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會(huì)員注冊 正確控制電動(dòng)機(jī)起動(dòng)和停止的參考電中，接觸器用于控制變頻器接通和斷開電源；繼電器用于接通正轉(zhuǎn)（或反轉(zhuǎn)）的控制電路。控制過程應(yīng)該滿足兩個(gè)要求：
1、能電對起動(dòng)的制約：變頻器未接通電源之前，正轉(zhuǎn)（或反轉(zhuǎn)）控制電路不能工作，電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)。
2、運(yùn)行對斷電的制約：在電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行之前，變頻器不能切斷電源。
該功能用于設(shè)置外部控制EXT1／EXT2信號(hào)的啟動(dòng)和停止信號(hào)、選擇EXT1／EXT2信號(hào)、轉(zhuǎn)向控制、啟動(dòng)停止控制方式、設(shè)置運(yùn)行允許控制等參數(shù)。
表1 EXT1／EXT2的選擇
iv．啟動(dòng)控制。
通常，變頻器允許運(yùn)行和禁止運(yùn)行是由外部信號(hào)控制的。例如，ABB公司的ACS550系列變頻器提供DI1～DI6的數(shù)字量輸入信號(hào)，也提供經(jīng)現(xiàn)場總線適配器來的通信信號(hào)控制模式。變頻器不僅可接收接通信號(hào)作為允許運(yùn)行信號(hào)，也可接收斷開信號(hào)作為允許運(yùn)行信號(hào)。
為防止誤操作，變頻器通常設(shè)置密碼參數(shù)，只有正確輸入密碼的操作人員才有權(quán)修改參數(shù)。一些變頻器設(shè)置控制盤參數(shù)修改的允許參數(shù)，只有設(shè)置允許控制盤修改時(shí)，才可在控制盤對參數(shù)進(jìn)行修改。
故障復(fù)位功能用于當(dāng)故障消除后使系統(tǒng)能夠恢復(fù)到可重新接收故障的狀態(tài)，故障復(fù)位功能可以由控制盤或外部數(shù)字信號(hào)輸入實(shí)現(xiàn)。
參數(shù)的修改可以從控制盤或外部輸入信號(hào)實(shí)現(xiàn)，因此，采用用戶參數(shù)切換參數(shù)定義修改參數(shù)的輸入信號(hào)源，并設(shè)置鎖定方式等。
自動(dòng)啟動(dòng)模式：矢量控制模式時(shí)，啟動(dòng)功能提供優(yōu)化啟動(dòng)，在零速啟動(dòng)時(shí)，對電動(dòng)機(jī)軸正在轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)采用跟蹤啟動(dòng)；標(biāo)量控制模式時(shí)，從零速直接啟動(dòng)。
直流勵(lì)磁啟動(dòng)模式：即使電動(dòng)機(jī)沒有完全磁化，變頻器仍可在預(yù)磁時(shí)間過后啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)。預(yù)磁時(shí)間設(shè)置在能使電動(dòng)機(jī)完全磁化即可的數(shù)值，因過長的磁化時(shí)間導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過熱。
跟蹤啟動(dòng)模式：這種啟動(dòng)模式只適用于標(biāo)量控制模式（參數(shù)P9904需設(shè)置為3）。即變頻器啟動(dòng)前，電動(dòng)機(jī)已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)，跟蹤啟動(dòng)模式使變頻器自動(dòng)跟蹤電動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速平穩(wěn)啟動(dòng)。
轉(zhuǎn)矩提升啟動(dòng)模式：這種啟動(dòng)模式只適用于標(biāo)量控制模式（參數(shù)P9904需設(shè)置為3）。它能夠在啟動(dòng)階段通過直流電流在勵(lì)磁時(shí)間內(nèi)磁化電動(dòng)機(jī)而自動(dòng)提升轉(zhuǎn)矩，當(dāng)輸出頻率大于20Hz或設(shè)定值時(shí)，轉(zhuǎn)矩提升功能解除。因此，在需要大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩時(shí)，應(yīng)設(shè)置該模式。
跟蹤十轉(zhuǎn)矩提升啟動(dòng)模式：這種啟動(dòng)模式只適用于標(biāo)量控制模式（參數(shù)P9904需設(shè)置為3）。它先跟蹤啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)開始磁化，如果電動(dòng)機(jī)仍為零速，則啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩提升功能。
