(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(即調節頻率)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節。電位器給定屬于模擬量給定,頻率設置精度稍低。
多數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,來調節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,并通過調節給定信號的大小來調節變頻器的輸出頻率。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,變頻器內部用10位以上的A/D把它轉換成數字量。應用這種方式設置變頻器的運行頻率可以實現外控操作,且在現場可以實時修改,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,造成系統運行不穩定。
②外接數字量給定。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。
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速系統中應用最為廣泛,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接線長度的限制時,可選擇外部給定方式,但應優先選擇數字量給定。因為:
①數字量給定時頻率精度高。
②數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)頻率給定異常現象
變頻器在采用外部模擬量或數字量給定時,因接線或電磁干擾等因素會出現以下異常現象:
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。
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,濾波時間常數是指給定信號上升至穩定值63%所需的時間。濾波時間太短,當變頻器顯示“給定頻率”時,有可能不夠穩定。濾波時間太長,當調節給定信號時,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”速控制很難穩定。在給定信號為“0”時,常常出現正轉或反轉的“蠕動”現象。為了防止這種“蠕動”現象,需要在“0”速附近設置一個死區ΔX,使給定信號從-ΔX到+ΔX的區間內,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”,其輸出頻率將跳變為反轉的最大頻率,電動機將從正常工作狀態轉入高速反轉狀態。在生產過程中,這種情況出現將是十分危險的,甚至有可能損壞生產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。
變頻調速系統驅動生產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,在系統調試需要對頻率給定線進行適當的調整,使之符合生產工藝實際的需要。通常是調整頻率給定線的起點(調整給定信號為最小值時對應的頻率)和調整頻率給定線的終點(調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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