變頻器在調速節能及提高生產(chǎn)工藝方面的優(yōu)勢介紹

過(guò)載試驗可按負載可能出現的過(guò)載情況及持續時(shí)間進(jìn)行試驗，觀(guān)察拖動(dòng)系統能否繼續工作。

調整完后，變頻器正式負載運行，一般應觀(guān)察兩小時(shí)以上，保證可靠工作。

以上這些是變頻器調試的最基本的步驟。在變頻器調試過(guò)程中，還可能遇到各種各樣的情況。如變頻器的干擾和抗干擾，功率因數的補償，閉環(huán)的運行等，都要通過(guò)具體的實(shí)踐來(lái)逐步掌握。

4.2.3　閉環(huán)運行

這里再談?wù)勯]環(huán)運行。它是變頻器的最主要的一個(gè)功能。許多場(chǎng)合只有通過(guò)閉環(huán)運行才能體現出自動(dòng)控制的優(yōu)點(diǎn)。

(1)閉環(huán)系統的原理

閉環(huán)運行就是選取拖動(dòng)系統的某一個(gè)物理量(如溫度、壓力、張力、液位等)，在某一點(diǎn)(該點(diǎn)對整個(gè)系統的運行應具有關(guān)鍵作用或帶有普遍性)用相應的傳感器或變送器(如熱電偶、遠傳式壓力表、溫度變送器、壓力變送器、張力傳感器等)檢測后送到pid調節儀上，與系統的期望值(可在pid上設定)進(jìn)行比例、積分、微分的運算處理，然后送到變頻器的頻率輸入端子，來(lái)調節變頻器的頻率，進(jìn)而調節電機的轉速，使整個(gè)拖動(dòng)系統處于自動(dòng)調節、穩定運行的狀態(tài)。

系統的檢測值稱(chēng)為反饋信號，期望值稱(chēng)為給定信號，或目標信號，系統的調節過(guò)程就是這兩個(gè)信號反復地比較、運算，使其盡量接近的過(guò)程。這里以恒壓供水為例介紹一下。如下圖13所示。

圖中水泵電機由變頻器vvvf供電。sp是壓力傳感器，檢測管道上的壓力，也可以用壓力變送器，遠傳式壓力表等，由變頻器供給其電源+24v或+5v。它檢測到管道壓力后變換成4—20ma電流或0—5v的電壓信號反送給變頻器。

將變頻器設定為pid有效后，變頻器有兩個(gè)模擬信號輸入端子：

目標信號輸入端。即給定端vrf。是一個(gè)與壓力的控制目標相對應的值。有變頻器上的電位器進(jìn)行設定。也可以由鍵盤(pán)直接給定。當采用專(zhuān)用的pid控制儀時(shí)，由專(zhuān)用的sv設定窗口設定。它除了和所要求的壓力的控制目標有關(guān)外，還與壓力變送器sp的量程有關(guān)，設定時(shí)要與相關(guān)的量程相當。

反饋信號輸入端。即輔助給定端vpf。它接受從壓力傳感器sp反饋回來(lái)的信號。

(2)控制的過(guò)程

設：xt為目標信號，其大小與所要求的管道壓力相對應。xf為壓力變送器的反饋信號。則變頻器輸出頻率fx的大小有合成信號(xt—xf)決定。

如管道壓力p超過(guò)了目標值，則xf》xt→(xt—xf)《0→變頻器的輸出頻率fx↓→電動(dòng)機轉速nx↓→管道壓力p↓→直至與所要求的目標壓力相符(xt≈xf)為止。

反之，如管道壓力p低于目標值，則xf《xt→(xt—xf)》0→變頻器的輸出頻率fx↑→電動(dòng)機轉速nx↑→管道壓力p↑→直至與所要求的目標壓力相符(xt≈xf)為止。

上述過(guò)程存在著(zhù)一個(gè)矛盾：一方面，我們要求管道的實(shí)際壓力(其大小與xf成正比)應無(wú)限接近于目標壓力(其大小與xt成正比)，就是說(shuō)，要求(xt—xf)→0;另一方面，變頻器的輸出頻率fx又是由xt和xf相減的結果來(lái)決定的，可以想象，如果把(xt—xf)直接作為給定信號xg的話(huà)，系統將是無(wú)法工作的。

如何解決上述問(wèn)題，這就引出了pid的用法。

(1)比例(p)環(huán)節解決上述問(wèn)題的方法是：將(xt—xf)進(jìn)行放大后再作為頻率給定信號，即：

xg=kp(xt-xf)

式中kp——比例增益(即放大倍數)。

上述關(guān)系如14圖所示。由于xg是(xt--xf)成比例地放大的結果，故稱(chēng)此環(huán)節為比例環(huán)節。顯然，kp越大，則：

(xt-xf)=xg/kp

越小，xf越接近于xt。這里，xf只能是無(wú)限接近于xt，卻不能等于xt。就是說(shuō)，xf和xt之間總會(huì )有一個(gè)差值，通常稱(chēng)為靜差，用ε表示，靜差值應該越小越好。