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[变频与PLC] 变频器的“偏置频率”和“频率增益”参数及设定方法
发表于:2018/7/23 14:36:21
标签(TAG):变频器 偏置频率 频率增益 设定

近日有网友在本论坛上问:变频器的偏置频率和频率增益这两个参数的问题。当变频器的频率给定信号采用外部模拟信号时,大多也会遇到使用这两个参数,为此,特作一介绍。

1.先说说变频器的频率给定线

    用模拟信号进行变频器频率给定时,给定信号与对应的给定频率之间的关系曲线,称为频率给定线。通俗的说,频率给定线,就是输入变频器的给定信号大、小与变频器输出频率高、低之间的对应关系曲线。

    在给定信号从0增加至最大值的过程中(如4~20mA),给定频率fX线性的从0增大至最大频率的频率给定线就是基本频率给定线。如给定信号I=4~20mA, 要求对应的频率为0~50Hz,如图1所示。

     图1 变频器的基本频率给定线

在变频器应用中会遇到要求的频率给定线与基本频率线不一致,如设备要求的最低频率不是0Hz,最高频率也可能不是额定频率,这就要对频率给定线进行调整,以满足生产的要求。从图1知频率给定线是一条直线,所以调整就是改变频率给定线的起点和终点,这就涉及到“偏置频率”和“频率增益”两个参数的设定。

2.什么是偏置频率

    偏置频率又称为偏差频率、频率偏差,如图1 中,当给定信号=0时(4 mA)对应的频率称为偏置频率。其用途是当变频器的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2所示。

         图2   偏置频率

有的变频器把频率设定信号为“0”时的对应频率称为偏置频率。即偏差值可作用在0~f max范围内,有的变频器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,而为任一频率值,则此时将偏置频率设定为负值,即可使变频器输出频率为0Hz。偏置频率大多用频率值表示,也有用频率百分数表示的。

3.什么是频率增益
  频率增益即频率设定信号增益,也就是最大给定频率与最高频率之比。此功能仅在使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U/f图形的频率百分数,并以此为参数进行设定即

         图 3  频率增益 

如图3所示。如某变频器的电压给定信号端,要求是0~10V对应输出频率为0~50Hz,但外部设定信号只有0~5V时,如要保持变频器输出频率为0~50Hz,则可将频率设定信号增益设定为200%即可。

3.偏置频率及频率增益的设定方法

    例1:某变频器要求频率给定信号为0~5V或4~20mA时,其输出频率为0~50Hz。对于设定信号可以选择的变频器,只需把给定信号设定为0~5V或4~20mA,使0V或4mA对应的频率为0Hz,5V或20mA对应的频率为50Hz就行了。本例的偏置频率就是0Hz或0%。

    例2:某变频器的频率给信号只有0~10V. DC一种。但现场只有1~5V的电压信号给定,这时就要用到偏置频率及频率增益参数,可先画出基本频率给定线Ⅰ,如图4所示。

      图4  偏置频率及频率增益参数的设定示意图

从给定电压VX=1V,fx=0Hz,可确定频率给定线Ⅱ的起点为A,由VX=5V,fx=50Hz,可确定频率给定线Ⅱ的终点为B。从给定线Ⅱ的延长线可知: VX=V对应的频率fx=-12.5Hz,也就是最高频率的-25%。VX=10V对应的频率fx=112.5Hz,为最高频率的225%。则设定时把最高频率设定为50Hz,偏置频率设定为-12.5Hz,频率增益设定为

225%,这样给定信号1~5V电压对应的就是0~50Hz频率了。

   例3:某变频器拖动皮带输送机,采用电位器给定,工艺要求当电位器旋到最大时,变频器的输出频率不能超过25Hz。

通常变频器内部给定信号电压为10V, 按工艺要求就是0~10V对应0~25Hz。由于0V对应0Hz, 其起点仍在原点,所以不用设定偏置频率,只需要设定频率增益,即25/50=50%。

   由于各型变频器的设定参数不尽相同,所以在使用中应参考相应的说明书来选择给定信号,以避免发生不匹配的情况。


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