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變頻器參數(shù)及頻率給定(二)

已有62040次閱讀2017-11-29標(biāo)簽:
       在變頻調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用中要調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率,必須首先向變頻器提供改變頻率的信號(hào),這個(gè)信號(hào),稱為頻率給定信號(hào),也有稱為頻率指令信號(hào)或頻率參考信號(hào)的。所謂給定方式,就是調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率的具體方法,也就是提供給定信號(hào)的方式�?捎煽刂票P、端子臺(tái)、微機(jī)聯(lián)網(wǎng)三種方式設(shè)置頻率,通常只用控制盤和端子臺(tái)兩種方式。但兩種方式也要有所選擇,如VF61變頻器用控制盤時(shí)選擇DIR模式,用端子臺(tái)操作時(shí)選擇REM模式,否則在DIR模式下端子臺(tái)不能操作,在REM模式下控制盤不能操作。當(dāng)用控制盤操作時(shí),在控制盤上設(shè)置一個(gè)頻率,電動(dòng)機(jī)就以一個(gè)固定頻率旋轉(zhuǎn),若想改變轉(zhuǎn)速需再重新設(shè)置一個(gè)頻率,對(duì)于通用型變頻器來(lái)說(shuō)有以下幾種頻率給定方式。
 
 
 
(1)面板給定方式
     通過變頻器面板上的鍵盤或電位器進(jìn)行頻率給定(即調(diào)節(jié)頻率)的方式,稱為面板給定方式,用變頻器操作面板進(jìn)行頻率設(shè)置,只需操作面板上的上升、下降鍵,就可以實(shí)現(xiàn)頻率的設(shè)置。該方法不需要外部接線,方法簡(jiǎn)單,頻率設(shè)置精度高,屬數(shù)字量頻率設(shè)置方式,適用于單臺(tái)變頻器的頻率設(shè)置。部分變頻器在面板上設(shè)置了電位器,頻率大小也可以通過電位器來(lái)調(diào)節(jié)。電位器給定屬于模擬量給定,頻率設(shè)置精度稍低。
 
    多數(shù)變頻器在面板上并無(wú)給定電位器,變頻器說(shuō)明書中所說(shuō)的面板給定,實(shí)際就是鍵盤給定。變頻器的面板通常可以取下,通過延長(zhǎng)線安置在用戶操作方便的地方。采用哪一種給定方式,須通過功能預(yù)置來(lái)事先決定。
 
(2)外部給定方式
    從變頻器的輸入端子輸入頻率給定信號(hào),來(lái)調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率的大小,稱為外部給定,或遠(yuǎn)控給定。主要的外部給定方式有:
 
    ①外接模擬量給定。通過變頻器的外接給定端子輸入模擬量信號(hào)(電壓或電流)進(jìn)行給定,并通過調(diào)節(jié)給定信號(hào)的大小來(lái)調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率。模擬量給定信號(hào)的種類有:
 
    使用電壓端子;以電壓大小作為給定信號(hào)。給定信號(hào)的范圍有:0~10V、2~10V、0~±10V、0~5V、1~5V、0~±5V等。
 
    使用電流端子;以電流大小作為給定信號(hào)。給定信號(hào)的范圍有:0~20mA、4~20mA等。
 
    可以任意設(shè)置其中的一種或多種輸入,變頻器內(nèi)部用10位以上的A/D把它轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。應(yīng)用這種方式設(shè)置變頻器的運(yùn)行頻率可以實(shí)現(xiàn)外控操作,且在現(xiàn)場(chǎng)可以實(shí)時(shí)修改,但模擬量在傳輸過程中易受干擾,特別是電壓信號(hào),更易受干擾,造成系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定。
 
    ②外接數(shù)字量給定。通過變頻器的外接給定端子輸入開關(guān)信號(hào)進(jìn)行給定,這種設(shè)置頻率的方式,各種品牌的變頻器叫法不一,如ABB變頻器叫電動(dòng)電位器,而富士變頻器叫上升/下降功能等,實(shí)際上就是利用變頻器本身的多功能數(shù)字輸入端子來(lái)改變變頻器的運(yùn)行頻率,且升/降速的速率可調(diào)。
 
