西門(mén)子變頻器參數設置方法探討

　　440變頻器可設置的參數有幾千個(gè)，只有系統地、合適地、準確地設置參數才能充分利用變頻器性能【1】。

　　控制方式選擇

　　變頻器控制方式的選擇由負荷的力矩特性所決定，電動(dòng)機的機械負載轉矩特性根據下列關(guān)系式?jīng)Q定:

　　p= t n/ 9550

　　式中:p——電動(dòng)機功率(kw)

　　t——轉矩(n. m)

　　n——轉速(r/ min)

　　轉矩t與轉速n的關(guān)系根據負載種類(lèi)大體可分為3種【2】。

　　(1)即使速度變化轉矩也不大變化的恒轉矩負載，此類(lèi)負載如傳送帶、起重機、擠壓機、壓縮機等。

　　(2)隨著(zhù)轉速的降低，轉矩按轉速的平方減小的負載。此類(lèi)負載如風(fēng)機、各種液體泵等。

　　(3)變頻器提供的控制方式有v/f控制、矢量控制、力矩控制。v/f控制中有線(xiàn)性v/f控制、拋物線(xiàn)特性v/f控制。將變頻器參數p1300設為0，變頻器工作于線(xiàn)性v/f控制方式，將使調速時(shí)的磁通與勵磁電流基本不變。適用于工作轉速不在低頻段的一般恒轉矩調速對象。

　　將p1300設為2，變頻器工作于拋物線(xiàn)特性v/f控制方式，這種方式適用于風(fēng)機、水泵類(lèi)負載。這類(lèi)負載的軸功率n近似地與轉速n的3次方成正比。其轉矩m近似地與轉速n的平方成正比。對于這種負載，如果變頻器的v/f特性是線(xiàn)性關(guān)系，則低速時(shí)電機的許用轉矩遠大于負載轉矩，從而造成功率因數和效率的嚴重下降。為了適應這種負載的需要，使電壓隨著(zhù)輸出頻率的減小以平方關(guān)系減小，從而減小電機的磁通和勵磁電流，使功率因數保持在適當的范圍內。

　　可以進(jìn)一步通過(guò)設置參數使v/f控制曲線(xiàn)適合負載特性。將p1312在0至250之間設置合適的值，具有起動(dòng)提升功能。將低頻時(shí)的輸出電壓相對于線(xiàn)性的v/f曲線(xiàn)作適當的提高以補償在低頻時(shí)定子電阻引起的壓降導致電機轉矩減小的問(wèn)題。適用于大起動(dòng)轉矩的調速對象。

　　變頻器v/f控制方式驅動(dòng)電機時(shí)，在某些頻率段，電機的電流、轉速會(huì )發(fā)生振蕩，嚴重時(shí)系統無(wú)法運行，甚至在加速過(guò)程中出現過(guò)電流保護，使得電機不能正常啟動(dòng)，在電機輕載或轉矩慣量較小時(shí)更為嚴重?？梢愿鶕到y出現振蕩的頻率點(diǎn)，在v/f曲線(xiàn)上設置跳轉點(diǎn)及跳轉頻帶寬度，當電機加速時(shí)可以自動(dòng)跳過(guò)這些頻率段，保證系統能夠正常運行。從p1091至p1094可以設定4個(gè)不同的跳轉點(diǎn)，設置p1101確定跳轉頻帶寬度。

　　有些負載在特定的頻率下需要電機提供特定的轉矩，用可編程的v/f控制對應設置變頻器參數即可得到所需控制曲線(xiàn)。設置p1320、p1322、p1324確定可編程的v/f

特性頻率座標，對應的p1321、p1323、p1325為可編程的v/f 特性電壓座標。

　　參數p1300設置為20，變頻器工作于矢量控制。這種控制相對完善，調速范圍寬，低速范圍起動(dòng)力矩高，精度高達0.01%，響應很快，高精度調速都采用svpwm矢量控制方式。

