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变频器的功能与预置变频器是一种电力电子设备，通过改变电源的频率来调整交流电动机的转速。
它通常用于控制电机的转速、扭矩和方向，可以实现精确的运动控制的目的。
在工业领域中，变频器被广泛应用于各种设备和系统，例如风机、水泵、压缩机、输送带和机床等。
下面将详细介绍变频器的功能和预置。
1.调速功能：变频器可以精确地控制电机的转速，通过改变输出频率来调整电机的转速。
它可以在不改变电源电压的情况下调整电机的转速，以满足不同的工作需求。
通过变频器，用户可以实现电机的无级调速，提高工作效率。
2.节能功能：变频器具有优化能量使用的功能。
在一些应用中，电动机的工作负荷不是一直都是满负荷状态，变频器可以根据负载要求动态调整电机的运行频率，以达到节能的目的。
当负载需求较低时，变频器可以降低电机的转速，减少能源消耗。
3.启停控制功能：变频器可以实现电机的软启动和软停止控制。
传统的电机启动和停止通常需要较高的起动电流和停机冲击，而变频器可以通过控制电压和频率的变化，使电机缓慢启动和停止，减小了电机和机械设备的损坏风险。
4.电压和电流限制功能：变频器可以监测和限制电机的电压和电流。
当电机的电压和电流超过设定阈值时，变频器会自动采取限制措施，以保护电机和变频器不受损坏。
5.过载保护功能：变频器可以监测电机的运行状态，当电机超载时，变频器会自动采取措施，例如减小输出频率或停止电机运行，以保护电机不受损坏。
6.故障诊断功能：变频器可以监测电机和变频器的运行状态，当出现故障时，可以自动诊断故障类型和位置，并提供故障代码和报警信息，帮助用户进行维修和排除故障。
7.通信功能：现代的变频器通常具有通信接口，可以和其他设备进行数据交换和远程控制。
通过通信功能，用户可以实现变频器和上位机、PLC或其他设备的远程监控和控制。
8.预置功能：变频器通常具有预置功能，用户可以根据实际需求设置不同的参数和运行模式，以实现特定的控制要求。
预置功能可以根据不同的应用场景和工作需求进行调整，以实现最佳的工作效果。
1 、控制方式：
即速度控制、转距控制、PID 控制或其他方式。
采取控制方式后，一般要根据控制精度进行静态或动态辨识。
2 、最低运行频率：
即电机运行的最小转速，电机在低转速下运行时，其散热性能很差，电机长时间运行在低转速下，会导致电机烧毁。
而且低速时，其电缆中的电流也会增大，也会导致电缆发热。
3 、最高运行频率：
一般的变频器最大频率到60Hz ，有的甚至到400 Hz ，高频率将使电机高速运转，这对普通电机来说，其轴承不能长时间的超额定转速运行，电机的转子是否能承受这样的离心力。
4 、载波频率：
载波频率设置的越高其高次谐波分量越大，这和电缆的长度，电机发热，电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。
5 、电机参数：
变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。
6 、跳频：
在某个频率点上，有可能会发生共振现象，特别在整个装置比较高时；在控制压缩机时，要避免压缩机的喘振点。
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![[全]变频器的基本用途及功能](https://img.taocdn.com/s1/m/cf3882f5dd36a32d7275815e.png)
变频器的基本用途及功能变频器是将工频交流电源变换为频率和电压可调的交流电源，实现交流电动机调速的电气装置，已广泛应用于工农业生产的各个领域。
因此，变频器的应用知识已是机电工程技术人员必备的技能之一。
变频器，采用高性能的U/f控制和矢量控制技术，提供低速高转矩输出，具有良好的动态特性、超强的过载能力，创新的内部互联功能更具有无可比拟的灵活性。
变频器可工作于缺省的工厂设置状态下，是为数量众多的简单电动机变速驱动系统供电的理想变频驱动装置。
用户可以根据需要设置相关参数，充分利用变频器所具有的全面、完善的控制功能，为需要多种功能的复杂电动机控制系统服务。
