變頻器參數功能的調試方法

1基本功能參數
1.1加減速時間
加速時間F07，減速時間F08，出廠設定6 s或20 s。
加速時間就是輸出頻率從0上升到最大頻率所需時間，減速時間是指從最大頻率下降到0所需時間。在電動機加速時須限制頻率設定的上升率以防止過電流，減速時則限制下降率以防止過電壓。加速時間設定要求：將加速電流限制在變頻器過電流容量以下，不使過流失速而引起變頻器跳閘；減速時間設定要點是：防止平滑電路電壓過大，不使再生過壓失速而使變頻器跳閘。加減速時間可根據負載計算出來，但在調試中常采取按負載和經驗先設定較長加減速時間，通過起、停電動機觀察有無過電流、過電壓報警；然后將加減速設定時間逐漸縮短，以運轉中不發生報警為原則，重復操作幾次，便可確定出最佳加減速時間。
1.2轉矩提升
轉矩提升F09，出廠設定：通用型0.0（自動轉矩提升），風機型0.1（二次方遞減）。
轉矩提升又叫轉矩補償，是為補償因電動機定子繞組電阻所引起的低速時轉矩降低，而把低頻率范圍f/V增大的方法。設定為自動時，可使加速時的電壓自動提升以補償起動轉矩，使電動機加速順利進行。如采用手動補償時，根據負載特性，尤其是負載的起動特性，通過試驗可選出較佳曲線。對于變轉矩負載，如選擇不當會出現低速時的輸出電壓過高，而浪費電能的現象，甚至還會出現電動機帶負載起動時電流大，而轉速上不去的現象。
1.3 電子熱過載保護
功能參數為F10、F11、F12、F13，出廠設定為“動作”。
本功能為保護電動機過熱而設置，它是變頻器內CPU根據運轉電流值和頻率計算出電動機的溫升，從而進行過熱保護。本功能只適用于“一拖一”場合，而在“一拖多”時，則應在各臺電動機上加裝熱繼電器。電子熱保護設定值(%)=[電動機額定電流(A)/變頻器額定輸出電流(A)]×100%。
1.4頻率限制
頻率限制上限F15，下限F16，出廠設定上限為70 Hz，下限為0 Hz。
即變頻器輸出頻率的上、下限幅值。頻率限制是為防止誤操作或外接頻率設定信號源出故障，而引起輸出頻率的過高或過低，以防損壞設備的一種保護功能。在應用中按實際情況設定即可。此功能還可作限速使用，如有的皮帶輸送機，由于輸送物料不太多，為減少機械和皮帶的磨損，可采用變頻器驅動，并將變頻器上限頻率設定為某一頻率值，這樣就可使皮帶輸送機運行在一個固定、較低的工作速度上。
1.5偏置頻率
頻率偏置F18，出廠設定0.0，即輸入信號為0時，變頻器輸出為0 Hz。
有的又叫偏差頻率或頻率偏差設定。其用途是當頻率由外部模擬信號(電壓或電流)進行設定時，可用此功能調整頻率設定信號最低時輸出頻率的高低。有的變頻器當頻率設定信號為0%時，偏差值可作用在0~fmax范圍內，有的變頻器(如明電舍、三墾)還可對偏置極性進行設定。如在調試中當頻率設定信號為0%時，變頻器輸出頻率不為0 Hz，而為x Hz，則此時將偏置頻率設定為負的x Hz，即可使變頻器輸出頻率為0 Hz。
1.6 頻率設定信號增益
設定增益F17，出廠設定為100，即對標準信號0 V~10 V、4 mA~20 mA不增益（100%增益）。
此功能僅在用外部模擬信號設定頻率時才有效。它是用來彌補外部設定信號電壓與變頻器內電壓(+10 V)的不一致問題；同時方便模擬設定信號電壓的選擇，設定時，當模擬輸入信號為最大時(如10 V、5 V或20 mA)，求出可輸出f/V圖形的頻率百分數并以此為參數進行設定即可；如外部設定信號為0 V~5 V時，若變頻器輸出頻率為0 Hz~50 Hz，則將增益信號設定為200%即可。
1.7 轉矩限制
轉矩限制：驅動轉矩F40、制動轉矩F41，出廠設定均為999，即不動作。