　　參數p1300設置為22，變頻器工作于矢量轉矩控制。這種控制方式是目前國際上最先進(jìn)的控制方式，其他方式是模擬直流電動(dòng)機的參數，進(jìn)行保角變換而進(jìn)行調節控制的，矢量轉矩控制是直接取交流電動(dòng)機參數進(jìn)行控制，控制簡(jiǎn)單，精確度高。

　　快速調試

　　在使用變頻器驅動(dòng)電機前，必須進(jìn)行快速調試。參數p0010設為1、p3900設為1，變頻器進(jìn)行快速調試，快速調試完成后，進(jìn)行了必要的電動(dòng)機數據的計算，并將其它所有的參數恢復到它們的缺省設置值。在矢量或轉矩控制方式下，為了正確地實(shí)現控制，非常重要的一點(diǎn)是，必須正確地向變頻器輸入電動(dòng)機的數據，而且，電動(dòng)機數據的自動(dòng)檢測參數p1910必須在電動(dòng)機處于常溫時(shí)進(jìn)行。當使能這一功能

　　(p1910 =1)時(shí)，會(huì )產(chǎn)生一個(gè)報警信號a0541，給予警告，在接著(zhù)發(fā)出on 命令時(shí)，立即開(kāi)始電動(dòng)機參數的自動(dòng)檢測。

　　加減速時(shí)間調整

　　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。加速時(shí)間和減速時(shí)間選擇的合理與否對電機的起動(dòng)、停止運行及調速系統的響應速度都有重大的影響。加速時(shí)間設置的約束是將電流限制在過(guò)電流范圍內，不應使過(guò)電流保護裝置動(dòng)作。電機在減速運轉期間，變頻器將處于再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)。傳動(dòng)系統中所儲存的機械能轉換為電能并通過(guò)逆變器將電能回饋到直流側?；仞伒碾娔軐е轮虚g回路的儲能電容器兩端電壓上升。因此，減速時(shí)間設置的約束是防止直流回路電壓過(guò)高。加減速時(shí)間計算公式為:

　　加速時(shí)間:ta=(jm+jl)n/9.56(tma-tl)

　　減速時(shí)間:tb=(jm+jl)n/9.56(tmb-tl)

　　式中: jm 一 電機的慣量

　　jl — 負載慣量

　　n — 額定轉速

　　tma— 電機驅動(dòng)轉矩

　　tmb — 電機制動(dòng)轉矩

　　tl — 負載轉矩

　　加減速時(shí)間可根據公式算出來(lái)，也可用簡(jiǎn)易試驗方法【3】進(jìn)行設置。首先，使拖動(dòng)系統以額定轉速運行(工頻運行)，然后切斷電源，使拖動(dòng)系統處于自由制動(dòng)狀態(tài)，用秒表計算其轉速從額定轉速下降到停止所需要的時(shí)間。加減速時(shí)間可首先按自由制動(dòng)時(shí)間的1/2~1/3進(jìn)行預置。通過(guò)起、停電動(dòng)機觀(guān)察有無(wú)過(guò)電流、過(guò)電壓報警，調整加減速時(shí)間設定值，以運轉中不發(fā)生報警為原則，重復操作幾次，便可確定出最佳加減速時(shí)間。

　　轉動(dòng)慣量設置

　　電機與負載轉動(dòng)慣量的設置往往被忽視，認為加減速時(shí)間的正確設置可保證系統正常工作【4】。其實(shí)，轉動(dòng)慣量設置不當會(huì )使得系統振蕩，調速精度也會(huì )受到影響。轉動(dòng)慣量公式:

　　j=t/dω/dt

　　電機與負載轉動(dòng)慣量的獲得方法一樣，讓變頻器工作頻率在合適的值，5～10hz。分別讓電機空載和帶載運行，讀出參數r0333額定轉矩和r0345 電動(dòng)機的起動(dòng)時(shí)間，再將變頻器工作頻率換算成對應的角速度，代入公式，計算得出電機與負載轉動(dòng)慣量。設置參數p0341(電動(dòng)機的慣量)與參數 p0342(驅動(dòng)裝置總慣量)