當我們在使用電機變頻器(以下簡稱-VFD)過程中,如果有需求改變VFD的輸出頻率,常見的方式有:通過控制面板改變VFD的輸出頻率,通過控制面板上的電位器改變VFD的輸出頻率,通過外接電位器改變VFD的輸出頻率,或者通過遠程通訊改變VFD的輸出頻率。
一、 VFD變頻模式
使用VFD的目的是通過改變VFD的輸出頻率來改變電機轉(zhuǎn)速,那么如何調(diào)整VFD的輸出頻率呢?關鍵是改變VFD提供頻率的信號,稱為“給定頻率信號”。頻率信號來自以下幾個方面:
1.操作面板設置操作面板設置是VFD最簡單的頻率設置方法,用戶可以通過操作面板上的電位器、上下鍵直接改變VFD的設置速率。操作面板給的最大好處就是簡單方便,同時具有監(jiān)控功能,即可以實時顯示VFD運行時的電流、電壓、速度等。
如果選擇鍵盤數(shù)字鍵或者上下鍵來給,精度和分辨率都很高,因為數(shù)字給的最多。如果行選擇器上的電位器給定,屬于模擬設置,精度略低。但由于不需要像外接電位器模擬輸入那樣額外接線,實用性很高。
2.外部電位計設置是通過VFD external的電位計輸入來調(diào)整頻率。
3.多功能輸入端子VFD的多功能輸入端子是用來改變VFD的設定頻率值,可以外接按鈕或PLC、繼電器的輸出點。在VFD功能輸入端子中,功能設置后,兩個或更多端子用于頻率設置。
二、變頻控制方式
1.V/f控制模式
特點:VFD的輸出電壓通過壓頻轉(zhuǎn)換器與輸出頻率成正比變化,即v/f=常數(shù)。
特點:性價比高,輸出扭矩恒定意味著通量控制恒定,但速度控制精度不高。適用于以節(jié)能為目的,對速度精度要求不高的場合。
低頻穩(wěn)定性差:低速運行時,扭矩會不足,需要進行扭矩補償。
2.轉(zhuǎn)差頻率控制(v/f閉環(huán)控制)
因為電機中存在轉(zhuǎn)速差δ n,而轉(zhuǎn)速差與轉(zhuǎn)矩T成正比,當VFD的輸出頻率改變時,改變VFD的轉(zhuǎn)差δ n,改變VFD的輸出轉(zhuǎn)矩T,改變VFD的輸出轉(zhuǎn)速。它是通過控制轉(zhuǎn)差率δ n來控制電機的轉(zhuǎn)矩,從而達到控制電機轉(zhuǎn)速的目的。這就是轉(zhuǎn)差頻率控制的原理。
因此,VFD要實現(xiàn)上述控制目標,必須采用閉環(huán)控制。即VFD需要一個閉環(huán)反饋輸入端。
3.矢量控制。矢量控制是用模擬DC電機的控制方法來控制交流電機。
1)根據(jù)DC電機的控制方式,將控制信號分為勵磁信號和電樞信號。
2)根據(jù)三相交流電機的控制要求,將控制信號轉(zhuǎn)換成三相交流控制信號,驅(qū)動VFD的輸出逆變電路。
VFD控制模式:有兩種控制模式:無傳感器(開環(huán))和無傳感器(閉環(huán))。無傳感器控制模式是通過VFD內(nèi)部反饋形成閉環(huán)。
4.扭矩控制
直接轉(zhuǎn)矩控制技術,英文稱為DSC或DTC控制,是繼矢量控制技術之后又一種控制性能很高的交流調(diào)速技術。直接轉(zhuǎn)矩控制是利用空間矢量和定子磁場定向的分析方法,直接在定子坐標系中分析異步電機的數(shù)學模型,計算和控制異步電機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩,采用離散兩點調(diào)節(jié)器(帶-帶-帶控制),將轉(zhuǎn)矩檢測值與轉(zhuǎn)矩給定值進行比較,將轉(zhuǎn)矩波動限制在一定的轉(zhuǎn)差范圍內(nèi),通過頻率調(diào)節(jié)器控制轉(zhuǎn)差,產(chǎn)生PWM脈寬調(diào)制信號, 并直接控制逆變器的開關狀態(tài),獲得直接轉(zhuǎn)矩控制,完成了交流調(diào)速的又一次飛躍。
直接轉(zhuǎn)矩控制也是一對一控制,不能一個VFD控制多個電機,不能用于過程控制。