通用變頻器選型、安裝、測(cè)量與接線規(guī)范
１ 變頻器的選型
變頻器的正確選擇對(duì)于控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行是非常關(guān)鍵的。選擇變頻器時(shí)必須要充分了解變頻器所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載特性。人們?cè)趯?shí)踐中常將生產(chǎn)機(jī)械分為三種類型?押 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、恒功率負(fù)載和風(fēng)機(jī)、水泵負(fù)載。
恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載：
負(fù)載轉(zhuǎn)矩ＴＬ與轉(zhuǎn)速ｎ無(wú)關(guān)，任何轉(zhuǎn)速下ＴＬ總保持恒定或基本恒定。例如傳送帶、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)載都屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。
變頻器拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)的負(fù)載時(shí)，低速下的轉(zhuǎn)矩要足夠大，并且有足夠的過(guò)載能力。如果需要在低速下穩(wěn)速運(yùn)行，應(yīng)該考慮標(biāo)準(zhǔn)異步電動(dòng)機(jī)的散熱能力，避免電動(dòng)機(jī)的溫升過(guò)高。
恒功率負(fù)載：
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，ＴＬ不可能無(wú)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)方案的選擇有很大的影響。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。
風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載：
在各種風(fēng)機(jī)、水泵、油泵中，隨葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，空氣或液體在一定的速度范圍內(nèi)所產(chǎn)生的阻力大致與速度ｎ的２次方成正比。隨著轉(zhuǎn)速的減小，轉(zhuǎn)速按轉(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。當(dāng)所需風(fēng)量、流量減小時(shí)，利用變頻器通過(guò)調(diào)速的
方式來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量、流量，可以大幅度地節(jié)約電能。由于高速時(shí)所需功率隨轉(zhuǎn)速增長(zhǎng)過(guò)快，與速度的三次方成正比，所以通常不應(yīng)使風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載超工頻運(yùn)行。
西門子公司可以提供不同類型的變頻器，用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際工藝要求和運(yùn)用場(chǎng)合選擇不同類型的變頻器。在選擇變頻器時(shí)因注意以下幾點(diǎn)注意事項(xiàng)：
１． 根據(jù)負(fù)載特性選擇變頻器，如負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載需選擇ｓｉｅｍｅｎｓ ＭＭＶ／ＭＤＶ 變頻器，如負(fù)載為風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載應(yīng)選擇ｓｉｅｍｅｎｓ ＥＣＯ變頻器。
２． 選擇變頻器時(shí)應(yīng)以實(shí)際電機(jī)電流值作為變頻器選擇的依據(jù)，電機(jī)的額定功率只能作為參考。另外應(yīng)充分考慮變頻器的輸出含有高次諧波，會(huì)造成電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)和效率都會(huì)變壞。因此，用變頻器給電動(dòng)機(jī)供電與用工頻電網(wǎng)供電相比較，電動(dòng)機(jī)的電流增加１０％而溫升增加２０％左右。所以在選擇電動(dòng)機(jī)和變頻器時(shí)，應(yīng)考慮到這中情況，適當(dāng)留有裕量，以防止溫升過(guò)高，影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命。
３． 變頻器若要長(zhǎng)電纜運(yùn)行時(shí)，此時(shí)應(yīng)該采取措施抑制長(zhǎng)電纜對(duì)地耦合電容的影響，避免變頻器出力不夠。所以變頻器應(yīng)放大一檔選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。
４． 當(dāng)變頻器用于控制并聯(lián)的幾臺(tái)電機(jī)時(shí)，一定要考慮變頻器到電動(dòng)機(jī)的電纜的長(zhǎng)度總和在變頻器的容許范圍內(nèi)。如果超過(guò)規(guī)定值，要放大一檔或兩檔來(lái)選擇變頻器。另外在此種情況下，變頻器的控制方式只能為Ｖ／Ｆ控制方式，并且變頻器無(wú)法保護(hù)電動(dòng)機(jī)的過(guò)流、過(guò)載保護(hù)，此時(shí)需在每臺(tái)電動(dòng)機(jī)上加熔斷器來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)。
５． 對(duì)于一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，如高環(huán)境溫度、高開關(guān)頻率、高海拔高度等，此時(shí)會(huì)引起變頻器的降容，變頻器需放大一檔選擇。
６． 使用變頻器控制高速電機(jī)時(shí)，由于高速電動(dòng)機(jī)的電抗小，高次諧波亦增加輸出電流值。因此，選擇用于高速電動(dòng)機(jī)的變頻器時(shí)，應(yīng)比普通電動(dòng)機(jī)的變頻器稍大一些。
７． 變頻器用于變極電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)充分注意選擇變頻器的容量，使其最大額定電流在變頻器的額定輸出電流以下。另外，在運(yùn)行中進(jìn)行極數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)先停止電動(dòng)機(jī)工作，否則會(huì)造成電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)，惡劣時(shí)會(huì)造成變頻器損壞。
８． 驅(qū)動(dòng)防爆電動(dòng)機(jī)時(shí)，變頻器沒有防爆構(gòu)造，應(yīng)將變頻器設(shè)置在危險(xiǎn)場(chǎng)所之外。
９． 使用變頻器驅(qū)動(dòng)齒輪減速電動(dòng)機(jī)時(shí)，使用范圍受到齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)部分潤(rùn)滑方式的制約。潤(rùn)滑油潤(rùn)滑時(shí)，在低速范圍內(nèi)沒有限制；在超過(guò)額定轉(zhuǎn)速以上的高速范圍內(nèi)，有可能發(fā)生潤(rùn)滑油用光的危險(xiǎn)。因此，不要超過(guò)最高轉(zhuǎn)速容許值。
１０．變頻器驅(qū)動(dòng)繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)時(shí)，大多是利用已有的電動(dòng)機(jī)。
繞線電動(dòng)機(jī)與普通的鼠籠電動(dòng)機(jī)相比，繞線電動(dòng)機(jī)繞組的阻抗小。因此，容易發(fā)生由于紋波電流而引起的過(guò)電流跳閘現(xiàn)象，所以應(yīng)選擇比通常容量稍大的變頻器。一般繞線電動(dòng)機(jī)多用于飛輪力矩ＧＤ２較大的場(chǎng)合，在設(shè)定加減速時(shí)間時(shí)應(yīng)多注意。
１１．變頻器驅(qū)動(dòng)同步電動(dòng)機(jī)時(shí)，與工頻電源相比，降低輸出容量１０％～２０％，變頻器的連續(xù)輸出電流要大于同步電動(dòng)機(jī)額定電流與同步牽入電流的標(biāo)幺值的乘積。
１２．對(duì)于壓縮機(jī)、振動(dòng)機(jī)等轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大的負(fù)載和油壓泵等有峰值負(fù)載情況下，如果按照電動(dòng)機(jī)的額定電流或功率值選擇變頻器的話，有可能發(fā)生因峰值電流使過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作現(xiàn)象。因此，應(yīng)了解工頻運(yùn)行情況，選擇比其最大電流更大的額定輸出電流的變頻器。變頻器驅(qū)動(dòng)潛水泵電動(dòng)機(jī)時(shí)，因?yàn)闈撍秒妱?dòng)機(jī)的額定電流比通常電動(dòng)機(jī)的額定電流大，所以選擇變頻器時(shí)，其額定電流要大于潛水泵電動(dòng)機(jī)的額定電流。
１３．當(dāng)變頻器控制羅茨風(fēng)機(jī)時(shí)，由于其起動(dòng)電流很大，所以選擇變頻器時(shí)一定要注意變頻器的容量是否足夠大。
１４．選擇變頻器時(shí)，一定要注意其防護(hù)等級(jí)是否與現(xiàn)場(chǎng)的情況相匹配。否則現(xiàn)場(chǎng)的灰塵、水汽會(huì)影響變頻器的長(zhǎng)久運(yùn)行。
１５．單相電動(dòng)機(jī)不適用變頻器驅(qū)動(dòng)。
２ 變頻器的安裝與接線規(guī)范：
安裝環(huán)境：
為了變頻器能穩(wěn)定地工作，必須確保變頻器的運(yùn)行環(huán)境滿足其所規(guī)定的容許環(huán)境。
１． 安裝場(chǎng)所：
１?雪 電氣室應(yīng)濕汽少、無(wú)水浸
２?雪 無(wú)爆炸性、燃燒性或腐蝕性氣體和液體，粉塵少
３?雪 維修檢查容易進(jìn)行
４?雪 應(yīng)備有通風(fēng)口或換氣裝置以排出變頻器產(chǎn)生的熱量
２． 使用條件：
１?雪 變頻器的運(yùn)行溫度多為：０～４０或－１０～５０，要注意變頻器柜體的通風(fēng)性。
２?雪 變頻器的周圍濕度為９０％以下。周圍濕度過(guò)高，存在電氣結(jié)緣降低和金屬部分的腐蝕問題。如果受安裝場(chǎng)所的限制，變頻器不得已安裝在濕度高的場(chǎng)所，變頻器的柜體應(yīng)盡量采用密封結(jié)構(gòu)。為防止變頻器停止時(shí)結(jié)露，有時(shí)裝置需加對(duì)流加熱器。
３?雪 變頻器周圍不應(yīng)有腐蝕性、爆炸性或燃燒性氣體以及粉塵和油霧。變頻器的安裝周圍如有爆炸性和燃燒性氣體，由于變頻器內(nèi)有易產(chǎn)生火花的繼電器和接觸器，所以有時(shí)會(huì)引起火災(zāi)或爆炸事故。有腐蝕性氣體時(shí)，金屬部分產(chǎn)生腐蝕，影響變頻器的長(zhǎng)期運(yùn)行。如果變頻器周圍存在粉塵和油霧時(shí)，這些氣體在變頻器內(nèi)附著、堆積將導(dǎo)致結(jié)緣降低；對(duì)于強(qiáng)迫風(fēng)冷的變頻器，由于過(guò)濾器堵塞將引起變頻器內(nèi)溫度異常上升，致使變頻器不能穩(wěn)定運(yùn)行。
４?雪 變頻器的耐振性應(yīng)機(jī)種的而不同，振動(dòng)超過(guò)變頻器的容許值時(shí)，將產(chǎn)生部件緊固部分松動(dòng)以及繼電器和接觸器等的可動(dòng)部分的器件誤動(dòng)作，往往導(dǎo)致變頻器不能穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于機(jī)床、船舶等事先能預(yù)見的振動(dòng)場(chǎng)合，應(yīng)考慮變頻器的振動(dòng)問題。
５?雪 變頻器的標(biāo)高多規(guī)定在１０００ｍ以下。標(biāo)高高則氣壓下將，容易產(chǎn)生結(jié)緣破壞。另外標(biāo)高高冷卻效果也下降，必須注意溫升。
變頻器接線：
在各種工廠和設(shè)備采用變頻調(diào)速時(shí)，在變頻器的電源側(cè)和電機(jī)側(cè)都會(huì)產(chǎn)生 諧波干擾，對(duì)供電電網(wǎng)和變頻器周圍的其他電氣設(shè)備要產(chǎn)生ＥＭＣ干擾。另外為了確保變頻器長(zhǎng)期可靠的運(yùn)行，變頻器的接線是非常重要的。
１． 什么是ＥＭＣ？
ＥＭＣ即是“電磁兼容性”。它是指電氣設(shè)備在電磁環(huán)境中良好的工作能力，并且不能產(chǎn)生在此環(huán)境中工作的其它設(shè)備所不能接受的電磁干擾。
２．噪聲發(fā)射和抗擾度
ＥＭＣ決定于與電氣設(shè)備有關(guān)的兩個(gè)特性－噪聲發(fā)射和抗擾度。規(guī)定噪聲發(fā)射和抗擾度的極限值取決于電氣設(shè)備應(yīng)用時(shí)所處的環(huán)境。一般分為第一類環(huán)境（民用環(huán)境）和第二類環(huán)境（工業(yè)環(huán)境）。民用環(huán)境即當(dāng)電氣設(shè)備接至公共電源系統(tǒng)時(shí)對(duì)噪聲發(fā)射具有嚴(yán)格規(guī)定，但可以要求有較低的抗擾度；相反，在工業(yè)環(huán)境中，對(duì)電氣備的抗擾度要求很高，但對(duì)噪聲發(fā)射要求卻較低。
如果電氣設(shè)備是系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，它不要求一開始就滿足有關(guān)發(fā)射和抗擾度的任何要求，但是整個(gè)系統(tǒng)必須符合相關(guān)電磁兼容的要求。一般來(lái)說(shuō)，電氣設(shè)備必須同時(shí)具有對(duì)高頻和低頻干擾的抑制能力。其中高頻干擾主要包括靜電放電（ＥＳＤ）、脈沖干擾和發(fā)射性頻率的電磁場(chǎng)等；而低頻干擾主要是指電源電壓波動(dòng)、欠壓和頻率不穩(wěn)定等。
３．變頻器及其電磁兼容性
通常變頻器能夠運(yùn)行在一個(gè)可能存在著較高電磁干擾（ＥＭＩ）工業(yè)環(huán)境中，此時(shí)即是噪聲發(fā)射源，可能又是噪聲接受器。
（１） 變頻器作為噪聲發(fā)射源寄生電容Ｃｐ存在于電機(jī)電纜和電機(jī)內(nèi)部，因此變頻器的ＰＷＭ輸出電壓波形的開關(guān)翼部通過(guò)寄生電容產(chǎn)生一個(gè)高頻脈沖噪聲電流Ｉｓ，使變頻器成為一個(gè)噪聲源。 由于噪聲電流Ｉｓ的源是變頻器，因此它一定要流回變頻器。圖中Ｚｅ為大地阻抗，Ｚｎ為動(dòng)力電纜與地之間的阻抗。噪聲電流流過(guò)此二阻抗所造成的電壓降將影響到同一電網(wǎng)上的其它設(shè)備，造成干擾。此外，變頻器的整流部分也會(huì)產(chǎn)生低頻諧波，導(dǎo)致電網(wǎng)電壓產(chǎn)生畸變。
如果高頻噪聲電流Ｉｓ有一條正確的通道，則高頻噪聲是可以得到抑的。如果使用非屏蔽電機(jī)電纜，則高頻噪聲電流Ｉｓ以一個(gè)不確定的路線流回變頻器，并在此回路中產(chǎn)生高頻分量壓降，影響其它設(shè)備。為使高頻噪聲電流Ｉｓ能沿確定路線流回變頻器，需要采用屏蔽電機(jī)電纜。電纜屏蔽層必須連接到變頻器外殼和電機(jī)外殼上。當(dāng)高頻噪聲電流Ｉｓ必須流回變頻器時(shí)，屏蔽層形成一條最有效的通道。
雖然，噪聲電流不會(huì)在ＺＥ上出現(xiàn)壓降，但是在電源阻抗ＺＮ上還會(huì)出壓降影響其他電氣設(shè)備。
為此，無(wú)線電干擾抑制濾波器應(yīng)安裝在變頻器的輸入端?熏 這樣一來(lái)流會(huì)電源的噪聲電流會(huì)大大減少。
（２）變頻器作為噪聲接受器
３ 將ＥＭＣ影響減為最小的措施
西門子公司所有變頻器設(shè)計(jì)為運(yùn)行在一個(gè)可能存在著較高的電磁干擾（ＥＭＩ）工業(yè)環(huán)境中。通常，好的安裝經(jīng)驗(yàn)可以確保變頻器安全和無(wú)故運(yùn)行。然而，如果遇到問題，請(qǐng)參考以下的建議及相關(guān)措施。
（１）確保傳動(dòng)柜中的所有設(shè)備接地良好，使用短和粗的接地線連接到公共接地點(diǎn)或接地母排上。特別重要的是，連接到變頻器的任何控制設(shè)備（比如一臺(tái)ＰＬＣ）要與其共地，同樣也要使用短和粗的導(dǎo)線接地。最好采用扁平導(dǎo)體（例如金屬網(wǎng)）?熏因其在高頻時(shí)阻抗較低。
電機(jī)電纜的地線應(yīng)直接連接到相應(yīng)變頻器的接地端子（ＰＥ）
（２）安裝變頻器時(shí)，建議安裝板使用無(wú)漆鍍鋅鋼板，以確保變頻器的散熱器和安裝板之間有良好的電氣連接。
（３）為有效的抑制電磁波的輻射和傳導(dǎo)，變頻器的電機(jī)電纜必須采用屏蔽電纜，屏蔽層的電導(dǎo)必須至少為每相導(dǎo)線芯的電導(dǎo)的１／１０。
（４）控制電纜最好使用屏蔽電纜。一般來(lái)說(shuō)，控制電纜的屏蔽層應(yīng)直接在變頻器的內(nèi)部接地，另一側(cè)通過(guò)一個(gè)高頻小電容（例如３．３ｎＦ／３０００Ｖ）接地。當(dāng)屏蔽層兩端的差模電壓不高和連接到同一地線上時(shí)，也可以將屏蔽層的兩端直接接地。信號(hào)線和它的返回線絞合在一起，能減小感性耦合引起的干擾。絞合越靠近端子越好。模擬信號(hào)的傳輸線應(yīng)使用雙屏蔽的雙絞線。不同的模擬信號(hào)線應(yīng)該獨(dú)立走線，有各自的屏蔽層，以減少線間的耦合。不要把不同的模擬信號(hào)置于同一個(gè)公共返回線。低壓數(shù)字信號(hào)線最好使用雙屏蔽的雙絞線，也可以使用單屏蔽的雙絞線。
低壓數(shù)字信號(hào)線最好使用雙屏蔽的雙絞線，也可以使用單屏蔽的雙絞線。
模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的傳輸電纜應(yīng)該分別屏蔽和走線。
不要將２４ＶＤＣ和１１５／２３０ＶＡＣ信號(hào)共用同一條電纜！
（５）布線
電機(jī)電纜應(yīng)獨(dú)立于其它電纜走線，其最小距離為５００ｍｍ。同時(shí)應(yīng)避免電機(jī)電纜與其它電纜長(zhǎng)距離平行走線，這樣才能減少變頻器輸出電壓快速變化而產(chǎn)生的電磁干擾。如果控制電纜和電源電纜交叉，應(yīng)盡可能使它們按９０度角交叉。
同時(shí)必須用合適的夾子將電機(jī)電纜和控制電纜的屏蔽層固定到安裝板上。
（６）如果變頻器運(yùn)行在一個(gè)對(duì)噪聲敏感的環(huán)境中，可以采用ＲＦＩ濾波器 減小來(lái)自變頻器的傳導(dǎo)和輻射干擾。同時(shí)為達(dá)到最優(yōu)的效果，確保濾波器與安裝板之間應(yīng)有良好的接觸。
（７）進(jìn)線電抗器用于降低由變頻器產(chǎn)生的諧波，同時(shí)也可用于增加電源阻抗,并幫助吸收附近設(shè)備投入工作時(shí)產(chǎn)生的浪涌電壓和主電源的電壓尖峰。進(jìn)線電抗器串接在電源和變頻器功率輸入端之間。如果還使用了ＲＦＩ濾波器,則進(jìn)線電抗器應(yīng)串接在ＲＦＩ濾波器和變頻器之間。
確保傳導(dǎo)柜中的接觸器有滅弧功能，交流接觸器采用Ｒ－Ｃ抑制器，直流接觸器采用“飛輪”二極管，裝入繞組中。壓敏電阻抑制器也是很有效的。
在開關(guān)感性元件時(shí)，產(chǎn)生的瞬變電壓有時(shí)可以高達(dá)４ＫＶ，頻率可達(dá)２００ＭＨＺ? 必須對(duì)通過(guò)變頻器上的繼電器控制的接觸器采取滅弧措施?