直流磁化時(shí)間由參數(shù)P2103設(shè)置。電動(dòng)機(jī)在所設(shè)置的預(yù)磁化時(shí)間內(nèi)直流磁化電動(dòng)機(jī)，然后啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)。過長預(yù)磁化時(shí)間導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)發(fā)熱，因此，設(shè)置該值應(yīng)正好使電動(dòng)機(jī)完全磁化。常見預(yù)磁化時(shí)間見表2。
表2 預(yù)磁化時(shí)間
V．停止控制。
參數(shù)P2102設(shè)置停車功能。其值為1表示自由停車，即直接切斷電動(dòng)機(jī)電源，電動(dòng)機(jī)自由停車。其值為2表示積分停車。即由P2203（減速時(shí)間1）或P2206（減速時(shí)間2）確定減速的斜率。可參見加速和減速時(shí)間設(shè)置的有關(guān)內(nèi)容。
vi．正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。
根據(jù)不同應(yīng)用要求，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)向控制信號(hào)由控制盤或外部信號(hào)輸入。
兩線控制啟停和轉(zhuǎn)向：用一個(gè)開關(guān)輸入信號(hào)控制電動(dòng)機(jī)的啟停。一個(gè)開關(guān)輸入信號(hào)控制轉(zhuǎn)向。見標(biāo)準(zhǔn)宏的應(yīng)用。
三線控制啟停和轉(zhuǎn)向：用兩個(gè)按鈕輸入信號(hào)（脈沖）控制電動(dòng)機(jī)的啟停。一個(gè)開關(guān)輸入信號(hào)控制轉(zhuǎn)向。其中，兩個(gè)按鈕信號(hào)可以都是常開或一個(gè)常開（啟動(dòng)）另一個(gè)常閉（停止）。見三線宏的應(yīng)用。
反相實(shí)現(xiàn)：上述控制方式中，信號(hào)取反后實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止和轉(zhuǎn)向。
通信信號(hào)實(shí)現(xiàn)：根據(jù)通信信號(hào)位確定啟動(dòng)、停止和轉(zhuǎn)向。
vii．運(yùn)行允許。
信號(hào)源只有允許運(yùn)行才能有效。用參數(shù)P1601設(shè)置運(yùn)行允許或禁止。表3顯示P1601參數(shù)的允許運(yùn)行功能。
表3 運(yùn)行允許功能的參數(shù)說明
viii．禁止啟動(dòng)控制。
該參數(shù)用于對啟動(dòng)控制設(shè)置允許或禁止功能。當(dāng)P2108參數(shù)為0表示禁止啟動(dòng)控制無效，其值為1表示禁止啟動(dòng)控制有效，這時(shí)，不能對啟動(dòng)控制功能進(jìn)行操作。
在下列條件下，發(fā)出的啟動(dòng)控制命令無效。
故障復(fù)位時(shí)。
·允許運(yùn)行信號(hào)發(fā)出時(shí)，接到啟動(dòng)命令時(shí)。
·控制模式切換時(shí)（遠(yuǎn)程與就地之間切換，EXT1和EXT2之間切換時(shí)）。
ix．急停選擇。
當(dāng)接收到緊急停車命令(P2109)或運(yùn)行允許信號(hào)無效時(shí)，電動(dòng)機(jī)按緊急停車（用參數(shù)2208設(shè)置）減速時(shí)間，從最高頻率以線性減速曲線下降到0Hz。緊急停車選擇信號(hào)來自外部開關(guān)量輸入信號(hào)或總線通信信號(hào)。
x．輸出信號(hào)選擇。
該系列變頻器提供兩路模擬量輸出信號(hào)。模擬輸出可以是組01的任何參數(shù)。可設(shè)置輸出信號(hào)的上、下限，并進(jìn)行量程換算。
·模擬信號(hào)賦值。參數(shù)P15 01和P1507用于對模擬輸出信號(hào)賦值。其值為99表示變頻器為電動(dòng)機(jī)溫度檢測的PTC傳感器供電，供電電流1.6mA。其值為100表示變頻器為電動(dòng)機(jī)溫度檢測的Pt100傳感器供電，供電電流9.1mA。其值為101～145表示運(yùn)行數(shù)據(jù)中的某個(gè)參數(shù)，見組01。例如，其值為102表示模擬輸出信號(hào)是組1的P0102參數(shù)，即電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
