風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載及變頻器參數(shù)

1、風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載及變頻器參數(shù)風(fēng)機(jī)，泵類屬于平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，即負(fù)載的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比。對(duì)于風(fēng)機(jī)類負(fù)載，要調(diào)節(jié)加減速時(shí)間，對(duì)于水泵類負(fù)載，要設(shè)置 枳分停車”防止水錘現(xiàn)象發(fā)生。 這里涉及兩個(gè)問題： (1)負(fù)載類型；(2)變頻器參數(shù)對(duì)負(fù)載類型的設(shè)置。首先，我們來看負(fù)載類型。恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速是指負(fù)載轉(zhuǎn)矩保持不變，但對(duì)轉(zhuǎn)速有不同的要求；恒功率調(diào)速是指負(fù)載功率保持不變，但對(duì)轉(zhuǎn)速有不同的要求.這與電機(jī)的額定輸出功率和轉(zhuǎn)矩?zé)o關(guān) 只是要用負(fù)載的轉(zhuǎn)矩和功率來選擇電動(dòng)機(jī)和變頻器恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的特點(diǎn)是負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速無關(guān)，任何轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)矩總保持恒定或基本恒定。應(yīng)用的場(chǎng)合比如傳送帶、攪拌機(jī)，擠壓機(jī)等摩擦類負(fù)載以及吊車、提升機(jī)等位能負(fù)載

2、。恒功率負(fù)載的特點(diǎn)是比如機(jī)床主軸和軋機(jī)、造紙機(jī)、塑料薄膜生產(chǎn)線中的卷取機(jī)、開卷機(jī)等要求的轉(zhuǎn)矩，大體與轉(zhuǎn)速成反比， 這就是所謂的恒功率負(fù)載。負(fù)載的恒功率性質(zhì)應(yīng)該是就一定的速度變化范圍而言的。當(dāng)速度很低時(shí)，受機(jī)械強(qiáng)度的限制，轉(zhuǎn)矩不可能無限增大， 在低速下轉(zhuǎn)變?yōu)楹戕D(zhuǎn)矩性質(zhì)。負(fù)載的恒功率區(qū)和恒轉(zhuǎn)矩區(qū)對(duì)傳動(dòng)方案的選擇有影響，電動(dòng)機(jī)在恒磁通調(diào)速時(shí)，最大容許輸出轉(zhuǎn)矩不變，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速；而在弱磁調(diào)速時(shí)，最大容許輸出轉(zhuǎn)矩與速度成反比，屬于恒功率調(diào)速。如果電動(dòng)機(jī)的恒轉(zhuǎn)矩和恒功率調(diào)速的范圍與負(fù)載的恒轉(zhuǎn)矩和恒功率范圍相一 致時(shí)，即所謂"匹配”的情況下，電動(dòng)機(jī)的容量和變頻器的容量均最小。這一點(diǎn)從直流電機(jī)特

3、性來理解更容易。除了上述兩類負(fù)載一般還有風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載，他的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)矩和速度的2次方成正比。隨著轉(zhuǎn)速的減小，轉(zhuǎn)矩按轉(zhuǎn)速的 2次方減小。這種負(fù)載所需的功率與速度的3次方成正比。關(guān)于變頻器參數(shù)設(shè)置，以下轉(zhuǎn)自Baidu知道：一加減速時(shí)間加速時(shí)間就是輸出頻率從 0上升到最大頻率所需時(shí)間，減速時(shí)間是指從最大頻率下降到 0所需 時(shí)間。通常用頻率設(shè)定信號(hào)上升、下降來確定加減速時(shí)間。在電動(dòng)機(jī)加速時(shí)須限制頻率設(shè)定 的上升率以防止過電流( 升速時(shí)過電流 當(dāng)負(fù)載的慣性較大，而升速時(shí)間又設(shè)定得太短時(shí)，意 味著在升速過程中， 變頻器的工作效率上升太快，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速迅速上升，而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速因負(fù)載慣性較大而跟不上去

4、，結(jié)果是升速電流太大。降速中的過電流當(dāng)負(fù)載的慣性較大，而降速時(shí)間設(shè)定得太短時(shí)，也會(huì)引起過電流。因?yàn)?，降速時(shí)間太短，同步轉(zhuǎn)速迅速下降，而電動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)子因負(fù)載的慣性大， 仍維持較高的轉(zhuǎn)速， 這時(shí)同樣可以是轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度太大而 產(chǎn)生過電流。)，減速時(shí)則限制下降率以防止過電壓。加速時(shí)間設(shè)定要求：將加速電流限制在變頻器過電流容量以下，不使過流失速而引起變頻器跳閘；減速時(shí)間設(shè)定要點(diǎn)是：防止平滑電路電壓過大，不使再生過壓失速而使變頻器跳閘。 加減速時(shí)間可根據(jù)負(fù)載計(jì)算出來，但在調(diào)試中常采取按負(fù)載和經(jīng)驗(yàn)先設(shè)定較長(zhǎng)加減速時(shí)間， 通過起、停電動(dòng)機(jī)觀察有無過電流、 過電壓報(bào)警；然后將加減速設(shè)定時(shí)間逐漸縮短，以