變頻器的測(cè)量方法：
變頻器各部分的電壓、電流的測(cè)定方法：
測(cè)定位置和測(cè)定儀表的接線
變頻器的電源測(cè)、輸出測(cè)的電壓和電流因?yàn)楹兄C波成分，所以測(cè)量?jī)x表和測(cè)定回路不同，所得的數(shù)據(jù)也不同。請(qǐng)用下表指定的儀表對(duì)下圖回路進(jìn)行測(cè)量。
測(cè)定位置和測(cè)定儀表略（可向作者索取）：
變頻器日常的維護(hù)和檢修：
變頻器是以半導(dǎo)體元件為中心構(gòu)成的靜止裝置。
由于溫度、濕度、灰塵、振動(dòng)等使用環(huán)境的影響，以及其零部件常年累月的變化，為了確保變頻器的正常運(yùn)行，必須對(duì)變頻器進(jìn)行日常檢查和定期檢查。詳情表略可向作者索取。
（西門子自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)部技術(shù)支持工程師）張登山
{
變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)指令方式一（轉(zhuǎn)）}
變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)指令方式是指如何控制變頻器的基本運(yùn)行功能，這些功能包括啟動(dòng)、停止、正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)、正向電動(dòng)與反向點(diǎn)動(dòng)、復(fù)位等。
與變頻器的頻率給定方式一樣，變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)指令方式也有操作器鍵盤控制、端子控制和通訊控制三種。這些運(yùn)轉(zhuǎn)指令方式必須按照實(shí)際的需要進(jìn)行選擇設(shè)置，同時(shí)也可以根據(jù)功能進(jìn)行相互之間的方式切換。
1 操作器鍵盤控制
操作器鍵盤控制是變頻器最簡(jiǎn)單的運(yùn)轉(zhuǎn)指令方式，用戶可以通過(guò)變頻器的操作器鍵盤上的運(yùn)行鍵、停止鍵、點(diǎn)動(dòng)鍵和復(fù)位鍵來(lái)直接控制變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)。
操作器鍵盤控制的最大特點(diǎn)就是方便實(shí)用，同時(shí)又能起到報(bào)警故障功能，即能夠?qū)⒆冾l器是否運(yùn)行或故障或報(bào)警都能告知給用戶，因此用戶無(wú)須配線就能真正了解到變頻器是否確實(shí)在運(yùn)行中、是否在報(bào)警（過(guò)載、超溫、堵轉(zhuǎn)等）以及通過(guò)led數(shù)碼和lcd液晶顯示故障類型。
按照前面一節(jié)的內(nèi)容，變頻器的操作器鍵盤通常可以通過(guò)延長(zhǎng)線放置在用戶容易操作的5m以內(nèi)的空間里。同理，距離較遠(yuǎn)時(shí)則必須使用遠(yuǎn)程操作器鍵盤。
在操作器鍵盤控制下，變頻器的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)可以通過(guò)正反轉(zhuǎn)鍵切換和選擇。如果鍵盤定義的正轉(zhuǎn)方向與實(shí)際電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)方向（或設(shè)備的前行方向）相反時(shí)，可以通過(guò)修改相關(guān)的參數(shù)來(lái)更正，如有些變頻器參數(shù)定義是“正轉(zhuǎn)有效”或“反轉(zhuǎn)有效”，有些變頻器參數(shù)定義則是“與命令方向相同”或“與命令方向相反”。
對(duì)于某些生產(chǎn)設(shè)備是不允許反轉(zhuǎn)的，如泵類負(fù)載，變頻器則專門設(shè)置了禁止電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)的功能參數(shù)。該功能對(duì)端子控制、通訊控制都有效。
2 端子控制
2.1 基本概念
端子控制是變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)指令通過(guò)其外接輸入端子從外部輸入開關(guān)信號(hào)（或電平信號(hào)）來(lái)進(jìn)行控制的方式。
這時(shí)這些由按鈕、選擇開關(guān)、繼電器、plc或dcs的繼電器模塊就替代了操作器鍵盤上的運(yùn)行鍵、停止鍵、點(diǎn)動(dòng)鍵和復(fù)位鍵，可以在遠(yuǎn)距離來(lái)控制變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖1 端子控制原理
在圖1中，正轉(zhuǎn)fwd、反轉(zhuǎn)rev、點(diǎn)動(dòng)jog、復(fù)位reset、使能enable在實(shí)際變頻器的端子中有三種具體表現(xiàn)形式:
（1）上述幾個(gè)功能都是由專用的端子組成，即每個(gè)端子固定為一種功能。在實(shí)際接線中，非常簡(jiǎn)單，不會(huì)造成誤解，這在早期的變頻器中較為普遍。
（2）上述幾個(gè)功能都是由通用的多功能端子組成，即每個(gè)端子都不固定，可以通過(guò)定義多功能端子的具體內(nèi)容來(lái)實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際接線中，非常靈活，可以大量節(jié)省端子空間。目前的小型變頻器都有這個(gè)趨向，如艾默生td900變頻器。
（3）上述幾個(gè)功能除正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)功能由專用固定端子實(shí)現(xiàn)，其余如點(diǎn)動(dòng)、復(fù)位、使能融合在多功能端子中來(lái)實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際接線中，能充分考慮到靈活性和簡(jiǎn)單性于一體。現(xiàn)在大部分主流變頻器都采用這種方式。
2.2 正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)
由變頻器拖動(dòng)的電動(dòng)機(jī)負(fù)載在實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)功能非常簡(jiǎn)單，只需改變控制回路（或激活正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)）即可，而無(wú)須改變主回路。
（a）控制方法一 （b）控制方法二
圖2 正反轉(zhuǎn)控制原理
常見的正反轉(zhuǎn)控制有兩種方法，如圖2所示。fwd代表正轉(zhuǎn)端子，rev代表反轉(zhuǎn)端子，k1、k2代表正反轉(zhuǎn)控制的接點(diǎn)信號(hào)（“0”表示斷開、“1”表示吸合）。圖2（a）的方法中，接通fwd和rev的其中一個(gè)就能正反轉(zhuǎn)控制，即fwd接通后正轉(zhuǎn)、rev接通后反轉(zhuǎn)，若兩者都接通或都不接通，則表示停機(jī)。圖2（b）的方法中，接通fwd才能正反轉(zhuǎn)控制，即rev不接通表示正轉(zhuǎn)、rev接通表示反轉(zhuǎn)，若fwd不接通，則表示停機(jī)。
這兩種方法在不同的變頻器里有些只能選擇其中的一種，有些可以通過(guò)功能設(shè)置來(lái)選擇任意一種。但是如變頻器定義為“反轉(zhuǎn)禁止”時(shí)，則反轉(zhuǎn)端子無(wú)效。
變頻器由正向運(yùn)裝過(guò)渡到反向運(yùn)轉(zhuǎn)，或者由反向運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)渡到正向運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，中間都有輸出零頻的階段，在這個(gè)階段中，設(shè)置一個(gè)等待時(shí)間，即稱為“正反轉(zhuǎn)死區(qū)時(shí)間”，如圖3所示。
圖3 正反轉(zhuǎn)死區(qū)時(shí)間
2.3 二線制和三線制控制模式
所謂三線制控制，就是模仿普通的接觸器控制電路模式，當(dāng)按下常開按鈕sb2時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)啟動(dòng)，由于x多功能端子自定義為保持信號(hào)（或自鎖信號(hào)）功能，松開sb2，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)將能繼續(xù)保持下去;當(dāng)按下常閉按鈕sb1時(shí)，x與com之間的聯(lián)系被切斷，自鎖解除，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。如要選擇反轉(zhuǎn)控制，只需將k吸合，即rev功能作用（反轉(zhuǎn)）。
三線制控制模式的“三線”是指自鎖控制時(shí)需要將控制線接入到三個(gè)輸入端子，與此相對(duì)應(yīng)的就是以上講述的“二線制”控制模式。
三線制控制模式共有兩種類型，如下圖4a和圖4b。兩者的唯一區(qū)別是右邊一種可以接收脈沖控制，即用脈沖的上升沿來(lái)替代sb2（啟動(dòng)），下降沿來(lái)替代sb1（停止）。在脈沖控制中，要求sb1和sb2的指令脈沖能夠保持時(shí)間達(dá)50ms以上，否則為不動(dòng)作。
（a）控制方法一 （b）控制方法二
圖4 三線制端子控制
2.4 點(diǎn)動(dòng)
端子控制的點(diǎn)動(dòng)命令將比鍵盤更簡(jiǎn)單，它只要在變頻器運(yùn)行的情況下（無(wú)論正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)），都能設(shè)置單獨(dú)的兩個(gè)端子來(lái)實(shí)現(xiàn)正向點(diǎn)動(dòng)和反向點(diǎn)動(dòng)，其點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行頻率、點(diǎn)動(dòng)間隔時(shí)間以及點(diǎn)動(dòng)加減速時(shí)間跟鍵盤控制和通訊控制方式下相同，均可在參數(shù)內(nèi)設(shè)置。
2.5 操作器stop鍵的功能
在進(jìn)行端子控制時(shí)，變頻器的操作器鍵盤的大部分運(yùn)轉(zhuǎn)功能鍵都沒有作用，但對(duì)于“stop”鍵卻還可以選擇是否有效。至于“stop”鍵是否有效必須基于用戶的具體情況:
（1）如果變頻器拖動(dòng)的電動(dòng)機(jī)在其運(yùn)行過(guò)程中不允許隨意停機(jī)，只能通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)停止按鈕由現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行停機(jī)操作時(shí)，則需定義操作器“stop”鍵無(wú)效;
（2）如果現(xiàn)場(chǎng)控制按鈕離開變頻器本體較遠(yuǎn)，而一旦出現(xiàn)變頻器異常情況或電動(dòng)機(jī)異常，用戶可以從變頻器的操作器鍵盤直接停機(jī)的話，或者需要定義操作器鍵盤“stop”鍵為緊急停止按鈕，則需定義操作器“stop”鍵有效;
（3）許多變頻器的操作器“stop”鍵與“reset”常常為同一個(gè)鍵，而且用戶需要在變頻器異常停機(jī)后，需要在故障出現(xiàn)時(shí)直接從操作器鍵盤復(fù)位，則同樣需定義操作器“stop”鍵有效。
2.6 數(shù)字量輸入端子
數(shù)字量輸入端子是用于控制輸入變頻器運(yùn)行狀態(tài)的信號(hào)，這些信號(hào)包括待機(jī)準(zhǔn)備、運(yùn)行、故障以及其他與變頻器頻率有關(guān)的內(nèi)容。這些數(shù)字開關(guān)量信號(hào)，除固定端子（正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和點(diǎn)動(dòng)）外，其余均為多功能數(shù)字量輸入端子。
常見的數(shù)字量輸入端子都采用光電耦合隔離方式，且應(yīng)用了全橋整流電路，如下圖5，pl是數(shù)字量輸入fwd正轉(zhuǎn)、rev反轉(zhuǎn)、xi多功能輸入端子的公共端子，流經(jīng)pl端子的電流可以是拉電流，也可以是灌電流。
圖5 數(shù)字量輸入結(jié)構(gòu)示意
數(shù)字量輸入端子與外部接口方式非常靈活，主要有以下幾種:
（1）干接點(diǎn)方式。它可以使用變頻器內(nèi)部電源，也可以使用外部電源9－30vdc。這種方式常見于按鈕、繼電器等信號(hào)源。
（2）源極方式。當(dāng)外部控制器為npn型的共發(fā)射極輸出的連接方式時(shí)，為源極方式。這種方式常見于接近開關(guān)或旋轉(zhuǎn)脈沖編碼器輸入信號(hào)，用于測(cè)速、計(jì)數(shù)或限位動(dòng)作等。
（3）漏極方式。當(dāng)外部控制器為pnp型的共發(fā)射極輸出的連接方式時(shí)，為源極方式。這種方式的信號(hào)源與源極相同。
多功能數(shù)字量輸入端子的信號(hào)定義包括多段速度選擇、多段加減速時(shí)間選擇、頻率給定方式切換、運(yùn)轉(zhuǎn)命令方式切換、復(fù)位和計(jì)數(shù)輸入等。綜合各類變頻器的輸入定義，具體有以下主要參數(shù):
2.6.1 帶切換或選擇功能的輸入信號(hào)
（1）多段速選擇。通過(guò)選擇這些功能的端子on/off組合，最多可以定義4種（二個(gè)輸入端子）或8種（二個(gè)輸入端子）或16種（四個(gè)輸入端子）速度的運(yùn)行曲線。
（2）多種加減速時(shí)間的選擇。通過(guò)選擇相應(yīng)數(shù)字量輸入端子的on/off組合，最多可以定義2種（一個(gè)輸入端子）或4種（二個(gè)輸入端子）的加減速時(shí)間值。
（3）多種頻率給定方式的選擇。通過(guò)選擇相應(yīng)數(shù)字量輸入端子的on/off組合，可以選擇操作器鍵盤給定、接點(diǎn)給定、模擬量給定、脈沖給定、通訊給定的一種，或者進(jìn)行運(yùn)行時(shí)的切換選擇。有些變頻器還增加了提供同一種給定方式下不同通道的選擇功能，如一臺(tái)變頻器通常有2～3模擬量通道、2個(gè)脈沖輸入通道以及幾個(gè)接點(diǎn)通道，為了在同一頻率給定方式下不同通道的輸入選擇，就必須進(jìn)行第二次選擇。
（4）運(yùn)轉(zhuǎn)命令方式的選擇。通過(guò)選擇相應(yīng)數(shù)字量輸入端子的on/off組合，可以選擇操作器鍵盤控制、端子控制和通訊控制的切換或選擇。有些變頻器還能提供強(qiáng)制信號(hào)電平，保證運(yùn)行命令的及時(shí)性。
（5）多段閉環(huán)pid給定值的選擇。通過(guò)選擇相應(yīng)數(shù)字量輸入端子的on/off組合，最多可以定義2種（一個(gè)輸入端子）或4種（二個(gè)輸入端子）或8種（三個(gè)輸入端子）的閉環(huán)給定值。
2.6.2 計(jì)數(shù)或脈沖輸入信號(hào)
多功能輸入端子能夠接受脈沖輸入信號(hào)，這些脈沖信號(hào)可以用于計(jì)數(shù)，也可以用于復(fù)位等命令，具體可定義為以下內(nèi)容:
（1）計(jì)數(shù)器清零信號(hào)。即對(duì)變頻器的內(nèi)置計(jì)數(shù)器進(jìn)行清零操作。
（2）計(jì)數(shù)器觸發(fā)信號(hào)。該使能信號(hào)允許變頻器對(duì)該數(shù)字量輸入端子進(jìn)行計(jì)數(shù)，脈沖的最高頻率大約在幾百個(gè)赫茲左右，掉電時(shí)可以存儲(chǔ)記憶當(dāng)前計(jì)數(shù)值。
（3）外部復(fù)位輸入。當(dāng)變頻器發(fā)生故障報(bào)警后，通過(guò)該端子的定義，對(duì)變頻器故障進(jìn)行復(fù)位，其作用與操作器鍵盤的reset復(fù)位鍵一致。
（4）擺頻狀態(tài)復(fù)位。當(dāng)選擇變頻器的擺頻功能時(shí)，無(wú)論是自動(dòng)投入還是手動(dòng)投入，閉合該端子將清楚變頻器內(nèi)部記憶的擺頻狀態(tài)信息。斷開該端子，擺頻重新開始。
（5）簡(jiǎn)易程序控制方式下的停機(jī)狀態(tài)復(fù)位。在簡(jiǎn)易程序控制下的停機(jī)狀態(tài)中，該功能端子有效時(shí)將清楚簡(jiǎn)易程序停機(jī)時(shí)記憶的運(yùn)行階段、運(yùn)行時(shí)間、運(yùn)行頻率等信息。
（6）三線制定義。具體可以見前面章節(jié)。
（7）接點(diǎn)給定方式。可以在定義頻率給定方式為接點(diǎn)給定后，定義兩個(gè)端子為up或down功能。
2.6.3 其他運(yùn)行輸入信號(hào)
（1）變頻器運(yùn)行禁止。該端子有效時(shí)，運(yùn)行中的變頻器則自由停車，若是在待機(jī)狀態(tài)，則禁止起動(dòng)。本功能主要用于需要安全聯(lián)動(dòng)的場(chǎng)合。
（2）外部停機(jī)命令。該端子有效時(shí)，則無(wú)論變頻器處于什么運(yùn)轉(zhuǎn)模式狀態(tài)或是什么運(yùn)轉(zhuǎn)給定通道中，都會(huì)按照預(yù)先定義的停機(jī)方式進(jìn)行停機(jī)。它與（1）的區(qū)別在于停機(jī)方式不同，后者只能是自由停車。
（3）外部設(shè)備故障的常開或常閉信號(hào)輸入。通過(guò)該端子可以輸入外部設(shè)備的故障信號(hào)，便于變頻器對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行故障監(jiān)視。變頻器在接到外部設(shè)備故障信號(hào)后，可顯示“外部故障”。該故障信號(hào)可以是常開，也可以是常閉輸入方式。
（4）外部中斷的常開或常閉信號(hào)輸入。變頻器在運(yùn)行過(guò)程中，接到外部中斷信號(hào)后，封鎖輸出，以零頻運(yùn)行。一旦外部中斷信號(hào)解除，變頻器自動(dòng)轉(zhuǎn)為跟蹤起動(dòng)，恢復(fù)運(yùn)行。其輸入信號(hào)也可以是常開和常閉兩種輸入方式。它與（3）的區(qū)別在于外部中斷不會(huì)引起變頻器的報(bào)警，中斷解除后還能正常運(yùn)行。
（5）停機(jī)直流制動(dòng)輸入指令。用外部控制端子對(duì)停機(jī)過(guò)程中的電動(dòng)機(jī)實(shí)施直流制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的緊急停車和精確定位。
（6）簡(jiǎn)易程序控制暫停指令。用于對(duì)運(yùn)行中的簡(jiǎn)易程序控制實(shí)現(xiàn)暫停控制，該端子有效時(shí)則以零頻運(yùn)行，簡(jiǎn)易程序控制不計(jì)時(shí);該端子命令無(wú)效后，變頻器自動(dòng)轉(zhuǎn)為跟蹤起動(dòng)，繼續(xù)簡(jiǎn)易程序運(yùn)行。
（7）加減速禁止指令。保持電動(dòng)機(jī)不受任何外來(lái)信號(hào)的影響，除停機(jī)命令外，維持當(dāng)前轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。
（8）正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)和反向點(diǎn)動(dòng)。通過(guò)端子的on/off動(dòng)作，讓變頻器按點(diǎn)動(dòng)頻率運(yùn)行的功能，按照運(yùn)行方式的衍變邏輯，點(diǎn)動(dòng)功能優(yōu)先于其他運(yùn)行方式。
常見的數(shù)字量輸入信號(hào)是繼電器觸點(diǎn)、按鈕開關(guān)等，這些觸點(diǎn)在閉合時(shí)容易發(fā)生顫動(dòng)。又由于變頻器內(nèi)部接受信號(hào)的都是晶體管電路，反映速度極快。因此，輸入觸點(diǎn)的顫動(dòng)有可能使變頻器內(nèi)部的接受電路反復(fù)接受信號(hào)而導(dǎo)致誤動(dòng)作。為此，有的變頻器設(shè)置了防止輸入信號(hào)顫動(dòng)的功能。如西門子440系列變頻器中，功能碼p0724為“1”時(shí)，表示防顫動(dòng)時(shí)間為2.5ms;為“2”時(shí)，表示防顫動(dòng)時(shí)間為8.2ms: 為“3”時(shí)，表示防顫動(dòng)時(shí)間為12.3ms。
