应用于各种生产机械的拖动系统国内外厂商生产的变频器种类繁多但变频器的功能原理操作维护及注意事项基本相器简介三菱变频器是采用矢量控制技术原理和智能功率模块的高性能变频器其功率范围为为满足不同工业现场的应用推出了三个系列的变频器系列适用于一般生产机械系列适用于风机泵类负载系列适用于势能负载三菱系列变频器特控制的调速范围可达且低速运行时转速均匀逆变波形采用技术和智能型功率模块使变频器