1.1 、变频器的概念变频器是将工频交流电源变换为频率和电压可调的三相交流电源的电气装置，用以驱动交流异步电动机实现变频调速，如图1所示。
图1根据交流异步电动机的转速表达式：图21.2、电动机变频传动（1）利用变频器可实现交流电动机调速。
由于变频器可以看作一个频率可调的交流电源，对于现有恒速运转的电动机，只要在电源和电动机之间接入变频器和相应设备，就可对电动机实现调速控制，而无需对电动机和系统进行设备改造。
（2）具有较宽的调速范围和较高的调速精度。
通用变频器的调速范围可以达到1：10以上，而高性能的矢量型变频器的调速范围可达1：1000。
而且采用矢量控制方式的变频器对异步电动机进行调速控制时，还可控制电动机的输出转矩。
（3）可减小电动机的启动电流。
电动机工频电源直接启动时，启动电流是额定电流的4到7倍，这个电流将大大增加电动机绕组的电应力并产生热量，从而降低电动机的使用寿命。
而变频器调速时则可从零转速零电压启动，按斜坡函数的规律进行加速，从而限制了电动机的启动电流。
（4）可实现高转速、高电压、大电流控制。
目前高频变频器的输出频率可以达到3000KHz，当利用这种高速变频器对2极异步电动机进行驱动时，可以得到180000转/分的高转速。
随着变频技术的不断发展，高频变频器的输出频率也在不断提高，高速驱动也是变频器调速控制的一个重要优势。
各种变频器都具有多种供用户选择的功能，用户在使用之前，必须根据实际情况预先对各种参数进行设定。
不同的参数都定义着某一个功能，不同变频器的参数多少是不一样的。
准确预置变频器的各种功能参数，可使变频器调速系统的工作过程尽可能的与生产机械特性和要求相吻合，使变频器调速系统运行在最佳状态。
功能及参数预置一般是通过编程方式进行的，尽管各种变频器的功能各不相同，但功能预置的步骤十分相似。
图2-22 是变频器功能预置的一般流程。
图2-22 变频器功能预置一般流程FR-A740型变频器的控制功能及相关参数很多（详见附表），总体来说，有基本功能参数、运行参数、定义控制端子功能参数、附加功能参数、运行模式参数等，理解这些参数的意义，是应用变频器的基础，下面就常用的参数做一介绍。
2.4.1 基本功能参数的预置基本功能参数见表2—5。
表2-5 基本功能参数表参数名称设定范围最小设定单位出厂设定值0 转矩提升0～30% 0.1% 6/4/3/2/1%*1 上限频率0～120Hz 0.01 Hz 120/60Hz*2 下限频率0～120Hz 0.01 Hz 0 Hz3 基准频率0～400Hz 0.01 Hz 50 Hz4 多段速设定（高速）0～400Hz 0.01 Hz 50 Hz5 多段速设定（中速）0～400Hz 0.01 Hz 30 Hz6 多段速设定（低速）0～400Hz 0.01 Hz 10 Hz7 加速时间0～999s 0.1/0.01s* 5/15s*8 减速时间0～999s 0.1/0.01/s* 5/15 s*9 电子过电流保护0～500/0～3600 A* 0.01/0.1A 变频器额定电流2.4 FR-A740变频器的功能参数预置1. 转矩提升功能的设置(Pr.0)对于常规的V/F控制，电机的电压降随着电机速度的降低而相对增加，这就导致由于励磁不足，而使电机不能获得足够的转矩。
为了补偿这个不足，变频器中需要通过提高电压，来补偿电机速度降低而引起的电压降。
变频技术：变频技术考试卷及答案考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。
1、问答题如果变频器的加、减速时间设为0，起动时会出现什么问题？ 本题答案： 2、多项选择题变频器出厂时已经把各项功能预置好了，但由于不同的生产机械有不同的特性和要求，变频器还要进行功能预置，其主要有（ ）A.升降速时间 B.控制模式及U/f C.闭环开环控制 D.是否程控 本题答案： 3、单项选择题表示1s 时钟脉冲的特殊辅助继电器是（ ）。
A ．M8000 B ．M8002 C ．M8011 D ．M8013 本题答案： 4、填空题当传动比大于1时，传动机构为减速机构，当传动比小于1时传动机构为（ ）。