{
變頻器的頻率給定方式二（轉(zhuǎn)）}
5 脈沖給定
脈沖給定方式即通過(guò)變頻器的特定的高速開關(guān)端子從外部輸入脈沖序列信號(hào)進(jìn)行頻率給定，并通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖頻率來(lái)改變變頻器的輸出頻率。
不同的變頻器對(duì)于脈沖序列輸入都有不同的定義，以安川vs g7為例:脈沖頻率為0～32kkhz，低電平電壓為0.0～0.8v，高電平電壓為3.5～13.2v，占空比為30％～70％。
這里進(jìn)行舉例說(shuō)明一下脈沖給定的參數(shù)設(shè)置。現(xiàn)在有一個(gè)變頻系統(tǒng)，其需求如下:
（1）使用端子輸入的脈沖信號(hào)來(lái)設(shè)置給定頻率;
（2）輸入信號(hào)范圍為1khz～20khz;
（3）要求1 khz輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)設(shè)定頻率為50hz，20khz輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)設(shè)定頻率為5hz。
根據(jù)上述要求，參數(shù)設(shè)置要點(diǎn)如下:
（1）設(shè)置頻率給定方式為脈沖給定;
（2）選擇多功能輸入端子為脈沖信號(hào)輸入（如脈沖信號(hào)端子固定則無(wú)需選擇，如安川vs g7的rp端子）;
（3）設(shè)置脈沖最大輸入頻率為20khz;
（4）定義頻率給定曲線首坐標(biāo)點(diǎn)的數(shù)值，即最小脈沖給定值的百分比為1 khz÷20 khz×100％＝5％，以及最小脈沖數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率值50hz;
（5）定義頻率給定曲線尾坐標(biāo)點(diǎn)的數(shù)值，即最大脈沖給定值的百分比為100％，以及最大脈沖數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率值5hz。
6 通訊給定
6.1 基本概念
通訊給定方式就是指上位機(jī)通過(guò)通訊口按照特定的通訊協(xié)議、特定的通訊介質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶冾l器以改變變頻器設(shè)定頻率的方式。
上位機(jī)一般指計(jì)算機(jī)（或工控機(jī)）、plc、dcs、人機(jī)界面等主控制設(shè)備。
上位機(jī)和變頻器之間傳輸數(shù)據(jù)的方式主要有兩種:
（1）串行方式。它每次只傳送二進(jìn)制的一位，主要優(yōu)點(diǎn)是連線少，一般只有2根或3根，缺點(diǎn)是傳送速度較低;
（2）并行方式。它每次可傳送一個(gè)完整的字符，傳送速度快，但所需的連線較多，一般需要8根或16根，成本相應(yīng)就高了許多。由于上位機(jī)與變頻器之間的距離一般不會(huì)太遠(yuǎn)，對(duì)傳輸速度的要求也不是很高，因此在通常情況下都采用串行傳輸方式。
上位機(jī)和變頻器之間進(jìn)行通訊的主要方式也有兩種:
（1）異步方式。每個(gè)字符前有一個(gè)起始位，表示該字符已經(jīng)開始;當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸完畢后，設(shè)置一個(gè)奇偶校驗(yàn)位進(jìn)行奇偶校驗(yàn);最后，又設(shè)置一個(gè)停止位，表示該字符已經(jīng)結(jié)束。異步傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)是靈活性好，便于處理實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的串行數(shù)據(jù);缺點(diǎn)是傳輸速度較低。
（2）同步方式。它可以同時(shí)傳輸一個(gè)包含許多個(gè)字符的“數(shù)據(jù)塊”，只需在每個(gè)數(shù)據(jù)塊前面設(shè)置通訊雙方共同規(guī)定的同步符號(hào)“syn字符1”和“syn字符2”即可。同步方式的優(yōu)點(diǎn)是不必要在每個(gè)字符的前后設(shè)置標(biāo)志符號(hào)（起始位和停止位），從而節(jié)省了時(shí)間，提高了傳輸速度;缺點(diǎn)是必須采用同步脈沖來(lái)協(xié)調(diào)，從而靈活性較差。
上位機(jī)和變頻器之間的傳遞方法也有兩種:
（1）全雙工方式。數(shù)據(jù)在上位機(jī)和變頻器之間的發(fā)送和接收可以同時(shí)進(jìn)行。
（2）半雙工方式。每臺(tái)設(shè)備都只能做一件事情，或接收，或發(fā)送，而不能同時(shí)發(fā)送或接收。每次發(fā)送或接收時(shí)，都需要進(jìn)行發(fā)送和接收之間的換向。
上位機(jī)和變頻器之間的傳輸速度通常用“波特率”來(lái)表示，其定義如下:每秒鐘傳送二進(jìn)制位的位數(shù)，單位是bit/s。
6.2 通訊參數(shù)設(shè)置
只有設(shè)置正確的通訊參數(shù)才能確保上位機(jī)和變頻器之間的通訊正常，也才能保證通訊給定方式的準(zhǔn)確性。通訊參數(shù)一般包含以下幾個(gè)主要內(nèi)容:
（1）波特率選擇。一般的變頻器通訊波特率可以選擇300bps、600bps、1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps、38400bps等。
（2）數(shù)據(jù)格式。常見的數(shù)據(jù)位包括一個(gè)起始位、八個(gè)數(shù)據(jù)位、一個(gè)停止位，校驗(yàn)位則可以分別設(shè)置位奇校驗(yàn)、偶校驗(yàn)和無(wú)校驗(yàn)三種。
（3）接線方式。包括直接電纜連接rs-232/rs-485和調(diào)制解調(diào)器modem（rs-232），其中設(shè)置為調(diào)制解調(diào)器modem（rs-232）時(shí)，每當(dāng)變頻器上電時(shí)，將通過(guò)變頻器的通訊口（rs-232）對(duì)調(diào)制解調(diào)器modem做一次初始化操作，以便調(diào)制解調(diào)器在接收到電話線路3次振鈴后自動(dòng)響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)由撥號(hào)線路組成的遠(yuǎn)程控制線路。
（4）通訊地址。用來(lái)標(biāo)志變頻器本體的地址，其中有一個(gè)為廣播地址，可以接受和執(zhí)行上位機(jī)的廣播命令，而不會(huì)應(yīng)答上位機(jī)。
（5）通訊超時(shí)檢出時(shí)間。當(dāng)通訊口信號(hào)消失后，其持續(xù)時(shí)間超過(guò)通訊超時(shí)設(shè)置后，變頻器即判斷為通訊故障。
（6）變頻器應(yīng)答延時(shí)。它指變頻器通訊口在接收并解釋執(zhí)行上位機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的命令后，直到返回應(yīng)答幀給上位機(jī)所需要的延遲時(shí)間。
6.3 通訊故障及處理
通訊超時(shí)故障檢出后，變頻器將按照預(yù)先設(shè)置的動(dòng)作模式進(jìn)行操作。常見的動(dòng)作模式有故障跳閘并停機(jī)、報(bào)警并維持現(xiàn)有頻率運(yùn)行、報(bào)警并按限定頻率運(yùn)行。
7 給定方式的疊加
7.1 基本概念
給定方式的疊加是指在主給定通道頻率的基礎(chǔ)上再加上輔助給定通道頻率作為變頻器的設(shè)定頻率。其疊加方式不是簡(jiǎn)單的加法運(yùn)算，還可以融合多種疊加運(yùn)算公式。
7.2 疊加運(yùn)算公式
不同給定方式的疊加是指在主給定通道頻率的基礎(chǔ)上再加上輔助給定通道頻率作為變頻器設(shè)定頻率。
8 給定方式的切換
給定方式的切換是指通過(guò)多功能端子的不同組合來(lái)實(shí)現(xiàn)不同給定方式之間的切換。在下面的列表1顯示中，通過(guò)多功能輸入端子x1、多功能輸入端子x2、多功能輸入端子x3,不同的輸入狀態(tài)可以實(shí)現(xiàn)最多達(dá)7種給定方式之間的切換（on表示信號(hào)接通、off表示信號(hào)斷開）。
表1 頻率給定方式的切換
表1中的操作器鍵盤給定1為鍵盤電位器、操作器鍵盤給定2為數(shù)字鍵盤;模擬量給定1為模擬量通道1信號(hào)、模擬量給定2為模擬量通道2信號(hào)。當(dāng)然，表1中給出的只是其中一種切換類型，具體的切換類型必須參照不同變頻器的型號(hào)和具體的參數(shù)而定。
{
變頻器的頻率給定方式一（轉(zhuǎn)）}
變頻器的頻率給定方式
1 引言
在使用一臺(tái)變頻器的時(shí)候，目的是通過(guò)改變變頻器的輸出頻率，即改變變頻器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的供電頻率從而改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。如何調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率呢？關(guān)鍵是必須首先向變頻器提供改變頻率的信號(hào)，這個(gè)信號(hào)，就稱之為“頻率給定信號(hào)”。所謂頻率給定方式，就是調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率的具體方法，也就是提供給定信號(hào)的方式。
變頻器常見的頻率給定方式主要有:操作器鍵盤給定、接點(diǎn)信號(hào)給定、模擬信號(hào)給定、脈沖信號(hào)給定和通訊方式給定等。這些頻率給定方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，必須按照實(shí)際的需要進(jìn)行選擇設(shè)置，同時(shí)也可以根據(jù)功能需要選擇不同頻率給定方式之間的疊加和切換。
2 操作器鍵盤給定
操作器鍵盤給定是變頻器最簡(jiǎn)單的頻率給定方式，用戶可以通過(guò)變頻器的操作器鍵盤上的電位器、數(shù)字鍵或上升下降鍵來(lái)直接改變變頻器的設(shè)定頻率。
操作器鍵盤給定的最大優(yōu)點(diǎn)就是簡(jiǎn)單、方便、醒目（可選配led數(shù)碼顯示和中文lcd液晶顯示），同時(shí)又兼具監(jiān)視功能，即能夠?qū)⒆冾l器運(yùn)行時(shí)的電流、電壓、實(shí)際轉(zhuǎn)速、母線電壓等實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。如果選擇鍵盤數(shù)字鍵或上升下降鍵給定，則由于是數(shù)字量給定，精度和分辨率非常高，其中精度可達(dá)最高頻率×±0.01%、分辨率為0.01hz。如果選擇操作器上的電位器給定，則屬于模擬量給定，精度稍低，但由于無(wú)需像外置電位器的模擬量輸入那樣另外接線，實(shí)用性非常高。
變頻器的操作器鍵盤通常可以取下或者另外選配，再通過(guò)延長(zhǎng)線安置在用戶操作和使用方便的地方。一般情況下，延長(zhǎng)線可以在5m以下選用，對(duì)于距離較遠(yuǎn)則不能簡(jiǎn)單地加長(zhǎng)延長(zhǎng)線，而是必須需要使用遠(yuǎn)程操作器鍵盤。
圖1 艾默生變頻器遠(yuǎn)程操作器連線
圖1所示為艾默生td系列變頻器的遠(yuǎn)程操作器連線示意。該遠(yuǎn)程操作器型號(hào)為tdo-rc02，與其變頻器td2000/2100系列操作器鍵盤的外觀、基本操作方法以及顯示風(fēng)格等基本一致。它是采用內(nèi)置rs-485通訊方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作控制的，工作電壓為直流24v，在距離只有幾十米的范圍內(nèi)可以采用變頻器內(nèi)部直流電源，若超過(guò)50m以上或者變頻器內(nèi)部直流電源另有他用，可以選用10w左右的標(biāo)準(zhǔn)直流24v電源。由于采用通訊方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作控制，所以該操作器的安裝距離可以在數(shù)百米范圍內(nèi)正常工作，并且通過(guò)采用不同的通訊地址對(duì)多達(dá)32臺(tái)變頻器進(jìn)行遠(yuǎn)控操作。這些操作內(nèi)容包括正反轉(zhuǎn)運(yùn)行、電動(dòng)運(yùn)行、停機(jī)、功能碼設(shè)置、功能碼參數(shù)查看、運(yùn)行參數(shù)查看、故障復(fù)位等。
3 接點(diǎn)信號(hào)給定
接點(diǎn)信號(hào)給定就是通過(guò)變頻器的多功能輸入端子的up和down接點(diǎn)來(lái)改變變頻器的設(shè)定頻率值。該接點(diǎn)可以外接按鈕或其他類似于按鈕的開關(guān)信號(hào)（如plc或dcs的繼電器輸出模塊、常規(guī)中間繼電器）。具體接線如圖2所示。
圖2 接點(diǎn)信號(hào)給定
注意以下幾點(diǎn):
（1）多功能輸入端子需分別設(shè)置為up指令或down指令中的其中一個(gè)，不能重復(fù)設(shè)置，也不能只設(shè)置一個(gè)，更不能將up/down指令和保持加減速停止指令被同時(shí)分配。
（2）端子的up/down速率必須被正確設(shè)置，速率單位為hz/s。有了正確的速率設(shè)置，即使up上升接點(diǎn)一直吸合，變頻器的頻率上升也不會(huì)一下子竄到最高輸出頻率，而是按照其上升速率上升。
（3）是否斷電保持頻率功能必須設(shè)置，如設(shè)置為“斷電保持有效”時(shí)，當(dāng)變頻器電源切斷后頻率指令被記憶，接通電源運(yùn)行指令再次輸入時(shí)，變頻器自動(dòng)加速運(yùn)行到被記憶的頻率為止。如設(shè)置“斷電保持無(wú)效”時(shí)，當(dāng)變頻器電源切斷后頻率指令不被記憶，接通電源運(yùn)行指令再次輸入時(shí)，變頻器按參數(shù)數(shù)值不同運(yùn)行到某一固定頻率（0hz或其他，該參數(shù)依賴于變頻器的型號(hào)）。圖3為接點(diǎn)給定的時(shí)序示意圖。
圖3 接點(diǎn)給定的時(shí)序示意圖
4 模擬量給定
4.1 基本概念
模擬量給定方式即通過(guò)變頻器的模擬量端子從外部輸入模擬量信號(hào)（電流或電壓）進(jìn)行給定，并通過(guò)調(diào)節(jié)模擬量的大小來(lái)改變變頻器的輸出頻率。
模擬量給定中通常采用電流或電壓信號(hào)，常見于電位器、儀表、plc和dcs等控制回路。電流信號(hào)一般指0～20ma或4～20ma。電壓信號(hào)一般指0～10v、2～10v、0～±10v、0～5v、1～5v、0～±5v等。
電流信號(hào)在傳輸過(guò)程中，不受線路電壓降、接觸電阻及其壓降、雜散的熱電效應(yīng)以及感應(yīng)噪聲等影響，抗干擾能力較電壓信號(hào)強(qiáng)。但由于電流信號(hào)電路比較復(fù)雜，故在距離不遠(yuǎn)的情況下，仍以選用電壓給定為模擬量信號(hào)居多。
變頻器通常都會(huì)有2個(gè)及以上的模擬量端子（或擴(kuò)展模擬量端子），有些端子可以同時(shí)輸入電壓和電流信號(hào)（但必須通過(guò)跳線或短路塊進(jìn)行區(qū)分），因此對(duì)變頻器已經(jīng)選擇好模擬量給定方式后，還必須按照以下步驟進(jìn)行參數(shù)設(shè)置:
（1）選擇模擬量給定的輸入通道;
（2）選擇模擬量給定的電壓或者電流方式及其調(diào)節(jié)范圍，同時(shí)設(shè)置電壓/電流跳線，注意必須在斷電時(shí)進(jìn)行操作;
（3）選擇模擬量端子多個(gè)通道之間的組合方式（疊加或者切換）;
（4）選擇模擬量端子通道的濾波參數(shù)、增益參數(shù)、線性調(diào)整參數(shù)。
4.2 頻率給定曲線
所謂頻率給定曲線，就是指在模擬量給定方式下，變頻器的給定信號(hào)p與對(duì)應(yīng)的變頻器輸出頻率f（x）之間的關(guān)系曲線f（x）=f（p）。這里的給定信號(hào)p，既可以是電壓信號(hào)，也可以是電流信號(hào)，其取值范圍在10v或20ma之內(nèi)。
一般的電動(dòng)機(jī)調(diào)速都是線性關(guān)系，因此頻率給定曲線可以簡(jiǎn)單地通過(guò)定義首尾兩點(diǎn)的坐標(biāo)（模擬量，頻率）即可確定該曲線。如圖4（a）所示，定義首坐標(biāo)為（pmin，fmin）和尾坐標(biāo)（pmax，fmax），可以得到設(shè)定頻率與模擬量給定值之間的正比關(guān)系。如果在某些變頻器運(yùn)行工況需要頻率與模擬量給定成反比關(guān)系的話，也可以定義首坐標(biāo)為（pmin，fmax）和尾坐標(biāo)（pmax，fmin），如圖4（b）所示。
（a）正比關(guān)系 （b）反比關(guān)系
圖4 頻率給定曲線
這里必須注意以下幾點(diǎn):
（1）如果根據(jù)頻率給定曲線計(jì)算出來(lái)的設(shè)定頻率如果超出頻率上下限范圍的話，只能取頻率上下值，因此，頻率上下限值優(yōu)先考慮;
（2）在一些變頻器參數(shù)定義中，模擬量給定信號(hào)p或設(shè)定頻率f是采用百分比賦值，其百分比的定義為模擬量給定百分比p%=p/pmax×100％和設(shè)定頻率百分比f(wàn)％＝f/fmax×100％;
（3）在一些變頻器參數(shù)定義中，頻率給定曲線不是直接描述出來(lái)，而是通過(guò)最大頻率、偏置頻率和頻率增益表達(dá)。
4.3 模擬量給定的濾波和增益參數(shù)
模擬量的濾波是為了保證變頻器獲得的電壓或電流信號(hào)能真實(shí)地反映實(shí)際值，消除干擾信號(hào)對(duì)頻率給定信號(hào)的影響。濾波的工作原理是數(shù)字信號(hào)處理，即數(shù)字濾波。濾波時(shí)間常數(shù)就是特指模擬量給定信號(hào)上升至穩(wěn)定值的63％所需要的時(shí)間（單位為s）。
濾波時(shí)間的長(zhǎng)短必須根據(jù)不同的數(shù)學(xué)模型和工況進(jìn)行設(shè)置，濾波時(shí)間太短，當(dāng)變頻器顯示“給定頻率”時(shí)有可能不夠穩(wěn)定而呈閃爍狀;濾波時(shí)間太長(zhǎng)，當(dāng)調(diào)節(jié)給定信號(hào)時(shí)，給定頻率跟隨給定信號(hào)的響應(yīng)速度會(huì)降低。一般而言，出于對(duì)抗干擾能力的考慮，需要增加濾波時(shí)間常數(shù);處于對(duì)響應(yīng)速度快的考慮，需要降低濾波時(shí)間常數(shù)。
模擬量通道的增益參數(shù)與上面的頻率增益不一樣，后者主要是為定義頻率給定曲線的坐標(biāo)值，前者則是在頻率給定曲線既定的前提下，降低或者提高模擬量通道的電壓值或者電流值。
4.4 模擬量給定的正反轉(zhuǎn)控制
一般情況下，變頻器的正反轉(zhuǎn)功能都可以通過(guò)正轉(zhuǎn)命令端子或反轉(zhuǎn)命令端子來(lái)實(shí)現(xiàn)。在模擬量給定方式下，還可以通過(guò)模擬量的正負(fù)值來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，即正信號(hào)（0～＋10v）時(shí)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)、負(fù)信號(hào)（－10v～0）時(shí)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。如圖5所示，10v對(duì)應(yīng)的頻率值為fmax，－10v對(duì)應(yīng)的頻率值為－fmax。
圖5 模擬量的正反轉(zhuǎn)控制和死區(qū)功能
在用模擬量控制正反轉(zhuǎn)時(shí)，零界點(diǎn)即0v時(shí)應(yīng)該為0hz，但實(shí)際上真正的0hz很難做到，且頻率值很不穩(wěn)定，在頻率0hz附近時(shí)，常常出現(xiàn)正轉(zhuǎn)命令和反轉(zhuǎn)命令共存的現(xiàn)象，并呈“反反復(fù)復(fù)”狀。為了克服這個(gè)問題，預(yù)防反復(fù)切換現(xiàn)象，就定義在零速附近為死區(qū)。
對(duì)于死區(qū)，不同類型的變頻器定義都會(huì)有所不同。一般有以下兩種:
（1）線段型。如圖中所示，如定義（－1v，＋1v）為死區(qū)，則模擬量信號(hào)在（－1v，＋1v）范圍時(shí)按零輸入處理，（＋1v，＋10v）對(duì)應(yīng)（0hz，最大頻率），（－1v，－10v）對(duì)應(yīng)（0hz，負(fù)的最大頻率）。
（2）滯環(huán)回線型。在變頻器的輸出頻率定義一個(gè)頻率死區(qū)（－fdead，＋fdead），這樣一來(lái)配合著電壓死區(qū)（－udead，＋udead）就圍成了滯環(huán)回線。
模擬量的正反轉(zhuǎn)控制功能還有一種就是在模擬量非雙極性功能的情況下（也就是說(shuō)電壓不為負(fù)的單極性模擬量）也可以實(shí)現(xiàn)，即定義在給定信號(hào)中間的任意值作為正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的零界點(diǎn)（相當(dāng)于原點(diǎn)），高于原點(diǎn)以上的為正轉(zhuǎn)，低于原點(diǎn)以下的為反轉(zhuǎn)。同理，也可以相應(yīng)設(shè)置死區(qū)功能，實(shí)現(xiàn)死區(qū)跳躍。但是，在這種情況下，卻存在一個(gè)特殊的問題，即萬(wàn)一給定信號(hào)因電路接觸問題或其他原因而丟失，則變頻器的輸入端得到的信號(hào)為0v，其輸出頻率將跳變?yōu)榉崔D(zhuǎn)的最大頻率，電動(dòng)機(jī)將從正常工作狀態(tài)轉(zhuǎn)入高速反轉(zhuǎn)狀態(tài)。十分明顯，在生產(chǎn)過(guò)程中，這種情況的出現(xiàn)將是十分有害的，甚至有可能損壞生產(chǎn)機(jī)械。對(duì)此，變頻器設(shè)置了一個(gè)有效的“零”功能。就是說(shuō)，讓變頻器的實(shí)際最小給定信號(hào)不等于0，而當(dāng)給定信號(hào)等于0時(shí)，變頻器的輸出頻率則自動(dòng)降至0速。
5 轉(zhuǎn)矩控制方式
5.1 基本概念
采用矢量控制方式的通用變頻器不僅可在調(diào)速范圍上與直流電動(dòng)機(jī)相媲美，而且可以控制異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。
5.2 轉(zhuǎn)矩控制功能結(jié)構(gòu)
圖9 轉(zhuǎn)矩控制功能框圖
轉(zhuǎn)矩控制根據(jù)不同的數(shù)學(xué)算法其功能結(jié)構(gòu)也不同，圖9是一種典型的采用矢量方式實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩控制功能框圖。先是根據(jù)轉(zhuǎn)矩設(shè)定值計(jì)算出轉(zhuǎn)差頻率，并與變頻器獲得的反饋速度（一般用編碼器pg）或是直接推算的電動(dòng)機(jī)速度相加，在速度限制下輸出同步頻率。很顯然，在轉(zhuǎn)矩控制方式下，速度調(diào)節(jié)器asr并不起直接作用，也無(wú)法控制速度。
轉(zhuǎn)矩控制時(shí)，變頻器的輸出頻率自動(dòng)跟蹤負(fù)載速度的變化，但輸出頻率的變化受設(shè)定的加速和減速時(shí)間影響，如需要加快跟蹤的速度，需要將加速和減速時(shí)間設(shè)得短一些。
轉(zhuǎn)矩分正向轉(zhuǎn)矩和反向轉(zhuǎn)矩，其設(shè)定可以通過(guò)模擬量端子的電平來(lái)決定，該轉(zhuǎn)矩方向與運(yùn)行指令的方向（即正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)）無(wú)關(guān)。當(dāng)模擬量信號(hào)為0～10v時(shí)，為正轉(zhuǎn)矩，即電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)矩指令（從電動(dòng)機(jī)的輸出軸看是逆時(shí)針轉(zhuǎn)）;當(dāng)模擬量信號(hào)為－10v～0時(shí)，為負(fù)轉(zhuǎn)矩，即電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)矩指令（從電動(dòng)機(jī)的輸出軸看是順時(shí)針轉(zhuǎn)）。
5.3 轉(zhuǎn)矩控制和速度控制的切換
由于轉(zhuǎn)矩控制時(shí)不能控制轉(zhuǎn)速的大小，所以，在某些轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)矩控制主要用于起動(dòng)或停止的過(guò)渡過(guò)程中。當(dāng)拖動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)起動(dòng)后，仍應(yīng)切換成轉(zhuǎn)速控制方式，以便控制轉(zhuǎn)速。
切換的時(shí)序圖如圖10所示。
圖10 轉(zhuǎn)矩控制和轉(zhuǎn)速控制的時(shí)序圖
（1） t1時(shí)段:變頻器發(fā)出運(yùn)行指令時(shí)，如未得到切換信號(hào)，則為轉(zhuǎn)速控制模式。變頻器按轉(zhuǎn)速指令決定其輸出頻率的大小。同時(shí)，可以預(yù)置轉(zhuǎn)矩上限。
（2） t2時(shí)段:變頻器得到切換至轉(zhuǎn)矩控制的信號(hào)（通常從外接輸入電路輸入），轉(zhuǎn)為轉(zhuǎn)矩控制模式。變頻器按轉(zhuǎn)矩指令決定其電磁轉(zhuǎn)矩的大小。同時(shí)，必須預(yù)置轉(zhuǎn)速上限。
（3） t3時(shí)段:變頻器得到切換至轉(zhuǎn)速控制的信號(hào), 回到轉(zhuǎn)速控制模式。
（4） t4時(shí)段:變頻器再次得到切換至轉(zhuǎn)矩控制的信號(hào), 回到轉(zhuǎn)矩控制模式。
（5） t5時(shí)段:變頻器的運(yùn)行指令結(jié)束，將在轉(zhuǎn)速控制模式下按預(yù)置的減速時(shí)間減速并停止。
如果變頻器的運(yùn)行指令在轉(zhuǎn)矩控制下結(jié)束，變頻器將自動(dòng)轉(zhuǎn)為轉(zhuǎn)速控制模式，并按預(yù)置的減速時(shí)間減速并停止。
5.4 轉(zhuǎn)矩控制與限轉(zhuǎn)矩功能
在轉(zhuǎn)矩控制中，經(jīng)常會(huì)與速度控制下的限轉(zhuǎn)矩功能搞混淆。所謂轉(zhuǎn)矩限定，就是用來(lái)限制速度調(diào)節(jié)器asr輸出的轉(zhuǎn)矩電流。
定義轉(zhuǎn)矩限定值0.0～200％為變頻器額定電流的百分?jǐn)?shù);如果轉(zhuǎn)矩限定＝100％，即設(shè)定的轉(zhuǎn)矩電流極限值為變頻器的額定電流。圖11所示為轉(zhuǎn)矩限值功能示意圖，f1、f2分別限制電動(dòng)和制動(dòng)狀態(tài)時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩的大小。
圖11 轉(zhuǎn)矩限制功能圖
再生制動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)根據(jù)需要的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩適當(dāng)調(diào)整再生制動(dòng)限定值f2，在要求大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的場(chǎng)合，應(yīng)外接制動(dòng)電阻或制動(dòng)單元，否則可能會(huì)產(chǎn)生過(guò)壓故障。
對(duì)于轉(zhuǎn)矩限制值，一般可以通過(guò)兩種方式進(jìn)行設(shè)定。一種是通過(guò)參數(shù)設(shè)定，變頻器都提供了相應(yīng)的參數(shù)，如安川vs g7的l7－01到l7－04可以分別設(shè)定四個(gè)象限的轉(zhuǎn)矩限定值。另外一種就是通過(guò)模擬量輸入設(shè)定，用輸入量的0～10v或4～20ma信號(hào)對(duì)應(yīng)0－200％的轉(zhuǎn)矩限值。
6 dtc方式
6.1 基本概念
直接轉(zhuǎn)矩控制也稱之為“直接自控制”，這種“直接自控制”的思想是以轉(zhuǎn)矩為中心來(lái)進(jìn)行磁鏈、轉(zhuǎn)矩的綜合控制。和矢量控制不同，直接轉(zhuǎn)矩控制不采用解耦的方式，從而在算法上不存在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，簡(jiǎn)單地通過(guò)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)定子電壓和電流，借助瞬時(shí)空間矢量理論計(jì)算電動(dòng)機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩，并根據(jù)與給定值比較所得差值，實(shí)現(xiàn)磁鏈和轉(zhuǎn)矩的直接控制。
直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，是利用空間矢量、定子磁場(chǎng)定向的分析方法，直接在定子坐標(biāo)系下分析異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算與控制異步電動(dòng)機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩，采用離散的兩點(diǎn)式調(diào)節(jié)器（band—band控制），把轉(zhuǎn)矩檢測(cè)值與轉(zhuǎn)矩給定值作比較，使轉(zhuǎn)矩波動(dòng)限制在一定的容差范圍內(nèi)，容差的大小由頻率調(diào)節(jié)器來(lái)控制，并產(chǎn)生pwm脈寬調(diào)制信號(hào)，直接對(duì)逆變器的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制，以獲得高動(dòng)態(tài)性能的轉(zhuǎn)矩輸出。它的控制效果不取決于異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型是否能夠簡(jiǎn)化，而是取決于轉(zhuǎn)矩的實(shí)際狀況，它不需要將交流電動(dòng)機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)作比較、等效、轉(zhuǎn)化，即不需要模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制，由于它省掉了矢量變換方式的坐標(biāo)變換與計(jì)算和為解耦而簡(jiǎn)化異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型，沒有通常的pwm脈寬調(diào)制信號(hào)發(fā)生器，所以它的控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制信號(hào)處理的物理概念明確、系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)迅速且無(wú)超調(diào)，是一種具有高靜、動(dòng)態(tài)性能的交流調(diào)速控制方式。
與矢量控制方式比較，直接轉(zhuǎn)矩控制磁場(chǎng)定向所用的是定子磁鏈，它采用離散的電壓狀態(tài)和六邊形磁鏈軌跡或近似圓形磁鏈軌跡的概念。只要知道定子電阻就可以把它觀測(cè)出來(lái)。而矢量控制磁場(chǎng)定向所用的是轉(zhuǎn)子磁鏈，觀測(cè)轉(zhuǎn)子磁鏈需要知道電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電阻和電感。因此直接轉(zhuǎn)矩控制大大減少了矢量控制技術(shù)中控制性能易受參數(shù)變化影響的問題。直接轉(zhuǎn)矩控制強(qiáng)調(diào)的是轉(zhuǎn)矩的直接控制與效果。與矢量控制方法不同，它不是通過(guò)控制電流、磁鏈等量來(lái)間接控制轉(zhuǎn)矩，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控量，對(duì)轉(zhuǎn)矩的直接控制或直接控制轉(zhuǎn)矩，既直接又簡(jiǎn)化。
直接轉(zhuǎn)矩控制對(duì)交流傳動(dòng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)優(yōu)秀的電動(dòng)機(jī)控制方法，它可以對(duì)所有交流電動(dòng)機(jī)的核心變量進(jìn)行直接控制。它開發(fā)出交流傳動(dòng)前所未有的能力并給所有的應(yīng)用提供了益處。在dtc中，定子磁通和轉(zhuǎn)矩被作為主要的控制變量。高速數(shù)字信號(hào)處理器與先進(jìn)的電動(dòng)機(jī)軟件模型相結(jié)合使電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)每秒鐘被更新40,000次。由于電動(dòng)機(jī)狀態(tài)以及實(shí)際值和給定值的比較值被不斷地更新，逆變器的每一次開關(guān)狀態(tài)都是單獨(dú)確定的。這意味著傳動(dòng)可以產(chǎn)生最佳的開關(guān)組合并對(duì)負(fù)載擾動(dòng)和瞬時(shí)掉電等動(dòng)態(tài)變化做出快速響應(yīng)。在dtc中不需要對(duì)電壓，頻率分別控制的pwm調(diào)制器。
6.2 dtc直接轉(zhuǎn)矩控制的速度控制性能
abb的acs800能夠?qū)λ俣冗M(jìn)行精確的控制，根據(jù)不同的速度精度可以選擇無(wú)脈沖編碼器和有脈沖編碼器兩種，下表1給出了在使用dtc直接轉(zhuǎn)矩控制時(shí)的典型速度性能指標(biāo)。
其中動(dòng)態(tài)速度誤差依賴于速度控制器的參數(shù)整定，圖12為動(dòng)態(tài)速度響應(yīng)曲線。
圖12 dtc直接轉(zhuǎn)矩控制時(shí)的速度響應(yīng)曲線
tn:電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩 nn:電動(dòng)機(jī)額定速度
nact:實(shí)際速度 nref:設(shè)定速度
在參數(shù)組23中可以對(duì)速度控制器進(jìn)行pid變量設(shè)定，速度控制器的原理見圖13a，該控制器包含了比例、微分、積分和微分加速度補(bǔ)償，其經(jīng)過(guò)pid作用后的輸出作為轉(zhuǎn)矩控制器的給定信號(hào)。
速度控制器的參數(shù)內(nèi)容包括以下幾方面:
（1） 增益參數(shù):定義速度控制器的比例增益，如增益過(guò)大可能引起速度波動(dòng)。
（2） 積分時(shí)間參數(shù):定義速度控制器的積分時(shí)間，即在偏差階躍信號(hào)下，控制器輸出信號(hào)的變化率。積分時(shí)間越短，連續(xù)偏差值的校正就越快，但是如果太短就會(huì)造成控制不穩(wěn)定。
（3） 微分時(shí)間參數(shù):定義速度控制器的微分時(shí)間，即在偏差值發(fā)生改變的情況下增加控制器的輸出。微分時(shí)間越長(zhǎng)，在偏差改變的過(guò)程中，控制器的輸出速度就越快。微分作用使控制對(duì)擾動(dòng)的敏感度增加。
（4） 加速補(bǔ)償?shù)奈⒎謺r(shí)間:在加速過(guò)程中為了補(bǔ)償慣性，將給定變化量的微分加到速度控制器的輸出中。
（5） 滑差增益:定義了電動(dòng)機(jī)滑差補(bǔ)償控制的滑差增益，100％表示完全滑差補(bǔ)償、0％表示零滑差補(bǔ)償。
速度控制器的參數(shù)值能在電動(dòng)機(jī)辨識(shí)（與矢量控制的電動(dòng)機(jī)辨識(shí)相同）整定期間進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)然也可以手動(dòng)整定控制器的相關(guān)參數(shù)，或是讓變頻器單獨(dú)執(zhí)行一次速度控制器自動(dòng)整定運(yùn)行。要注意的是，最終速度控制器的控制效果取決于各個(gè)參數(shù)的綜合作用，因此電動(dòng)機(jī)帶載運(yùn)行進(jìn)行自整定才是最合適的，同時(shí)可以在電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的三分之一作用進(jìn)行恒速度運(yùn)行。
6.3 dtc直接轉(zhuǎn)矩控制的轉(zhuǎn)矩控制性能
直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)對(duì)于轉(zhuǎn)矩的控制非常出色，即使不使用任何來(lái)自電動(dòng)機(jī)軸上的速度反饋，變頻器也能進(jìn)行精確的轉(zhuǎn)矩控制。當(dāng)然，由于在無(wú)脈沖編碼器情況下的直接轉(zhuǎn)矩控制，在零頻附近運(yùn)行時(shí)，線性誤差和可重復(fù)性誤差可能會(huì)較大，對(duì)于需用在此頻段內(nèi)的負(fù)載，建議采用有脈沖編碼器的直接轉(zhuǎn)矩控制。表2顯示了在abb變頻器acs800使用直接轉(zhuǎn)矩控制時(shí)的典型轉(zhuǎn)矩控制性能指標(biāo)。
（a） （b）圖13 dtc直接轉(zhuǎn)矩控制
（a） dtc直接轉(zhuǎn)矩控制時(shí)的速度控制器
（b）dtc直接轉(zhuǎn)矩控制時(shí)的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)曲線
tn:電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩 tref:設(shè)定轉(zhuǎn)矩 tact:實(shí)際轉(zhuǎn)矩
如圖13（b）為直接轉(zhuǎn)矩控制方式下的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)曲線。
表1 直接轉(zhuǎn)矩控制速度性能指標(biāo)
表2 直接轉(zhuǎn)矩控制轉(zhuǎn)矩性能指標(biāo)
對(duì)于參數(shù)的設(shè)置，首先必須在參數(shù)99.02選擇應(yīng)用程序宏設(shè)定為t－ctrl轉(zhuǎn)矩控制宏和參數(shù)99.04定義為dtc直接轉(zhuǎn)矩控制，然后在參數(shù)組24中可以對(duì)轉(zhuǎn)矩控制進(jìn)行設(shè)定，參數(shù)內(nèi)容包括:
（1）轉(zhuǎn)矩給定的斜坡上升時(shí)間:就是從零增加到電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的時(shí)間;
（2）轉(zhuǎn)矩給定的斜坡下降時(shí)間:就是從電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩下降到零的時(shí)間。
轉(zhuǎn)矩控制宏一般應(yīng)用于需要控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的場(chǎng)合，如嚙合輥控制、張力控制等。其默認(rèn)的接線方式是:轉(zhuǎn)矩給定值由模擬量輸入口以電流信號(hào)提供，0ma對(duì)應(yīng)0％、20ma對(duì)應(yīng)100％的電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩。
3 無(wú)速度傳感器矢量控制方式
3.1 基本概念
在高性能的異步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制環(huán)節(jié)一般是必不可少的。通常，采用旋轉(zhuǎn)編碼器等速度傳感器來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)速檢測(cè)，并反饋轉(zhuǎn)速信號(hào)。但是，由于速度傳感器的安裝給系統(tǒng)帶來(lái)一些缺陷:系統(tǒng)的成本大大增加;精度越高的編碼器價(jià)格也越貴;編碼器在電動(dòng)機(jī)軸上的安裝存在同心度的問題，安裝不當(dāng)將影響測(cè)速的精度;安裝在電動(dòng)機(jī)軸上的體積增大，而且給電動(dòng)機(jī)的維護(hù)帶來(lái)一定困難，同時(shí)破壞了異步電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單堅(jiān)固的特點(diǎn);在惡劣的環(huán)境下，編碼器工作的精度易受環(huán)境的影響。而無(wú)速度傳感器的控制系統(tǒng)無(wú)需檢測(cè)硬件，免去了速度傳感器帶來(lái)的種種麻煩，提高了系統(tǒng)的可靠性，降低了系統(tǒng)的成本;另一方面，使得系統(tǒng)的體積小、重量輕，而且減少了電動(dòng)機(jī)與控制器的連線。因此，無(wú)速度傳感器的矢量控制方式在工程應(yīng)用中變得非常必要。
