變頻器的給定功能第一頁，共四十二頁，2022年，8月28日2023/3/142變頻器運行前需要執行三個步驟：功能參數預置，運行方式的選擇，給出起動信號。1.功能參數預置：1)查功能碼表，找出需要預置參數的功能碼。2)在參數設定模式(編程模式)下，讀出該功能碼中原有的數據3)修改數據，送入新數據。2.運行模式的選擇：運行模式是指變頻器運行時，給定頻率和起動信號從哪里給出。根據給出地方的不同，運行方式主要可分為：面板操作，外部(端子)操作，通信控制(上位機給定)。3.給出起動信號：經過以上兩步，變頻器巳做好了運行的準備，只要起動信號一到，變頻器就按照預置的參數運轉。7.1變頻器頻率給定功能第二頁，共四十二頁，2022年，8月28日37.1.1頻率給定方式使用一臺變頻器目的，是希望通過改變變頻器的輸出頻率，即改變變頻器驅動電動機的供電頻率從而改變電動機的轉速。那么，如何調節變頻器的輸出頻率呢？關鍵之一是必須先向變頻器提供改變頻率的信號，這個信號，就稱之為“頻率給定信號”。所謂頻率給定方式，就是調節變頻器輸出頻率的具體方法，也就是提供給定信號的方式。變頻器常見的頻率給定方式主要有：操作器鍵盤（面板）給定、接點信號給定、模擬信號（外部）給定、脈沖信號給定和通訊方式給定等。這些頻率給定方式各有優缺點，必須按照實際的需要進行選擇設置，同時也可以根據功能需要選擇不同頻率給定方式之間的疊加和切換。2023/3/14第三頁，共四十二頁，2022年，8月28日