本题答案： 5、填空题姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------上限频率和下限频率是指变频器输出的最高、最低频率，一般可通过（）来设置。
本题答案：6、问答题选择V／f控制曲线常用的操作方法分为哪几步？本题答案：7、填空题定时器的线圈开始定时，定时时间到，常开触点（），常闭触点（）。
本题答案：8、问答题试述变频器的选用原则本题答案：9、问答题简述晶闸管的导通和阻断控制。
本题答案：10、判断题电动机在运行时的稳定温升不能超过其允许温升。
本题答案：11、填空题低速运行是指该生产机械所需要的（）转速。
本题答案：12、问答题SPWM控制的基本原理本题答案：13、问答题简述直流调速的优缺点。
本题答案：14、填空题额定转速nN是指额定电压、额定负载和额定频率下运行时电动机的（）。
变频器的功能与预置变频器是一种用于调节电机转速和控制电机工作状态的电子设备，它能够将输入电源的频率和电压进行变换，从而控制电机的转速以及制动、反向等功能。
下面将详细介绍变频器的功能和预置。
1.转速调节功能：变频器可以通过调节输出频率来控制电机的转速。
通常来说，变频器的输入端是固定电源，而输出端则连接电机。
通过改变变频器的输出频率，可以调节电机的转速，实现从低速到高速的无级调节。
2.制动功能：变频器还具备制动控制功能，可以通过变频器的设定进行制动过程的调整。
一般来说，制动功能分为三种：自由停机、反接制动和逆变制动。
这些制动方式可以根据电机负载和要求进行设置和调整。
3.反向功能：变频器还可以实现电机的正反转。
通过改变输出频率以及控制电机的电流，可以实现电机的正向转动和反向转动。
这对于需要频繁切换转向的设备，如输送带等，非常重要。
4.负载调节功能：变频器还可以根据负载的大小，调整电机输出的电流和频率。
当负载增加时，变频器可以根据预设的参数调整输出电流和频率，以保持电机的稳定运行。
5.保护功能：变频器内置了多种保护功能，用于保护电机和变频器本身。
例如：过流保护、过压保护、短路保护、过热保护等。
这些保护功能可以有效避免电机和变频器在工作中因故障而受损。
6.节能功能：变频器可以通过自动调整电机运行的频率和电流，来提高设备的能效。
通过降低电机的负载和降低电机的运行频率，变频器可以节约电能，并减少设备的能耗。
7.预置功能：变频器通常具备预置参数的功能，用户可以根据实际需求，预先设定变频器的参数和工作模式。
这些预置参数可以保存在变频器内部的存储器中，并随时调用和修改。
预置参数通常包括以下几个方面：-控制模式：用户可以选择自动或手动控制模式。
-输出频率：用户可以设定输出频率的范围和精度。
-超载保护：用户可以设置电机的负载范围，以及超载保护的参数。
-过流保护：用户可以设定电机的最大电流值，当电流超过设定值时，变频器将自动保护。
1 变频器的控制功能1.1 根底概念变频器运行的控制信号也叫操作指令，如起动、停顿、正转、反转、点动、复位等。
和频率给定方式类似, 变频器操作指令的输入方式也有:(1) 键盘操作即通过面板上的键盘输入操作指令。
大多数变频器的面板都可以取下, 安置到操作方便的地方, 面板和变频器之间用延长线相联接, 从而实现了距离较远的控制, 如图1所示。
图1 面板操作(2) 外接输入控制操作指令通过外接输入端子从外部输入开关信号来进展控制，如图2所示。
图2 外接输入端子由于外部的开关信号可以在远离变频器的地方来进展操作，因此，不少变频器把这种控制方式称为“远控〞或“遥控〞操作方式。
变频器在出厂时，设定的都是键盘操作方式，用户如需要采用外接输入控制，在使用前必须通过功能预置进展选择。
1.2 变频器对外接输入端子的安排外接输入控制端承受的都是开关量信号，所有端子大体上可以分为两大类: (1) 根本控制输入端如运行、停顿、正转、反转、点动、复位等。
这些端子的功能是变频器在出厂时已经标定的, 不能再更改。
(2) 可编程控制输入端由于变频器可能承受的控制信号多达数十种，但每个拖动系统同时使用的输入控制端子并不多。
为了节省接线端子和减小体积，变频器只提供一定数量的“可编程控制输入端〞，也称为“多功能输入端子〞。
其具体功能虽然在出厂时也进展了设置，但并不固定，用户可以根据需要进展预置。