    ③外接脈沖給定。通過變頻器的外接給定端子輸入脈沖序列進(jìn)行給定。
 
    ④通信給定。由PLC或計(jì)算機(jī)通過變頻器的通信接口進(jìn)行頻率給定,這種以串行通信的方式設(shè)置變頻器的運(yùn)行頻率在變頻調(diào)速系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛,常見的有RS-485或CAN總線等。
 
    ⑤編程給定。當(dāng)使用控制端子X1、X2、……時(shí),設(shè)置對(duì)應(yīng)的各自頻率。
當(dāng)然,在通用型變頻器的頻率設(shè)置方式中,常見的是以上幾種給定方式也并非獨(dú)立存在,它們可以組合使用,例如ABB800系列變頻器在設(shè)置頻率時(shí)就可以用模擬量的代數(shù)和,多個(gè)模擬量的最大值,多個(gè)模擬量的最小值,模擬量的乘積,模擬量與通信量的和等多種組合方式,在使用中,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,靈活運(yùn)用。
 
(3)選擇給定方式的一般原則
    在選擇給定方式時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇面板給定方式,因?yàn)槊姘褰o定不需要外部接線,方法簡(jiǎn)單,頻率設(shè)置精度高。并且變頻器的操作面板包括鍵盤和顯示屏,而顯示屏的顯示功能十分齊全,但在實(shí)際工程應(yīng)用中由于受聯(lián)接線長(zhǎng)度的限制時(shí),可選擇外部給定方式,但應(yīng)優(yōu)先選擇數(shù)字量給定。因?yàn)椋?/div>
 
   ①數(shù)字量給定時(shí)頻率精度高。
 
   ②數(shù)字量給定通常用觸點(diǎn)操作,非但不易損壞,且抗干擾能力強(qiáng)。
 
   在給定信號(hào)選擇上應(yīng)優(yōu)先選擇電流信號(hào),因?yàn)殡娏餍盘?hào)在傳輸過程中,不受線路電壓降、接觸電阻、雜散的熱電效應(yīng)以及感應(yīng)噪聲的影響,抗干擾能力較強(qiáng)。但由于電流信號(hào)電路比較復(fù)雜,故在距離不遠(yuǎn)的情況下,仍以選用電壓給定方式居多。
 
(4)頻率給定異�,F(xiàn)象
   變頻器在采用外部模擬量或數(shù)字量給定時(shí),因接線或電磁干擾等因素會(huì)出現(xiàn)以下異�,F(xiàn)象:
 
   ①給定信號(hào)丟失。當(dāng)外接模擬給定信號(hào)因電路接觸不良或斷線而丟失時(shí),變頻器需對(duì)處理方式作出選擇,如,是否停機(jī);繼續(xù)運(yùn)行;在多大頻率下運(yùn)行等。
 
    ②給定信號(hào)小于最低頻率。有的負(fù)載在頻率很低時(shí)實(shí)際上不能運(yùn)行,因而需要預(yù)置“最低頻率”。對(duì)應(yīng)地,也就有一個(gè)最小給定信號(hào)。當(dāng)實(shí)際給定信號(hào)小于最小給定信號(hào)時(shí),變頻器視為異常狀態(tài)。
 
    ③模擬量給定的濾波時(shí)間不正確。濾波的目的是消除干擾信號(hào)對(duì)給定信號(hào)的影響,濾波時(shí)間常數(shù)是指給定信號(hào)上升至穩(wěn)定值63%所需的時(shí)間。濾波時(shí)間太短,當(dāng)變頻器顯示“給定頻率”時(shí),有可能不夠穩(wěn)定。濾波時(shí)間太長(zhǎng),當(dāng)調(diào)節(jié)給定信號(hào)時(shí),給定頻率隨給定信號(hào)改變時(shí)的響應(yīng)速度較慢。
 