電動(dòng)機(jī)溫度可用PTC或1個(gè)到3個(gè)Pt100（串聯(lián)連接）檢測。用參數(shù)P3501定義溫度檢測傳感器類型和連接。P35 01的值為0表示不使用溫度檢測；1～3表示連接1個(gè)到3個(gè)Pt100熱電阻檢測電動(dòng)機(jī)溫度，熱電阻采用串聯(lián)連接。4表示采用PTC溫度檢測元件。
·模擬輸出信號(hào)濾波時(shí)間常數(shù)。用P1506和P1512參數(shù)設(shè)置模擬輸出信號(hào)的濾波時(shí)間常數(shù)。這是一階低通濾波器。其傳遞函數(shù)如下。
當(dāng)濾波器輸入階躍變化時(shí)，濾波器輸出響應(yīng)曲線變化到最終穩(wěn)態(tài)的63.2%時(shí)，所需時(shí)間稱為該濾波器的濾波時(shí)間常數(shù)。
·輸出信號(hào)量程換算。用參數(shù)P1502/P1503和P15 04/P1505實(shí)現(xiàn)模擬輸出信號(hào)AO1的量程換算。用參數(shù)P1508/P1509和P1510/P1511實(shí)現(xiàn)模擬輸出信號(hào)A02的量程換算，見圖1。
圖1 模擬輸出和AO信號(hào)的關(guān)系
·開關(guān)量輸出信號(hào)的延時(shí)。6組繼電器輸出的開關(guān)量信號(hào)可設(shè)置延時(shí)通和延時(shí)斷功能。用參數(shù)P1404/P140 6/P140 8/P1413/P1415/P1417設(shè)置延時(shí)通的時(shí)間，用參數(shù)P14054/P1407/P1409/P1414/P1416/P1418設(shè)置延時(shí)斷的時(shí)間。當(dāng)采用PFC宏時(shí)，輸出延時(shí)功能無效。
xi．直流制動(dòng)。
可采用直流制動(dòng)（參數(shù)P2104設(shè)置）來縮短電動(dòng)機(jī)的停止時(shí)間。自動(dòng)停車方式執(zhí)行命令解除后開始直流制動(dòng)。積分停車方式執(zhí)行結(jié)束后開始直流制動(dòng)。直流制動(dòng)時(shí)間由參數(shù)P2107設(shè)置。圖2顯示了直流制動(dòng)的過程。參數(shù)P2105用于設(shè)置直流制動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速。
圖2 直流制動(dòng)過程
標(biāo)量控制模式下，不能使用直流制動(dòng)功能。直流制動(dòng)是在制動(dòng)過程中注入直流，強(qiáng)制停車。即當(dāng)給定值下降到P2105參數(shù)設(shè)置的值以下時(shí)，變頻器停止生成正弦波電流，直接將直流注入電動(dòng)機(jī)（電流值由P2106設(shè)置），使電動(dòng)機(jī)直流制動(dòng)停車。一旦設(shè)定值大于P2105設(shè)置的值，變頻器停止直流供電，。恢復(fù)到由變頻器輸出供電給電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行狀態(tài)。
為防止直流制動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)過熱，對需要長時(shí)間直流制動(dòng)的應(yīng)用，應(yīng)選用強(qiáng)制風(fēng)冷的電動(dòng)機(jī)。此外，電動(dòng)機(jī)帶恒負(fù)載時(shí)，直流制動(dòng)不能保證電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸不轉(zhuǎn)動(dòng)。
xii．磁通制動(dòng)。
對小功率的電動(dòng)機(jī)，可采用增加電動(dòng)機(jī)的磁通量來加快電動(dòng)機(jī)的減速過程，即增加電動(dòng)機(jī)磁通量，在制動(dòng)過程中將產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)化為熱能。圖3是磁通制動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩曲線的比較。
圖3 磁通制動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩曲線
圖中，TBr是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，TN是額定轉(zhuǎn)矩。
