变频器技术基础 及应用（补充） 武汉港迪公司 3，3，1，2  频率指令信号的输入 如图5—15所示，频率指令信号可以通过0～10V，0～5V，0～6V等的电压信号和4—20mA的电流信号输入。由于接口电路因输入信号而异，必须根据变频器的输入阻抗选择PLC的输出模块。而连线阻抗的电压降以及温度变化，器件老化等带来的漂移则可以通过PLC内部的调节电阻和变频器的内部参数进行调节。  当变频器和PLC的电压信号范围不同时(例如，变频器的输入信号范围为0～10V而PLC的输出电压信号范围为0～5V时)，也可以通过变频器的内部参数进行调节(图5—16)。但是，由于在这种情况下只能利用变频器A／D转换器的0～5V的部分，所以和使用输出信号在0～10V范围的PLC时相比，进行频率设定时的分辨率将会变差。反之，当PLC一侧的输出信号电压范围为0～10V，而变频器的输入信号电压范围为0～5V时，虽然也可以通过降低变频器内部增益的方法使系统工作，但是由于变频器内部的A／D转换被限制在0～5V之间，将无法使用高速区域。在这种情况下，当需要使用高速区域时，可以通过调节PLC的参数或电阻的方式将输出电压降低。  通用变频器通常都还备有作为选件的数字信号输入接口卡。在变频器上安装上数字信号输入接口卡，就可以直接利用BCD信号或二进制信号设定频率指令(图5—17)。使用数字信号输入接口卡进行频率设定的特点是可以避免模拟信号电路所具有的由压降和温差变化带来的误差，保证必要的频率设定精度。 变频器也可以脉冲序列作为频率指令，如图5—18所示。但是，由于当以脉冲序列作为频率指令时需要使用F／V转换器将脉冲转换为模拟信号，当利用这种方式进行精密的转速控制时，必须考虑F／V转换器电路和变频器内部的A／D转换电路的零漂，由温度变化带来的漂移，以及分辨率等问题。 当不需要进行无级调速时，可以通过接点的组合使变频器按照事先设定的频率进行调速运行，而这些运行频率则可以通过变频器内部参数进行设定。同利用模拟信号进行速度给定的方式相比，这种方式的设定精度高，也不存在由漂移和噪声带来的各种问题。图5—19给出了一个多级调速的例子。  5．9．1．3  接点输出信号 在变频器的工作过程中，经常需要通过继电器接点或晶体管集电极开路的形式将变频器的内部状态(运行状态)通知外部和晶体管的容许电压、容许电流等因素。此外，在连线时还应该考虑噪声的影响。例如，当主电路(AC200V)的开闭是以继电器进行，而控制信号(DCl2～24V)的开闭是以晶体管进行的场合，应注意将布线分开，以保证主电路一侧的噪声不传至控制电路。  此外，在对带有线圈的继电器等感性负载进行开闭时，必须以和感性负载并联的方式接上浪涌吸收器或续流二极管(图5—21)。而在对容性负载进行开闭时，则应以串联的方式接入限流电阻，以保证进行开闭时的浪涌电流值不超过继电器和晶体管的容许电流值。  5．9．1．4  模拟量监测信号 变频器输出的监测用模拟信号如图5—22所示。  变频器输出频率监测信号：0～l0V，0～5V／0～l00％， 变频器输出电流监测信号：0～l0V，0～5V／0～l00％，0～200％。 变频器输出频率脉冲信号：输出频率的1～36倍。 无论是哪种情况，都必须注意PLC一侧的输入阻抗的大小，保证电路中的电流不超过电路的额定电流。此外，由于这些监测信号通常和变频器内部并不绝缘，在电线较长或噪声较大的场合，最好在途中设置绝缘放大器。  5．9．2  使用时的注意事项 5．9．2．1  瞬时停电后的恢复运行 在利用变频器的瞬时停电后恢复运行的功能时，如果系统连接正确，则变频器在系统恢复供电后将进入自寻速过程，并将根据电动机的实际转速自动设置相应的输出频率后重新起动。