可分為驅動轉矩限制和制動轉矩限制兩種。它是根據變頻器輸出電壓和電流值，經CPU進行轉矩計算，其可對加減速和恒速運行時的沖擊負載恢復特性有顯著改善。轉矩限制功能可實現自動加速和減速控制。假設加減速時間小于負載慣量時間時，也能保證電動機按照轉矩設定值自動加速和減速。
驅動轉矩功能提供了強大的起動轉矩，在穩態運轉時，轉矩功能將控制電動機轉差，而將電動機轉矩限制在最大設定值內，當負載轉矩突然增大時，甚至在加速時間設定過短時，也不會引起變頻器跳閘。在加速時間設定過短時，電動機轉矩也不會超過最大設定值。驅動轉矩大對起動有利，以設置為80%~100%較妥。
制動轉矩設定數值越小，其制動力越大，適合急加減速的場合，如制動轉矩設定數值設置過大會出現過壓報警現象。如制動轉矩設定為0%，可使加到主電容器的再生總量接近于0，從而使電動機在減速時，不使用制動電阻也能減速至停轉而不會跳閘。但在有的負載上，如制動轉矩設定為0%時，減速時會出現短暫空轉現象，造成變頻器反復起動，電流大幅度波動，嚴重時會使變頻器跳閘，應引起注意。
1.8轉矩矢量控制
轉矩矢量控制F42，出廠設定為0，不動作。
矢量控制是基于理論上認為：異步電動機與直流電動機具有相同的轉矩產生機理。矢量控制方式就是將定子電流分解成規定的磁場電流和轉矩電流，分別進行控制，同時將兩者合成后的定子電流輸出給電動機。因此從原理上可得到與直流電動機相同的控制性能。采用轉矩矢量控制功能，電動機在各種運行條件下都能輸出最大轉矩，尤其是電動機在低速運行區域。
現在的變頻器幾乎都采用無反饋矢量控制，由于變頻器能根據負載電流大小和相位進行轉差補償，使電動機具有很硬的力學特性，對于多數場合已能滿足要求，不需在變頻器的外部設置速度反饋電路。這一功能的設定，可根據實際情況在有效和無效中選擇一項即可。
與之有關的功能是轉差補償控制，其作用是為補償由負載波動而引起的速度偏差，可加上對應于負載電流的轉差頻率。這一功能主要用于定位控制。
2 高級功能參數
2.1 加減速模式選擇
速度曲線H07，出廠設定0，不動作，即默認為直線加速型。
加減速模式選擇又叫加減速曲線選擇。一般變頻器有直線形、曲線形（非線性）和S形三種曲線，如圖1所示。通常大多選擇線性曲線；曲線形曲線適用于變轉矩負載，如風機等；S形曲線適用于恒轉矩負載，其加減速變化較為緩慢。設定時可根據負載轉矩特性，選擇相應曲線，但也有例外，例如在調試一臺鍋爐引風機的變頻器時，先將加減速曲線選擇非線性曲線，一起動運轉變頻器就跳閘，調整改變許多參數無效果，后改為S形曲線后就正常了。究其原因是：起動前引風機由于煙道煙氣流動而自行轉動，且反轉而成為負向負載，這樣選取了S形曲線，使剛起動時的頻率上升速度較慢，從而避免了變頻器跳閘的發生，當然這是針對沒有起動直流制動功能的變頻器所采用的方法。
2.2 反向旋轉禁止
反轉防止H08，出廠設定為0，即不動作。
對某些生產機械不允許反向運轉，在這種場合，必須采用此功能。當采用鍵盤指令反向運行或用模擬信號輸入控制時出現負模擬量（或接線接錯電壓反向），如果不采用反向禁止就會出現嚴重后果。這個功能最容易被忽略。
2.3 節能控制
節能運行H10，出廠設定通用型為0（不節能運行）、風機型為1（節能運行）。
風機、水泵都屬于減轉矩負載，即隨著轉速的下降，負載轉矩與轉速的平方成比例減小，而具有節能控制功能的變頻器設計有專用V/f模式，這種模式可改善電動機和變頻器的效率，其可根據負載電流自動降低變頻器輸出電壓，從而達到節能目的，可根據具體情況設置為節能運行或不節能運行。當采用通用型變頻器拖動風機或水泵時，需要將此功能設為節能運行。
