变频器在满载和部分负载时的效率探讨.docx
变频器在满载和部分负载时的效率探讨在许多应用中,可以通过使用变频器来实现节能。特别是变频器用于驱动平方负载特性的泵和风机时,在非满载的工况可以实现显著的节能。这种类型的系统在很宽的速度范围内产生的损耗非常低,因此效率很高。为了能够量化这些节约,需要研究变频器的损耗和效率与负载和速度的关系。效率定义为输出端提供的有功电功率POut与输入端获取的有功电功率Pln之比。如果考虑输入端的有功电功率PIn比输出端提供的有功电功率POut高出一个与功率损耗P1.相对应的系数,则可应用以下通用公式计算效率:j1.=_PlnPOjP1.1变频器满载时的效率变频器在满载时的效率是根据与变频器的额定电压和额定电流相匹配的电机运行在其标称工作点的数据来计算的。为了计算该额定点的效率n100,必须明确变频器输出端的有功功率POut-100和变频器的功率损耗P1.-100o满载时,在变频器输出端提供的有功电功率POut-100是:分"TOO=后,Ouf-100,ToO*CGS(PAlOl采用脉冲边沿调制方式工作时.,矢量控制模式下的变频器输出电压VOut-100几乎等于输入侧的进线电源电压V1.ineo输出电流IOUt-100是变频器的额定输出电流IoUt-rated,功率因数cos6Mot是电机的功率因数,该电机的额定电压和额定电流与变频器的额定数据相匹配,并在其标称工作点工作。因此,满载时,变频器输出端的有功功率为:Om-100,1.ine,Out-rated,CGS(PMol变频器在满载时的功率损耗P1.-100是变频器装置的特定值,一般都可以在相关的样本或手册中找到。根据输出有功功率POut-100和功率损耗P1.-IO0,变频器在满载时的效率为:R100+匕KO(6噎/-ZCOS化J+00该公式可用于单独计算变频器的满载效率,该效率与进线电压和所连接电机的功率因数有关。如果根据典型功率因数cosMot=0.88(功率范围为100kW至100okW的4极异步电动机)计算变频器的效率,则可获得以下西门子变频器满载时的典型效率值供参考:S120基本整流满载效率典型值为99%S120回馈整流满载效率典型值为98.5%S120有源整流满载效率典型值为97.5%S120逆变单元满载效率典型值为98.5%G130/G150变频器在满载且脉冲频率为出厂设定值时的效率典型值为97.7-98.3%S150有源整流变频器在满载且脉冲频率为出厂设定值时的效率典型值为96-96.5%2变频器非满载时的效率变频器样本或手册中给定的总功率损耗P1.-100是变频器在满载下的最大值,正常情况下,损耗相应会低一些。总功率损耗P1.-100有三个不同的功率损耗分量:固定功率损耗(不考虑负载条件)电流相关的功率损耗(与输出电流成比例)功率相关的功率损耗(与有功输出功率成比例)固定功率损耗P1.const与负载无关:P1.const=kconst*P1.-100固定功率损耗在所有的各类整流、逆变和变频器中都存在,它们包括风扇和风扇变压器的功率损耗,由电容漏电流和平衡电阻中的电流引起的直流母线的功率损耗,以及线路板(印刷电路板)中的功率损耗。电流相关的功率损耗与输出电流IoUt=电机电流IMot成正比,并细分为:a)电流相关的传导损耗P1.-I-CON:p=kP-11.-I-ConnI-Con11-1001Out-rated它们存在于所有的变频器或逆变器中,主要包括逆变器中功率半导体IGBT的导通损耗,与输出电流=电机电流成正比。公式中IoUt/10Ut-rated确定了变频器在部分负载时的输出电流IOut与满载时的额定电流!Out-rated之间的关系。b)电流相关的开关损耗P1.-I-SWitCh:/、fp-raifdJOf-rattd它们存在于所有的变频器或逆变器中,主要包括逆变器中功率半导体IGBT的开关损耗,就像电流相关的传导损耗一样,与输出电流=电机电流成比例。此外,它们还取决于在部分负载时的直流母线电压VDC和脉冲频率fpoVDC-rated是额定或参考的直流母线电压,fp-rated是工厂设定的脉冲频率。