無(wú)速度傳感器的矢量控制方式是基于磁場(chǎng)定向控制理論發(fā)展而來(lái)的。實(shí)現(xiàn)精確的磁場(chǎng)定向矢量控制需要在異步電動(dòng)機(jī)內(nèi)安裝磁通檢測(cè)裝置，要在異步電動(dòng)機(jī)內(nèi)安裝磁通檢測(cè)裝置是很困難的，但人們發(fā)現(xiàn)，即使不在異步電動(dòng)機(jī)中直接安裝磁通檢測(cè)裝置，也可以在通用變頻器內(nèi)部得到與磁通相應(yīng)的量，并由此得到了無(wú)速度傳感器的矢量控制方式。它的基本控制思想是根據(jù)輸入的電動(dòng)機(jī)的銘牌參數(shù)，按照一定的關(guān)系式分別對(duì)作為基本控制量的勵(lì)磁電流（或者磁通）和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行檢測(cè)，并通過(guò)控制電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓的頻率使勵(lì)磁電流（或者磁通）和轉(zhuǎn)矩電流的指令值和檢測(cè)值達(dá)到一致，并輸出轉(zhuǎn)矩，從而實(shí)現(xiàn)矢量控制。采用矢量控制方式的通用變頻器不僅可在調(diào)速范圍上與直流電動(dòng)機(jī)相匹敵，而且可以控制異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。由于矢量控制方式所依據(jù)的是準(zhǔn)確的被控異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)，因此需要在使用時(shí)準(zhǔn)確地輸入異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)，并對(duì)拖動(dòng)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)諧整定，否則難以達(dá)到理想的控制效果。
無(wú)速度傳感器矢量控制方式的基本技術(shù)指標(biāo)定義如下:速度控制精度±0.5％，速度控制范圍1:100，轉(zhuǎn)矩控制響應(yīng)<200ms，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩>150％/0.5hz。其中啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩指標(biāo)，根據(jù)不同品牌的變頻器其性能有所高低變動(dòng)，大致在150％～250％之間。如圖6所示為安川g7的無(wú)速度傳感器矢量控制方式下的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩特性，在0.3hz極低速下能達(dá)到150%以上的轉(zhuǎn)矩。
圖6 無(wú)速度傳感器矢量控制方式啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩特性
有時(shí)為了描述上的方便，也把無(wú)速度傳感器的矢量控制方式稱為開環(huán)矢量控制或無(wú)pg反饋矢量控制。
3.2 電動(dòng)機(jī)參數(shù)的調(diào)諧整定
由于電動(dòng)機(jī)磁通模型的建立必須依賴于電動(dòng)機(jī)參數(shù)，因此選擇無(wú)速度傳感器矢量控制時(shí)，第一次運(yùn)行前必須首先對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行參數(shù)的調(diào)諧整定。目前新型矢量控制通用變頻器中已經(jīng)具備異步電動(dòng)機(jī)參數(shù)自動(dòng)調(diào)諧、自適應(yīng)功能，帶有這種功能的通用變頻器在驅(qū)動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)之前可以自動(dòng)地對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)諧后存儲(chǔ)在相應(yīng)的參數(shù)組中，并根據(jù)調(diào)諧結(jié)果調(diào)整控制算法中的有關(guān)數(shù)值。
自動(dòng)調(diào)諧（因在電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)情況下進(jìn)行，又稱旋轉(zhuǎn)式調(diào)諧）的步驟一般是這樣的:首先在變頻器參數(shù)中輸入需要調(diào)諧的電動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)，包括電動(dòng)機(jī)的類型（異步電動(dòng)機(jī)或同步電動(dòng)機(jī)）、電動(dòng)機(jī)的額定功率（單位是kw）、電動(dòng)機(jī)的額定電流（單位是a）、電動(dòng)機(jī)的額定頻率（單位是hz）、電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速（單位r/min）;然后將電動(dòng)機(jī)與機(jī)械設(shè)備分開，電動(dòng)機(jī)作為單體;接著用變頻器的操作面板指令操作，變頻器的控制程序就會(huì)一邊根據(jù)內(nèi)部預(yù)先設(shè)定的運(yùn)行程序自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，一邊測(cè)定一次電壓和一次電流，然后計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)。但在電動(dòng)機(jī)與機(jī)械設(shè)備難以分開的場(chǎng)合卻很不方便，此時(shí)可采用靜止式調(diào)諧整定的方法，即將固定在任一相位、僅改變振幅而不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的三相交流電壓施加于電動(dòng)機(jī)上，電動(dòng)機(jī)不旋轉(zhuǎn)，由此時(shí)的電壓、電流波形按電動(dòng)機(jī)等值回路對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，便能高精度測(cè)定控制上必需的電動(dòng)機(jī)參數(shù)。在靜止式調(diào)諧中，用原來(lái)方法無(wú)法測(cè)定的漏電流也能測(cè)定，控制性能進(jìn)一步提高。利用靜止式調(diào)諧技術(shù)，可對(duì)于機(jī)械設(shè)備組合一起的電動(dòng)機(jī)自動(dòng)調(diào)諧、自動(dòng)測(cè)定控制上所需的各項(xiàng)常數(shù)，因而顯著提高了通用變頻器使用的方便性。
圖7 異步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)等效電路
從圖7所示的異步電動(dòng)機(jī)的t型等效電路表示中可以看出，電動(dòng)機(jī)除了常規(guī)的參數(shù)如電動(dòng)機(jī)極數(shù)、額定功率、額定電流外，還有r1（定子電阻）、x11（定子漏感抗）、r2（轉(zhuǎn)子電阻）、x21（轉(zhuǎn)子漏感抗）、xm（互感抗）和i0（空載電流）。
從上面已經(jīng)知道，參數(shù)辨識(shí)分電動(dòng)機(jī)靜止辨識(shí)和旋轉(zhuǎn)辨識(shí)兩種，其中在靜止辨識(shí)中，變頻器能自動(dòng)測(cè)量并計(jì)算定子和轉(zhuǎn)子電阻以及相對(duì)于基本頻率的漏感抗，并同時(shí)將測(cè)量的參數(shù)寫入;在旋轉(zhuǎn)辨識(shí)中，變頻器自動(dòng)測(cè)量電動(dòng)機(jī)的互感抗和空載電流。
3.3 速度調(diào)節(jié)器asr
圖8 速度調(diào)節(jié)器簡(jiǎn)化框圖
速度調(diào)節(jié)器asr的結(jié)構(gòu)如圖8所示，圖8中kp為比例增益，ki為積分時(shí)間。積分時(shí)間設(shè)為0時(shí)，則無(wú)積分作用，速度環(huán)為單純的比例調(diào)節(jié)器。由于是無(wú)速度傳感器矢量控制方式，速度環(huán)的實(shí)際速度來(lái)源于變頻器內(nèi)部的實(shí)際計(jì)算值。
速度調(diào)節(jié)器asr的整定參數(shù)包括比例增益p和積分時(shí)間i，其數(shù)值大小將直接影響矢量控制的效果，其目標(biāo)就是要取得動(dòng)態(tài)性能良好的階躍響應(yīng)，如圖9a所示。具體調(diào)節(jié)的影響情況如下:
（1）增加比例增益p，可加快系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，但p值過(guò)大，系統(tǒng)容易振蕩;
（2）減小積分時(shí)間i值，可加快系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，但i值過(guò)小，系統(tǒng)超調(diào)就會(huì)增大，且容易產(chǎn)生振蕩;
（3）通常先調(diào)整比例增益p值，保證系統(tǒng)不振蕩的前提下盡量增大p值，然后調(diào)節(jié)積分時(shí)間i值使系統(tǒng)既有快速的響應(yīng)特性又超調(diào)不大。
a）參數(shù)整定情況之一 b）參數(shù)整定情況之二 c）參數(shù)整定情況之三
圖9 速度調(diào)節(jié)器asr的階躍響應(yīng)與pi參數(shù)的關(guān)系
圖9b是比例增益p值與速度調(diào)節(jié)器asr的階躍響應(yīng)關(guān)系，圖9c是積分時(shí)間i值與速度調(diào)節(jié)器asr的階躍響應(yīng)關(guān)系。
一般的矢量變頻器為了適應(yīng)電動(dòng)機(jī)低速和高速帶載運(yùn)行都有快速響應(yīng)的情況，都設(shè)有兩套pi參數(shù)值（即低速pi值和高速pi值），同時(shí)設(shè)有切換頻率。為了保證兩套pi值的正常過(guò)渡，一些變頻器還另外設(shè)置了兩個(gè)切換頻率，即切換頻率1和切換頻率2，如圖10。其控制原理是:低于切換頻率1的頻率動(dòng)態(tài)響應(yīng)pi值取a點(diǎn)的數(shù)值，高于切換頻率2的頻率動(dòng)態(tài)響應(yīng)pi值取b點(diǎn)的數(shù)值，位于切換頻率1和切換頻率2的頻率動(dòng)態(tài)響應(yīng)pi值取兩套pi參數(shù)的加權(quán)平均值。
如果pi參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，系統(tǒng)在快速啟動(dòng)到高速后，可能產(chǎn)生減速過(guò)電壓故障（如果沒有外接制動(dòng)電阻或制動(dòng)單元），這是由于在速度超調(diào)后的下降過(guò)程中系統(tǒng)再生制動(dòng)狀態(tài)能量回饋所致，因此合適的pi值對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定性至關(guān)重要。
圖10 pi參數(shù)與頻率切換的關(guān)系
3.4 轉(zhuǎn)差補(bǔ)償增益和靜差率
靜差就是從一個(gè)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速過(guò)渡到另一個(gè)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速之間的差值，靜差率是指電動(dòng)機(jī)空載與滿載的速度差，這兩個(gè)參數(shù)對(duì)于電動(dòng)機(jī)的控制特性都是要求比較高的。
由于無(wú)速度傳感器的矢量控制方式對(duì)于轉(zhuǎn)速的測(cè)量是間接的，一般都是通過(guò)容易測(cè)量的定子電壓和電流信號(hào)間接求得轉(zhuǎn)速。目前常用的方法有:
（1）利用電動(dòng)機(jī)模型推導(dǎo)出轉(zhuǎn)速方程式，從而計(jì)算轉(zhuǎn)速;
（2）利用電動(dòng)機(jī)模型計(jì)算轉(zhuǎn)差頻率，進(jìn)行補(bǔ)償;
（3）根據(jù)模型參考自適應(yīng)控制理論，選擇合適的參考模型和可調(diào)整模型，同時(shí)辨識(shí)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子磁鏈;
（4）利用其它辨識(shí)或估計(jì)方法求得轉(zhuǎn)速;
（5）利用電動(dòng)機(jī)的齒諧波電勢(shì)計(jì)算轉(zhuǎn)速;等等。但是，無(wú)論哪一種方法，對(duì)于電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行的速度計(jì)算或辨識(shí)精度都非常有限，為了精確調(diào)整靜差，確保電動(dòng)機(jī)的靜差率低于0.01%，就需要對(duì)轉(zhuǎn)差補(bǔ)償增益進(jìn)行設(shè)置。
所謂轉(zhuǎn)差補(bǔ)償增益，就是用于計(jì)算轉(zhuǎn)差頻率，設(shè)定值100％表示額定的轉(zhuǎn)矩電流對(duì)應(yīng)額定的轉(zhuǎn)差頻率，因此設(shè)置合理的轉(zhuǎn)差補(bǔ)償增益系統(tǒng)可以精確調(diào)整速度控制的靜差。其參數(shù)的設(shè)置原則是:當(dāng)電動(dòng)機(jī)重載時(shí)速度偏低，就應(yīng)該加大該系數(shù)，反之就減小該參數(shù)。
4 有速度傳感器矢量控制方式
4．1 基本概念
有速度傳感器的矢量控制方式，主要用于高精度的速度控制、轉(zhuǎn)矩控制、簡(jiǎn)單伺服控制等對(duì)控制性能要求嚴(yán)格的使用場(chǎng)合。在該方式下采用的速度傳感器一般是旋轉(zhuǎn)編碼器，并安裝在被控電動(dòng)機(jī)的軸端，而不是象閉環(huán)v/f控制安裝編碼器或接近開關(guān)那樣隨意。在很多時(shí)候，為了描述上的方便，也把有速度傳感器的矢量控制方式稱為閉環(huán)矢量控制或有pg反饋矢量控制，本文為了不與運(yùn)行方式中的pid閉環(huán)控制相混淆，以及與無(wú)速度傳感器矢量控制相對(duì)應(yīng)，基本采用“有速度傳感器矢量控制方式”這種稱呼。
有速度傳感器矢量控制方式的變頻調(diào)速是一種理想的控制方式，它有許多優(yōu)點(diǎn):
（1）可以從零轉(zhuǎn)速起進(jìn)行速度控制，即使低速亦能運(yùn)行，因此調(diào)速范圍很寬廣，可達(dá)1000:1;
（2）可以對(duì)轉(zhuǎn)矩實(shí)行精確控制;
（3）系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度甚快;
（4）電動(dòng)機(jī)的加速度特性很好等優(yōu)點(diǎn)。
4．2 編碼器pg接線與參數(shù)
矢量變頻器與編碼器pg之間的連接方式，必須與編碼器pg的型號(hào)相對(duì)應(yīng)。一般而言，編碼器pg型號(hào)分差動(dòng)輸出、集電極開路輸出和推挽輸出三種，其信號(hào)的傳遞方式必須考慮到變頻器pg卡的接口，因此選擇合適的pg卡型號(hào)或者設(shè)置合理的跳線至關(guān)重要。前者的典型代表是安川vs g7變頻器，后者的典型代表為艾默生td3000變頻器。
以安川vs g7變頻器為例，其用于帶速度傳感器矢量控制方式安裝的pg卡類型主要有兩種:
（1） pg－b2卡，含a/b相脈沖輸入，對(duì)應(yīng)補(bǔ)碼輸出，如圖1所示。
圖1 pg－b2卡與編碼器接線圖
（2） pg－x2卡，含a/b/z相脈沖輸入，對(duì)應(yīng)線驅(qū)動(dòng)，如圖2所示。
圖2 pg－x2卡與編碼器接線圖
艾默生td3000變頻器的pg卡是統(tǒng)一配置的，最高輸入頻率為120khz，它與不同的編碼器pg接線時(shí)，只需注意接線方式和跳線cn4。當(dāng)跳線cn4位于di側(cè)時(shí)，可以選擇編碼器信號(hào)由a+、a－、b＋、b－差動(dòng)輸出（如圖3所示）或者a＋、b＋推挽輸出（如圖5所示）;當(dāng)跳線cn4位于oci側(cè)時(shí)，可以選擇編碼器信號(hào)由a－、b－開路集電極輸出（如圖4所示）。
圖3 差動(dòng)輸出編碼器接線圖
圖4 集電極開路輸出編碼器（加上虛線為電壓型輸出編碼器）接線圖
在變頻器的參數(shù)組中對(duì)于編碼器pg都有比較嚴(yán)格的定義，這些定義包括:
（1）編碼器pg每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)。此參數(shù)可以查看編碼器本身的技術(shù)指標(biāo)，單位為p/r。
（2）編碼器pg方向選擇。如果變頻器pg卡與編碼器pg接線次序代表的方向，和變頻器與電動(dòng)機(jī)連接次序代表的方向匹配，設(shè)定值應(yīng)為正向，否則為反向。必須注意當(dāng)方向選擇錯(cuò)誤時(shí)，變頻器將無(wú)法加速到你所需要的頻率，并報(bào)過(guò)流故障或編碼器反向故障。更改此參數(shù)可方便地調(diào)整接線方向的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而無(wú)須重新接線。
圖5 推挽輸出編碼器接線圖
圖6 編碼器pg的方向選擇
圖6中所示為安川vs g7變頻器的編碼器pg方向選擇示意。編碼器pg從輸入軸看時(shí)順時(shí)針方向cw旋轉(zhuǎn)時(shí)，為a相超前，另外，正轉(zhuǎn)指令輸出時(shí)，電動(dòng)機(jī)從輸出側(cè)看時(shí)逆時(shí)針ccw旋轉(zhuǎn)。然而，一般的編碼器pg在電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，安裝在負(fù)載側(cè)時(shí)為a相超前，安裝在與負(fù)載側(cè)相反時(shí)b相超前。
（3） 編碼器pg斷線動(dòng)作。如果編碼器pg斷線（即pgo），變頻器將無(wú)法得到速度反饋值，將立即報(bào)警并輸出電壓被關(guān)閉，電動(dòng)機(jī)自由滑行停車，在停車過(guò)程中，故障將無(wú)法復(fù)位，直到停機(jī)為止。
（4） 編碼器pg斷線檢測(cè)時(shí)間。一般為10s以下，以確認(rèn)在此時(shí)間內(nèi)編碼器pg的斷線故障是否持續(xù)存在。
（5） 零速檢測(cè)值。本參數(shù)是為了檢測(cè)編碼器pg斷線而定義的功能，當(dāng)設(shè)定頻率大于零速檢測(cè)值，而反饋速度小于零速檢測(cè)值，并且持續(xù)時(shí)間在編碼器pg斷線檢測(cè)時(shí)間參數(shù)以上，則變頻器確認(rèn)為編碼器pg斷線故障（pgo）成立。
（6） 編碼器pg與電動(dòng)機(jī)之間的齒輪齒數(shù)。本參數(shù)是為了適應(yīng)編碼器安裝在齒輪電動(dòng)機(jī)上的情況，可設(shè)定齒輪齒數(shù)。由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速公式可以得出:
電動(dòng)機(jī)速度（r/min）=（從編碼器pg輸入的脈沖數(shù)×60）×（負(fù)載側(cè)齒輪齒數(shù) / 電動(dòng)機(jī)側(cè)齒輪齒數(shù)）/編碼器pg的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)
（7） 檢出電動(dòng)機(jī)的過(guò)速度。電動(dòng)機(jī)超過(guò)規(guī)定以上的轉(zhuǎn)速時(shí)，檢出故障。通常設(shè)定100％～120％的最大頻率為檢出過(guò)速度的基準(zhǔn)值，如果在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)頻率持續(xù)超出該值，則定義為電動(dòng)機(jī)過(guò)速度故障（os）。如發(fā)生該故障，變頻器自由停車。