3 造紙廠中富士變頻器的調試實例
下面是以造紙廠中所用變頻調速拖動系統中變頻器為例，說明功能參數的調試步驟。
變頻器的參數調整主要考慮到生產工藝的特殊要求，綜合現場實際進行相關功能參數的設定�？刂菩盘柺怯煽删幊炭刂破骰螂娢黄魈峁┑�0 V~10 V直流電壓，控制一臺或多臺變頻器實現同步轉速。隨著卷徑的變化和張力的變化，需要同時由PLC或者手動改變電位器來調整變頻器的頻率。為了防止斷紙，需要將各變頻器調整好，以防非正常跳閘或轉速的急劇變化。調試步驟為：
3.1 首先設定基本功能參數中的非調試參數
頻率設定F02=1：設定端子12為控制信號電壓輸入（0 V~+10 V）；
基本頻率F04=50；
額定電壓F05=380 V；
最高輸出電壓F06=380 V；
最高輸出頻率F03=100 Hz（根據現場需要設定）；
上限頻率F15=100 Hz（根據現場需要設定）；
轉矩提升F09=0.0：自動轉矩提升；
頻率偏置F18=0.0：無輸入控制信號電壓時頻率為0 Hz；
頻率設定信號增益F17=100：采用標準控制信號電壓0 V~+10 V。
3.2 對需要調試的基本參數進行調試
加減速時間F07、F08調試：以出廠的默認值進行試機，看變頻器是否跳閘，如果跳閘則加減速時間太短，可以增大加減速時間，到變頻器不再跳閘為止。
電子熱過載保護F10、F11、F12：此參數需要根據經驗及現場觀察確定，可設過流電流為額定電流的125％，過流時間為5 min，變頻器由此參數進行計算而保護電動機過電流。即F10=1，F11=125，F12=5。
轉矩矢量控制：轉矩矢量控制只適用于一個變頻器帶一臺電動機的場合，而且需要測定電動機常數：額定電流、空載電流、一次電阻、基本頻率時的漏抗等，作為變頻器控制電機時的電機模型數據。用轉矩矢量控制時需要進行電動機自整定，變頻器自動測定電機的相關參數。通過自整定，可以自動測定和寫入電機的數據，整定原理為，在電動機停止狀態，電動機自動測量電動機的一次電阻和對基本頻率的漏抗，然后在電動機運行狀態，自動測量電動機的空載電流，所測量數據自動寫入P06、P07、P08。自整定步驟如下：
首先設定電動機參數，容量P02，額定電流P03，設定電動機自整定P04=2，將F02改為0由鍵盤控制。
然后由鍵盤面板控制進行空載起動電動機，按照加速時間加速至基本頻率的二分之一進行空載電流的整定，再按照設定的減速時間減速，當面板顯示“執行中”消失時，表示自整定結束。最后再將F02改回1。
由于在這個生產線上，負載不常出現急劇變化，所以轉矩限制設為默認值，即不動作。
3.3 高級功能參數調試
加減速模式調試：考慮到加減速過程會對紙張的卷繞有較大影響，所以采用S形曲線，使加減速開始和結束時緩慢地輸出頻率。S形曲線有強型和弱型之分，強型變化的曲線更為合適�？梢耘浜霞訙p速時間共同調整。即設定H07=2，S形加減速模式（強型）。
3.4 試機運轉
觀察有無跳閘情況發生，同時測量電機在低速時有無發熱現象，根據運轉情況再進行一次參數整定。若運轉正常，將數據保護起來，即設定F00=1。參數整定結束。
總之，變頻器的功能參數的調試，需要根據現場工藝設備情況綜合考慮，經過多次調試才能使變頻器發揮其功用�，F在的變頻器集成了越來越多的功能，如 ABB公司的變頻器加入了部分PLC的功能，使我們在調試中更加方便，也使變頻器的適應性更強，但同時也要求調試人員具有較廣的基礎知識。本文以富士變頻器為例，對現場中常用的調試方法進行總結，以方便更多的人了解變頻器功能參數的調試方法，同時也可以觸類旁通，較快地學會其它類型的變頻器功能參數的調試方法。