5、運(yùn)轉(zhuǎn)中不發(fā)生報(bào)警為原則，重復(fù)操作幾次，便可確定出最佳加減速時(shí)間二轉(zhuǎn)矩提升又叫轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，是為補(bǔ)償因電動(dòng)機(jī)定子繞組電阻所引起的低速時(shí)轉(zhuǎn)矩降低，而把低頻率范圍f/V增大的方法。設(shè)定為自動(dòng)時(shí)，可使加速時(shí)的電壓自動(dòng)提升以補(bǔ)償起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)加 速順利進(jìn)行。如采用手動(dòng)補(bǔ)償時(shí)，根據(jù)負(fù)載特性，尤其是負(fù)載的起動(dòng)特性，通過試驗(yàn)可選出 較佳曲線。對(duì)于變轉(zhuǎn)矩負(fù)載，如選擇不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)低速時(shí)的輸出電壓過高，而浪費(fèi)電能的現(xiàn)象，甚至還會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載起動(dòng)時(shí)電流大，而轉(zhuǎn)速上不去的現(xiàn)象。三電子熱過載保護(hù)本功能為保護(hù)電動(dòng)機(jī)過熱而設(shè)置，它是變頻器內(nèi)CPU根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)電流值和頻率計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的溫升，從而進(jìn)行過熱保護(hù)。本功能只適用于拖一

6、”場(chǎng)合，而在 "拖多”時(shí)，則應(yīng)在各臺(tái)電動(dòng)機(jī)上加裝熱繼電器。電子熱保護(hù)設(shè)定值（尸電動(dòng)機(jī)額定電流（A）/變頻器額定輸出電流（A） X00%。四頻率限制即變頻器輸出頻率的上、下限幅值。頻率限制是為防止誤操作或外接頻率設(shè)定信號(hào)源出故障， 而引起輸出頻率的過高或過低，以防損壞設(shè)備的一種保護(hù)功能。在應(yīng)用中按實(shí)際情況設(shè)定即可。此功能還可作限速使用，如有的皮帶輸送機(jī)，由于輸送物料不太多， 為減少機(jī)械和皮帶的磨損，可采用變頻器驅(qū)動(dòng)，并將變頻器上限頻率設(shè)定為某一頻率值，這樣就可使皮帶輸送機(jī)運(yùn)行在一個(gè)固定、較低的工作速度上。五偏置頻率有的又叫偏差頻率或頻率偏差設(shè)定。其用途是當(dāng)頻率由外部模擬信號(hào) （電壓或電

7、流）進(jìn)行設(shè)定時(shí)，可用此功能調(diào)整頻率設(shè)定信號(hào)最低時(shí)輸出頻率的高低。有的變頻器當(dāng)頻率設(shè)定信號(hào)為 0%時(shí)，偏差值可作用在 0fmax范圍內(nèi)，有的變頻器（如明電舍、三墾）還可對(duì)偏置極性進(jìn)行設(shè) 定。如在調(diào)試中當(dāng)頻率設(shè)定信號(hào)為0%時(shí)，變頻器輸出頻率不為 0Hz,而為xHz,則此時(shí)將偏置頻率設(shè)定為負(fù)的 xHz即可使變頻器輸出頻率為 0Hz。六頻率設(shè)定信號(hào)增益此功能僅在用外部模擬信號(hào)設(shè)定頻率時(shí)才有效。它是用來彌補(bǔ)外部設(shè)定信號(hào)電壓與變頻器內(nèi)電壓（+10v）的不一致問題；同時(shí)方便模擬設(shè)定信號(hào)電壓的選擇，設(shè)定時(shí)，當(dāng)模擬輸入信號(hào)為最大時(shí)（如10v、5v或20mA）,求出可輸出f/V圖形的頻率百分?jǐn)?shù)并以此為參數(shù)進(jìn)行設(shè)定

8、即可； 如外部設(shè)定信號(hào)為05v時(shí)，若變頻器輸出頻率為050Hz,則將增益信號(hào)設(shè)定為200%即可。七轉(zhuǎn)矩限制可分為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩限制和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩限制兩種。它是根據(jù)變頻器輸出電壓和電流值，經(jīng)CPU進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算，其可對(duì)加減速和恒速運(yùn)行時(shí)的沖擊負(fù)載恢復(fù)特性有顯著改善。轉(zhuǎn)矩限制功能可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加速和減速控制。假設(shè)加減速時(shí)間小于負(fù)載慣量時(shí)間時(shí)，也能保證電動(dòng)機(jī)按照轉(zhuǎn)矩設(shè)定值自動(dòng)加速和減速。 驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩功能提供了強(qiáng)大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，在穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)矩功能將控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差，而將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩限制在最大設(shè)定值內(nèi)，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩突然增大時(shí)， 甚至在加速時(shí)間設(shè)定過短時(shí)，也不會(huì)引起變頻器跳閘。 在加速時(shí)間設(shè)定過短時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩也不會(huì)超過最大設(shè)

