变频器的加减速功能

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1、2010年第31卷第1期变频器的加减速功能王超(中铁大桥局机械租赁分公司，武汉430050)摘要：介绍了变频器中的加、减速时间，加、减速方式的相关功能。关键词：加速时间；减速时间；加速方式；减速方式AccelerationandDecelerationFunctionofFrequencyConverter。WANGChao(MachineryLeasingBranchCompany，ChinaZhongtieMajorBridgeEngineeringGroupCoLtd，Wuhan430050，China)Abstract：Thispaperintroducedthefunct

2、ionofaccelerationtime，decelerationtime，accelerationpattern，decelerationpatternoffrequencyconverter．Keywords：accelerationtime；decelerationtime；accelerationpattern；decelerationpattern1加、减速的时间与方式1．1基础概念1．1．1工频起动和变频起动电动机从较低转速升至较高转速的过程称为加速过程，加速过程的极限状态便是电动机的起动。1)工频起动这里所说的工频起动，是指电动机直接接上工频电源时的起动，也叫直接起

3、动或全压起动，如图1(a)所示。KMls50玑380Dl-N0(a)起动电路(b)频率与电压(c)起动电流图1工频起动在接通电源瞬间，电源频率为额定频率(50Hz)，如图l(b)的上部所示。以4极电动机为例，同120步转速高达1500r／rain。电源电压为额定电压(380V)，如图1(b)的下部所示。由予转子绕组与旋转磁场的相对速度很高，故转子电动势和电流都很大，从而定子电流也很大，可达额定电流的(4--7)倍，如图1(c)所示。工频起动存在的主要问题有：起动电流大。当电动机的容量较大时，其起动电流将对电网产生干扰。对生产机械的冲击很大，影响机械的使用寿命。2)变频起动采用变频调

4、速的电路如图2(a)所示，起动过程的特点有：频率从最低频率(通常是0Hz)按预置的加速时间逐渐上升，如图2(b)的上部所示。仍以4极电动机为例，假设在接通电源瞬间，将起动频率降至0．5Hz。则同步转速只有15r／min，转子绕组与旋转磁场的相对速度只有工频起动时的百分之一。电动机的输入电压也从最低电压开始逐渐上升，如图2(b)的下部所示。转子绕组与旋转磁场的相对速度很低，故起动瞬间的冲击电流很小。同时，可通过逐渐增大频率以减缓起动过程，如在整个起动过程中，使同步转速2010年第31卷第1期no与转子转速竹M间的转差△，z限制在一定范围内，则起动电流也将限制在一定范围内，如图2(c)

5、所示。(a)起动电路

6、-、Dt(c)起动电流图2变频起动另一方面，也减小了起动过程中的动态转矩，加速过程将能保持平稳，减小了对生产机械的冲击。1．1．2加速过程中的主要矛盾1)加速过程中电动机的状态假设变频器的输出频率从厂Xl上升至&，如图3(b)所示。图3(a)所示是电动机在频率为．厂X】时稳定运行的状态，图3(c)所示是加速过程中电动机的状态。比较图3(a)和图3(c)可以看出：当频率．氏上升时，同步转速咒。随即也上升，但电动机转子的转速nM因为有惯性而不能立即跟上。结果是转差△n增大了，导体内的感应电动势和感应电流也增大。2)加速过程的主要矛盾加速过程中，必须处理好加速的快慢

7、与拖动系统惯性之间的矛盾。一方面，在生产实践中，拖动系统的加速过程属于不进行生产的过渡过程，从提高生产率的角度出发，加速过程应该越短越好。另一方面，由于拖动系统存在着惯性，频率上升得太快了，电动机转子的转速，zM将跟不上同步转速的上升，转差△，z增大，引起加速电流的增大，甚至可能超过一定限值而导致变频器跳闸。所以，加速过程必须解决好的主要问题是：在防止加速电流过大的前提下，尽可能地缩短加速过程。1．1．3变频调速系统的减速1)减速过程中的电动机状态电动机从较高转速降至较低转速的过程稔为减速过程。在变频调速系统中，是通过降低变频器的输出频率来实现减速的，如图4(b)所示。图中，电动机

8、的转速从犯1下降至咒2(变频器的输出频率从厂X1下降至危)的过程即为减速过程。nltqn2rnl^。∑／／／’S(a)加速前状态q(a)减速前状态△(b)加速过程图3加速过程N3(c)加速中状态。}．An(b)减速过程(c)减速中状态图4减速过程当频率刚下降的瞬间，旋转磁场的转速(同步转N)立eP下降，但由于拖动系统具有惯性的缘故，电动机转子的转速不可能立即下降。于是，转子的转速超过了同步转速，转子绕组切割磁场的方向和原来相反了。从而，转子绕组中感应电动势和感应电流的