給定頻率設定方法1、面板給定：利用操作面板上的數字增加鍵（∧或△鍵）和數字減小鍵（∨或▽鍵）進行頻率的數字量給定或調整2、預置給定：通過程序預置的方法預置給定頻率。起動時，按運行鍵（RUN或FWD或REV鍵），變頻器即自行升速至預置的給定頻率為止。3、外接給定：從控制接線端上，引入外部的模擬信號，如電壓或電流信號，進行頻率給定。這種方法常用于遠程控制的情況。4、通訊給定：從變頻器的通訊接口端上，引入外部的通訊信號，進行頻率給定。這種方法常用于微機控制或遠程控制的情況。7.1.1頻率給定方式第四頁，共四十二頁，2022年，8月28日57.1.2面板給定2023/3/14（1）鍵盤給定：操作器鍵盤給定是變頻器最簡單的頻率給定方式，用戶可以通過變頻器的操作器鍵盤上的電位器、數字鍵或上升下降鍵來直接改變變頻器的設定頻率。精度較高。第五頁，共四十二頁，2022年，8月28日67.1.2面板給定2023/3/14（2）電位器給定：部分變頻器在面板上設置了電位器，頻率的大小可以通過電位器來調節，若沒有電位器，則面板給定就是鍵盤給定。電位器給定屬于模擬量給定方式，精度較低。第六頁，共四十二頁，2022年，8月28日77.1.3外部給定方式2023/3/14所有的變頻器都為用戶提供了可以進行外接給定的控制信號輸入端。外接給定控制信號分數字給定和模擬給定兩大類，模擬給定又分電壓控制和電流控制兩種。第七頁，共四十二頁，2022年，8月28日8（1）外部模擬量給定：模擬量給定方式即通過變頻器的模擬量端子從外部輸入模擬量信號（電流或電壓）進行給定，并通過調節模擬量的大小來改變變頻器的輸出頻率。模擬量給定中通常采用電流或電壓信號，常見于電位器、儀表、PLC和DCS等控制回路2023/3/147.1.3外部給定方式第八頁，共四十二頁，2022年，8月28日（1）外部模擬量給定：1）電壓信號外接電壓給定信號控制端：外接電壓給定信號又有兩種給定方式：a直接輸入電壓信號，通常用于和計算機、PLC、PID調節器或其他控制裝置配用的情況；b利用變頻器內部提供的給定信號控制電壓，由外接電位器取出電壓給定信號，送入變頻器的相應控制端子。給定的電壓信號一般指0～10V、2～10V、0～±10V、0～5V、1～5V、0～±5V等。97.1.3外部給定方式2023/3/14三菱A700變頻器第九頁，共四十二頁，2022年，8月28日（1）外部模擬量給定：1）電壓信號如果外接電位器在工作過程中損壞，用戶一時買不到與使用說明書上所要求的電位器時可按以下兩條原則選擇電位器：1）電位器的阻值只可增大而不宜減小：如果電位器的電源采用變頻器內部控制電源時，阻值不能小于使用說明書上所要求的阻值。因為阻值小了，將增加變頻器內部控制電源的電流。但是阻值太大，電位器取用的電流就太小，在控制距離較遠時，會使抗干擾能力變差。因此，這里存在一個和變頻器內部電路參數的匹配問題。2）電位器的功率宜大不宜小：當外接電位器調節比較頻繁時，必須考慮其內部觸點的耐磨性。一般電位器的功率越大耐磨性就越高，所以電位器的功率宜大不宜小。一般應按實際消耗功率的10～50倍以上來選擇。107.1.3外部給定方式2023/3/14第十頁，共四十二頁，2022年，8月28日（1）外部模擬量給定：2）電流信號接電流給定信號控制端：當外接給定信號為電流信號時，需將外接信號線接到外接電流給定信號。電流給定信號一般用于遠距離控制或用于變頻器控制柜內PID調節器的輸出控制變頻器時，因為電流給定信號具有較強的抗干擾能力且不受線路壓降影響。一般變頻器對外接電流給定信號的取值范圍都是4～20mA，也有的變頻器可以選用0～20mA的取值范圍。電流信號在傳輸過程中，不受線路電壓降、接觸電阻及其壓降、雜散的熱電效應以及感應噪聲等影響，抗干擾能力較電壓信號強。但由于電流信號電路比較復雜，故在距離不遠的情況下，仍以選用電壓給定為模擬量信號居多。117.1.3外部給定方式2023/3/14第十一頁，共四十二頁，2022年，8月28日122023/3/147.1.3外部給定方式-三菱之模擬量給定圖示第十二頁，共四十二頁，2022年，8月28日（2）外部數字量給定：外接數字量的給定是通過外接開關量輸入開關信號來實現，有兩種方法：1）將開關做成頻率增大和減小鍵，以連續增大或減小的方式來控制或獲得不同的頻率段。2）用開關做成數字組合來表示設置好了的不同固有頻率，實現多段位控制。137.1.3外部給定方式2023/3/14第十三頁，共四十二頁，2022年，8月28日142023/3/147.1.3外部給定方式-外部數字量給定多段頻率設置第十四頁，共四十二頁，2022年，8月28日給定信號就是通過變頻器的多功能輸入端子的UP和DOWN接點來改變變頻器的設定頻率值。該接點可以外接按鈕或其他類似于按鈕的開關信號，如PLC或DCS的繼電器輸出模塊、常規中間繼電器給出的信號。（DCS：分布式控制系統）157.1.3外部給定方式2023/3/14第十五頁，共四十二頁，2022年，8月28日16（3）外部脈沖給定：在外接輸入端口外接輸入脈沖序列進行給定。脈沖給定方式即通過變頻器的特定的高速開關端子從外部輸入脈沖序列信號進行頻率給定，并通過調節脈沖頻率來改變變頻器的輸出頻率。2023/3/147.1.3外部給定方式第十六頁，共四十二頁，2022年，8月28日17（4）通訊給定通訊給定方式就是指上位機通過通訊口按照特定的通訊協議、特定的通訊介質進行數據傳輸到變頻器以改變變頻器設定頻率的方式。上位機一般指計算機（或工控機）、PLC、DCS、人機界面等主控制設備，如圖所示。2023/3/147.1.3外部給定方式第十七頁，共四十二頁，2022年，8月28日外接給定端接線圖示V+VI1VI2I1X7V-UFGNDCM脈沖信號RS485RPRP10～20mA1）電壓信號給定端2）電流信號給定端3）脈沖給定AB第十八頁，共四十二頁，2022年，8月28日19當變頻器有多個模擬量給定信號同時從不同端子輸入時，其中必有一個為主給定信號，其它為輔助給定信號，這就構成了給定方式的疊加。疊加是指在主給定通道頻率的基礎上再加上輔助給定通道頻率作為變頻器的設定頻率。其疊加方式不是簡單的加法運算，可以融合多種疊加運算公式。圖所示為典型給定方式的疊加原理。2023/3/147.1.4輔助給定方式第十九頁，共四十二頁，2022年，8月28日2023/3/14201）基本概念當變頻器有兩個或多個模擬量給定信號同時從不同的端子輸入時，其中必有一個為主給定信號，其他為輔助給定信號。大多數變頻器的輔助給定信號都是疊加到主給定信號（相加或相減）上去的。疊加后在頻率給定線如圖中的曲線②和曲線③所示。7.1.4輔助給定方式第二十頁，共四十二頁，2022年，8月28日（2）應用舉例：多單元拖動系統的同步運行。在造紙、印染等機械中，整臺機器具有若干個單元，每個單元都有各自獨立的拖動系統,如圖所示：第１單元由電動機Ｍ１拖動，第二單元由電動機Ｍ２拖動……。通常，把第１單元稱為主令單元，后面的各單元稱為從動單元。在這種情況下，總是要求被加工物在各單元的線速度一致，顯然，如果后面的速度低于前面，將導致被加工物的堆積；反之，如果后面的速度高于前面，將導致被加工物的撕裂。因此，對于多單元拖動系統的要求是：在調速時，各單元必須同時調節，各單元的運行線速度必須步調一致，即實現同步運行。第二十一頁，共四十二頁，2022年，8月28日2023/3/1422小結：選擇給定方式的一般原則1、面板給定和外接給定優先選擇面板給定。因為變頻器的操作面板包括鍵盤和顯示屏，而顯示屏的顯示功能十分齊全。例如，可顯示運行過程中的各種參數，以及故障代碼等。但由于受聯接線長度的限制，控制面板與變頻器之間的距離不能過長。如果控制距離過長需選用外部給定。第二十二頁，共四十二頁，2022年，8月28日2023/3/1423小結：選擇給定方式的一般原則2、數字量給定與模擬量給定優先選擇數字量給定。因為:(a)數字量給定時頻率精度較高;(b)數字量給定通常用觸點操作，非但不易損壞，且抗干擾能力強。3、