采用磁通制動(dòng)可在發(fā)出停車指令后，不必等待磁通衰減就可用磁通制動(dòng)實(shí)現(xiàn)停車，縮短停車時(shí)間。此外，采用磁通制動(dòng)，電動(dòng)機(jī)定子電流增加，而轉(zhuǎn)子電流不增加，而定子冷卻要比轉(zhuǎn)子冷卻有效，因此，可有效對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行散熱。ACS800系列變頻器中用P2602參數(shù)設(shè)置磁通制動(dòng)功能。用P2601參數(shù)設(shè)置磁通優(yōu)化功能。磁通優(yōu)化功能能降低總能耗和電動(dòng)機(jī)噪聲，提高電動(dòng)機(jī)和變頻器的效率。在標(biāo)量控制模式時(shí)，磁通制動(dòng)功能失效。
xiii．轉(zhuǎn)差補(bǔ)償。
籠型電動(dòng)機(jī)在帶負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，隨負(fù)載的增大，轉(zhuǎn)速下降，為此，可通過提高變頻器的輸出頻率，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速得到補(bǔ)償。轉(zhuǎn)差補(bǔ)償也稱為滑差補(bǔ)償。輸出頻率補(bǔ)償值可用參數(shù)P2608設(shè)置。0表示不補(bǔ)償，1表示輸出頻率補(bǔ)償（增大）1%，類似地，50表示輸出頻率增大50%，100表示輸出頻率增大100%，即滿補(bǔ)償?shù)取?/DIV>
圖4顯示轉(zhuǎn)差補(bǔ)償?shù)脑怼Ｘ?fù)載轉(zhuǎn)矩TL1時(shí)，轉(zhuǎn)速n1，工作點(diǎn)Q1。如果沒有轉(zhuǎn)差補(bǔ)償，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩增大到TL2時(shí)，轉(zhuǎn)速下降到n2，工作點(diǎn)Q2。轉(zhuǎn)差補(bǔ)償是預(yù)先增加變頻器輸出頻率，使同步轉(zhuǎn)速從n0增加到n02，即轉(zhuǎn)矩特性曲線上移，這時(shí)，轉(zhuǎn)矩為TL2時(shí)的轉(zhuǎn)速為n1，保持不變，工作點(diǎn)Q2，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)差補(bǔ)償。可見，隨負(fù)載轉(zhuǎn)矩的增加，同步轉(zhuǎn)速不斷增加，轉(zhuǎn)矩特性曲線不斷上升，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)差補(bǔ)償。
圖4 轉(zhuǎn)差補(bǔ)償原理
XlV．IR補(bǔ)償。
采用標(biāo)量控制時(shí)，變頻器根據(jù)設(shè)定的頻率進(jìn)行控制，這時(shí)需進(jìn)行IR補(bǔ)償。在低速時(shí)它通過提供額外電動(dòng)機(jī)電壓，進(jìn)行補(bǔ)償。用參數(shù)P2603設(shè)置補(bǔ)償電壓。采用直接轉(zhuǎn)矩控制時(shí)不能也不必進(jìn)行IR補(bǔ)償。表4提供典型額外補(bǔ)償電壓數(shù)值。
表4 典型IR補(bǔ)償電壓數(shù)值
標(biāo)量控制適用于下列情況。
·多電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)。例如，負(fù)載不是由兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)均衡負(fù)擔(dān)；電動(dòng)機(jī)功率不等；電動(dòng)機(jī)辨識(shí)后需要更換電動(dòng)機(jī)。
·電動(dòng)機(jī)額定電流小于變頻器額定電流的六分之一。
·變頻器在使用時(shí)未與電動(dòng)機(jī)連接（例如，對變頻器進(jìn)行測試）。
·變頻器通過升壓變壓器驅(qū)動(dòng)中壓電動(dòng)機(jī)。
圖5顯示IR補(bǔ)償時(shí)電動(dòng)機(jī)電壓的變化。IR補(bǔ)償頻率指在大于該頻率后，IR補(bǔ)償為零。用P2604參數(shù)設(shè)置IR補(bǔ)償頻率。即在該頻率時(shí)，IR補(bǔ)償電壓降為零。
圖5 IR補(bǔ)償時(shí)電動(dòng)機(jī)的電壓
XV．故障復(fù)位選擇
故障發(fā)生后，經(jīng)故障處理使故障消除，這時(shí)，可選擇故障復(fù)位允許功能來復(fù)位變頻器，以便變頻器能夠接受下一次故障。故障復(fù)位選擇的信號(hào)可由外部開關(guān)量輸入信號(hào)或現(xiàn)場總線信號(hào)設(shè)置。
Tags：變頻器控制電動(dòng)機(jī),變頻器,電動(dòng)機(jī)起動(dòng)
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