0前言變頻器在生產過程中正得到越來越廣泛的應用。變頻器的參數種類不少，雖然生產廠家的使用說明書也簡要說明了一些參數的含義，但對于如何設置參數及設置參數的原理卻未詳細說明。因此，如何適當地設置變頻器的各個參數，是擺在用戶面前的重要問題。參數設置得合理、恰當，能夠很好地改善電機的起動和運行性能。反之，則有可能對電機的起動和運行性能造成不良影響。在變頻器的多個參數中，有些參數的設置是沒有多大選擇余地的，如頻率控制方式、額定電壓、電機極數等而另外一些參數卻具有較大的選擇余地，如加速時間、減速時間、偏置頻率、轉矩提升、加速/減速曲線類型等。這部分參數的選擇對電機的起動和運行性能具有重大的影響?，F以日本富士的G9S系列變頻器為例，說明部分參數的設置對電機起動和運行性能的影響及合理設置方法。

　　轉矩提升功能的作用及參數的合理設定當變頻器采用U/f恒定控制方式時，存在的主要問題是電機低速運行性能較差。由電動機的T型等效電路可知，電動機定子的感應電動勢為：式中：K???電動機繞組系數Υ???每極磁通???電源頻率???電動機繞組匝數。

　　而電動機端電壓和感應電動勢的關系式為：式中：R???定子繞組的電阻???定子繞組的漏抗???定子電流。

　　當電動機在額定條件下運行時，電動機定子電阻和漏電抗的壓降較小，電動機端電壓和感應電動勢近似相等。而在低速狀態下，電動機定子電阻壓降所占比重增大，已不能忽略。此時若仍然按U/f恒定方式控制，已不能保持E/f為恒定，不能維持電動機的磁通恒定。電機磁通的減小，必然導致電機的電磁轉矩減小。對于較大的恒轉矩負荷，若配套的變頻拖動系統的裕量不夠大，則可能導致系統起動困難或起動不了。G9S系列變頻器提供的轉矩提升功能就是為解決這一問題而設置的。轉矩提升功能的實質如下。

　?。?）在電機低速運行時，采用補償端電壓的方法，適當提升端電壓U 1，以補償定子電阻壓降從而保持E/f為恒定來提升低速時的轉矩特性。

　?。?）電機在額定頻率以下運行時，根據負載性質的情況，對電機的端電壓進行補償而得到相應的E/合理設置變頻器參數改善電機起動和運行性能龍小燕（江西銅業公司德興銅礦，江西德興334224）根據變頻器設置參數的原理，通過理論分析和生產實踐，闡述了變頻器部分參數設置的涵義及其對電機運行性能的影響，為改善電機的起動和運行性能，提出了合理設置變頻器部分參數的方法，對變頻器的使用和維護具有借鑒和參考作用。

　　變頻器參數設置電機運行性能中國鎢業在圖1所示的手動轉矩提升的三種類型中，類型1適合于風機、泵等平方轉矩負載。風機、泵類負載的轉矩特性是：空氣或液體在一定的速度范圍內所產生的阻力大致與轉速的2次方成正比。隨著轉速的增加，負載轉矩按轉速的2次方增加。在類型1的輸出頻率和輸出電壓的關系曲線中：低速段的U/ f較小，電機產生的電磁轉矩也較小隨著轉速的升高， U/f相應地增大，電機產生的電磁轉矩也增大，且整條曲線呈現的函數關系U=f（f）近似為2次方的關系，與負載的轉矩特性相吻合。類型2適合于比例轉矩負載。類型3適合于恒轉矩負載如皮帶運輸機、提升機等。恒轉矩負載的負載特性就是在整個頻率段，負載的轉矩基本維持不變。在類型3的輸出頻率和輸出電壓的關系曲線中：U/f為線性關系，是一恒定值。因而電機產生的電磁轉矩也保持恒定，與負載的轉矩特性相吻合。