電壓信號與電流信號優先選擇電流信號。因為電流信號在傳輸過程中，不受線路電壓降、接觸電阻及其壓降、雜散的熱電效應以及感應噪聲等等的影響，抗干擾能力較強。但由于電流信號電路比較復雜，故在距離不遠的情況下，仍以選用電壓給定方式居多。第二十三頁，共四十二頁，2022年，8月28日247.2頻率給定曲線2023/3/14所謂頻率給定曲線，就是指在模擬量給定方式下，變頻器的給定信號P與對應的變頻器輸出頻率f（x）之間的關系曲線f（x）=f（P）。這里的給定信號P，既可以是電壓信號，也可以是電流信號，其取值范圍在10V或20mA之內。第二十四頁，共四十二頁，2022年，8月28日2023/3/14251）基本頻率給定線在給定信號x從0增大至最大值xmax的過程中，給定頻率fx線性地從0增大到fmax的頻率給定線稱為基本頻率給定線。7.2頻率給定曲線第二十五頁，共四十二頁，2022年，8月28日267.2頻率給定曲線2023/3/14一般的電動機調速都是線性關系，因此頻率給定曲線可以簡單地通過定義首尾兩點的坐標（模擬量，頻率）即可確定該曲線。如圖a所示，定義首坐標為（Pmin，fmin）和尾坐標（Pmax，fmax），可以得到設定頻率與模擬量給定值之間的正比關系。第二十六頁，共四十二頁，2022年，8月28日27例如：模擬量給定的正反轉控制：一般情況下，變頻器的正反轉功能都可以通過正轉命令端子或反轉命令端子來實現。在模擬量給定方式下，可以通過模擬量的正負值來控制電動機的正反轉，即正信號（0～＋10V）時電動機正轉、負信號（－10V～0）時電動機反轉。如圖示：10V對應的頻率值為fmax，－10V對應的頻率值為－fmax。2023/3/147.2頻率給定曲線第二十七頁，共四十二頁，2022年，8月28日287.2頻率給定曲線2023/3/142）死區設置在用模擬量控制正反轉時，零界點即0V時應該為0Hz，但實際上真正做到0Hz（零速）很難，且頻率值很不穩定，在頻率0Hz附近，常常出現正轉命令和反轉命令共存的現象，并呈“反反復復”“蠕動”狀態。為克服這個和預防反復切換現象，定義在零速附近為死區，如圖所示。在死區內，給定信號從-ΔX到＋ΔX的區間內，輸出頻率為0Hz。第二十八頁，共四十二頁，2022年，8月28日292023/3/147.2頻率給定曲線對于死區，不同類型的變頻器定義都會有所不同。一般有以下兩種：（1）線段型。如圖所示，如定義（－1V，＋1V）為死區，則模擬量信號在（－1V，＋1V）范圍時按零輸入處理，（＋1V，＋10V）對應（0Hz，最大頻率），（－1V，－10V）對應（0Hz，負的最大頻率）。（2）滯環回線型。在變頻器的輸出頻率定義一個頻率死區（－fdead，＋fdead），這樣一來配合著電壓死區（－Udead，＋Udead）就圍成了滯環回線。第二十九頁，共四十二頁，2022年，8月28日307.2頻率給定曲線2023/3/143）有效“0”設置在給定信號為單極性的正、反轉控制方式中，存在著一個特殊的問題。即，萬一給定信號因電路接觸不良或其他原因而“丟失”，則變頻器的給定輸入端得到的信號為“0”，其輸出頻率將跳變為反轉的最大頻率，電動機將從正常工作狀態轉入高速反轉狀態。第三十頁，共四十二頁，2022年，8月28日3）有效“0”設置在生產過程中出現這種情況的將是十分有害的，甚至有可能損壞生產機械。對此，變頻器設置了一個有效“0”功能。就是說，變頻器的最小給定信號不等于0(Xmin≠0)。如果給定信號X＝0，變頻器將認為是故障狀態而把輸出頻率降至0Hz。例如，將有效“０”預置為0.3V。則:當給定信號X＝0.3V時,變頻器的輸出頻率為fmin;7.2頻率給定曲線當給定信號X＜0.3V時,變頻器的輸出頻率降為0Hz。第三十一頁，共四十二頁，2022年，8月28日327.3頻率給定線的調整方法2023/3/14在實際的生產過程中，電動機的實際頻率變化情況和基本頻率給定線是不一致的，所以，為適應生產過程的實際需要，對頻率給定線必須做適當的調整，使之符合生產實際的需求。調整的要點是：頻率給定的起點，即給定信號為最小值所對應的頻率；頻率給定的終點，即給定信號最大值所對應的頻率。第三十二頁，共四十二頁，2022年，8月28日1）頻率偏置指輸入模擬控制信號和輸出頻率不同時為0的現象，分為正向偏置和反向偏置兩種情況。正向偏置：輸入模擬信號為0時輸出頻率大于0；反向偏置:輸入模擬信號大于某一值時才有輸出頻率。設置頻率偏置的目的：配合頻率增益調整多臺變頻器聯動的比例精度，也可作為防止噪聲的措施。

