变频器基础手册应用

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1、非同步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那麽磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用於风机、泵类节能型变频器。频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。采用变频器运转，随著电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为125%-200%)。用工频电源直接起动时，起动电流为6-7倍，因此，将产生机械电气上的冲击

2、。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2-1.5倍，起动转矩为70%-120%额定转矩；对於带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中，由於电容器的容量和耐压的关系，通用变频器的再生制动力约为额定转矩的10%-20%。如采用选用件制动单元，可以达到50%-100%。变频器与电动机间不宜装设接触器装设于变频器和电动机间的接触器在电动机运行时通断，将产生操作过电压，对变频器造成损害，因此，用户手册要求原则上不要在变频器与电动机之间装设接触器。但是，当变频器用于下列情况时，仍有必要设置：当用

3、于节能控制的变频调速系统时常工作于额定转速，为实现经济运行需切除变频器时。参与重要工艺流程，不能长时间停运，需切换备用控制系统以提高系统可靠性时。一台变频器控制多台电动机（包括互为备用的电动机）时。变频器输出侧设置电磁时，设计外围电路应避免接触器在变频器有输出时动作，任何时候严禁将电源接入变频器输出端。当变步器选用外部热继电器进行电动机过载保护时，热继电器应装设于变频器输出侧，常见的装于输入侧的方案起不到保护作用（变频器的变频变压特性使 其低频时输入电流远远小于输出电流）。过载保护应根据设备工艺要求情况，采用变频器停止命令（断开CM）或空转停车（断开BX）命令实现停车，不宜通过电源接触器实现。

4、控制线路规范接线: 使用屏蔽线，并且屏蔽层靠近变频器的一端应接控制电路的公共端(com)，而不要接到变频器的地端(e)或大地，屏蔽层的另一端应悬空。 接地措施: 变频器控制柜应装有公共接地母线，电源地及其它电路的地都应接公共接地端。变频器本身的接地端不能作为公共接地端。电动机电缆(四芯电缆)中地线的两端应分别接到变频器接地端和电动机接地端。关于变频器PID 调节的一些总结及说明工业控制 2009-05-11 10:15:54 阅读73 评论1 字号：大中小 变频恒压供水设备的基本要求是保持供水管道内的压力恒定，系统的工作过程如下：假设：P 为目标信号（设定压力值或预设给定值）F 为压力变送器的

5、反馈信号， 则：变频器的输出频率fx 的大小由合成信号（F、P）决定如果压力反馈信号F 超过了目标值P，即F P （P F） 0 变频器的输出频率fx 电动机的转速nx 管道的压力F 直到与所需求的目标压力相符（ F P）为止。反之，如果管道的压力值F 低于目标值P，即F 0 变频器的输出频率fx 电动机的转速nx 管道的压力F 直到与所需求的目标压力相符（ F P）为止。 上述的工作过程存在着一个矛盾：一方面，我们要求供水管道内的实际压力应无限的接近目标压力，就是说P F 0 ；另一个方面，变频器的输出频率fx 又是由F 与P 相减的结果来决定的，可以想象，如果我们把（P F） 直接作为给定

6、信号的话，系统将是无法工作的。解决上述矛盾的方法是：将（P F） 进行放大后，再作为频率给定信号：G = KP(P F)在该表达式中，由于G 是（P F）成正比的放大的结果，故称为比例放大环节，显然 KP 越大，则（P F） = G/ KP 越小，F 越接近P。这里要说明一下，F 只能是无限接近于P，却不能等于P。就是说P 与F 之间总会有一个差值。也就是我们常说的静差用（）表示，不用说，静差值应该越小越好。显然，比例增益 （KP）越大，静差值（）越小。因此，我们都是直接预置比例增益（KP）的。但是，比例增益的引入，又出现了新的矛盾，为了减小静差，我们会尽量的增大比例增益，但由于系统有惯性，因

7、此比例增益（KP）太大了，又容易引起被控量（压力）忽大忽小，形成振荡。 引入积分环节的目的是：（1） 使给定信号G 的变化与乘积KP(P F) 对时间的积分成正比，意思是说，尽管KP(P F) 一下子增大或减小了许多，但是G 只能在“积分时间”内逐渐的增大或减小，从而减慢了G 的变化速度，防止了振荡。积分时间越长，G 的变化越慢。（2） 只要偏差不消除（P F） 0 积分就不会停止，从而能有效的消除静差。因为积分环节是在比例增益较大时用于防止振荡的故两者总是同时应用而称为PI 调节。但是积分时间太长，又会发生被控量（供水管道的压力）急剧变化时，难以迅速恢复的情况，也就是说当管道内的压力发生急剧

8、的降低或增高时KP(P F) 一下子增大或减小许多，但是G 只能在积分时间内逐渐的增大或减小。所以，变频器的输出频率fx 也只能在积分时间内变化，积分时间越长，fx 的变化越慢，也就是说变频器的反应速度越慢。 变频器中的PI 调节功能的预置： （1） 预置PI 功能，预置的内容是：变频器的PI 功能是否有效。这是十分重要的，因为变频器的PI 调节功能有效后，许多功能将发生变化，主要有： a、 升降速过程将完全取决于P、I 数据所决定的动态响应过程，而原来预置的“升速时间和降速时间”将不在起作用。 b、频率给定输入端输入的将不在是频率给定信号，大多数的变频器变成为目标给定信号。 （2） 目标值的