公式中IOutlOut-rated确定了变频器在部分质载时的输出电流IOut与满载时的额定电流!Out-rated之间的关系。功率相关的功率损耗与有功输出功率成正比,并细分为:a)功率相关的传导损耗P1.-P-Con:7m-100它们存在于各类整流和所有的变频器中,包括进线侧整流器中功率半导体的传导损耗,并且与有功输出功率成正比。公式中POUt/POut-100确定了变频器在部分负载时的有功输出功率POut与满载时的有功输出功率POut-100之间的关系。Vpc_Vpc-.33DCratedb)功率相关的开关损耗P1.-P-SWitCh:P1.-P-SWttdt=kp&uch,BTooI+他们存在于有源整流及有源整流变频器,包含进线侧整流中功率模块IGBT的开关损耗。并且与功率相关的传导损耗一样,与有功输出功率成正比。此外,它们还取决于部分负载时的直流母线电压VDCoVDC-rated是额定或参考直流母线电压。公式中POut/POut-lOO确定了部分负载时的有功输出功率POut与满载时的有功输出功率POut-100之间的关系。上述方程式中应用的常数,即kconst>kl-Con>kl-SwitchkP-Con和kP-Switch,定义了在满载条件下总功率损耗P1.-100划分为的不同功率损耗分量,这些常数是特定于变频器设备的。部分负载时的总功率损耗P1.对应于所有功率损耗分量的总和,如下所示:P1.=-4wur+I-Ccn+1.-I-Snti+-P-Can+*一2部分负载时的效率11是由总功损耗P1.和有功输出功率POut计算出来的,如下所示:n_Out_Out11PjnPoU/P1.任何部分负载点的功率损耗和效率都可以根据上述方程式计算,只需相对较少的变频器特定常数和部分负载时的少量电气参数,如下所示:变频器特定常数kconst,kl-Con,kl-Switch,kP-Con和kP-Switch变频器满载总功率损耗P1.-100(查询相关样本或手册)脉冲频率fp直流母线电压VDC输出电流Ic)Ut(=电机电流IMot)以额定输出电流IoUt-rated为基准有功输出功率POut以满载时的有功输出功率POut-100为基准以下举例说明如何计算功率损耗或者效率。3基本整流在非满载时的效率举例以西门子S120基本整流B1.M为例,B1.M不考虑进线电抗的总功率损耗包括以下功率损耗分量(回馈整流也一样,有源整流多了一项功率相关的开关损耗):固定功率损耗功率相关的传导损耗则基本整流B1.M的效率公式如下:其中PoUt=VDC*1DC=I.32V1.ine*1DC如果我们现在将功率损耗P1.-100-B1.M替换为满载时的有功电输出功率P_p1一/OO-rI-100-BI.VfrOut-100POuMOO和效率100-B1.MXWi-B1.M根据下式,我们得到了在任意给定部分负载时的效率nB1.M作为有功输出功率比PoutZPout-100的函数11IO-KM*I,3.(*_3+kr-c-aiMj根据该方程,在部分负载范围内的效率仅与常数kconst-B1.M(风冷0.2,水冷0.1)和kP-Con-B1.M(风冷0.8,水冷0.9),以及满载效率Q100-B1.M和有功输出功率比POUt/Pout-100有关。因此一旦确定了B1.M在满载时的效率,就可以使用上述公式在任何给定的部分负载点(即任何有功输出功率值)执行直接分析效率计算。下图显示了风冷和液冷S120基本整流模块在部分负载时的效率。计算基于满载时的典型效率99%0效率表示为B1.M提供给所连接的S120逆变模块的有功输出功率比POUT/POUT-lOO的函数。4逆变单元在非满载时的效率举例以西门子S120逆变单元/电机模块为例,电机模块的总功率P1.-MoMo损耗包括以下功率损耗分量:固定功率损耗电流相关的传导损耗电流相关的开关损耗电机模块的效率nMoMO计算公式如下:二POUt二九1.lfoAfoppprIn1Outrr1.-MoMo其中:POUt=CyOUtIoUtCOSt为了简化计算,我们做如下假设:直流母线电压VDC等于额定或参考直流母线电压VDC-ratedo脉冲频率fP等于出厂设定的脉冲频率fP-ratedo电机仅在低于额定转速的恒定磁通范围内运行。