頻率相關功能7.3.1設置偏置頻率和頻率增益方式第三十三頁，共四十二頁，2022年，8月28日1）頻率偏置

fBI：對應于給定信號x=0時的給定頻率，稱為起點偏置頻率；fXM：對應與給定信號x=xmax時的給定頻率，稱為最大給定頻率。

fBI%=

（fBI÷fXM）100×%稱為偏置頻率的百分比偏置頻率是直接設定的頻率值，而最大給定頻率常常是通過預置頻率增益來設定。

頻率相關功能7.3.1設置偏置頻率和頻率增益方式第三十四頁，共四十二頁，2022年，8月28日2）頻率增益G%頻率增益：給定信號為最大值Xmax時所對應的最大給定頻率fxm，與實際最大輸出頻率fmax的比值之百分數，即G%=

（fxm÷fmax）×100%G%＞100%，則fxm

＞fmax這里的fxm為理想值，而對于其中fxm

＞fmax的頻段部分，變頻器的實際輸出頻率為fmax。G%＜100%，則變頻器實際輸出最大頻率就是fxm。7.3.1設置偏置頻率和頻率增益方式第三十五頁，共四十二頁，2022年，8月28日2）頻率增益頻率增益：指上限輸出頻率所對應的輸入值（如電壓）與最大外輸入模擬控制信號的比率，即Uimax/Xmax外輸入模擬控制信號指由模擬控制端子輸入的信號，電壓0~5V，0~10V；電流4~20mA。（也有