变频器常用频率参数

用户根据生产工艺的需求所设定的变频器输出频率称为给定频率。例如，原来工频供电的风机电动机现改为变频调速供电，就可设置给定频率为50Hz，其设置方法有两种：①用变频器的操作面板来输入频率的数字量50;②从控制接线端上用外部给定（电压或电流）信号进行调节，最常见的形式就是通过外接电位器来完成。

    2．输出频率

    输出频率指变频器实际输出的频率。当电动机所带的负载变化时，为使拖动系统稳定，此时变频器的输出频率会根据系统情况不断地调整。因此，输出频率在给定频率附近经常变化。

    3．基准频率

    基准频率也叫基本频率。一般以电动机的额定频率作为基准频率的给定值。

    基准电压指输出频率到达基准频率时变频器的输出电压，基准电压通常取电动机的额定电压。基准电压和基准频率的关系如图3-3所示。

    4．上限频率和下限频率

    上限频率和下限频率分别指变频器输出的最高、最低频率，常用f_H和f_L表示。根据拖动系统所带负载的不同，有时要对电动机的最高、最低转速给予限制，以保证拖动系统的安全和产品的质量。另外，由操作面板的误操作及外部指令信号的误动作引起的频率过高和过低，设置上限频率和下限频率可起到保护作用。常用的方法就是给变频器的上限频率和下限频率赋值。当变频器的给定频率高于上限频率，或者低于下限频率时，变频器的输出频率将被限制在上限频率或下限频率，如图3-4所示。例如，设置f_H=60Hz，f_L=10Hz。若给定频率为50Hz或20Hz，则输出频率与给定频率一致；若给定频率为70Hz或5Hz，则输出频率被限制在60Hz或1OHz。

    5．点动频率

    点动频率指变频器在点动时的给定频率。生产机械在调试以及每次新的加工过程开始前常需进行点动，以观察整个拖动系统各部分的运转是否良好。为防止发生意外，大多数点动运转的频率都较低。如果每次点动前都需将给定频率修改成点动频率是很麻烦的，所以一般的变频器都提供了预置点动频率的功能。如果预置了点动频率，则每次点动时，只需要将变频器的运行模式切换至点动运行模式即可，不必再改动给定频率。

    6．载波频率(PWM频率)

PWM变频器的输出电压是一系列脉冲，脉冲的宽度和间隔均不相等，其大小取决于调制波（基波）和载波（三角波）的交点。载波频率越高，一个周期内脉冲的个数越多，也就是脉冲的频率越高，电流波形的平滑性就越好，但是对其他设备的干扰也越大。如果载波频率预置不合适，还会引起电动机铁心的振动而发出噪声，因此一般的变频器都提供了PWM频率调整的功能，使用户在一定的范围内可以调节该频率，从而使得系统的噪声最小，波形平滑性最好，同时干扰也最小。变频载波频率与性能的关系见表3-5。

表3-5    变频器载波频率与性能的关系

    7．起动频率

    起动频率指电动机开始起动时的频率。这个频率可以从O开始，但是对于惯性较大或是摩擦转矩较大的负载，需要加大起动转矩。此时可使频率加大至起动频率，此时起动电流也较大。一般的变频器都可以预置起动频率，一旦预置该频率，变频器对小于起动频率的运行频率将不予理睬。

    给定起动频率的原则是：在起动电流不超过允许值的前提下，拖动系统能够顺利起动为宜。

    8．多挡转速频率

    由于工艺上的要求不同，很多生产机械在不同的阶段需要在不同的转速下运行。为方便这种负载，大多数变频器均提供了多挡频率控制功能。即通过几个开关的通、断组合来选择不同的运行频率。常见的形式是用4个输入端来选择16挡频率。

在变频器的控制端子中设置有4个开关DINI、DIN2、DIN3、DIN4，用其开关状态的组合来选择各挡频率，一共可选择16个频率挡。它们之间的对应关系见表3-6。

  表3-6    DIN状态组合与转速频率对应关系

    跳跃频率也叫回避频率，指不允许变频器连续输出的频率，常用f_J表示。由于生产机械运转时的振动和转速有关，当电动机调到某一转速（变频器输出某一频率）时，机械振动的频率与它的固有频率一致时就会发生谐振，此时对机械设备的损害非常大。为了避免机械谐振的发生，应使拖动系统跳过谐振所对应的转速，所以变频器的输出频率就要跳过谐振转速所对应的频率。

    变频器在预置跳跃频率时通常预置一个跳跃区间，区间的下限是f_J1、上限是f_J2，如果给定频率处于f_J1、f_J2之间，变频器的输出频率将被限制在f_J1。为方便用户使用，大部分的变频器都提供了2～3个跳跃区间。跳跃频率的工作区间如图3-6所示。

    例如，若f_J1=30Hz，f_J2=35Hz;给定频率为32Hz时，变频器的输出频率为30Hz。若f_J1=35Hz，f_J2=30Hz；给定频率为32Hz时，变频器的输出频率为35Hz。