　　在設置變頻器的轉矩提升功能時，為使電機合理運行，在頻率為0時，輸出電壓應為某一確定的大于零的值，如圖1中的A點。A點選取的合理與否對電機的運行影響很大。例如，對于類型3的輸出頻率和輸出電壓關系曲線來說， A點的選取直接影響到的斜率，從而影響勵磁磁通的大小和電磁轉矩。如果A點選擇過高，可能導致過勵磁而使勵磁回路飽和，系統效率降低，電機容易發熱。如果A點選擇偏低，將導致低頻時電機轉矩變小。某廠有一臺鐵板給礦機采用富士變頻器進行調速控制給礦量，在設置轉矩提升（功能碼07）參數時，先采用工廠缺省值即設置轉矩提升為0 .0.運行期間發現給礦機有時起動不了，而在加裝變頻器之前的恒速控制方式時從未出現該現象。分析原因可能是由于采用變頻調速后，轉矩提升參數按工廠缺省值設置導致電機起動轉矩降低接近負載靜轉矩，電機有時無法克服負載靜轉矩而造成起動失敗。根據鐵板給礦機屬于恒轉矩負載特點，后采用類型3的轉矩提升特性。經反復試驗，比較后確定設置功能碼07為8.0，提高了電機的起動轉矩，解決了有時起動失敗的故障。對于大馬拉小車的驅動方式，按工廠缺省值設置轉矩提升參數一般來說也不會出現上述故障。

　　但對于驅動電機及變頻器相對負載裕量較小的驅動系統來說，就必需合理選擇轉矩提升參數。

　　2加速時間和減速時間的選擇加速時間和減速時間選擇的合理與否對電機的起動和停止運行及調速系統的響應速度都有重大的影響。電機和生產機械及傳動裝置組成的機械運動系統的運行規律可由以下的運動方程來描述：也可以寫成：式中：T???拖動轉矩???阻轉矩???飛輪矩。

　　由該運動方程可知：電機的電磁轉矩由負載的靜轉矩和加速轉矩共同決定。在靜轉矩一定的情況下，若加速時間短，則電磁轉矩大，相應地變頻器的驅動電流也大。加速時間設置的約束是將電流限制在過電流范圍內，不應使過電流保護裝置動作。電機在減速運轉期間，變頻器將處于再生發電制動狀曲線并以此獲得相應的轉矩特性。

　　G9S系列變頻器提供了自動轉矩提升和手動轉矩提升兩種方式供用戶選擇。圖1是手動轉矩提升的三種類型。

　　龍小燕：合理設置變頻器參數改善電機起動和運行性能中國鎢業態。傳動系統中所儲存的機械能轉換為電能并通過逆變器的6個回饋二極管將電能回饋到直流側。此時的逆變器處于整流狀態?；仞伒碾娔軐е轮虚g回路的儲能電容器兩端電壓上升。當電機的制動時間較短時，電容器端電壓升得過高，則造成變頻器的制動過電壓保護功能動作而引起跳閘。因此，減速時間設置的約束是防止直流回路電壓過高，不應使過電壓保護裝置動作。選擇較短的加速時間和減速時間，可縮短起動和停止時間并加快系統的響應速度。但是，如選擇的加速時間太短，可能引起過電流跳閘如選擇的減速時間太短，頻率下降太快，電機會進入再生制動狀態，可能發生過電壓跳閘現象。由以上的分析可知，加速/減速時間的選擇與電機所帶的負載大小和飛輪力矩GD有關。選擇加速/減速時間的方法有兩種：一種是通過實驗的方法，在滿足工藝流程要求的條件下，以變頻器不發生跳閘為依據進行設置。在試驗時應該注意，不僅要試驗從零速加速到比較大速度及從比較大速度減速到零速的情況，還需試驗動態加減速時的情況另一種是通過計算的方法來進行加速/減速時間的設置。

　　下面著重介紹通過計算的參數設置方法。圖2是用于計算加速/減速時間的示意圖。

　　計算加速/減速時間的公式為：減速時間：t式中：J???電機的慣量???負載慣量n???額定轉速???電機的驅動轉矩（T???電機制動轉矩（T？動態制動功率/電機功率）???負載轉矩。