（8） 檢出電動(dòng)機(jī)和速度指令的速度差。我們定義電動(dòng)機(jī)的實(shí)際速度和設(shè)定速度的差值為速度偏差，如果在一定的時(shí)間內(nèi)其速度偏差值持續(xù)超出某一范圍值（如10％時(shí)），則檢出速度偏差過(guò)大（dev）。如發(fā)生該故障，變頻器可以按照預(yù)先設(shè)定的故障停機(jī)方式停機(jī)。
4．3 帶速度傳感器矢量控制與閉環(huán)v/f控制的區(qū)別
帶速度傳感器矢量控制與閉環(huán)v/f控制在安裝編碼器pg上有共同點(diǎn)，而且都有類似的pid環(huán)以及相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置，好像給人一種雷同的感覺。但兩者存在著很大的區(qū)別，主要一點(diǎn)在于前者是矢量控制，而后者屬于傳統(tǒng)的v/f控制。
圖7 帶速度傳感器矢量控制原理框圖
圖8 閉環(huán)v/f控制原理框圖
我們對(duì)比一下帶速度傳感器矢量控制與閉環(huán)v/f控制的原理框圖，如圖7、圖8中所示。矢量控制時(shí)的速度控制asr是把速度指令和速度反饋信號(hào)進(jìn)行差值比較，然后進(jìn)行pi控制后，經(jīng)過(guò)一定的濾波時(shí)間，再經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)矩限定，輸出轉(zhuǎn)矩電流，進(jìn)入轉(zhuǎn)矩環(huán)控制;而閉環(huán)v/f控制是將速度指令和速度反饋信號(hào)的偏差調(diào)為零，pid的結(jié)果只是去直接控制變頻器的頻率輸出。
除了控制原理上的區(qū)分外，帶速度傳感器矢量控制與閉環(huán)v/f控制還有以下幾點(diǎn)不同:
（1） 控制精度不同。帶速度傳感器矢量控制的速度控制精度能達(dá)到0.05％，而閉環(huán)v/f控制則只有0.5％（相當(dāng)于無(wú)傳感器矢量控制的水平）。
（2） 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不同。帶速度傳感器矢量控制的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩可達(dá)到200％/0hz，而閉環(huán)v/f控制則只有180％/0.5hz。
（3） 安裝方式不一樣。帶速度傳感器矢量控制的編碼器安裝要求非常嚴(yán)格，必須與電動(dòng)機(jī)或者齒輪電動(dòng)機(jī)的軸一致;而閉環(huán)v/f控制則可以安裝在傳動(dòng)點(diǎn)的任意一個(gè)位置。
（4） 編碼器選型不一樣。帶速度傳感器矢量的編碼器要求比較嚴(yán)格，通常都要求二相輸入;而閉環(huán)v/f控制則可以只要求一相輸入，甚至可以用高性能接近開關(guān)替代。
（5）編碼器斷線停機(jī)方式不一樣。帶速度傳感器矢量控制的編碼器斷線故障檢出后，將不得不自由停車;而閉環(huán)v/f控制還可以在頻率指令下繼續(xù)開環(huán)v/f控制運(yùn)行。
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(duì)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(wú)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(yùn)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(shí)，ux的表達(dá)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(yùn)行v/f曲線。
圖1 基本運(yùn)行v/f曲線
由圖1可以看出，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行頻率高于一定值時(shí)，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(yùn)行頻率，用fb表示。也就是說(shuō)，基本運(yùn)行頻率是指變頻器輸出最高電壓時(shí)對(duì)應(yīng)的最小頻率。在通常情況下，基本運(yùn)行頻率是電動(dòng)機(jī)的額定頻率，如電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)識(shí)的50hz或60hz。同時(shí)與基本運(yùn)行頻率對(duì)應(yīng)的變頻器輸出電壓稱之為最大輸出電壓，用vmax表示。
當(dāng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行頻率超過(guò)基本運(yùn)行頻率fb后，u/f不再是一個(gè)常數(shù)，而是隨著輸出頻率的上升而減少，電動(dòng)機(jī)磁通也因此減少，變成“弱磁調(diào)速”狀態(tài)。
基本運(yùn)行頻率是決定變頻器的逆變波形占空比的一個(gè)設(shè)置參數(shù)，當(dāng)設(shè)定該值后，變頻器cpu將基本運(yùn)行頻率值和運(yùn)行頻率進(jìn)行運(yùn)算后，調(diào)整變頻器輸出波形的占空比來(lái)達(dá)到調(diào)整輸出電壓的目的。因此，在一般情況下，不要隨意改變基本運(yùn)行頻率的參數(shù)設(shè)置，如確有必要，一定要根據(jù)電動(dòng)機(jī)的參數(shù)特性來(lái)適當(dāng)設(shè)值，否則，容易造成變頻器過(guò)熱、過(guò)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(dòng)機(jī)負(fù)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。
預(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 powerflex 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(dòng)機(jī)額定頻率一半（即50％fn）時(shí)的輸出電壓是電動(dòng)機(jī)額定電壓的30％時(shí)（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(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載）中使用，用戶可以根據(jù)負(fù)載特性進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)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(duì)于其他特殊的負(fù)載，如同步電動(dòng)機(jī)，則可以通過(guò)設(shè)置用戶自定義v/ f曲線的幾個(gè)參數(shù)，來(lái)得到任意v/ f曲線，從而可以適應(yīng)這些負(fù)載的特殊要求和特定功能。自定義v/ f曲線一般都通過(guò)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(yùn)行頻率，在某些變頻器中定義為電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的額定電壓。如果最大輸出電壓等于額定電壓或者基本運(yùn)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(cè)來(lái)確定具體的數(shù)據(jù)。圖中給出了三個(gè)中間坐標(biāo)數(shù)值，即（f1，v1）、（f2，v2）、（f3，v3），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(diǎn)重合就可以看成是二段折線設(shè)定。
雖然用戶自定義v/f曲線可以任意設(shè)定，但是一旦數(shù)值設(shè)定不當(dāng)，就會(huì)造成意外故障。比如說(shuō)低頻時(shí)轉(zhuǎn)矩提升電壓過(guò)高，造成電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)低頻抖動(dòng)。所以，v/f曲線特性必須以滿足電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行為前提條件。
2.3 v/f曲線轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償
變頻器在啟動(dòng)或極低速運(yùn)行時(shí)，根據(jù)v/f曲線，電動(dòng)機(jī)在低頻時(shí)對(duì)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(lì)磁不足而使電動(dòng)機(jī)不能獲得足夠的旋轉(zhuǎn)力，因此需要對(duì)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行補(bǔ)充補(bǔ)償，這稱為轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。通常的做法是對(duì)輸出電壓做一些提升補(bǔ)償，以補(bǔ)償定子電阻上電壓降引起的輸出轉(zhuǎn)矩?fù)p失，從而改善電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。
圖4 轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償
圖4中，v0表示手動(dòng)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(yùn)行頻率。
對(duì)于v0的設(shè)置原則一般有以下幾點(diǎn):
（1）當(dāng)電動(dòng)機(jī)與變頻器之間的距離太遠(yuǎn)時(shí)，由于線路壓降增大，應(yīng)適當(dāng)增大v0值;
（2）當(dāng)電動(dòng)機(jī)容量小于變頻器額定容量時(shí)，由于此容量電動(dòng)機(jī)的繞組電阻比大容量電動(dòng)機(jī)大，電阻壓降也大，應(yīng)適當(dāng)增大v0值;
（3）當(dāng)電動(dòng)機(jī)抖動(dòng)厲害時(shí)，說(shuō)明轉(zhuǎn)矩過(guò)大，轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償增益調(diào)得過(guò)高，應(yīng)適當(dāng)減小v0值。
這里必須避免這樣一個(gè)誤區(qū):即使提高很多輸出電壓，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩并不能和其電流相對(duì)應(yīng)的提高。這是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)電流包含電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩分量和其它分量（如勵(lì)磁分量）。
關(guān)于截止頻率f0，在有些變頻器中是固定的頻率值，如abb acs550變頻器f0＝20hz、羅克韋爾ab powerflex 400變頻器f0＝25hz;有些變頻器是可以設(shè)置的，如艾默生ev2000變頻器f0=0～50%基本運(yùn)行頻率。
轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償可以根據(jù)變頻器的參數(shù)設(shè)置選擇手動(dòng)和自動(dòng)，如手動(dòng)設(shè)置則允許用戶v0在0－20%或30％umax之間任意設(shè)定，如自動(dòng)設(shè)置則是變頻器根據(jù)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中的力矩情況進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，其參數(shù)是隨著負(fù)載變化而更改的。
2.4 閉環(huán)v/f控制
閉環(huán)v/f控制就是在v/f控制方式下，設(shè)置轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)。測(cè)速裝置可以是旋轉(zhuǎn)編碼器，也可以是光電開關(guān)，安裝方式比較自由，既可以安裝在電動(dòng)機(jī)軸上，也可以安裝在其他相關(guān)聯(lián)的位置。同樣，通常所說(shuō)的不帶轉(zhuǎn)速反饋的v/f控制，也稱之為開環(huán)v/f控制。
閉環(huán)v/f控制選用速度反饋信號(hào)可以選用一相或者二相信號(hào)，一相信號(hào)如接近開關(guān)或是旋轉(zhuǎn)編碼器的a相和b相之一。旋轉(zhuǎn)編碼器是一種測(cè)量旋轉(zhuǎn)角度的測(cè)量器件，它集機(jī)、光、電技術(shù)于一體，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換，將角位移轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖或數(shù)字信號(hào)輸出。旋轉(zhuǎn)編碼器通常采用兩個(gè)相位差90°的方波編碼方式，其旋轉(zhuǎn)方向由兩個(gè)波形的相位差決定。旋轉(zhuǎn)編碼器有很多種型號(hào)，通常的速度反饋則選用增量型編碼器，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度由一定時(shí)間內(nèi)編碼器所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)決定。脈沖信號(hào)輸出即可與變頻器的pg接口相連接，就可以得到測(cè)量值。編碼器的精度由旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生方波數(shù)決定，當(dāng)旋轉(zhuǎn)一周可產(chǎn)生2000個(gè)方波時(shí)，每一個(gè)方波周期表示為360°/2000，其最大的響應(yīng)頻率達(dá)到100khz左右。
a）pg接口示意 b）速度增益曲線
圖5 閉環(huán)v/f控制接線圖和速度增益示意圖
圖5所示為旋轉(zhuǎn)編碼器pg與變頻器vf組成的閉環(huán)v/f控制。圖5a中，ps+/ps-為編碼器的工作電源，a+信號(hào)為a相信號(hào)或b相信號(hào)，本控制方式采用一相反饋。
閉環(huán)v/f控制為了獲得良好的速度控制性能，還必須設(shè)置比例增益p值和積分時(shí)間i值，圖5b所示為參數(shù)設(shè)置情況。
2.4.1 調(diào)整參數(shù)必須遵循以下原則
（1）最低輸出頻率的增益調(diào)整。請(qǐng)用最低輸出頻率控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，在此狀態(tài)下，在無(wú)振動(dòng)的范圍內(nèi)增大p02值，然后，在無(wú)振動(dòng)范圍內(nèi)減小設(shè)定i02值。監(jiān)視變頻器的輸出電流，并且確認(rèn)達(dá)到變頻器額定電流50％以下的輸出電流，超過(guò)50％時(shí)，請(qǐng)減小p02值，增大i02值
（2）最高輸出頻率的調(diào)整。請(qǐng)用最高輸出頻率控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，在此狀態(tài)下，在無(wú)振動(dòng)的范圍內(nèi)增大設(shè)定p01值，然后，在無(wú)振動(dòng)范圍內(nèi)減小設(shè)定i01值
（3）增益的微調(diào)。在增益更細(xì)微調(diào)整時(shí)，可以邊觀察速度波形邊微調(diào)。在加速完成時(shí)發(fā)生上沖超調(diào)，請(qǐng)減小p01值，增大i01值，停止時(shí)發(fā)生下沖超調(diào)，請(qǐng)減小p02值，增大i02值。
2.4.2 帶pg閉環(huán)v/f控制系統(tǒng)要注意以下幾點(diǎn)
（1）一般編碼器為5～36v工作電源，因此必須要選用合適的pg接口電源，確保編碼器正常工作
（2）編碼器的工作方式有許多中，包括集電極開路、推挽式和線驅(qū)動(dòng)，集電極開路還分npn或pnp，因此必須在選配合適pg接口的基礎(chǔ)上，還必須選用正確的接線方式和跳線方式（npn或pnp方式）
（3）編碼器與變頻器的距離一般以不超過(guò)100m為宜，必須采用屏蔽和抗干擾處理
（4）閉環(huán)v/f控制多用于簡(jiǎn)易速度控制，且安裝位置可以不在電動(dòng)機(jī)軸端，因此在參數(shù)設(shè)置上必須加以區(qū)別，設(shè)定轉(zhuǎn)速計(jì)算值必須折算到電動(dòng)機(jī)側(cè)
（5）轉(zhuǎn)速的設(shè)定和反饋一般都以轉(zhuǎn)/分（r/min）為單位，一般而言設(shè)定值在面板上可以數(shù)字輸入，若是用模擬信號(hào)作為給定量時(shí)，模擬給定最大值對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速。
變頻器功能參數(shù)很多，一般都有數(shù)十甚至上百個(gè)參數(shù)供用戶選擇。實(shí)際應(yīng)用中，沒必要對(duì)每一參數(shù)都進(jìn)行設(shè)置和調(diào)試，多數(shù)只要采用出廠設(shè)定值即可。但有些參數(shù)由于和實(shí)際使用情況有很大關(guān)系，且有的還相互關(guān)聯(lián)，因此要根據(jù)實(shí)際進(jìn)行設(shè)定和調(diào)試。
因各類型變頻器功能有差異，而相同功能參數(shù)的名稱也不一致，為敘述方便，本文以山宇變頻器基本參數(shù)名稱為例。由于基本參數(shù)是各類型變頻器幾乎都有的，完全可以做到觸類旁通。
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(lái)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(guò)電流，減速時(shí)則限制下降率以防止過(guò)電壓。
加速時(shí)間設(shè)定要求：將加速電流限制在變頻器過(guò)電流容量以下，不使過(guò)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(guò)大，不使再生過(guò)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(lái)，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(guò)起、停電動(dòng)機(jī)觀察有無(wú)過(guò)電流、過(guò)電壓報(bào)警；然后將加減速設(shè)定時(shí)間逐漸縮短，以運(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(guò)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(guò)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(guò)載保護(hù)
本功能為保護(hù)電動(dòng)機(jī)過(guò)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(guò)熱保護(hù)。本功能只適用于“一拖一”場(chǎng)合，而在“一拖多”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（%）=[電動(dòng)機(jī)額定電流（A）/變頻器額定輸出電流（A）>×100%。
