1、變頻器的啟動(dòng)制動(dòng)方式變頻器技術(shù)與應(yīng)用變頻器應(yīng)用技術(shù) 變頻器的啟動(dòng)制動(dòng)方式1.啟動(dòng)運(yùn)行方式從啟動(dòng)頻率啟動(dòng) 起動(dòng)頻率是指變頻器起動(dòng)時(shí)的初始頻率，如圖所示的fs，它不受變頻器下限頻率的限制；起動(dòng)頻率保持時(shí)間是指變頻器在起動(dòng)過(guò)程中，在起動(dòng)頻率下保持運(yùn)行的時(shí)間，如圖中的t1。圖2.37 啟動(dòng)頻率與啟動(dòng)保持時(shí)間示意變頻器應(yīng)用技術(shù)先制動(dòng)再啟動(dòng) 本起動(dòng)方式是指先對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)施直流制動(dòng)，然后再按照方式（1）進(jìn)行起動(dòng)。該方式適用于變頻器停機(jī)狀態(tài)時(shí)電動(dòng)機(jī)有正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)現(xiàn)象的小慣性負(fù)載，對(duì)于高速運(yùn)轉(zhuǎn)大慣性負(fù)載則不適合。 如圖所示為先制動(dòng)再起動(dòng)的功能示意，起動(dòng)前先在電動(dòng)機(jī)的定子繞組內(nèi)通入直流電流，以保證電動(dòng)機(jī)在零速的狀態(tài)下

2、開(kāi)始起動(dòng)。圖2.38 先制動(dòng)再啟動(dòng)功能示意變頻器應(yīng)用技術(shù)轉(zhuǎn)速跟蹤再啟動(dòng) 在這種方式下，變頻器能自動(dòng)跟蹤電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和方向，對(duì)旋轉(zhuǎn)中的電動(dòng)機(jī)實(shí)施平滑無(wú)沖擊起動(dòng)，因此變頻器的起動(dòng)有一個(gè)相對(duì)緩慢的時(shí)間用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和方向，如圖所示。該方式適用于變頻器停機(jī)狀態(tài)時(shí)電動(dòng)機(jī)有正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)現(xiàn)象的大慣性負(fù)載瞬時(shí)停電再起動(dòng)。變頻器應(yīng)用技術(shù)2. 加減速方式a、直線加減速 b、S曲線加減速 c、半S形加減速方式圖2.40 加、減速方式變頻器應(yīng)用技術(shù)直線加減速 變頻器的輸出頻率按照恒定斜率遞增或遞減。變頻器的輸出頻率隨時(shí)間成正比地上升,大多數(shù)負(fù)載都可以選用直線加、減速方式。如圖 (a)所示。加速時(shí)間為t1、減速時(shí)間

3、為t2。變頻器應(yīng)用技術(shù) 人們將S曲線劃分為3個(gè)階段的時(shí)間,S曲線起始段時(shí)間如圖 (b)中所示,這里輸出頻率變化的斜率從零逐漸遞增;S曲線上升段時(shí)間如圖 (b)中所示,這里輸出頻率變化的斜率恒定;S曲線結(jié)束段時(shí)間如圖 (b)中所示,這里輸出頻率變化的斜率逐漸遞減到零。將每個(gè)階段時(shí)間按百分比分配,就可以得到一條完整的S曲線。因此,只需要知道3個(gè)時(shí)間段中的任意兩個(gè),就可以得到完整的S曲線,因此在某些變頻器只定義了起始段和上升段,而有些變頻器則定義兩頭起始段和結(jié)束段。S曲線加減速變頻器應(yīng)用技術(shù) 它是S曲線加減速的衍生方式，即S曲線加減速在加速的起始段或結(jié)束段，按線性方式加速；而在結(jié)束段或起始段，按S形

4、方式加速。因此，半S形加減速方式要么只有，要么只有，其余均為線性，如后者主要用于如風(fēng)機(jī)一類具有較大慣性的二次方律負(fù)載中，由于低速時(shí)負(fù)荷較輕，故可按線性方式加速，以縮短加速過(guò)程; 高速時(shí)負(fù)荷較重，加速過(guò)程應(yīng)減緩，以減小加速電流；前者主要用于慣性較大的負(fù)載其他其他還有如倒L形加減速方式、U型加減速方式等，具體可以參看變頻器說(shuō)明書(shū)。 半S形加減速方式變頻器應(yīng)用技術(shù)3. 停機(jī)方式變頻器接收到停機(jī)命令后從運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)入到停機(jī)狀態(tài)，通常有以下幾種方式：a. 減速停機(jī)變頻器接到停機(jī)命令后，按照減速時(shí)間逐步減少輸出頻率，頻率降為零后停機(jī)。該方式適用于大部分負(fù)載的停機(jī)。b. 自由停車變頻器接到停機(jī)命令后，立即中止

