图2-7 S区曲线 区曲线
文件: 变频器原理与应用02.11
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通用变频器的功能
5.回避频率
为避免传动系统共振，应设置回避频率。 为避免传动系统共振，应设置回避频率。 回避频率的概念 •变频器跳过而不运 变频器跳过而不运 行的频率 •一般情况下可设置 一般情况下可设置 三个以上。 三个以上。
文件: 变频器原理与应用02.2
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通用变频器的功能
§2.1 频率控制功能
本节主要内容： 频率给定 极限频率 加、减速时间和曲线 回避频率 多段速控制功能 频率增益与频率偏置 载波频率的设定
文件: 变频器原理与应用02.3
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1.频率给定
变频器的输出频率可通过下述方式设定 操作面板上的功能键设置频率 功能参数码进行预置 操作面板上的电位器设定频率 外端子控制频率 •模拟量 模拟量 •开关量 开关量 •网络 网络
图2-8 回避频率
文件: 变频器原理与应用02.13
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6.多段速控制功能
段速控制功能 指不同时间段对应的输出频率不同。 指不同时间段对应的输出频率不同。
图2-9 工业洗衣机速度轨迹
文件: 变频器原理与应用02.14
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段速功能的设置与执行 •按程序运行 按程序运行 利用变频器内部的简易PLC功能编制段速控制程序。 PLC功能编制段速控制程序 利用变频器内部的简易PLC功能编制段速控制程序。 •由端子控制 由端子控制 设置控制端子，使之的具有段速选择功能。 设置控制端子，使之的具有段速选择功能。
文件: 变频器原理与应用02.21
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1. U/f 控制方式
U/f控制方式 控制方式 • 在变频调速过程中为了保持主磁通的恒定 • 而使 U/f=常数 的控制方式 常数 • 这是变频器的基本控制方式。 这是变频器的基本控制方式。图-12 U/f控制曲线 控制曲线
文件: 变频器原理与应用02.22
• 分段补偿 起动过程中分段补偿，有正补偿、负补偿两种。 起动过程中分段补偿，有正补偿、负补偿两种。 正补偿：补偿曲线在标准U/f曲线的上方 曲线的上方， 正补偿 ：补偿曲线在标准 曲线的上方，适用 高转矩起动运行的场合 运行的场合。 于高转矩起动运行的场合。 负补偿：补偿曲线在标准U/f曲线的下方 曲线的下方， 负补偿 ：补偿曲线在标准 曲线的下方，适用 低转矩起动运行的场合 运行的场合。 于低转矩起动运行的场合。
图2-8 回避频率
文件: 变频器原理与应用02.12
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设置回避频率的方法 •设定回避频率的上端 设定回避频率的上端 和下端频率： 和下端频率： 43Hz、39Hz， 如43Hz、39Hz，则回 39Hz～43Hz； 避39Hz～43Hz； •设定回避频率值和回 设定回避频率值和回 避频率的范围： 避频率的范围： 41Hz、2Hz， 如41Hz、2Hz，则回 39Hz～43Hz； 避39Hz～43Hz； •只设定回避频率： 只设定回避频率： 只设定回避频率 回避频率范围由变频 器内定。 器内定。
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文件: 变频器原理与应用02.1
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第2章 通用变频器的功能
本章主要内容： 介绍通用变频器的主要功能 §2.1 频率控制功能 频率控制功能 §2.2 U/f 控制功能 §2.3 矢量控制功能 §2.4 运行控制与保护功能 §2.5 变频器的闭环运行 §2.6 变频器的外部接线 学时： 学时：4
文件: 变频器原理与应用02.20
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§2.2 U/f 控制功能
变频器调速系统的控制方式 •基本方式： U/f 控制 基本方式： 基本方式 •高级方式：矢量控制 高级方式： 高级方式 本节主要内容： U/f 控制方式的含义 控制方式的含义 完善U/f 控制方式的措施 完善 控制方式的措施 转矩补偿 节能运行控制 转差补偿 本节将介绍与上述优化措施对应的控制功能。 本节将介绍与上述优化措施对应的控制功能。
文件: 变频器原理与应用02.19
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小 结
§2.1 频率控制功能 频率给定方式 • 通过操作面板 • 模拟输入端子：频率增益与偏置 模拟输入端子： • 开关输入端子：多段速控制功能 开关输入端子： 保护功能 • 上、下限频率、回避频率 下限频率、 • 加、减速时间和曲线 重点：与频率控制相关的功能 重点： 难点： 难点：频率增益与偏置
7.频率增益和频率偏置功能
频率给定来自模拟控制端子输入的信号， 频率给定来自模拟控制端子输入的信号，如： 电压0~5V，0~10V；电流 电压 ， ；电流4~20mA。 。 为了使模拟信号 频率给定相匹配， 模拟信号与 为了使模拟信号与频率给定相匹配，需设置频率增益 和频率偏置。 和频率偏置。 频率偏置 •当模拟控制信号为0 当模拟控制信号为0 当模拟控制信号为 时的频率频率给定值