常见的可编程功能如多档转速控制、多档加/减速时间控制、升速/降速控制等;例如，艾默生TD3000系列变频器的多功能输入端子有8个(X1～X8)。
而可以预置的功能有33种;安川CIMR－G7A变频器的多功能输入端子有10个(S3～S12)，而可以预置的功能多达78种。
2 常用输入控制端的应用举例2.1 升速、减速功能(1) 功能含义变频器的外接开关量输入端子中，通过功能预置，可以使其中两个输入端具有升速和降速功能，称之为“升、降速(UP DOWN)控制端〞。
变频器参数设置（一）
变频器的设定参数较多，每个参数均有一定的选择范围，使用中常常遇到因个别参数设置不当，导致变频器不能正常工作的现象，因此，必须对相关的参数进行正确的设定。
1 、控制方式：
即速度控制、转距控制、PID 控制或其他方式。
采取控制方式后，一般要根据控制精度进行静态或动态辨识。
2 、最低运行频率：
即电机运行的最小转速，电机在低转速下运行时，其散热性能很差，电机长时间运行在低转速下，会导致电机烧毁。
而且低速时，其电缆中的电流也会增大，也会导致电缆发热。
3 、最高运行频率：
一般的变频器最大频率到60Hz ，有的甚至到400 Hz ，高频率将使电机高速运转，这对普通电机来说，其轴承不能长时间的超额定转速运行，电机的转子是否能承受这样的离心力。
4 、载波频率：
载波频率设置的越高其高次谐波分量越大，这和电缆的长度，电机发热，电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。
5 、电机参数：
变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。
6 、跳频：
在某个频率点上，有可能会发生共振现象，特别在整个装置比较高时；在控制压缩机时，要避免压缩机的喘振点。
变频器参数设置（二）
变频器功能参数很多，一般都有数十甚至上百个参数供用户选择。
实际应用中，没必要对每一参数都进行设置和调试，多数只要采用出厂设定值即可。
一、加减速时间
加速时间就是输出频率从0 上升到最大频率所需时间，减速时间是指从最大频率下降到0 所需时间。
通常用频率设定信号上升、下降来确定加减速时间。
在电动机加速时须限制频率
设定的上升率以防止过电流，减速时则限制下降率以防止过电压。
加速时间设定要求：将加速电流限制在变频器过电流容量以下，不使过流失速而引起变频器跳闸；减速时间设定要点是：防止平滑电路电压过大，不使再生过压失速而使变频器跳闸。
加减速时间可根据负载计算出来，但在调试中常采取按负载和经验先设定较长加减速时间，通过起、停电动机观察有无过电流、过电压报警；然后将加减速设定时间逐渐缩短，以运转中不发生报警为原则，重复操作几次，便可确定出最佳加减速时间。
二、转矩提升
又叫转矩补偿，是为补偿因电动机定子绕组电阻所引起的低速时转矩降低，而把低频率范围f/V 增大的方法。
设定为自动时，可使加速时的电压自动提升以补偿起动转矩，使电动机加速顺利进行。
如采用手动补偿时，根据负载特性，尤其是负载的起动特性，通过试验可选出较佳曲线。
对于变转矩负载，如选择不当会出现低速时的输出电压过高，而浪费电能的现象，甚至还会出现电动机带负载起动时电流大，而转速上不去的现象。
三、电子热过载保护
本功能为保护电动机过热而设置，它是变频器内CPU 根据运转电流值和频率计算出电动机的温升，从而进行过热保护。
本功能只适用于“一拖一”场合，而在“一拖多”时，则应在各台电动机上加装热继电器。
电子热保护设定值(%)=[ 电动机额定电流(A)/ 变频器额定输出电流(A)]×100% 。
四、频率限制
即变频器输出频率的上、下限幅值。
频率限制是为防止误操作或外接频率设定信号源出故障，而引起输出频率的过高或过低，以防损坏设备的一种保护功能。
在应用中按实际情况设定即可。
此功能还可作限速使用，如有的皮带输送机，由于输送物料不太多，为减少机械和皮带的磨损，可采用变频器驱动，并将变频器上限频率设定为某一频率值，这样就可使皮带输送机运行在一个固定、较低的工作速度上。
五、偏置频率
有的又叫偏差频率或频率偏差设定。
其用途是当频率由外部模拟信号( 电压或电流) 进行设定时，可用此功能调整频率设定信号最低时输出频率的高低，如图 1 。
