Vacon低压变频器应用分析

　　1　引言

　　vacon低压变频器是将用户的通用需求与个性化需求、行业性需求有机的融为一体的产物。通过简易的plc、灵活的输入输出端子、脉冲频率给定、停电和停机参数存储选择、频率给定通道与运行命令通道捆绑等，实现了简易的数控。它还以独特的方式实现了高转矩、高精度、宽调速驱动，满足低压变频器高性能化的要求。

　　2　变频器的选型、安装

　　低压变频器可用在风机、水泵、机床主驱动等场合。按所需输入输出电压等级、电机适用的最大功率等来选用。另外变频器内含制动单元，如果有能耗制动要求，要按图1连线安装选配制动电阻。

　　变频器应安装在通风良好的地方，一般应垂直安装。

　　图1　制动电阻示意图

　　安装环境要求:

　　(1)环境温度要求在-10℃—40℃的范围内，如温度超过40℃，需采取降温措施。

　　(2)避免有水滴、蒸汽、灰尘及金属微粒的场所。

　　(3)严禁在有腐蚀性、爆炸性气体场所安装。

　　(4)若电器柜内有多台变频器安装，则变频器之间要用导流板隔开，并用电风扇充分冷却。

　　3　变频器的运行和操作说明

　　变频器的运行包括:

　　(1)运行命令通道，可分led键盘显示单元、控制端子、串行口。

　　(2)频率给定通道。

　　(3)工作状态，可分停机状态、运行状态、电机参数自整定状态。

　　(4)变频器运行方式，可分点动运行、闭环运行、plc运行、多段速度运行。

　　led键盘显示单元是变频器接受命令、显示参数的主要单元，它包括显示区、led指示区、编程功能键、运行指令键、停止复位键、数字修改键等。led键盘显示单元操作简单、方便。从显示区可直观的看到各参数的设定和不同的运行状态以及异常内容。

　　4 变频器的部分功能介绍

　　(1)电机停止方式的设定。决定电机停止方式，通常取决于负载或机械停止时的方式来设定，如机械停止时，电机需立即停止，以免造成人身安全或物料浪费，这时就要设定为减速刹车方式。如机械停止时，电机空转无妨或负载挠性很大，这时就要设定为自由运转方式。

　　(2)v/f曲线的设定。此设定是为了满足不同的负载特性的需求，象水泵、风机类变转矩负载，可根据负载特性调整，以达到最佳的节能效果。

图2　直线加减速

图3　s曲线加减速

　　3)加减速方式的设定。包括直线加减速的设定，即输出频率按照恒定的斜率递增或递减。如图2。s形曲线加减速的设定，即输出频率按照s形曲线递增或递减。如图3。自动加减速的设定，即根据负载状况，保持变频器输出电流在自动限流水平之下平稳地完成加减速的过程。如图4。

图4　自动加减速

　　(4)过电压失速防止功能设定。此功能的设定是针对负载惯量不确定的场合下设定。当正常负载下停止时并不会产生减速过电压的现象且满足所设定的减速时间。但偶尔负载回升惯量增加，停止时不能因过电压而跳机。此时，变频器便会自动的将减速时间加长直到停止。如图5是过电压失速防止功能示意图。

图5　过电压失速防止功能图

　　(5)输出频率上下限的设定。输出频率上下限的设定主要是防止人们的误操作，避免造成电机因运转频率过低可能产生过热现象，或是因速度过高造成机械磨损等因素。例如输出频率上限设定为50hz，而设定频率为60hz时，此时输出的最高频率为50hz。输出频率下限设定为10hz，而最低运转频率为1.5hz时，则启动时以10hz开始运转。

　　(6)简易plc可程序运行模式选择。简易plc可程序功能是一个多段速度发生器，变频器能根据运行时间自动变换运行频率和方向，以满足工艺要求。此参数通常应用在机械类产品上，可取代一些传统的继电器、开关、定时器等控制线路。

　　这里只介绍了几种重要的变频器功能应用，详细功能请参阅使用手册。

　　5　变频器使用时的注意事项

　　变频器越来越广泛的应用在各行各业，特别在机床行业应用较多。它以合理的价格、优秀的功能替代了长期延用的接触器等控制器件控制的线路。变频器在机床类中使用时应注意以下几点:

　　(1)由于vacon低压变频器是电压型变频器，输出电压是pwm波。含有一定的谐波。使用时电机的震动、噪声等同工频相比略有增加。

　　(2)变频器在驱动长期低速运行的电机时，由于电机的散热效果变差，必须降低输出转矩。

　　(3)对于提升负载类的场合下，有时会出现负转矩发生，这时变频器会产生过流或过压而跳闸。这种情况下应合理选配制动电阻。

　　(4)变频器在一定的输出频率范围内，可能会出现与负载机械震动点发生谐振现象，使得机械精度变差。为了解决这个问题，事前必须设置跳跃频率来避开共振点。

　　(5)如果需要在变频器输出侧和电机之间安装接触器等控制器件，请确保在变频器无输出时进行控制操作，否则可能会损坏变频器。