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(guò)高或過(guò)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，如圖1。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0～fmax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(lái)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)定即可；如外部設(shè)定信號(hào)為0～5v時(shí)，若變頻器輸出頻率為0～50Hz，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(guò)短時(shí)，也不會(huì)引起變頻器跳閘。在加速時(shí)間設(shè)定過(guò)短時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩也不會(huì)超過(guò)最大設(shè)定值。驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩大對(duì)起動(dòng)有利，以設(shè)置為80～100%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(guò)大會(huì)出現(xiàn)過(guò)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。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(wú)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。
現(xiàn)在的變頻器幾乎都采用無(wú)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(wú)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(wú)效。
要說(shuō)明的是，九、十這兩個(gè)參數(shù)是很先進(jìn)的，但有一些用戶在設(shè)備改造中，根本無(wú)法啟用這兩個(gè)參數(shù)，即啟用后變頻器跳閘頻繁，停用后一切正常。究其原因有：（1）原用電動(dòng)機(jī)參數(shù)與變頻器要求配用的電動(dòng)機(jī)參數(shù)相差太大。（2）對(duì)設(shè)定參數(shù)功能了解不夠，如節(jié)能控制功能只能用于V/f控制方式中，不能用于矢量控制方式中。（3）啟用了矢量控制方式，但沒有進(jìn)行電動(dòng)機(jī)參數(shù)的手動(dòng)設(shè)定和自動(dòng)讀取工作，或讀取方法不當(dāng)。
介紹一下三相異步電動(dòng)機(jī)的七種調(diào)速方式及其特點(diǎn),指明其適用的場(chǎng)合、情況。
三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速公式為：n=60f/p(1-s)
從上式可見，改變供電頻率f、電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)p及轉(zhuǎn)差率s均可太到改變轉(zhuǎn)速的目的。從調(diào)速的本質(zhì)來(lái)看，不同的調(diào)速方式無(wú)非是改變交流電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速或不改變同步轉(zhuǎn)兩種。
在生產(chǎn)機(jī)械中廣泛使用不改變同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法有繞線式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、斬波調(diào)速、串級(jí)調(diào)速以及應(yīng)用電磁轉(zhuǎn)差離合器、液力偶合器、油膜離合器等調(diào)速。改變同步轉(zhuǎn)速的有改變定子極對(duì)數(shù)的多速電動(dòng)機(jī)，改變定子電壓、頻率的變頻調(diào)速有能無(wú)換向電動(dòng)
機(jī)調(diào)速等。
從調(diào)速時(shí)的能耗觀點(diǎn)來(lái)看，有高效調(diào)速方法與低效調(diào)速方法兩種：高效調(diào)速指時(shí)轉(zhuǎn)差率不變，因此無(wú)轉(zhuǎn)差損耗，如多速電動(dòng)機(jī)、變頻調(diào)速以及能將轉(zhuǎn)差損耗回收的調(diào)速方法（如串級(jí)調(diào)速等）。有轉(zhuǎn)差損耗的調(diào)速方法屬低效調(diào)速，如轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法，能量就損耗在
轉(zhuǎn)子回路中；電磁離合器的調(diào)速方法，能量損耗在離合器線圈中；液力偶合器調(diào)速，能量損耗在液力偶合器的油中。一般來(lái)說(shuō)轉(zhuǎn)差損耗隨調(diào)速范圍擴(kuò)大而增加，如果調(diào)速范圍不大，能量損耗是很小的。
一、變極對(duì)數(shù)調(diào)速方法
這種調(diào)速方法是用改變定子繞組的接紅方式來(lái)改變籠型電動(dòng)機(jī)定子極對(duì)數(shù)達(dá)到調(diào)速目的，特點(diǎn)如下：
具有較硬的機(jī)械特性，穩(wěn)定性良好；
無(wú)轉(zhuǎn)差損耗，效率高；
接線簡(jiǎn)單、控制方便、價(jià)格低；
有級(jí)調(diào)速，級(jí)差較大，不能獲得平滑調(diào)速；
可以與調(diào)壓調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器配合使用，獲得較高效率的平滑調(diào)速特性。
本方法適用于不需要無(wú)級(jí)調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、升降機(jī)、起重設(shè)備、風(fēng)機(jī)、水泵等。
二、變頻調(diào)速方法
變頻調(diào)速是改變電動(dòng)機(jī)定子電源的頻率，從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。變頻調(diào)速系統(tǒng)主要設(shè)備是提供變頻電源的變頻器，變頻器可分成交流－直流－交流變頻器
和交流－交流變頻器兩大類，目前國(guó)內(nèi)大都使用交－直－交變頻器。其特點(diǎn)：
效率高，調(diào)速過(guò)程中沒有附加損耗；
應(yīng)用范圍廣，可用于籠型異步電動(dòng)機(jī)；
調(diào)速范圍大，特性硬，精度高；
技術(shù)復(fù)雜，造價(jià)高，維護(hù)檢修困難。
本方法適用于要求精度高、調(diào)速性能較好場(chǎng)合。
三、串級(jí)調(diào)速方法
串級(jí)調(diào)速是指繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串入可調(diào)節(jié)的附加電勢(shì)來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差，達(dá)到調(diào)速的目的。大部分轉(zhuǎn)差功率被串入的附加電勢(shì)所吸收，再利用產(chǎn)生附加的裝置，把吸收的轉(zhuǎn)差功率返回電網(wǎng)或轉(zhuǎn)換能量加以利用。根據(jù)轉(zhuǎn)差功率吸收利用方式，串級(jí)調(diào)速可分為
電機(jī)串級(jí)調(diào)速、機(jī)械串級(jí)調(diào)速及晶閘管串級(jí)調(diào)速形式，多采用晶閘管串級(jí)調(diào)速，其特點(diǎn)為：
可將調(diào)速過(guò)程中的轉(zhuǎn)差損耗回饋到電網(wǎng)或生產(chǎn)機(jī)械上，效率較高；
裝置容量與調(diào)速范圍成正比，投資省，適用于調(diào)速范圍在額定轉(zhuǎn)速70％－90％的生產(chǎn)機(jī)械上；
調(diào)速裝置故障時(shí)可以切換至全速運(yùn)行，避免停產(chǎn)；
晶閘管串級(jí)調(diào)速功率因數(shù)偏低，諧波影響較大。
本方法適合于風(fēng)機(jī)、水泵及軋鋼機(jī)、礦井提升機(jī)、擠壓機(jī)上使用。
四、繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法
繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串入附加電阻，使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率加大，電動(dòng)機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。串入的電阻越大，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡(jiǎn)單，控制方便，但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級(jí)調(diào)速，機(jī)械特性較軟。
五、定子調(diào)壓調(diào)速方法
當(dāng)改變電動(dòng)機(jī)的定子電壓時(shí)，可以得到一組不同的機(jī)械特性曲線，從而獲得不同轉(zhuǎn)速。由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，因此最大轉(zhuǎn)矩下降很多，其調(diào)速范圍較小，使一般籠型電動(dòng)機(jī)難以應(yīng)用。為了擴(kuò)大調(diào)速范圍，調(diào)壓調(diào)速應(yīng)采用轉(zhuǎn)子電阻值大的籠型電動(dòng)機(jī)，如
專供調(diào)壓調(diào)速用的力矩電動(dòng)機(jī)，或者在繞線式電動(dòng)機(jī)上串聯(lián)頻敏電阻。為了擴(kuò)大穩(wěn)定運(yùn)行范圍，當(dāng)調(diào)速在2：1以上的場(chǎng)合應(yīng)采用反饋控制以達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速目的。
調(diào)壓調(diào)速的主要裝置是一個(gè)能提供電壓變化的電源，目前常用的調(diào)壓方式有串聯(lián)飽和電抗器、自耦變壓器以及晶閘管調(diào)壓等幾種。晶閘管調(diào)壓方式為最佳。調(diào)壓調(diào)速
的特點(diǎn)：
調(diào)壓調(diào)速線路簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；
調(diào)壓過(guò)程中轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱形式消耗在轉(zhuǎn)子電阻中，效率較低。
調(diào)壓調(diào)速一般適用于100KW以下的生產(chǎn)機(jī)械。
六、電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法
電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)由籠型電動(dòng)機(jī)、電磁轉(zhuǎn)差離合器和直流勵(lì)磁電源（控制器）三部分組成。直流勵(lì)磁電源功率較小，通常由單相半波或全波晶閘管整流器組成，改變晶閘管的導(dǎo)通角，可以改變勵(lì)磁電流的大小。
電磁轉(zhuǎn)差離合器由電樞、磁極和勵(lì)磁繞組三部分組成。電樞和后者沒有機(jī)械聯(lián)系，都能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。電樞與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子同軸聯(lián)接稱主動(dòng)部分，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)；磁極用聯(lián)軸節(jié)與負(fù)載軸對(duì)接稱從動(dòng)部分。當(dāng)電樞與磁極均為靜止時(shí)，如勵(lì)磁繞組通以直流，則沿氣隙圓周表面將形成若干對(duì)N、S極性交替的磁極，其磁通經(jīng)過(guò)電樞。當(dāng)電樞隨拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于電樞與磁極間相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因而使電樞感應(yīng)產(chǎn)生渦流，此渦流與磁通相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，帶動(dòng)有磁極的轉(zhuǎn)子按同一方向旋轉(zhuǎn)，但其轉(zhuǎn)速恒低于電樞的轉(zhuǎn)速N1，這是一種轉(zhuǎn)差調(diào)速方式，變動(dòng)轉(zhuǎn)差離合器的直流勵(lì)磁電流，便可改變離合器的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特點(diǎn)：
裝置結(jié)構(gòu)及控制線路簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維修方便；
調(diào)速平滑、無(wú)級(jí)調(diào)速；
對(duì)電網(wǎng)無(wú)諧影響；
速度失大、效率低。
本方法適用于中、小功率，要求平滑動(dòng)、短時(shí)低速運(yùn)行的生產(chǎn)
機(jī)械。
七、液力耦合器調(diào)速方法
液力耦合器是一種液力傳動(dòng)裝置，一般由泵輪和渦輪組成，它們統(tǒng)稱工作輪，放在密封殼體中。殼中充入一定量的工作液體，當(dāng)泵輪在原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，處于其中的液體受葉片推動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下沿著泵輪外環(huán)進(jìn)入渦輪時(shí)，就在同一轉(zhuǎn)向上給渦輪葉片以推力，使其帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)。液力耦合器的動(dòng)力轉(zhuǎn)輸能力與殼內(nèi)相對(duì)充液量的大小是一致的。在工作過(guò)程中，改變充液率就可以改變耦合器的渦輪轉(zhuǎn)速，作到無(wú)級(jí)調(diào)速，其特點(diǎn)為：
功率適應(yīng)范圍大，可滿足從幾十千瓦至數(shù)千千瓦不同功率的需要；
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，使用及維修方便，且造價(jià)低；
尺寸小，能容大；
控制調(diào)節(jié)方便，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
本方法適用于風(fēng)機(jī)、水泵的調(diào)速。
誤區(qū)1、使用變頻器都能節(jié)電
一些文獻(xiàn)宣稱變頻調(diào)速器是節(jié)電控制產(chǎn)品，給人的感覺是只要使用變頻調(diào)速器都能節(jié)電。
實(shí)際上，變頻調(diào)速器之所以能夠節(jié)電，是因?yàn)槠淠軐?duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速。如果說(shuō)變頻調(diào)速器是節(jié)電控制產(chǎn)品的話，那么所有的調(diào)速設(shè)備也都可以說(shuō)是節(jié)電控制產(chǎn)品。變頻調(diào)速器只不過(guò)比其它調(diào)速設(shè)備效率和功率因數(shù)略高罷了。
變頻調(diào)速器能否實(shí)現(xiàn)節(jié)電，是由其負(fù)載的調(diào)速特性決定的。對(duì)于離心風(fēng)機(jī)、離心水泵這類負(fù)載，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比，功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。只要原來(lái)采用閥門控制流量，且不是滿負(fù)荷工作，改為調(diào)速運(yùn)行，均能實(shí)現(xiàn)節(jié)電。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降為原來(lái)的80%時(shí)，功率只有原來(lái)的51.2%。可見，變頻調(diào)速器在這類負(fù)載中的應(yīng)用，節(jié)電效果最為明顯。對(duì)于羅茨風(fēng)機(jī)這類負(fù)載，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的大小無(wú)關(guān)，即恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。若原來(lái)采用放風(fēng)閥放走多余風(fēng)量的方法調(diào)節(jié)風(fēng)量，改為調(diào)速運(yùn)行，也能實(shí)現(xiàn)節(jié)電。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降為原來(lái)的80%時(shí)，功率為原來(lái)的80%。比在離心風(fēng)機(jī)、離心水泵中的應(yīng)用節(jié)電效果要小得多。對(duì)于恒功率負(fù)載，功率與轉(zhuǎn)速的大小無(wú)關(guān)。水泥廠恒功率負(fù)載，如配料皮帶秤，在設(shè)定流量一定的條件下，當(dāng)料層厚時(shí)，皮帶速度減慢；當(dāng)料層薄時(shí)，皮帶速度加快。變頻調(diào)速器在這類負(fù)載中的應(yīng)用，不能節(jié)電。
與直流調(diào)速系統(tǒng)比較，直流電動(dòng)機(jī)比交流電動(dòng)機(jī)效率高、功率因數(shù)高，數(shù)字直流調(diào)速器與變頻調(diào)速器效率不相上下，甚至數(shù)字直流調(diào)速器比變頻調(diào)速器效率略高。所以，宣稱使用交流異步電動(dòng)機(jī)和變頻調(diào)速器比使用直流電動(dòng)機(jī)和直流調(diào)速器要節(jié)電，理論和實(shí)踐證明，這是不正確的。
誤區(qū)2、變頻器的容量選擇以電動(dòng)機(jī)額定功率為依據(jù)
相對(duì)于電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，變頻調(diào)速器的價(jià)格較貴，因此在保證安全可靠運(yùn)行的前提下，合理地降低變頻調(diào)速器的容量就顯得十分有意義。
變頻調(diào)速器的功率指的是它適用的4極交流異步電動(dòng)機(jī)的功率。
由于同容量電動(dòng)機(jī)，其極數(shù)不同，電動(dòng)機(jī)額定電流不同。隨著電動(dòng)機(jī)極數(shù)的增多，電動(dòng)機(jī)額定電流增大。變頻調(diào)速器的容量選擇不能以電動(dòng)機(jī)額定功率為依據(jù)。同時(shí)，對(duì)于原來(lái)未采用變頻器的改造項(xiàng)目，變頻調(diào)速器的容量選擇也不能以電動(dòng)機(jī)額定電流為依據(jù)。這是因?yàn)椋妱?dòng)機(jī)的容量選擇要考慮最大負(fù)荷、富裕系數(shù)、電動(dòng)機(jī)規(guī)格等因素，往往富裕量較大，工業(yè)用電動(dòng)機(jī)常常在50%～60%額定負(fù)荷下運(yùn)行。若以電動(dòng)機(jī)額定電流為依據(jù)來(lái)選擇變頻調(diào)速器的容量，留有富裕量太大，造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)，而可靠性并沒有因此得到提高。
對(duì)于鼠籠式電動(dòng)機(jī)，變頻調(diào)速器的容量選擇應(yīng)以變頻器的額定電流大于或等于電動(dòng)機(jī)的最大正常工作電流1.1倍為原則，這樣可以最大限度地節(jié)約資金。對(duì)于重載起動(dòng)、高溫環(huán)境、繞線式電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)等條件下，變頻調(diào)速器的容量應(yīng)適當(dāng)加大。