由于在电机的恒定磁通范围内,电机模块的输出电压VOut与电机模块的输出频率fut成正比,因此电机模块的有功输出功率比计算公式如下:fOu1.atTPOVt=6%f%COS0w%1008,71.ine,0ut-ratd,C0SWbf其中fut-rated是在电机模块上运行的电机的额定频率,在该频率下输出电压VOut达到电机的额定电压。在矢量控制模式下工作并利用脉冲边沿调制的驱动器上,这实际上等于线电压Vline。如果我们现在将电机模块在满载时的功率损耗P1.-100-MoMo替换为有功输出电功率POut-100和效率100-MoMo:p_p-11IW)-MoMbrZ-100-AfoAfo-rOut-100rIlOO-MoMo那么我们可以推导出部分负载时电机模块的效率公式如下,他与输出电流比IOUTIOUT-rated和输出频率比fOUT/fOUT-rated是函数关系:根据该公式,在部分负载时的效率仅取决于特定逆变模块常数kconst-MoMo(风冷0.2,水冷0.05),kl-Con-MoMo(风冷0.55,水冷0.65),RI-Switch-MoMo(风冷0.25,水冷0.3),以及满载效率100-MomO,输出电流比IoUT/10UT-rated和输出频率比fOUT/fOUT-ratedo所以一旦确定了S120电机模块的满载效率,就可以使用上述公式在任何给定的部分负载点(即任何输出频率或输出电流)进行直接效率计算。下图显示了用于恒转矩驱动的风冷S120电机模块的部分负载效率。计算基于满载时98.5%的典型效率。效率用两种不同的方式表示。在一个图表中,效率以输出电流为参数表示为输出频率的函数,在第二个图表中,效率以输出频率为参数表示为输出电流的函数。1008070二二i-IgUS/S120MoMo/Constant-torquedrives90【I!1111100%Outputcurrentresp.100%Torque75%Outputcurrentresp,75Torque50%Outputcurrentresp,50%Torque25%Outputcurrentresp,25%TorqueI.I.I.I.I.I.I.102030405060708090100MoMooutputfrequencyresp.motorspeedin%>上图显示了恒转矩驱动的效率特性曲线,他是输出频率比fOut/fOUT-rated(与电机转速比nnrated成正比)的函数。曲线族的参数是输出电流比IOutIOUT-rated,它与电机转矩比MZMrated成正比。701020304050607080901MoMooutputcurrentrespmotortorquein%19080八%U-AOU9G<OWow上图显示了恒转矩驱动效率与输出电流比IOUT/IOUT-rated(与电机转矩比MZMRated成正比)的函数关系的特性曲线。曲线族的参数为输出频率比fOUT/fOUT-rated,他与电机速比n/nrated成正比。5变频器在非满载时的效率举例以西门子G150/G130变频器为例,变频器的总功率损失包含以下分量:固定功率损耗电流相关的传导损耗电流相关的开关损耗功率相关的传导损耗进线电抗器损耗,如果安装的话。为了简化计算,我们做如下假设:公式仅适用于西门子G150/G130风冷变频器。变频器不配置进线电抗器。直流母线电压VDC等于额定或参考直流母线电压VDC-ratedo脉冲频率fP等于出厂设定的脉冲频率fP-ratedo电机仅在低于额定转速的恒定磁通范围内运行。忽略推导过程,我们可以得到如下效率计算公式:0.15+0.65/oo根据该公式,在部分负载时的效率仅取决于G15O/G13O常数kconst(风冷0.15),kl-Con(风冷0.44),kl-Switch(风冷0.21),kP-Con(风冷0.2),以及满载效率11100,输出电流比IOUTIOUT-rated和输出频率比fOUT/fOUT-rated。对于采用G130或G150变频器的驱动,一旦确定满载变频器效率,就可以使用上述公式在任何给定的部分负载点(即任何输出频率或输出电流)进行直接效率计算。