《變頻器調(diào)試培訓(xùn)》word版

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1、變頻器的控制方式1　引言　　我們通常意義上講的低壓變頻器，其輸出電壓一般為220～650v、輸出功率為0.2～400kw、工作頻率為0～800hz左右，變頻器的主電路采用交－直－交電路。根據(jù)不同的變頻控制理論，其模式主要有以下三種:????（1）v/f=c的正弦脈寬調(diào)制模式????（2）矢量控制（vc）模式????（3）直接轉(zhuǎn)矩控制（dtc）模式　　針對以上三種控制模式理論，可以發(fā)展為幾種不同的變頻器控制方式，即v/f控制方式（包括開環(huán)v/f控制和閉環(huán)v/f控制）、無速度傳感器矢量控制方式（矢量控制vc的一種）、閉環(huán)矢量控制方

2、式（即有速度傳感器矢量控制vc的一種）、轉(zhuǎn)矩控制方式（矢量控制vc或直接轉(zhuǎn)矩控制dtc）等。這些控制方式在變頻器通電運行前必須首先設(shè)置。2　v/f控制方式?2.1　基本概念　　我們知道，變頻器v/f控制的基本思想是u/f=c，因此定義在頻率為fx時，ux的表達式為ux/fx=c，其中c為常數(shù)，就是“壓頻比系數(shù)”。圖1中所示就是變頻器的基本運行v/f曲線。圖1　基本運行v/f曲線　　由圖1可以看出，當電動機的運行頻率高于一定值時，變頻器的輸出電壓不再能隨頻率的上升而上升，我們就將該特定值稱之為基本運行頻率，用fb表示。也就是說，

3、基本運行頻率是指變頻器輸出最高電壓時對應(yīng)的最小頻率。在通常情況下，基本運行頻率是電動機的額定頻率，如電動機銘牌上標識的50hz或60hz。同時與基本運行頻率對應(yīng)的變頻器輸出電壓稱之為最大輸出電壓，用vmax表示?！　‘旊妱訖C的運行頻率超過基本運行頻率fb后，u/f不再是一個常數(shù)，而是隨著輸出頻率的上升而減少，電動機磁通也因此減少，變成“弱磁調(diào)速”狀態(tài)?！　』具\行頻率是決定變頻器的逆變波形占空比的一個設(shè)置參數(shù)，當設(shè)定該值后，變頻器cpu將基本運行頻率值和運行頻率進行運算后，調(diào)整變頻器輸出波形的占空比來達到調(diào)整輸出電壓的目的。因

4、此，在一般情況下，不要隨意改變基本運行頻率的參數(shù)設(shè)置，如確有必要，一定要根據(jù)電動機的參數(shù)特性來適當設(shè)值，否則，容易造成變頻器過熱、過流等現(xiàn)象。2.2　預(yù)定義的v/f曲線和用戶自定義v/f曲線　　由于電動機負載的多樣性和不確定性，因此很多變頻器廠商都推出了預(yù)定義的v/f曲線和用戶自定義的任意?v/f曲線?！　☆A(yù)定義的v/f曲線是指變頻器內(nèi)部已經(jīng)為用戶定義的各種不同類型的曲線。如艾默生ev2000變頻器有三種特定曲線（圖2a），曲線1為2.0次冪降轉(zhuǎn)矩特性、曲線2為1.7次冪降轉(zhuǎn)矩特性、曲線為1.2次冪降轉(zhuǎn)矩特性。羅克韋爾ab?p

5、owerflex?400變頻器有4種定義的曲線（如圖2b），其定義的方式是在電動機額定頻率一半（即50％fn）時的輸出電壓是電動機額定電壓的30％時（即30％vn）為曲線1，35％vn為曲線2，40％vn為曲線3，vn為曲線4。這些預(yù)定義的v/f曲線非常適合在可變轉(zhuǎn)矩（如典型的風機和泵類負載）中使用，用戶可以根據(jù)負載特性進行調(diào)整，以達到最優(yōu)的節(jié)能效果。a）艾默生ev2000?b）ab?poweflex?400圖2　預(yù)定義v/f曲線　　對于其他特殊的負載，如同步電動機，則可以通過設(shè)置用戶自定義v/?f曲線的幾個參數(shù)，來得到任意v

6、/?f曲線，從而可以適應(yīng)這些負載的特殊要求和特定功能。自定義v/?f曲線一般都通過折線設(shè)定，典型的有三段折線和兩段折線。用戶自定義v/f曲線　　以三段折線設(shè)定為例，如圖3所示，f通常為變頻器的基本運行頻率，在某些變頻器中定義為電動機的額定頻率，;v通常為變頻器的最大輸出電壓，在某些變頻器中定義為電動機的額定電壓。如果最大輸出電壓等于額定電壓或者基本運行頻率等于額定頻率，則兩者是一回事，如果兩者之間數(shù)值不相等，就必須根據(jù)變頻器的用戶手冊來確定具體的數(shù)據(jù)。圖中給出了三個中間坐標數(shù)值，即（f1，v1）、（f2，v2）、（f3，v3）

7、，用戶只需填入相應(yīng)的電壓值或電壓百分比以及頻率值或頻率百分比即可。如果將其中的兩點重合就可以看成是二段折線設(shè)定?！　‰m然用戶自定義v/f曲線可以任意設(shè)定，但是一旦數(shù)值設(shè)定不當，就會造成意外故障。比如說低頻時轉(zhuǎn)矩提升電壓過高，造成電動機起動時低頻抖動。所以，v/f曲線特性必須以滿足電動機的運行為前提條件。2.3　v/f曲線轉(zhuǎn)矩補償　　變頻器在啟動或極低速運行時，根據(jù)v/f曲線，電動機在低頻時對應(yīng)輸出的電壓較低，轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比較顯著，這就導(dǎo)致勵磁不足而使電動機不能獲得足夠的旋轉(zhuǎn)力，因此需要對轉(zhuǎn)矩進行補充補償，這稱為轉(zhuǎn)矩

8、補償。通常的做法是對輸出電壓做一些提升補償，以補償定子電阻上電壓降引起的輸出轉(zhuǎn)矩損失，從而改善電動機的輸出轉(zhuǎn)矩。圖4　轉(zhuǎn)矩補償　　圖4中，v0表示手動轉(zhuǎn)矩提升電壓、vmax表示最大輸出電壓、f0表示轉(zhuǎn)矩提升的截止頻率、fb表示基本運行頻率。　　對于v0的設(shè)置原則一般有以下幾點