對(duì)于一開始就采用變頻器的設(shè)計(jì)中，變頻器容量的選擇以電動(dòng)機(jī)額定電流為依據(jù)無(wú)可厚非。這是因?yàn)榇藭r(shí)變頻器容量不能以實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)選擇。當(dāng)然，為了減少投資，在有些場(chǎng)合，也可先不確定變頻器的容量，等設(shè)備實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，再根據(jù)實(shí)際電流進(jìn)行選擇。
內(nèi)蒙古某水泥公司24×13m水泥磨二級(jí)粉磨系統(tǒng)中，有1臺(tái)國(guó)產(chǎn)N－1500型O－Sepa高效選粉機(jī)，配用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y2－315M－4型，電動(dòng)機(jī)功率為132kW，卻選用FRN160－P9S－4E型變頻器，這種變頻器適用于4極、功率為160kW電動(dòng)機(jī)。投入運(yùn)行后，最大工作頻率48Hz，電流只有180A，不到電動(dòng)機(jī)額定電流的70%，電動(dòng)機(jī)本身已有相當(dāng)?shù)母辉Ａ俊６冾l器選用規(guī)格又比拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)大1個(gè)等級(jí)，造成不應(yīng)有的浪費(fèi)，可靠性不會(huì)因此而提高。
安徽巢湖水泥廠3號(hào)石灰石破碎機(jī)，其喂料系統(tǒng)采用1500×12000板式喂料機(jī)，拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)選用Y225M－4型交流電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)額定功率45kW，額定電流為84.6A。在進(jìn)行變頻調(diào)速改造前，通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，板式喂料機(jī)拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，三相平均電流僅30A，只有電動(dòng)機(jī)額定電流的35.5%。為了節(jié)省投資，選用ACS601－0060－3型變頻器，該變頻器額定輸出電流為76A，適用于4極、功率為37kW電動(dòng)機(jī)，取得了較好的使用效果。
這2個(gè)例子一反一正說(shuō)明了，對(duì)于原來(lái)未采用變頻器的改造項(xiàng)目，變頻器的容量以實(shí)際工況為依據(jù)來(lái)選擇可大幅度減少投資。
誤區(qū)3、用視在功率計(jì)算無(wú)功補(bǔ)償節(jié)能收益
用視在功率計(jì)算無(wú)功補(bǔ)償節(jié)能效果。如文獻(xiàn)[1]原系統(tǒng)風(fēng)機(jī)工頻滿載工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電流為289A，采用變頻調(diào)速時(shí)，50Hz滿載運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)約為0.99，電流是257A，這是由于變頻器內(nèi)部濾波電容產(chǎn)生改善功率因數(shù)的作用。節(jié)能計(jì)算如下：ΔS=UI=×380×(289－257)=21kVA
因此該文認(rèn)為其節(jié)能效果約為單機(jī)容量的11%左右。
實(shí)際分析：S即表示視在功率，即電壓與電流的乘積，電壓相同時(shí)，視在功率節(jié)約百分比與電流節(jié)約百分比是一回事。在有電抗的電路中，視在功率只是反映了配電系統(tǒng)的允許最大輸出能力，而不能反映電動(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的功率。電動(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的功率只能用有功功率表示。在該例中，雖用實(shí)際電流計(jì)算，但計(jì)算的是視在功率，而不是有功功率。我們知道，電動(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的功率是由風(fēng)機(jī)及其負(fù)載決定的。功率因數(shù)的提高并沒有改變風(fēng)機(jī)的負(fù)載，也沒有提高風(fēng)機(jī)的效率，風(fēng)機(jī)實(shí)際消耗的功率沒有減少。功率因數(shù)提高后，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)也沒有改變，電動(dòng)機(jī)定子電流并沒有減少，電動(dòng)機(jī)消耗的有功功率和無(wú)功功率都沒有改變。功率因數(shù)提高的原因是變頻器內(nèi)部濾波電容產(chǎn)生無(wú)功功率供給了電動(dòng)機(jī)消耗。隨著功率因數(shù)提高，變頻器的實(shí)際輸入電流減少，從而減少了電網(wǎng)至變頻器之間的線損和變壓器的銅耗。同時(shí)，負(fù)荷電流減小，給變頻器供電的變壓器、開關(guān)、接觸器、導(dǎo)線等配電設(shè)備可以帶更多的負(fù)載。需要指出的是，如果象該例一樣不考慮線損和變壓器銅耗的節(jié)約，而考慮變頻器的損耗，變頻器在50Hz滿載運(yùn)行時(shí)，不僅沒有節(jié)能，而且還費(fèi)電。因此，用視在功率計(jì)算節(jié)能效果是不對(duì)的。 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
某水泥廠離心風(fēng)機(jī)拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y280S－4，額定功率為75kW，額定電壓380V，額定電流140A。在進(jìn)行變頻調(diào)速改造前，閥門全開，通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)電流70A，只有50%負(fù)荷，功率因數(shù)為0.49，有功功率為22.6kW，視在功率為4607kVA。
在采用變頻調(diào)速改造后，閥門全開，額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，三相電網(wǎng)平均電流為37A，從而認(rèn)為節(jié)電（70－37）÷70×100%=44.28%。這樣計(jì)算，看似合理，實(shí)質(zhì)上仍是以視在功率計(jì)算節(jié)能效果。該廠在進(jìn)一步測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，此時(shí)功率因數(shù)為0.94，有功功率為22.9kW，視在功率為24.4kVA。可見，有功功率增加，不但沒有節(jié)電，反而費(fèi)電。有功功率增加的原因是考慮了變頻器的損耗，而沒有考慮線損和變壓器銅耗的節(jié)約。產(chǎn)生這種錯(cuò)誤的關(guān)鍵在于沒有考慮功率因數(shù)提高對(duì)電流下降的影響，默認(rèn)功率因數(shù)不變，從而片面夸大了變頻器的節(jié)能效果。因此，在計(jì)算節(jié)能效果時(shí)，必須用有功功率，不能用視在功率。
誤區(qū)4、變頻器輸出側(cè)不能加裝接觸器
幾乎所有變頻調(diào)速器使用說(shuō)明書都指出，變頻調(diào)速器輸出側(cè)不能加裝接觸器。如日本安川變頻器說(shuō)明書就規(guī)定“切勿在輸出回路連接電磁開關(guān)、電磁接觸器”。
廠家的規(guī)定是為了防止在變頻調(diào)速器有輸出時(shí)接觸器動(dòng)作。變頻器在運(yùn)行中連接負(fù)載，會(huì)由于漏電流而使過(guò)電流保護(hù)回路動(dòng)作。那么，只要在變頻調(diào)速器輸出與接觸器動(dòng)作之間，加以必要的控制聯(lián)鎖，保證只有在變頻調(diào)速器無(wú)輸出時(shí)，接觸器才能動(dòng)作，變頻調(diào)速器輸出側(cè)就可以加裝接觸器。這種方案對(duì)于只有1臺(tái)變頻調(diào)速器，2臺(tái)電動(dòng)機(jī)(1臺(tái)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，1臺(tái)電動(dòng)機(jī)備用)的場(chǎng)合，具有重要的意義。當(dāng)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可以很方便地將變頻器切換到備用電動(dòng)機(jī)，經(jīng)過(guò)延時(shí)使變頻器運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)備用電動(dòng)機(jī)自動(dòng)投入變頻運(yùn)行。并且還可以很方便地實(shí)現(xiàn)2臺(tái)電動(dòng)機(jī)的互為備用。
誤區(qū)5、通用電動(dòng)機(jī)只能在其額定轉(zhuǎn)速以下采用變頻調(diào)速器降速運(yùn)行
經(jīng)典理論認(rèn)為，通用電動(dòng)機(jī)頻率上限為55Hz。這是因?yàn)楫?dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速需要調(diào)到額定轉(zhuǎn)速以上運(yùn)行時(shí)，定子頻率將增加到高于額定頻率(50Hz)。這時(shí)，若仍按恒轉(zhuǎn)矩原則控制，則定子電壓將升高超過(guò)額定電壓。那么，當(dāng)調(diào)速范圍高于額定轉(zhuǎn)速時(shí),須保持定子電壓為額定電壓不變。這時(shí)，隨著轉(zhuǎn)速/頻率的上升，磁通將減少，因此在同一定子電流下的轉(zhuǎn)矩將減小，機(jī)械特性變軟，電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力大幅度減少。
由此可見，通用電動(dòng)機(jī)頻率上限為55Hz是有前提條件的：
1、定子電壓不能超過(guò)額定電壓；
2、電動(dòng)機(jī)在額定功率運(yùn)行；
3、恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。
上述情況下，理論和試驗(yàn)證明，若頻率超過(guò)55Hz，將使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩變小，機(jī)械特性變軟，過(guò)載能力下降，鐵耗急增，發(fā)熱嚴(yán)重。
筆者認(rèn)為，電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行狀況表明，通用電動(dòng)機(jī)可以通過(guò)變頻調(diào)速器進(jìn)行提速運(yùn)行。能否變頻提速?能提多少?主要是由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的負(fù)載來(lái)決定的。首先，要弄清負(fù)荷率是多少?其次，要搞清楚負(fù)載特性，根據(jù)負(fù)載的具體情況，進(jìn)行推算。簡(jiǎn)單分析如下：
1、事實(shí)上，對(duì)于380V通用電動(dòng)機(jī)，定子電壓超過(guò)額定電壓10%長(zhǎng)期運(yùn)行是可以的，對(duì)電動(dòng)機(jī)絕緣及壽命沒有影響。定子電壓提高，轉(zhuǎn)矩顯著增大，定子電流減少，繞組溫度下降。
2、電動(dòng)機(jī)負(fù)荷率通常為50%～60%
一般情況下，工業(yè)用電動(dòng)機(jī)通常在50%～60%額定功率下工作。
經(jīng)推算，電動(dòng)機(jī)輸出功率為70%額定功率，定子電壓提高7%時(shí)，定子電流下降26.4%，此時(shí)，即使是恒轉(zhuǎn)矩控制，采用變頻調(diào)速器提高電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速20%，定子電流也不但不會(huì)上升，反而會(huì)下降。盡管提高頻率后，電動(dòng)機(jī)鐵耗急增，但由其產(chǎn)生的熱量與定子電流下降而減少的熱量相比甚微。因此，電動(dòng)機(jī)繞組溫度也將明顯下降。
3、負(fù)載特性各種各樣
電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)是為負(fù)載服務(wù)的，不同的負(fù)載，機(jī)械特性不同。電動(dòng)機(jī)在提速后必須滿足負(fù)載機(jī)械特性的要求。經(jīng)推算恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載不同負(fù)荷率(k)時(shí)的允許最高運(yùn)行頻率(fmax)與負(fù)荷率成反比，即fmax=fe/k，其中fe為額定工頻。對(duì)恒功率負(fù)載，通用電動(dòng)機(jī)的允許最高工作頻率主要受電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸的機(jī)械強(qiáng)度限制，筆者認(rèn)為一般限制在100Hz以內(nèi)為宜。
誤區(qū)6、忽視變頻器的自身特點(diǎn)
變頻調(diào)速器的調(diào)試工作一般由經(jīng)銷廠家來(lái)完成，不會(huì)出現(xiàn)什么問題。變頻調(diào)速器的安裝工作較簡(jiǎn)單，一般由用戶來(lái)完成。一些用戶不認(rèn)真閱讀變頻調(diào)速器的使用說(shuō)明書，不嚴(yán)格按照技術(shù)要求進(jìn)行施工，忽視變頻器自身特點(diǎn),將其等同于一般電氣器件,憑想當(dāng)然和經(jīng)驗(yàn)辦事，為故障和事故埋下了隱患。
根據(jù)變頻調(diào)速器的使用說(shuō)明書的要求，接到電動(dòng)機(jī)的電纜應(yīng)采用屏蔽電纜或鎧裝電纜，最好穿金屬管敷設(shè)。截?cái)嚯娎|的端頭應(yīng)盡可能整齊，未屏蔽的線段盡可能短，電纜長(zhǎng)度不宜超過(guò)一定的距離（一般為50m）。當(dāng)變頻調(diào)速器與電動(dòng)機(jī)間的接線距離較長(zhǎng)時(shí)，來(lái)自電纜的高諧波漏電流會(huì)對(duì)變頻調(diào)速器和周邊設(shè)備產(chǎn)生不利影響。從變頻器控制的電動(dòng)機(jī)返回的接地線，應(yīng)直接連到變頻器相應(yīng)的接地端子上。變頻器的接地線切勿與焊機(jī)及動(dòng)力設(shè)備共用，且盡可能短。由于變頻器產(chǎn)生漏電流，與接地點(diǎn)太遠(yuǎn)則接地端子的電位不穩(wěn)定。變頻器的接地線的最小截面積必須大于或等于供電電源電纜的截面積。為了防止干擾而引起的誤動(dòng)作，控制電纜應(yīng)使用絞合屏蔽線或雙股屏蔽線。同時(shí)要注意切勿將屏蔽網(wǎng)線接觸到其它信號(hào)線及設(shè)備外殼，用絕緣膠帶纏包起來(lái)。為了避免其受到噪聲的影響，控制電纜長(zhǎng)度不宜超過(guò)50m。控制電纜和電動(dòng)機(jī)電纜必須分開敷設(shè)，使用單獨(dú)的走線槽，并盡可能遠(yuǎn)離。當(dāng)二者必須交叉時(shí)，應(yīng)采取垂直交叉。千萬(wàn)不能將它們放在同一個(gè)管道或電纜槽中。而一些用戶在進(jìn)行電纜敷設(shè)時(shí)，沒有嚴(yán)格按照上述要求進(jìn)行施工，導(dǎo)致在單獨(dú)調(diào)試時(shí)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，正常生產(chǎn)時(shí)卻干擾嚴(yán)重，以致不能運(yùn)行。 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
如某水泥廠二次風(fēng)溫表突然出現(xiàn)指示異常：指示值明顯偏低，且大幅度波動(dòng)。在此之前一直運(yùn)行很好。檢查熱電偶、溫度變送器及二次儀表，均未發(fā)現(xiàn)問題，將相關(guān)儀表移到其他測(cè)點(diǎn)，儀表運(yùn)行完全正常，而將其他測(cè)點(diǎn)的同類儀表?yè)Q到此處，也出現(xiàn)同樣現(xiàn)象。后發(fā)現(xiàn)在篦冷機(jī)3號(hào)冷卻風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)上新安裝了1臺(tái)變頻調(diào)速器，而且正是變頻器投用后二次風(fēng)溫表才出現(xiàn)指示異常狀態(tài)。試將變頻器停運(yùn)，二次風(fēng)溫表指示立即恢復(fù)正常；再起動(dòng)變頻器，二次風(fēng)溫表又出現(xiàn)指示異常，連續(xù)反復(fù)試驗(yàn)幾次均是如此，從而判斷出變頻器的干擾是造成二次風(fēng)溫表顯示異常的直接原因。該風(fēng)機(jī)為離心式通風(fēng)機(jī)，原來(lái)采用閥門調(diào)節(jié)風(fēng)量，后改為變頻調(diào)速調(diào)節(jié)風(fēng)量。由于現(xiàn)場(chǎng)粉塵較大，環(huán)境惡劣，故將變頻器安裝在MCC(電動(dòng)機(jī)控制中心)控制室。為了施工方便，變頻器接在該風(fēng)機(jī)主接觸器的下側(cè)，變頻器輸出電纜使用該風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力電纜。
該風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力電纜為聚氯乙烯絕緣無(wú)鋼鎧護(hù)套電纜，并與二次風(fēng)溫表信號(hào)電纜在同一電纜溝的不同橋架層平行敷設(shè)。可見，正是因?yàn)樽冾l器輸出電纜沒有采用鎧裝電纜或穿鐵管敷設(shè)，導(dǎo)致了干擾現(xiàn)象的發(fā)生。這個(gè)教訓(xùn)對(duì)原來(lái)沒有采用變頻器的改造項(xiàng)目要引起特別注意。|
在變頻調(diào)速器的日常維護(hù)中也要特別小心。有的電工一發(fā)現(xiàn)變頻器故障跳停，就立即打開變頻器進(jìn)行維修。這樣做是很危險(xiǎn)的，有可能發(fā)生人身觸電事故。這是因?yàn)榧词棺冾l器不處于運(yùn)行狀態(tài)，甚至電源已經(jīng)切斷，由于其中的電容器的存在，變頻器的電源輸入線、直流端子和電動(dòng)機(jī)端子上仍然可能帶有電壓。斷開開關(guān)后，必須等待幾分鐘后，使變頻器放電完畢，才能開始工作。還有的電工習(xí)慣于一發(fā)現(xiàn)變頻調(diào)速系統(tǒng)跳停，就立即用搖表對(duì)變頻器拖動(dòng)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行絕緣測(cè)試，從而判斷電動(dòng)機(jī)是否燒毀。這也是很危險(xiǎn)的，易使變頻器被燒。因此，在電動(dòng)機(jī)與變頻器之間的電纜未斷開前，絕對(duì)不能對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行絕緣測(cè)試，也不能對(duì)已連接到變頻器的電纜進(jìn)行絕緣測(cè)試。
對(duì)變頻器的輸出參數(shù)進(jìn)行測(cè)量時(shí)也要特別注意。由于變頻器的輸出為PWM波形，含有高次諧波，而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩主要依賴于基波電壓有效值，故測(cè)量輸出電壓時(shí)，主要是測(cè)量基波電壓值，使用整流式電壓表，其測(cè)量結(jié)果最接近數(shù)字頻譜分析儀測(cè)量值，而且與變頻器的輸出頻率有極好的線性關(guān)系。若需進(jìn)一步提高測(cè)量精度，可以采用阻容濾波器。數(shù)字萬(wàn)用表容易受干擾，測(cè)量有較大的誤差。輸出電流需要測(cè)量包括基波和其他高次諧波在內(nèi)的總有效值，因此常用的儀表是動(dòng)圈式電流表（在電動(dòng)機(jī)負(fù)載時(shí)，基波電流有效值和總電流有效值差別不大）。當(dāng)考慮到測(cè)量方便而采用電流互感器時(shí)，在低頻情況下電流互感器可能飽和，所以，必須選擇適當(dāng)容量的電流互感器。
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