恒转矩工况:下图根据上面的公式显示了G130和G150变频器对于恒转矩驱动的部分负载效率。计算基于满载时的典型效率98%。效率用两种不同的方式表示。在第一个图表中,效率以输出电流为参数表示为输出频率的函数,在第二个图表中,效率以输出频率为参数表示为输出电流的函数。1008070102030405060708090100Converteroutputfrequencyresp.motorspeedin%上显示了恒转矩驱动的效率特性曲线,它是输出频率比fout/fout-rated(与电机速度比n/nrated成正比)的函数。曲线族的参数是输出电流比Ioutlout-rated,与电机转矩比MZMrated成正比。Converteroutputcurrentresp.motortorquein%4上显示了恒转矩驱动的效率特性曲线,他是输出电流比IoUT/IOUT-rated(与电机转矩比MZMRated成正比)的函数。曲线族的参数为输出频率比fOUT/fOUT-rated(与电机速比n/nrated成正比)。平方转矩工况在具有平方负载特性mi?的驱动中,电机转矩M与电机速度n之间存在固定关系,因此变频器输出电流比IoUT/IOUTrated与变频器输出频率比fOUT/fOUT-rated之间也存在固定关系,可以推导出如下公式:(七-1eF“皿上回上)下面三个图根据上面三个公式显示了G130和G150变频器对于具有平方负载特性M-n2的驱动器在部分负载时的效率。计算基于满载时的典型效率98%o效率用三种不同的方式表示。在一个图表中,效率表示为输出频率的函数,第二个图表中,效率表示为输出电流的函数,第三个图表中,效率表示为有功输出功率的函数。上图显示了具有平方负载特性驱动的效率特性曲线,该特性曲线是输出频率比fout/fout-rated的函数,该频率比fout/fout-rated与电机速比n/nrated成正比。Converteroutputcurrentresp.motortorquein%上图显示了具有平方负载特性驱动的效率特性曲线,该特性曲线是输出电流比IOUT/10UT-rated的函数,而输出电流比IOUT/10UT-rated与电机转矩比M/Mrated成正比。%WA0u三t>ooPOUT/POUT-lOO的函数,而有功输出功率比POUT/POUT-lOO与电机功率比PZPrated成正比。附参考资料:全载和部分负载能效算法在许多应用中,通过可调速驱动替代传统驱动实现节能。在部分负载运行中,可以通过可调速驱动系统实现显著的节能效果,特别应用于泵和风机类二次平方转矩负载特性。这种类型系统在宽调速范围内产生较低损耗,因此实现节能。为了能够量化这些节省的能量,需要以负载与速度为参量的变频器和电机功率损耗与效率的精确信息。1 .能效的定义效率的定义是输出有功功率与输入有功功率的比。通过功率损耗P1.,效率可表达为:PmPoU户P1.2 .满载的变频器能效变频器的满载能效是指变频器驱动电机在额定工作点。为计算额定工作点的效率,变频器输出有功率及损耗功率必须给出。有功功率的公式为:100=6,100,r100'伊则Sinmiacs变频器在矢量模式下,且在边沿调制模式下的输出电压约等于进线电压。输出电流等于变频器额定电流。COSmotor对应工作于额定工作点的电机的功率因数。所以满载下的变频器输出功率可近似表达为:pout-w3KCOS(P变频器的功率损耗在满载时在设备数据中可以查到变频器满载的能效计算基于有功功率Pout-100和功率损耗算出。Q心.C.(6jZe*J6此公式是以进线电压和所连接电机功率因数为变量,实现在满载状态下的Sinamics变频器能效的计算。在典型的电机功率因数为0.88(功率范围在100kW-100OkW的4极异步电机)下计算满载时的SINAMCS变频器的能效如下:在工厂设置开关频率下G130和G150能效:97.7-98.3%在工厂设置开关频率下S150能效:9696.5%3 .部分负载时变频器的能效下面小节描述一个相对简单的变频器运行在部分负载情况下的计算功率损耗和能效的方法。它需要一些很少的设备数据。此方法可适用于在任何SINAMlCS设备,比如S120模块和GI30、G150o功率总损耗P1.