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    變頻器參數(shù)及頻率給定(二)

    已有61574次閱讀2017-11-29標簽:
           在變頻調(diào)速系統(tǒng)應用中要調(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,這個信號,稱為頻率給定信號,也有稱為頻率指令信號或頻率參考信號的。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的方式。可由控制盤、端子臺、微機聯(lián)網(wǎng)三種方式設置頻率,通常只用控制盤和端子臺兩種方式。但兩種方式也要有所選擇,如VF61變頻器用控制盤時選擇DIR模式,用端子臺操作時選擇REM模式,否則在DIR模式下端子臺不能操作,在REM模式下控制盤不能操作。當用控制盤操作時,在控制盤上設置一個頻率,電動機就以一個固定頻率旋轉,若想改變轉速需再重新設置一個頻率,對于通用型變頻器來說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行頻率設置,只需操作面板上的上升、下降鍵,就可以實現(xiàn)頻率的設置。該方法不需要外部接線,方法簡單,頻率設置精度高,屬數(shù)字量頻率設置方式,適用于單臺變頻器的頻率設置。部分變頻器在面板上設置了電位器,頻率大小也可以通過電位器來調(diào)節(jié)。電位器給定屬于模擬量給定,頻率設置精度稍低。
     
        多數(shù)變頻器在面板上并無給定電位器,變頻器說明書中所說的面板給定,實際就是鍵盤給定。變頻器的面板通常可以取下,通過延長線安置在用戶操作方便的地方。采用哪一種給定方式,須通過功能預置來事先決定。
     
    (2)外部給定方式
        從變頻器的輸入端子輸入頻率給定信號,來調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率的大小,稱為外部給定,或遠控給定。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(電壓或電流)進行給定,并通過調(diào)節(jié)給定信號的大小來調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率。模擬量給定信號的種類有:
     
        使用電壓端子;以電壓大小作為給定信號。給定信號的范圍有: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。給定信號的范圍有:0~20mA、4~20mA等。
     
        可以任意設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把它轉換成數(shù)字量。應用這種方式設置變頻器的運行頻率可以實現(xiàn)外控操作,且在現(xiàn)場可以實時修改,但模擬量在傳輸過程中易受干擾,特別是電壓信號,更易受干擾,造成系統(tǒng)運行不穩(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信號進行給定,這種設置頻率的方式,各種品牌的變頻器叫法不一,如ABB變頻器叫電動電位器,而富士變頻器叫上升/下降功能等,實際上就是利用變頻器本身的多功能數(shù)字輸入端子來改變變頻器的運行頻率,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行給定。
     
        ④通信給定。由PLC或計算機通過變頻器的通信接口進行頻率給定,這種以串行通信的方式設置變頻器的運行頻率在變頻調(diào)速系統(tǒng)中應用最為廣泛,常見的有RS-485或CAN總線等。
     
        ⑤編程給定。當使用控制端子X1、X2、……時,設置對應的各自頻率。
    當然,在通用型變頻器的頻率設置方式中,常見的是以上幾種給定方式也并非獨立存在,它們可以組合使用,例如ABB800系列變頻器在設置頻率時就可以用模擬量的代數(shù)和,多個模擬量的最大值,多個模擬量的最小值,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,應根據(jù)實際情況,靈活運用。
     
    (3)選擇給定方式的一般原則
        在選擇給定方式時應優(yōu)先選擇面板給定方式,因為面板給定不需要外部接線,方法簡單,頻率設置精度高。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,但在實際工程應用中由于受聯(lián)接線長度的限制時,可選擇外部給定方式,但應優(yōu)先選擇數(shù)字量給定。因為:
     
       ①數(shù)字量給定時頻率精度高。
     
       ②數(shù)字量給定通常用觸點操作,非但不易損壞,且抗干擾能力強。
     
       在給定信號選擇上應優(yōu)先選擇電流信號,因為電流信號在傳輸過程中,不受線路電壓降、接觸電阻、雜散的熱電效應以及感應噪聲的影響,抗干擾能力較強。但由于電流信號電路比較復雜,故在距離不遠的情況下,仍以選用電壓給定方式居多。
     
