變頻器的運(yùn)行

變頻器的運(yùn)行第1頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一

變頻器的運(yùn)行是由變頻器的內(nèi)部控制部分和外部控制電路協(xié)調(diào)完成的。在硬件上，變頻調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行控制涉及到變頻器與外部控制電路的連接關(guān)系；在軟件功能上，則涉及外部控制設(shè)備（如PLC）可能需要的程序設(shè)計(jì)，以及變頻器內(nèi)部參數(shù)的設(shè)置，這實(shí)際上是一種特殊形式的程序設(shè)計(jì)。由于控制對象和控制要求的不同，變頻器的運(yùn)行方式不一樣，外部控制電路也不同

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常用運(yùn)行參數(shù)

1當(dāng)變頻器的輸出電壓等于額定電壓時，變頻器的最小輸出頻率稱為基本頻率fb，這個頻率值常用作調(diào)節(jié)頻率的基準(zhǔn)。通常以電動機(jī)的額定頻率fN作為fb的設(shè)定值

2當(dāng)頻率給定信號為最大值（f＝fmax）時，變頻器的給定頻率稱為最高頻率fmax。變頻器最高頻率根據(jù)工作需要進(jìn)行設(shè)定3為了避免機(jī)械諧振的發(fā)生，必須使拖動系統(tǒng)回避可能引起諧振的轉(zhuǎn)速，與此回避轉(zhuǎn)速對應(yīng)的變頻器的工作頻率即是回避頻率（或叫跳躍頻率），用fJ表示4通用變頻器還有一個載波頻率的設(shè)定問題，通常，載波頻率越高，電流波形的平滑性越好，為了減少干擾，必須適當(dāng)減小載波頻率。第3頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一

給定頻率設(shè)定方法通用變頻器的給定頻率設(shè)定方法一般有以下四種方法：（1）面板設(shè)定。利用操作面板上的數(shù)字增加鍵（▲鍵）和數(shù)字減小鍵（▼鍵）進(jìn)行頻率的數(shù)字量給定或調(diào)整。早期的變頻器是就是用操作面板上的電位器進(jìn)行模擬量給定或調(diào)整。（2）預(yù)置給定。通過程序預(yù)置的方法預(yù)置給定頻率。起動時，按運(yùn)行鍵（RUN或FWD或REV鍵），變頻器即自行升速至預(yù)置的給定頻率為止。第4頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一

（3）外接給定。從控制接線端上引入外部的模擬信號，如電壓或電流信號，進(jìn)行頻率給定。這種方法常用于遠(yuǎn)程控制的情況。（4）通信給定。從變頻器的通信接口端上引入外部的通信信號，進(jìn)行頻率給定。這種方法常用于微機(jī)控制或遠(yuǎn)程控制的情況第5頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一

外接給定控制信號分?jǐn)?shù)字給定和模擬給定兩大類，模擬給定又分電壓控制和電流控制兩種。給定信號控制端子

第6頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一如果外接電位器在工作過程中損壞，用戶一時買不到使用說明書上所要求的電位器時，可按以下兩條原則選擇電位器：（1）電位器的阻值只可增大而不宜減小，電位器的阻值一般以不大于10kΩ為宜

（2）電位器的功率宜大不宜小，一般應(yīng)按實(shí)際消耗功率的10～50倍來選擇。例如，某變頻器頻率給定電位器的標(biāo)稱功率為1/2W，使用時應(yīng)選用2～5W的同阻值的電位器。

第7頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一升速方式

變頻器主要有三種升速方式：線性方式、S形方式和半S形方式

第8頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一以上三種方式中，S形和半S形的具體形狀由變頻器內(nèi)定，用戶不能更改。但變頻器為用戶提供了若干種S區(qū)（非線區(qū)）的大小（如0.2S、0.5S、1.0S）供用戶選用，如圖（a）所示。（b）表示用戶可以任意設(shè)定非線性時間ts的大小。第9頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一變頻器的運(yùn)行方式