但是，由于在出现瞬时停电时变频器可能出现运行指令丢失的情况，在重新恢复供电后也可能出现不能进入自寻速模式，仍然处于停止输出状态，甚至出现过电流的情况。  5．9．2  使用时的注意事项 5．9．2．1  瞬时停电后的恢复运行 在利用变频器的瞬时停电后恢复运行的功能时，如果系统连接正确，则变频器在系统恢复供电后将进入自寻速过程，并将根据电动机的实际转速自动设置相应的输出频率后重新起动。但是，由于在出现瞬时停电时变频器可能出现运行指令丢失的情况，在重新恢复供电后也可能出现不能进入自寻速模式，仍然处于停止输出状态，甚至出现过电流的情况。  因此，在使用变频器的瞬时停电后恢复运行的功能时，应通过保持继电器或者为PLC本身准备无停电电源等方法将变频器的运行信号保存下来，以保证恢复供电后系统能够进入正常的工作状态，如图5—23所示。在这种情况下，频率指令信号将在保持运行信号的同时被自动保持在变频器内部。 此外，在利用瞬时停电后恢复运行功能时，由于在不同的情况下(例如电动机有无速度传感器，不同种类的负载或电动机)系统的组成都互不相同，当有不清楚的地方时最好向厂家咨询一下。  max.book118.com. PLC扫描时间的影响 在使用PLC进行顺序控制时，由于CPU进行处理时需要时间，总是存在一定时间(扫描时间)的延迟。而在设计控制系统时也必须考虑上述扫描时间的影响。尤其在某些场合下，当变频器运行信号投入的时刻不确定时，变频器将不能正常运行，在构成系统时必须加以注意。图5—24给出了这样一个例子。   (2)频率上下限设定功能。频率上下限设定功能是为了限制电动机的转速，从而达到保护机械设备的目的而设置的。它通过设置频率指令的上下限，相对于输入信号的信号偏置值和信号增益完成，如图3—24所示。  (3)特定频率设定禁止功能(频率跳越功能)。由于在进行调速控制的过程中，机械设备在某些频率上可能因与系统的固有频率形成共振而造成较大振动，应该避开这些共振频率。该功能就是为了这个目的而设置的。它可以用于泵、风机、机床等机械设备，以达到防止机械系统发生共振的目的。特定频率设定禁止功能的工作状态如图3—25所示。 (4)指令丢失时的自动运行功能。指令丢失时的自动运行功能的作用是，当模拟频率指令由于系统故障等原因急剧减少时，可以使变频器按照原设定频率的80％的频率继续运行，以保证整个系统正常工作。  (6)禁止加减速功能。为了提高变频器的可操作性，在加减速过程中，可以通过外部信号，使频率的上升／下降在短时间暂时保持不变，如图3—27所示。 (7)加减速时间切换。加减速时间切换功能的作用是利用外部信号对变频器的加减速时间进行切换。变频器的加减速时间通常可以分别设为两种，并通过外部信号进行选择。 该功能主要用于机械设备的紧急停止，用一台变频器控制两台不同用途的电动机，或在  (5)频率指令特性的反转。为了和检测仪器等配合使用，某些变频器中还设置了将输入频率特性进行反转的功能，如图3—26所示。  (8)S型加减速功能。S型加减速功能的作用是为了使被驱动的机械设备能够进行无冲击的起／停和加减速运行，、在选择了该功能时，变频器在收到控制指令后可以在加减速的起点和终点使频率输出的变化成为弧形从而达到减轻冲击的目的(请参考图3—2(及有关内容)。 1，7，9， 与保护有关的功能     由于在变频调速系统中，驱动对象往往相当重要，不允许发生故障，随着变频器技术的发展，变频器的保护功能也越来越强，以保证系统在遇到意外情况时也不出现破坏性故障。 在变频器的保护功能中，有些功能是通过变频器内部的软件和硬件直
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