②随着转速的降低,转矩按转速的平方减小的负载。此类负载有风机、各种液体泵等。
⑧转速越高,转矩越小的恒功率负载。此类负载有轧机、机床主轴、卷取机等。
变频器提供的控制方式有U/F控制、矢量控制、力矩控制。U/F控制又分为线性U/F控制、抛物线特性U/F控制。将变频器的参数P1300设为0,变频器工作于线性U/F控制方式下,将使调速时的磁通与励磁电流基本不变,适用于工作转速不在低频段的一般恒转矩调速对象。
将P1300设为2,变频器工作于抛物线特性U/F控制方式下,这种方式适用于风机、水泵类负载。这类负载的轴功率近似地与转速的3次方成正比,其转矩近似地与转速的平方成正比。对于这种负载,如果变频器的U/F特性是线性关系,则低速时电动机的可用转矩远大于负载转矩,从而造成功率因数和效率的严重下降。为了适应这种负载的需要,使电压随着输出频率的减小以平方关系减小,从而减小电动机的磁通和励磁电流,使功率因数保持在适当的范围内。
可以进一步通过设置参数使U/F控制曲线适合负载特性,在0~250之间设置P1312的合适值,具有启动提升功能。将低频时的输出电压相对于线性U/F曲线作适当的提高,以解决在低频时定子电阻引起的压降导致电动机转矩减小的问题。这种方法适用于大启动转矩的调速对象。
采用变频器以U/F控制方式驱动电动机时,在某些频率段,电动机的电流、转速会发生振荡,严重时系统无法运行,甚至在加速过程中出现过电流保护,使得电动机不能正常启动,在电动机轻载或转矩惯量较小时更为严重。可以根据系统出现振荡的频率点,在UIF曲线上设置跳转点及跳转频带宽度。当电动机加速时可以自动跳过这些频率段,保证系统能够正常运行。从P1091到P1094可以设定4个不同的跳转点,通过设置P1101确定跳转频带的宽度。
有些负载在特定的频率下需要电动机提供特定的转矩,用可编程的U/F控制方式对应设置变频器参数即可得到所需的控制曲线。通过设置P1320、P1322、P1324确定可编程的U/F特性频率坐标,对应的P1321、P1323、P1325为可编程的U/F特性电压坐标。
将参数P1300设置为20时,变频器工作于矢量控制方式下,这种控制方式相对完善,调速范围宽,低速范围启动力矩大,精度高达0.01%,响应很快。高精度调速都采用SVPWM矢量控制方式。
将参数P1300设置为22时,变频器工作于矢量转矩控制方式下。这种控制方式是目前国际上最先进的控制方式,其他方式是通过模拟直流电动机的参数,进行保角变换而进行调节控制的。矢量转矩控制是直接取交流电动机的参数进行控制,方法简单,精确度高。
(7)快速调试
在使用变频器驱动电动机前,必须进行快速调试。将参数P0010设为1,P3900设为1,变频器即进行快速调试。快速调试完毕后,进行必要的电动机数据计算,并将其他所有的参数恢复到它们的默认值。在矢量或转矩控制方式下,为了正确地实现控制,非常重要的一点是,必须正确地向变频器输入电动机的数据,而且电动机参数的自动检测必须在电动机处于常温时进行。当使能这一功能(P1910=1)时,会产生一个报警信号A0541给予警告,在接着发出ON命令时,立即开始电动机参数的自动检测。
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