西門子變頻器參數設定【轉】

變頻器的參數有數百甚至上千個，對這些參數進行合理正确的設定是使變頻器高效運作并且滿足使用者要求的前提，那麼，如何進行設定呢？本文以西門子MicroMaster440變頻器為例進行說明。

1 變頻器的控制方式

它是由負載的力矩特性所決定的，電動機的機械負載轉矩特性由下式決定：P=Tn/9550 式中：P：電動機功率KW. T：電動機轉矩N*M. n：電動機的轉速rpm。轉矩T與轉速n的關系可分為3種：①恒轉矩：轉速變化時轉矩恒定的負載。如傳送帶，起重機等；②恒功率：轉速和轉矩成反比關系，但是二者之積恒定不變。如機床主軸；③變轉矩：轉矩随着轉速的變化按照一定的函數關系變化的負載。如風機，泵類等。當參數變頻器控制方式P1300=0時變頻器工作線上性U/F方式，此方式能夠适應大多數恒轉矩負載。如果負載是風機，泵類則P1300=1。在變頻調速的時候系統可能會發生共振現象，進而造成系統工作異常甚至機械損壞，為此變頻器提供了可跳轉頻率的功能，P1091~P1094用于設定跳轉頻率點P1101用于設定跳頻帶寬，進而避免共振。當P1300=3時變頻器的工作在可程式設計的U/F控制方式P1320.P1322.P1324提供了可程式設計頻率坐标，P1321.P1323.P1325提供了可程式設計的電壓坐标，該方式能在某一特定頻率下為電動機提供特定的轉矩以适應負載的變化。矢量控制是仿照直流電動機的控制思想對異步電動機進行控制，首先将定子三相電流通過坐标換算成勵磁電流分量和電樞電流分量并且分别對這2個量進行控制。是以電動機的機械特性是非常硬的而且具有很高的動态響應能力。根據需要可以将P1300=20/21無/有回報矢量控制或P1300=22/23無/有回報的矢量轉矩控制以滿足負載的控制精度。

2 加/減速時間

加速時間定義為輸出頻率從0上升到最大頻率所需要的時間，減速時間定義為輸出頻率從最大下降到0所需要的時間。加/減速時間設定的合理與否對電動機的起動，停止，以及調速系統對速度變化的響應都有很大的影響。加速時間的設定應該把電動機的定子電流限制在變頻器的額定電流以内而不使過流保護裝置動作。電動機在減速過程中處于再生發電制動狀态，其回饋的能量通過逆變器上的續流二極管反送到直流母線的電解電容器上，進而使其起兩端的電壓升高。是以減速時間的設定是以直流母線的電壓不超過過電壓報警值即可。加速時間的計算公式：ta=（Jm+Jl）*n/（9.56*（Tma-Tl））減速時間的計算公式：tb=（Jm+Jl）*n/（9.56*（Tmb-Tl））式中：Jm：電動機慣量Jl：負載慣量. n： 電動機轉速Tma：電動機的驅動轉矩Tmb：電動機的制動轉矩Tl：負載轉矩.利用公式加/減速時間就可以計算出來，但是也可以用經驗法來進行計算：首先，使拖動系統全速運作（工作頻率為50 Hz），然後切斷電源使拖動系統處于自由制動狀态，用秒表測量出其轉速下降到0rpm所需要的時間，即可以知道其轉動慣量的大小。通常時間常數可選擇為按自由制動時間的1/5~1/3。最後重複上述過程，觀察變頻器有無過流或過壓報警，調整加/減速時間的設定值，以無報警為原則确定最佳時間常數。

3 轉動慣量的設定

電動機與所帶負載的轉動慣量的設定往往被忽視，認為隻要加/減速時間設定正确就可以保證系統正常工作，其實如果其設定不當會導緻系統震蕩或者變頻器報警等等。轉動慣量公式：J=T/（dω/dt）(電工之家http://www.pw0.cn)式中T：電動機轉矩.ω：電動機角速度.t：時間。電動機與負載轉動慣量的獲得方法：首先讓變頻器工作在适當的頻率，如：5 Hz~10 Hz，分别讓電動機空載和帶負載運作，讀出參數r0333電動機額定轉矩和r0345電動機的起動時間，然後設定參數P0341電動機的轉動慣量和P0342驅動裝置總慣量與電動機慣量之比。這樣變頻調速系統才能達到令人滿意的效果。