9、定值。驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩大對(duì)起動(dòng)有利，以設(shè)置為 80100%較妥。制動(dòng)轉(zhuǎn)矩設(shè)定數(shù)值越小，其制動(dòng)力越大，適合急加減速的場(chǎng)合，如制動(dòng)轉(zhuǎn)矩設(shè)定數(shù)值設(shè)置過 大會(huì)出現(xiàn)過壓報(bào)警現(xiàn)象。如制動(dòng)轉(zhuǎn)矩設(shè)定為0%,可使加到主電容器的再生總量接近于0,從而使電動(dòng)機(jī)在減速時(shí)， 不使用制動(dòng)電阻也能減速至停轉(zhuǎn)而不會(huì)跳閘。但在有的負(fù)載上，如制動(dòng)轉(zhuǎn)矩設(shè)定為0%時(shí)，減速時(shí)會(huì)出現(xiàn)短暫空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，造成變頻器反復(fù)起動(dòng)，電流大幅度波動(dòng)， 嚴(yán)重時(shí)會(huì)使變頻器跳閘，應(yīng)引起注意。八加減速模式選擇又叫加減速曲線選擇。一般變頻器有線性、非線性和S三種曲線，通常大多選擇線性曲線；非線性曲線適用于變轉(zhuǎn)矩負(fù)載，如風(fēng)機(jī)等；S曲線適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其加減速變化較為緩慢。

10、設(shè)定時(shí)可根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性，選擇相應(yīng)曲線，但也有例外，筆者在調(diào)試一臺(tái)鍋爐引風(fēng)機(jī)的變頻器時(shí)，先將加減速曲線選擇非線性曲線，一起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)變頻器就跳閘，調(diào)整改變?cè)S多參數(shù)無效果，后改為 S曲線后就正常了。究其原因是：起動(dòng)前引風(fēng)機(jī)由于煙道煙氣流動(dòng)而自 行轉(zhuǎn)動(dòng)，且反轉(zhuǎn)而成為負(fù)向負(fù)載，這樣選取了S曲線，使剛起動(dòng)時(shí)的頻率上升速度較慢，從而避免了變頻器跳閘的發(fā)生，當(dāng)然這是針對(duì)沒有起動(dòng)直流制動(dòng)功能的變頻器所采用的方 法。九轉(zhuǎn)矩矢量控制矢量控制是基于理論上認(rèn)為：異步電動(dòng)機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)具有相同的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生機(jī)理。矢量控制方式就是將定子電流分解成規(guī)定的磁場(chǎng)電流和轉(zhuǎn)矩電流，分別進(jìn)行控制，同時(shí)將兩者合成后的定子電流輸出給電動(dòng)機(jī)。因

11、此，從原理上可得到與直流電動(dòng)機(jī)相同的控制性能。采用轉(zhuǎn)矩矢量控制功能，電動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)行條件下都能輸出最大轉(zhuǎn)矩，尤其是電動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)行區(qū)域?，F(xiàn)在的變頻器幾乎都采用無反饋矢量控制，由于變頻器能根據(jù)負(fù)載電流大小和相位進(jìn)行轉(zhuǎn)差補(bǔ)償，使電動(dòng)機(jī)具有很硬的力學(xué)特性，對(duì)于多數(shù)場(chǎng)合已能滿足要求，不需在變頻器的外部設(shè) 置速度反饋電路。這一功能的設(shè)定，可根據(jù)實(shí)際情況在有效和無效中選擇一項(xiàng)即可。與之有關(guān)的功能是轉(zhuǎn)差補(bǔ)償控制，其作用是為補(bǔ)償由負(fù)載波動(dòng)而引起的速度偏差，可加上對(duì)應(yīng)于負(fù)載電流的轉(zhuǎn)差頻率。這一功能主要用于定位控制。十節(jié)能控制風(fēng)機(jī)、水泵都屬于減轉(zhuǎn)矩負(fù)載， 即隨著轉(zhuǎn)速的下降，負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成比例減小，而具有節(jié)能控制功能的變頻器設(shè)計(jì)有專用V/f模式，這種模式可改善電動(dòng)機(jī)和變頻器的效率，其可根據(jù)負(fù)載電流自動(dòng)降低變頻器輸出電壓，從而達(dá)到節(jié)能目的， 可根據(jù)具體情況設(shè)置為有效或無效。H一 v/f曲線如何選擇：(1)基頻以下，輸出電壓相對(duì)于輸出頻率線性變化：適用于運(yùn)輸機(jī)械、行車、輻驅(qū)動(dòng)等即使轉(zhuǎn)速變化但負(fù)載轉(zhuǎn)矩恒定的設(shè)備。 (2)基頻以下，輸出電壓相對(duì)于輸出頻率按2次方曲線變化：適用于風(fēng)機(jī)、水泵等負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速平方成比例變化的設(shè)備。(3)介于1和2之間的v/f曲線。適用于介于平方曲線轉(zhuǎn)矩和恒轉(zhuǎn)矩特性之間的負(fù)載。此外，當(dāng)適用于升降負(fù)載時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置正、反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩提升值。大部分變頻器都有多種 v/f選擇或