9、预置，PI 调节的根本依据是反馈量与目标值之间进行比较的结果。因此准确的预置目标是十分重要的，主要有以下两种方法： a、 面板输入式。只需要通过键盘输入目标值即可（我们最常用的方式）目标值的确定方法通常是：目标压力与压力传感器量程之比的百分数。例如，供水管道的压力为0.3MPa（目标压力值）所用的压力表的量程是0 1.0 MPa .则目标值设定为30%（0.3MPa ）。 b、外接给定方式：由外接电位器进行预置，调节起来比较方便。 （3）当变频器按照PI 调节器规律运行时，有两个特点需要注意： a、 变频器的输出频率fx 只能根据供水管道的实际压力（F）与目标压力值（P）比较后的结果进行调整，

10、所以，频率的大小与被控量（压力）之间并无对应关系 b、变频器的输出频率fx 始终处于调整状态，因此其数值常不稳定。案例变频器老是跳硬件保护“OCU1”故障，我静态测试机器无问题，主线路、控制线路也完好。我用万用表量零线和地线是通的，问电工才知道他们工厂的零地是共用的。一般变频器接地时，如果零线与地线共用的话，最好另处取地线，把地线取下后故障解除。 故障分析：因为该厂的零线与地线是共用的，变频器接地线也等于接了零线，零线一般会传播干扰信号。而变频器报“OCU1”故障有如下几种情况：1。变频器三相输出侧有短路现象；2。逆变模块损坏；3。外部干扰信号进入变频器。 由于第一与第二种原因正常排除，就只有

11、第三种外部干扰信号，干扰信号是从地线进入的，把地线拆除，切断干扰源。变频器恢复正常。 保护接地与保护接零TT系统通常适用于农村公用低压电力网，该系统属于保护接地中的接地保护方式；TN系统（TN系统又可分为TN-C、TN-C-S、TN-S三种）主要适用于城镇公用低压电力网和厂矿企业等电力客户的专用低压电力网，该系统属于保护接地中的接零保护方式。 保护接地适用于中性点不直接接地的高低压电网或采取了其他保护措施的低压电网， 保护接零适用于中性点直接接地的低压电网。屏蔽层接地单端接地对低频噪声干扰效果比较好，对高频噪声段几乎没作用。而两端接地则不同。问题在于如果两端接地比较远的话，会出现电压差，这时两

12、端接地点之间要接等电势导体，这个接起来比较烦，所以平时用的时候都是一端接地。通用变频器过压故障及排除通用变频器过流故障及排除互感器电流互感器极性的一般采用减极性原则标注，即：一、二次绕组中的电流在铁心中产生的磁通方向相反。如图所示，则L1与K1为一对同极性端子。电流互感器在电路中的符号如下图所示，用“TA”来表示,一次绕组一般用表示，一次绕组和二次绕组分别标记 “”的两个端子为同名端或同极性端。1）一次绕组和被测电路串联，而二次绕组应和连接的所有测量仪表、继电保护装置或自动装置的电流线圈串联，同时要注意极性的正确性，一次绕组与二次绕组之间应为减极性关系，一次电流若从同名端流入，则二次电流应从同

13、名端流出。 2）电流互感器二次侧所接负载是测量仪表、继电器的电流线圈等，它们匝数少、阻抗小，电流互感器在正常运行状态下近似于短路状态。 3）电流互感器的二次绕组绝对不允许开路。当二次绕组开路时，将在二次侧产生超过正常值几十倍的磁通，结果会使铁芯过热而损坏互感器。同时，在二次绕组上产生过电压，将危及人身和设备安全。因此，为了防止二次绕组开路，规定在二次回路中不准装熔断器等开关电器。如果在运行中必须拆除测量仪表或继电器及其他工作时，应首先将二次绕组短路。 4）电流互感器的二次侧必须可靠接地，但接地点只允许有一个。电压互感器是一种小型的降压变压器 ，一次绕组并接于电力系统一次回路中，其二次绕组并接了

14、测量仪表。1）电压互感器二次侧不允许短路。由于电压互感器内阻抗很小，若二次回路短路时，会出现很大的电流，将损坏二次设备甚至危及人身安全。电压互感器可以在二次侧装设熔断器以保护其自身不因二次侧短路而损坏。在可能的情况下，一次侧也应装设熔断器以保护高压电网不因互感器高压绕组或引线故障危及一次系统的安全。 2），电压互感器二次绕组必须有一点接地。因为接地后，当一次和二次绕组间的绝缘损坏时，可以防止仪表和继电器出现较高压以致可能危及安全。 编码器旋转编码器是一种光电式旋转测量装置，它将被测的角位移直接转换成数字信号（高速脉冲信号）。编码器如以信号原理来分，有增量型编码器，绝对型编码器。我们通常用的是增量型编码器，可将旋转编码器的输出脉冲信号直接输入给PLC，利用PLC的高速计数器对其脉冲信号进行计数，以获得测量结果。不同型号的旋转编码器，其输出脉冲的相数也不同，有的旋转编码器输出A、B、Z三相脉冲，有的只有A、B相两相，最简单的只有A相。编码器有5条引线，其中3条是脉冲输出线，1条是COM端线，1条是电源线（OC门输出型）。编码器的电源可以是外接电源，也可直接使用PLC的DC24V电源。电源“-”端要与编码器的COM端连接，“+ ”与编码器的电源端连接。编码器的COM端与PLC输入COM端连接，A、B、Z两相脉冲输出线直接