    (4)頻率給定異常現(xiàn)象
       變頻器在采用外部模擬量或數(shù)字量給定時,因接線或電磁干擾等因素會出現(xiàn)以下異常現(xiàn)象:
     
       ①給定信號丟失。當外接模擬給定信號因電路接觸不良或斷線而丟失時,變頻器需對處理方式作出選擇,如,是否停機;繼續(xù)運行;在多大頻率下運行等。
     
        ②給定信號小于最低頻率。有的負載在頻率很低時實際上不能運行,因而需要預置“最低頻率”。對應地,也就有一個最小給定信號。當實際給定信號小于最小給定信號時,變頻器視為異常狀態(tài)。
     
        ③模擬量給定的濾波時間不正確。濾波的目的是消除干擾信號對給定信號的影響,濾波時間常數(shù)是指給定信號上升至穩(wěn)定值63%所需的時間。濾波時間太短,當變頻器顯示“給定頻率”時,有可能不夠穩(wěn)定。濾波時間太長,當調(diào)節(jié)給定信號時,給定頻率隨給定信號改變時的響應速度較慢。
     
       ④用模擬量給定信號進行正、反轉控制時,“0”速控制很難穩(wěn)定。在給定信號為“0”時,常常出現(xiàn)正轉或反轉的“蠕動”現(xiàn)象。為了防止這種“蠕動”現(xiàn)象,需要在“0”速附近設置一個死區(qū)ΔX,使給定信號從-ΔX到+ΔX的區(qū)間內(nèi),輸出頻率為0Hz。
     
        ⑤在給定信號為單極性的正、反轉控制方式中,存在的問題是給定信號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為“0”,其輸出頻率將跳變?yōu)榉崔D的最大頻率,電動機將從正常工作狀態(tài)轉入高速反轉狀態(tài)。在生產(chǎn)過程中,這種情況出現(xiàn)將是十分危險的,甚至有可能損壞生產(chǎn)機械和造成人身事故。對此,變頻器設置了一個有效“0”功能。就是說,變頻器的最小給定信號不等于0(Xmin≠0)。如果給定信號X=0,變頻器將認為是故障狀態(tài)而把輸出頻率降至零。例如,將有效“0”預置為0.3V。當給定信號X=0.3V時,變頻器的輸出頻率為fmin;當給定信號X<0.3V時,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行頻率給定時,變頻器的給定信號X可以是電壓信號UG,也可以是電流信號IG,給定信號X與給定頻率fX之間的關系曲線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變動范圍所對應的基本頻率范圍,如圖5-7中的曲線①,在給定信號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置最低頻率和最高頻率,如圖5-7中的曲線②所對應的輸出頻率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),當頻率增益G>100%時,fxm1=fmax。如圖4-7中的曲線③對應的輸出頻率fBI~fxm2(fBI為最低頻率,即為偏置頻率,fxm2為最高頻率,fxm2高于fmax),在任意給定線的設置時考慮上下限頻率的要求。
     
         變頻調(diào)速系統(tǒng)驅動生產(chǎn)機械設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)試需要對頻率給定線進行適當?shù)恼{(diào)整,使之符合生產(chǎn)工藝實際的需要。通常是調(diào)整頻率給定線的起點(調(diào)整給定信號為最小值時對應的頻率)和調(diào)整頻率給定線的終點(調(diào)整給定信號為最大值時對應的頻率),通過預置起點坐標(Xmin,fmin)與終點坐標(Xmax,fmax)來預置頻率給定線,如圖5-8(a)所示。如果系統(tǒng)要求頻率與給定信號成反比,則起點坐標為(Xmin,fmax),終點坐標為(Xmax,fmin),如圖5-8(b)所示。
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