有的变频器当频率设定信号为0% 时，偏差值可作用在0 ～fmax 范围内，有的变频器( 如明电舍、三垦) 还可对偏置极性进行设定。
如在调试中当频率设定信号为0% 时，变频器输出频率不为0Hz ，而为xHz ，则此时将偏置频率设定为负的xHz 即可使变频器输出频率为0Hz 。
六、频率设定信号增益
此功能仅在用外部模拟信号设定频率时才有效。
它是用来弥补外部设定信号电压与变频器内电压(+10v) 的不一致问题；同时方便模拟设定信号电压的选择，设定时，当模拟输入信号
为最大时( 如10v 、5v 或20mA) ，求出可输出f/V 图形的频率百分数并以此为参数进行设定即可；如外部设定信号为0 ～5v 时，若变频器输出频率为0 ～50Hz ，则将增益信号设定为200% 即可。
七、转矩限制
可分为驱动转矩限制和制动转矩限制两种。
它是根据变频器输出电压和电流值，经CPU 进行转矩计算，其可对加减速和恒速运行时的冲击负载恢复特性有显著改善。
转矩限制功能可实现自动加速和减速控制。
假设加减速时间小于负载惯量时间时，也能保证电动机按照转矩设定值自动加速和减速。
驱动转矩功能提供了强大的起动转矩，在稳态运转时，转矩功能将控制电动机转差，而将电动机转矩限制在最大设定值内，当负载转矩突然增大时，甚至在加速时间设定过短时，也不会引起变频器跳闸。
在加速时间设定过短时，电动机转矩也不会超过最大设定值。
驱动转矩大对起动有利，以设置为80 ～100% 较妥。
制动转矩设定数值越小，其制动力越大，适合急加减速的场合，如制动转矩设定数值设置过大会出现过压报警现象。
如制动转矩设定为0% ，可使加到主电容器的再生总量接近于0 ，从而使电动机在减速时，不使用制动电阻也能减速至停转而不会跳闸。
但在有的负载上，如制动转矩设定为0% 时，减速时会出现短暂空转现象，造成变频器反复起动，电流大幅度波动，严重时会使变频器跳闸，应引起注意。
八、加减速模式选择
又叫加减速曲线选择。
一般变频器有线性、非线性和S 三种曲线，通常大多选择线性曲线；非线性曲线适用于变转矩负载，如风机等；S 曲线适用于恒转矩负载，其加减速变化较为缓慢。
设定时可根据负载转矩特性，选择相应曲线，但也有例外，笔者在调试一台锅炉引风机的变频器时，先将加减速曲线选择非线性曲线，一起动运转变频器就跳闸，调整改变许多参数无效果，后改为S 曲线后就正常了。
究其原因是：起动前引风机由于烟道烟气流动而自行转动，且反转而成为负向负载，这样选取了S 曲线，使刚起动时的频率上升速度较慢，从而避免了变频器跳闸的发生，当然这是针对没有起动直流制动功能的变频器所采用的方法。
九、转矩矢量控制
矢量控制是基于理论上认为：异步电动机与直流电动机具有相同的转矩产生机理。
矢量控制方式就是将定子电流分解成规定的磁场电流和转矩电流，分别进行控制，同时将两者合成后的定子电流输出给电动机。
因此，从原理上可得到与直流电动机相同的控制性能。
采用转矩矢量控制功能，电动机在各种运行条件下都能输出最大转矩，尤其是电动机在低速运行区域。
现在的变频器几乎都采用无反馈矢量控制，由于变频器能根据负载电流大小和相位进行转差补偿，使电动机具有很硬的力学特性，对于多数场合已能满足要求，不需在变频器的外部设置速度反馈电路。
这一功能的设定，可根据实际情况在有效和无效中选择一项即可。
与之有关的功能是转差补偿控制，其作用是为补偿由负载波动而引起的速度偏差，可加上对应于负载电流的转差频率。
这一功能主要用于定位控制。
十、节能控制
风机、水泵都属于减转矩负载，即随着转速的下降，负载转矩与转速的平方成比例减小，而具有节能控制功能的变频器设计有专用V/f 模式，这种模式可改善电动机和变频器的效率，其可根据负载电流自动降低变频器输出电压，从而达到节能目的，可根据具体情况设置为有效或无效。
要说明的是，九、十这两个参数是很先进的，但有一些用户在设备改造中，根本无法启用这两个参数，即启用后变频器跳闸频繁，停用后一切正常。
究其原因有：
(1) 原用电动机参数与变频器要求配用的电动机参数相差太大。
(2) 对设定参数功能了解不够，如节能控制功能只能用于V/f 控制方式中，不能用于矢量控制方式中。
(3) 启用了矢量控制方式，但没有进行电动机参数的手动设定和自动读取工作，或读取方法不当。