4 快速調試

在使用變頻器驅動電動機之前必須進行快速調試。參數P0010=1(開始進行快速調試);在調試過程當中一定要向變頻器正确輸入電動機的銘牌參數。當變頻器的額定功率大于其所驅動的電動機的額定功率時應該合理設定參數P0640（電動機的過載因子）以防止電動機因過載而損壞。在有/無傳感器回報的的矢量控制方式下電動機的資料自動檢測（P1910）必須處在冷态（常溫）下進行。如果電動機運作的環境溫度與預設值（20℃）相差很多時還必須設定P0625(電動機運作的環境溫度)為實際溫度值。P3900=3（結束快速調試，進行電動機計算單不進行I/O複位）則接通電動機進行參數自動檢測，當檢測完成後報警A0541自動消失，變頻器進入“運作準備就緒”狀态。

5 動态緩沖功能

本功能用于定義在電壓下降或者瞬時欠電壓時變頻器自動進行欠壓補償。适當降低頻率以發電機模式來運作電動機，通過負載能量回饋并與此能量供給變頻器來維持不跳閘運作。首先使參數P2800=1使能動态緩沖功能然後根據公式P1245[V]=P1245[%]* 1.414*P0210（電源電壓）設定動态緩沖接通電平P1245的值，如果設定過大将會幹擾傳動裝置的正常運作。最後根據P1256選擇的對應措施确定動态緩沖的保持速度折算為變頻器的輸出頻率P1257。直流電壓控制器的配置P1240=2[最大直流電壓控制器（動态緩沖使能）]。

6 負載制動

當生産機械要求迅速減速或停車時就會産生電動機再生發電制動能量的消耗的問題，負載的動能由電動機轉換成電後能通過逆變器上的續流二極管反送回直流母線。由于直流電能無法通過交-直不可控整流電路回送給交流電網而僅靠直流母線上的電解電容器來吸收，是以在電解電容器上形成“泵升電壓”使直流母線的電壓升高，而且過高的直流電壓将導緻變頻器産生過電壓報警。是以MM440變頻器提供了電阻能耗制動功能，利用其内部的制動單元和外部的制動電阻将制動時産生的回饋電能以熱能的形式消耗掉進而保證變頻調速系統的可靠制動。我國的電網電壓波動較大，故此不能因為電網電壓的升高導緻使制動單元誤動作，制動限值電壓是以應該足夠高。但是應該盡量使變頻器工作在額定電壓附近，這樣有利于其安全運作是以參數P2172(直流電路的門限電壓）必須根據現場的實際情況進行合理設定，然後P1240=1（直流電壓控制器的配置：最大直流電壓控制器使能動力制動）。停止周期P1237根據負載情況可以選擇數值1~5（工作停止周期：5%，10%，20%，50%，100%）。制動電阻阻值和容量的選擇應該不小于選型手冊中給出的數值，否則将會導緻變頻器和制動電阻的損壞。

7 轉矩提升

本功能又叫轉矩補償，它是補償因電動機定子繞組的電阻而引起的在低速時電動機的轉矩下降，而把低頻率範圍的U/F增大的方法。參數P1310連續提升，P1311加速提升，P1312起動提升應該根據負載的機械特性通過試驗而确定合适的數值，當P1310，P1311，P1312一起使用時提升值是各個提升值共同作用的結果，但是這些參數的優先級别為：P1310＞P1311＞P1312。P1316（提升結束點的頻率）：提升結束頻率相對于電動機額定頻率的百分比。在參數設定的時候一定要遵循從小到大的原則，否則在負載比較輕的情況下被過分提升了的U/F将使電動機的磁路處于過飽和的狀态，此時勵磁電流的波形将畸變為峰值很大的尖頂波而引起變頻器的過電流跳閘。 隻有正确合理的設定變頻器的參數，才能充分發揮它的性能，使變頻調速系統的各項控制名額達到令人滿意的水準。