5、輸出，負(fù)載按照機(jī)械慣性自由停止。變頻器通過(guò)停止輸出來(lái)停機(jī), 這時(shí), 電動(dòng)機(jī)的電源被切斷, 拖動(dòng)系統(tǒng)處于自由制動(dòng)狀態(tài)。由于停機(jī)時(shí)間的長(zhǎng)短由拖動(dòng)系統(tǒng)的慣性決定, 故也稱為慣性停機(jī)。c. 帶時(shí)間限制的自由停車變頻器接到停機(jī)命令后，切斷變頻器輸出，負(fù)載自由滑行停止。這時(shí)，在運(yùn)行待機(jī)時(shí)間T內(nèi)，可忽略運(yùn)行指令。運(yùn)行待機(jī)時(shí)間T，由停機(jī)指令輸入時(shí)的輸出頻率和減速時(shí)間決定。d. 減速停機(jī)加上直流制動(dòng)變頻器接到停機(jī)命令后，按照減速時(shí)間逐步降低輸出頻率，當(dāng)頻率降至停機(jī)制動(dòng)起始頻率時(shí)，開(kāi)始直流制動(dòng)至完全停機(jī)。 變頻器應(yīng)用技術(shù) 直流制動(dòng)是在電動(dòng)機(jī)定子中通入直流電流,以產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)停車后會(huì)產(chǎn)生一定的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩,

6、所以直流制動(dòng)可在一定程度上替代機(jī)械制動(dòng);但由于設(shè)備及電動(dòng)機(jī)自身的機(jī)械能只能消耗在電動(dòng)機(jī)內(nèi)。d. 減速停機(jī)加上直流制動(dòng)圖2.41 減速停車加直流制動(dòng)變頻器應(yīng)用技術(shù)4.能耗制動(dòng)和回饋制動(dòng)方式 在實(shí)際應(yīng)用中,由于大多通用變頻器都采用電壓源的控制方式,其中間直流環(huán)節(jié)有大電容鉗制著電壓,使之不能迅速反向,另外交直回路又通常采用不可控整流橋,不能使電流反向,因此要實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)和四象限運(yùn)行就比較困難。變頻器應(yīng)用技術(shù)電阻能耗制動(dòng) 電阻能耗制動(dòng)采用的方法是在變頻器直流側(cè)加放電阻單元組件,將再生電能消耗在功率電阻上來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。這是一種處理再生能量的最直接的辦法,它是將再生能量通過(guò)專門(mén)的能耗制動(dòng)電路消耗在電阻上,轉(zhuǎn)

7、化為熱能,如圖所示。變頻器應(yīng)用技術(shù)電阻能耗制動(dòng)圖2.44 三菱A700系列變頻器的制動(dòng)單元與制動(dòng)電阻連接示意變頻器應(yīng)用技術(shù)回饋制動(dòng) 在減速期間，產(chǎn)生的功率如果不通過(guò)熱消耗（或電阻能耗制動(dòng)）的方法消耗掉，而是把能量返回送到變頻器電源側(cè)的方法叫做功率返回再生方法，這種制動(dòng)方式稱為“回饋制動(dòng)”。在實(shí)際中，由于普通的變頻器并不具有這種功能，而是需要額外的能量回饋單元選件或者專用四象限變頻器。能量回饋單元的工作原理是把變頻器直流環(huán)節(jié)的電能，變換成一個(gè)和電網(wǎng)電源同步同相位的交流正弦波，把電能反饋回電網(wǎng)，再生利用。 變頻器應(yīng)用技術(shù)回饋制動(dòng)制動(dòng)特點(diǎn)：（1）廣泛應(yīng)用于PWM交流傳動(dòng)的能量回饋制動(dòng)場(chǎng)合，節(jié)能運(yùn)行效率高；（2）不產(chǎn)生任何異常的高次諧波電流成分，綠色環(huán)保；（3）功率因數(shù)1；（4）多電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中，每一單機(jī)的再生能量可以得到充分利用；（5）節(jié)省投資，易于