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8.载波频率设置
应用脉宽调制技术控制逆变电路时， 应用脉宽调制技术控制逆变电路时，载波频率 （三角波频率）可以在一定的范围内进行调整。 三角波频率）可以在一定的范围内进行调整。 载波频率对应着功率器件的开关频率 •载波频率过高会导致功率器件过热 载波频率过高会导致功率器件过热 •载波频率过低则输出电压畸变较大 载波频率过低则输出电压畸变较大 变频器在出厂时都设置一个较佳的载波频率， 变频器在出厂时都设置一个较佳的载波频率， 没有必要时可以不作调整。 没有必要时可以不作调整。
文件: 变频器原理与应用02.6
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3.加速时间和减速时间
为了保证电动机正常起动而又不过流，变频器须设定 为了保证电动机正常起动而又不过流， 加速时间。 加速时间。 电动机减速时间与其拖动的负载有关，有些负载对减 电动机减速时间与其拖动的负载有关， 速时间有严格要求，变频器须设定减速时间。 速时间有严格要求，变频器须设定减速时间。 加、减速时间的定义 •加速时间 ： 变频器输出频 加速时间： 加速时间 率从0上升到基本频率 上升到基本频率f 率从 上升到基本频率 b 所 需要的时间 •减速时间 ： 变频器输出频 减速时间： 减速时间 率从基本频率f 下降至0所 率从基本频率 b 下降至 所 需要的时间。 需要的时间。 图2-4 加减速时间设定
图2-1 操作面板
文件: 变频器原理与应用02.4
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2.极限频率
设定变频器输出电压和频率的关系。 设定变频器输出电压和频率的关系。 最高频率f 最高频率 max 变频器允许输出的最高频 率，一般为电动机的额定频 率。 基本频率f 基本频率 b 又称基准频率或基底频率 只有在U/f 模式下才设定 ， 只有在 它是指当输出电压U=UN 。 它是指当输出电压 达到的值f 时，f达到的值 N，一般为额 达到的值 定频率。 定频率。
文件: 变频器原理与应用02.23
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常用的补偿方法 • 线性补偿 起动电压从0提升到最大值的某一比例， 起动电压从0提升到最大值的某一比例， U/f 仍保持线性关系。 仍保持线性关系。
图2-13 线性补偿
文件: 变频器原理与应用02.24
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图2-6 加速曲线
文件: 变频器原理与应用02.10
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减速曲线与加速曲线类似 速曲线与加速曲线类似 加速和减速曲线的组合 加速和减速曲线的组合 和减速曲线 根据不同的机型可分为三种情况： 根据不同的机型可分为三种情况： •只能预置加、减速的方式，曲线形状由变频器内定 只能预置加、 只能预置加 减速的方式， 用户不能自由设置。 ，用户不能自由设置。 •可为用户提供若干种S区（如0.2S、0.5S、1S等） 可为用户提供若干种S 0.2S、0.5S、1S等 可为用户提供若干种 •用户可在一定的非线性区内设置时间的长短。 用户可在一定的非线性区内设置时间的长短。 用户可在一定的非线性区内设置时间的长短
频率、 图2-2 频率、电压关系
文件: 变频器原理与应用02.5
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限制变频器的输出频率范围， 限制变频器的输出频率范围，从而限制电动机的转 速范围，防止由于错误操作造成事故。 速范围，防止由于错误操作造成事故。 上限频率f 上限频率 H 允许变频器输出的最高频率 下限频率f 下限频率 L 允许变频器输出的最低频率 图2-3 上限和下限频率
文件: 变频器原理与应用02.8
图2-5 实际加减速时间
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减速时间设定 •必要性： 必要性： 必要性 例1：重负载制动时，制动电流大可能损坏电路，设 重负载制动时，制动电流大可能损坏电路， 置合适的减速时间，可减小制动电流。 置合适的减速时间，可减小制动电流。 水泵制动时，快速停车会造成管道“空化” 例2：水泵制动时，快速停车会造成管道“空化”现 损坏管道。 象，损坏管道。 •减速时间的设定原则：兼顾制动电流和制动时间， 减速时间的设定原则：兼顾制动电流和制动时间， 减速时间的设定原则 保证无管道“空化”现象。 保证无管道“空化”现象。 多种加减速时间 •变频器可设置多种不同的加减速时间。 变频器可设置多种不同的加减速时间。 变频器可设置多种不同的加减速时间 •以适应不同工况下的要求。 以适应不同工况下的要求。 以适应不同工况下的要求
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2. 转矩补偿功能
转矩补偿 •在U/f控制方式下， 控制方式下， 在 控制方式下 •利用增加输出电压来提高电动机转矩的方法。 利用增加输出电压来提高电动机转矩的方法。 利用增加输出电压来提高电动机转矩的方法 转矩补偿的原因 转矩补偿的原因 • 在基频以下调速时，须保持 1/ƒ1恒定，即保持主 在基频以下调速时，须保持E 恒定， 磁通Φ 恒定。 磁通 m恒定。 • ƒ1较高时，保持 1/ƒ1恒定，即可近似地保持主磁 较高时，保持U 恒定， 通Φm恒定。 恒定。 • ƒ1较低时，E1/ƒ1会下降，导致输出转矩下降。 较低时， 会下降，导致输出转矩下降。 • 提高变频器的输出电压即可补偿转矩不足 • 不同工作场合对转矩补偿的要求不同