第2章 变频器应用与参数选择.pptVIP

一、本章基本内容： 1. 变频器的U/F=C控制及应用 包括：控制原理、应用范围、应用案例 2. 变频器转差频率控制 包括：控制原理、应用范围、应用案例 3.变频器矢量控制 包括：控制原理、应用范围、应用案例 4.变频器的同速控制 二、解决的问题 解决变频器常用模式的几种应用组态、参数选择、应用技巧 2.1.1 变频器基本U/f 控制 基本U/?控制是变频器根据电动机的电磁特性采取的控制模式，即输出频率变化时，输出电压也成比例的变化，U/?=C（常数）。恒压频比控制是变频器控制的基础，其他控制也是建立在该控制基础上的。 1. 基本U/f控制的由来 给三相异步电动机的定子绕组加上电源电压U1后，绕组中便产生感应电动势E1，根据电动机理论，E1的表达式为： E1=4.44K1N1f1Φm 式中,E1——定子绕组的感应电动势有效值。 K1——定子绕组的绕组系数，K11，为常数。 N1——定子每相绕组的匝数。为常数。 f1——定子绕组感应电动势的频率， 即电源的频率。 Φm——旋转磁场的主磁通,大小和 定子空载电流成正比，为了保证电动 机工作在磁通的最佳值， Φm也为常数。 上式整理为：E1/f = C 当忽略 ΔU，有 U1/f1=C(常数) U1上升，f1上升， U1下降，f1下降。 基本U/f控制在调频过程中保 持电动机的基本特性不变，因此 它是一切变频器控制模式的基础。 2. 基频以下变频调速 1）基频以下恒磁通变频调速 我国电网50Hz交流电称为基频，在0~50Hz范围调速时，称为基频以下调速。 特点： ①基频以下调速时转速变化转矩不变，具有恒转矩特性。 ②随着转速的下降，电动机输出功率下降。 ③当转速较低时，具有节能 作用。 ④ 启动转矩小。 2.1.2 变频器U/f 应用案例 1.矿井绞车的应用 绞车带有机械制动，在停机时进行抱闸。 2. 工况分析 1）斜井提升负载是恒转矩特性负载。重车上行时，电动机处于电动 工作状态，且工作于第一象限。 2）在重车减速或单独运送工具或器材到井下，电动机工作在第二或 第四象限，此时电动机长时间处于再生发电状态，需要进行有效的制 动。 3）提升机的负载特性为恒转矩位能负载，起动力矩较大，选用变频 器时要适当地留有余量。 根据要求，选用具有回馈功能的U/F控制变频器。 该系统选用罗克韦尔（AB）变频器，型号为PF700，功率110KW， 拖动75KW、4极电动机，其额定转速1470r/min。其转速和连接图如 下。变频器运行由PLC控制。由于电动机没有快速性要求，所以采用 U/F控制。 2.参数选择设置 数字输入端子设定： 361=8 数字端子1为正向运行控制； 362=9 数字端子2为反向运行控制； 363=15 数字端子3为第一段速切换； 364=16 数字端子4为第二段速切换。 365=17数字端子5为第三段速切换 速度设定： 101=6 Hz，第一段速； 102=50 Hz，第二段速。 103=25Hz 第三段速。 81=0，最小速度为0； 82=50，最大速度为50。 140=2s，第一加速时间； 142=3.8s，第一减速时间。 3.其他参数 如果需要显示变频器的转速，对变频器进行保护，还要将电动机的相关参数预置到变频器。 4.参数优化 当将参数预置到变频器，变频器能正常工作，但工作中不是最佳状态，影响变频器的正常发挥和使用寿命，就要对变频器的个别参数进行优化。 如前述的翻车机。 思考题： 1.变频器的减速时间在任何停机情况下都可以设置吗？误设了减速时间会出现什么什么现象？ 2.变频器的“频率控制线”是谁和谁的控制关系？在什么应用时需修改“频率增益”；什么应用时需修改“频率偏置”。 3.U/F=C称为基本恒压频比控制，该控制中那个关键参数保持恒定？ 4.在绞车U/F=C控制中，设置了哪些参数？为什么要设置这些参数？从中可否看出参数设置的一般规律？ 2.2 变频器转差频率控制 转差频率控制就是利用控制转差频率Δf 来控制电动机的转 速。根据第一章分析，变频器加速时有 n1↑↓ —Δn ↑↓—T ↑↓—n↑↓ 电动机在加减速时，实际上是先有Δn 的变化，才有电动机 转速的变化，即通过Δn （Δf ）来控制电动机的转速。 基本U1/f1控制模式在起动或停机时就是采用的转差频率控制。 在闭环PID控制中，变频器的输出频率不停的上升和下降，利用转差频率来进行控制，所以转差频率控制又叫