點(diǎn)動運(yùn)行常用控制電圖

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變頻器并聯(lián)

兩臺變頻器實(shí)現(xiàn)并聯(lián)運(yùn)行的要求條件比較高，基本要求是：控制方式、輸入電源和開關(guān)的頻率要相同；輸出電壓幅值、頻率和相位都相等；頻率的變化率要求嚴(yán)格一致第11頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一

一臺變頻器拖動多臺電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行

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一臺變頻器控制多臺電動機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時，不能使用變頻器內(nèi)的電子熱保護(hù)，而是每臺電動機(jī)外加熱繼電器，用熱繼電器的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)去控制保護(hù)單元。此時，變頻器的容量應(yīng)根據(jù)電動機(jī)的起動方式確定

多臺電動機(jī)不是同時起動而是順序起動，首先將一臺電動機(jī)從低頻起動，待該變頻器已經(jīng)工作在某一頻率，其余電動機(jī)再全壓起動。每起動一臺電動機(jī)，變頻器都會出現(xiàn)一次電流沖擊，這時應(yīng)保證變頻器的電流能夠承受電動機(jī)全壓起動所帶來的電流沖擊。如果多臺電動機(jī)的容量不同，應(yīng)盡可能先起動容量大的電動機(jī)，然后再起動容量小的電動機(jī)。應(yīng)盡量避免電動機(jī)順序起動的運(yùn)行方式。如果電動機(jī)的臺數(shù)較多，可以將電動機(jī)分成若干組，每組采用同時起動方式。第13頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一

［例2］某污水處理工藝的處理池內(nèi)安裝有6臺攪拌器，攪拌強(qiáng)度與污水處理量有關(guān)，要求分三種不同速度攪拌，由PLC控制攪拌器起動、停止和攪拌強(qiáng)度。六臺攪拌器電動機(jī)均為5.5kW，額定電流12.8A，設(shè)計(jì)變頻調(diào)速系統(tǒng)。變頻器的規(guī)格按照額定電流選擇，6臺電動機(jī)額定電流之和為76.8A，因此變頻器額定電流應(yīng)該不小于81A。選擇CIMR-F7A4045變頻器，額定電流為91A，標(biāo)稱功率為45kW。這里6臺電動機(jī)功率之和僅為33kW，但37kW變頻器的額定電流卻只有75A，這是因?yàn)榈腿萘侩妱訖C(jī)的額定電流相對比較高，以電流和選擇變頻器時容量會大于功率之和。第14頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一

一臺變頻器拖動多臺電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行實(shí)例

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正轉(zhuǎn)運(yùn)行

第16頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一繼電器控制正轉(zhuǎn)運(yùn)行的電路

第17頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一

正反轉(zhuǎn)運(yùn)行

第18頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一

第19頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一

同步運(yùn)行第20頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一

瞬停再起動運(yùn)行

（1）當(dāng)發(fā)生15ms以下的瞬時停電，復(fù)電時可以不使電動機(jī)停止而自動再起動運(yùn)行第21頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一

（2）如停電超過15ms，復(fù)電后使電動機(jī)停止再起動運(yùn)行

第22頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一

工頻與變頻運(yùn)行

第23頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一

第24頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一

第25頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一PID接線圖

第26頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一節(jié)能運(yùn)行實(shí)例

自來水、工業(yè)用水等取水導(dǎo)入泵，各種工藝過程用泵

流量控制第27頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一自來水、工業(yè)用水等給水、配水泵，各種工業(yè)過程用泵

壓力控制

第28頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一水平控制

第29頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一

不同電動機(jī)容量采用變頻器控制時每年節(jié)電量是不同

模式容量（kW）連續(xù)低風(fēng)量型全風(fēng)量變化型低風(fēng)量變化型間歇運(yùn)轉(zhuǎn)型1.517073206272122.2291594113988003.748512128259615625.5100422302280920097.515018606968l344201118420913610783813915247331449118915144252246651