　　某廠的砂泵采用變頻調速。由于工藝上的原因，如設置加速時間較長導致礦漿在開車時溢出泵池，原來將加速時間設置為3s ，減速時間設置為20s.這樣雖然滿足了工藝上的要求，但給系統的穩定運行留下了隱患，系統經常出現起動或運行時過電流跳閘的現象。分析原因可能是由于設置的加速時間過短，導致起動加速時或運行中由低速區向高速區加速時引起變頻器過流故障而跳閘。后將加速時間設置為15s而解決了這一問題。

　　3直流制動功能及其參數選擇G9S系列變頻器提供了直流制動功能。當變頻器向電機的定子通直流電時，電機便處于能耗制動狀態。在這種情況下，變頻器的輸出頻率為零，即輸出直流電壓。電機的磁場不再是旋轉磁場，是由轉動的轉子切割靜止磁場而產生制動轉矩。電機儲存的動能轉換為電能消耗在電機的轉子回路中。這種變頻器輸出直流的制動方式即為直流制動（DC制動）。G9S系列變頻器的功能碼17、18、19用于設定直流制動功能。圖3是直流制動功能的參數示意圖。

　　直流制動功能的參數設置主要是設置直流制動的起始頻率、制動電壓U和制動時間t通常情況下，直流制動的起始頻率f不宜設置得太高。若設置得太高，由于此時轉子電流的頻率和幅值都很高，且直流制動是一種能耗制動工作方式，系統所儲存的機械能都將轉化為電能且損耗掉，比較終導致電機發熱嚴重。而且，直流制動的制動時間t的長度是有限制的，若經過直流制動過程后電機仍然未能停下，電機可能會進入自由停車的滑行狀態。再者，由電機的轉矩特性曲線可知：當轉差率很小時，電機的電磁轉矩也較小。這樣，在較高的起始頻率下，所得到的制動轉矩并不太大。直流制動的起始頻率也不宜設置得太低。因為設置得太低，電機經歷的再生發電制動過程過長，直流制動將失去意義。

　　制動電壓U的設置時需考慮的限制因素是：必須使變頻器在進入直流制動狀態后的輸出電流被限制在允許的范圍內。制動電壓U越大，則制動轉矩越大。

　　制動時間t的設置時需考慮的限制因素是：旋轉系統的GD、生產機械的靜阻力轉矩和變頻器的制動電壓U共同決定了電機由起始頻率所對應轉速減速到零所用的時間。設置制動時間t時，不應使t小于電機由起始頻率所對應轉速減速到零所用的時間。否則，電機在經歷了直流制動后，又會進入自由停車狀態。

　　4跳變頻率的意義及設置電機拖動控制系統存在固有頻率，當外部驅動能量的振蕩頻率與拖動系統的固有頻率相同時，拖動控制系統將發生共振現象。共振的結果是：機械振幅加大，變頻器過電流保護或引起系統跳閘。另一種振蕩純粹由電氣電路引起，如由功率開關管的死區控制時間、中間直流回路電容電壓的波動及電機滯后電流的影響等因素引起。振蕩現象容易在以下情況下發生：①輕負載或沒有負載。②系統的機械慣量較小。③變頻器的載波頻率高。④電機與負載的連接松動。振蕩現象一般發生在某些頻率范圍內，為避免振蕩現象發生，通用的變頻器均提供了跳變頻率供用戶設置，用以避開那些振蕩頻率。G9S系列變頻器提供了三組跳變頻率供用戶設置。跳變頻率的寬度是以設定值為中心，上下各占50.跳變頻率的設置主要是通過試驗的方法進行。

　　5結語目前，變頻器已經在各個行業得到了廣泛的推廣和應用，如何更好、更合理地使用變頻器是變頻器使用和維護人員必須了解和掌握的。各個變頻器廠家所提供的說明書只提供了各個功能碼的設置選擇項，而對各選擇項的功能和意義卻未作出詳細的說明，使用戶不能盡可能合理地設置各項參數，對變頻控制系統的運行造成一些不利的影響。通過對上述部分較難理解的參數設置項進行分析與實踐，更加合理地設置變頻器的參數，改善了電機起動和運行性能。

　　龍小燕：合理設置變頻器參數改善電機起動和運行性能