   ④用模擬量給定信號(hào)進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)控制時(shí),“0”速控制很難穩(wěn)定。在給定信號(hào)為“0”時(shí),常常出現(xiàn)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的“蠕動(dòng)”現(xiàn)象。為了防止這種“蠕動(dòng)”現(xiàn)象,需要在“0”速附近設(shè)置一個(gè)死區(qū)ΔX,使給定信號(hào)從-ΔX到+ΔX的區(qū)間內(nèi),輸出頻率為0Hz。
 
    ⑤在給定信號(hào)為單極性的正、反轉(zhuǎn)控制方式中,存在的問題是給定信號(hào)因電路接觸不良或其他原因而“丟失”,則變頻器的給定輸入端得到的信號(hào)為“0”,其輸出頻率將跳變?yōu)榉崔D(zhuǎn)的最大頻率,電動(dòng)機(jī)將從正常工作狀態(tài)轉(zhuǎn)入高速反轉(zhuǎn)狀態(tài)。在生產(chǎn)過程中,這種情況出現(xiàn)將是十分危險(xiǎn)的,甚至有可能損壞生產(chǎn)機(jī)械和造成人身事故。對(duì)此,變頻器設(shè)置了一個(gè)有效“0”功能。就是說(shuō),變頻器的最小給定信號(hào)不等于0(Xmin≠0)。如果給定信號(hào)X=0,變頻器將認(rèn)為是故障狀態(tài)而把輸出頻率降至零。例如,將有效“0”預(yù)置為0.3V。當(dāng)給定信號(hào)X=0.3V時(shí),變頻器的輸出頻率為fmin;當(dāng)給定信號(hào)X<0.3V時(shí),變頻器的輸出頻率降為零。
 
(5)頻率給定線
   變頻器由外部模擬量進(jìn)行頻率給定時(shí),變頻器的給定信號(hào)X可以是電壓信號(hào)UG,也可以是電流信號(hào)IG,給定信號(hào)X與給定頻率fX之間的關(guān)系曲線fX=f(X),稱為頻率給定線。頻率給定線分為:
 
    ①基本頻率給定線。基本頻率給定線是基本信號(hào)變動(dòng)范圍所對(duì)應(yīng)的基本頻率范圍,如圖5-7中的曲線①,在給定信號(hào)X從0增大至最大值Xmax的過程中,給定頻率fX也線性地從0增大到最大頻率fmax,該曲線稱為基本頻率給定線。
 

  
    ②任意頻率給定線。任意頻率給定線需設(shè)置最低頻率和最高頻率,如圖5-7中的曲線②所對(duì)應(yīng)的輸出頻率fBI~fxm1(fBI為最低頻率,也稱偏置頻率,fxm1為最高頻率,最高頻率fxm1低于最大頻率fmax),當(dāng)頻率增益G>100%時(shí),fxm1=fmax。如圖4-7中的曲線③對(duì)應(yīng)的輸出頻率fBI~fxm2(fBI為最低頻率,即為偏置頻率,fxm2為最高頻率,fxm2高于fmax),在任意給定線的設(shè)置時(shí)考慮上下限頻率的要求。
 
     變頻調(diào)速系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備所要求的最低頻率及最高頻率不一定是零和額定頻率,所以,在系統(tǒng)調(diào)試需要對(duì)頻率給定線進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,使之符合生產(chǎn)工藝實(shí)際的需要。通常是調(diào)整頻率給定線的起點(diǎn)(調(diào)整給定信號(hào)為最小值時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率)和調(diào)整頻率給定線的終點(diǎn)(調(diào)整給定信號(hào)為最大值時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率),通過預(yù)置起點(diǎn)坐標(biāo)(Xmin,fmin)與終點(diǎn)坐標(biāo)(Xmax,fmax)來(lái)預(yù)置頻率給定線,如圖5-8(a)所示。如果系統(tǒng)要求頻率與給定信號(hào)成反比,則起點(diǎn)坐標(biāo)為(Xmin,fmax),終點(diǎn)坐標(biāo)為(Xmax,fmin),如圖5-8(b)所示。
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