-100有3部分功率损耗组成:(1)固定功率损耗(与负载条件无关)(2)与电流相关的功率损耗(正比于输出电流)(3)与功率相关的功率损耗(正比于有功功率)(1)固定的功率损耗P1.-COnSt与负载无关功率损耗出现在所有的电源模块(B1.M,S1.M,A1.M)以及电机模块和变频器±o固定功率损耗主要由风扇和风扇变压器的功率损耗,直流母线上流过平衡电阻的电流和电容漏电流引起的功率损耗以及电路板的功率损耗组成的。(2)与电流相关的功率损耗正比于输出电流,由下面两部分组成:A.与电流相关的导通功率:忆e=k/oojOutrM此类损耗发生在所有电机模块和变频器中,包括电机侧逆变器中功率半导体(IGBT)的导通损耗,其正比于输出电流(二电机电流)。正比于输出电流。IoUt/lout-rated定义为部分负载电流与满载电流的比。B.与电流相关的开关损耗:yXabW)J.bmJ*CbtfW此类损耗发生在所有电机模块和变频器中,包括电机侧逆变器中功率扁导体(IGBT)的开关损耗,正如与电流相关的导通损耗一样,其正比于输出电流(=电机电流)。此外,部分负载工作点下的脉冲频率和直流母线电压也将决定此类损耗。其中,VDC-rated是额定或给定直流母线电压,fp-rated是工厂设定或给定脉冲频率,IoutIout-rated定义为部分负载电流与满载电流的比。(3)与功率相关的功率损耗正比于输出功率,也有下面两部分组成:A.与功率相关的导通损耗PI-P-Con=P-Cmi'C.-100*万*<r-100此类损耗发生在所有整流模块中,包括进线整流器中的功率半导体的导通损耗,其正比于输出有功功率。PouUPout-100定义为部分负载工作点下的输出有功功率与全载下的输出有功功率之比。IX-rwDCB.与功率相关的功率开关损耗X.r-w此类损耗发生在所有有源整流alm和Sinamcssi50变频器中,包括进线侧整流器中功率扁导体(IGBT)的开关损耗,正如与电流相关的导通损耗一样,其正比于输出电流(=电机电流)。此外,部分负载工作点下的脉冲频率和直流母线电压也将决定此类损耗。其中,VDC-rated是额定或给定直流母线电压,fp-rated是工厂设定或给定脉冲频率Pout/Pout-100定义为部分负载工作点下的输出有功功率与全载下的输出有功功率之比。上面提出的恒定常数即和,在各自的设备数据中可以查到。总的功率损耗就是所有功率损耗的总和:P1.=P1.const+P1.-I-Con+C.-/Swc+P1.P-COn+1.PSwtch能效公式如下:PMPOU户P1.针对公式中的常数以及各种装置的特征曲线可参考选型样本以及工程师手册中给出的值。变频器调试参数设置大多数变频器的产品说明书中都给出了额定电流、可配用电动机功率和额定容量三个主要参数,变频器厂商通常根据本国或本公司生产的标准电动机给出后两项参数,不能确切表达变频器实际的带负载能力,只有额定电流是能反映通用变频器负载能力的关键参数。因此,以电动机的额定电流不超过通用变频器的额定电流为依据是选择变频器容量的基本原则,电动机的额定功率只能作为参考。变频器生产厂商所提供的产品样本,是向用户介绍其产品的杀列型号、功能特点以及性能指标。应该学习掌握并利用所提供的信息进行比较、筛选,选择出最适用的变频器。这些信息应该包括以下的内容:(1)型号。变频器的型号都是生产厂商自定的产品系列名称,无特定意义,一般包括电压级别和标准可适配电动机容量,可作为选择变频器的参考。(2)电压级别。根据各国的工业标准或不同用途,其电压级别也各不相同,选择变频器时首先应该注意其电压级别是否与输入电源和所驱动的电动机的电压级别相适应。通用变频器的电压级别分为200V和400V级两种,用于特殊用途的还有500、600>3000V级等。一般是以适用电压范围给出,例如20OV级给出180220V200x(l±,400V级给出360440V400x(l±等,在这一技术数据中均对电源电压的波动范围作出规定。如果电源电压过高,会对变频器中的部件如整流模块、电解电容、逆变模块、开关电源等造成损害;若电源电压过低,容易引起CPU工作异常,逆变器驱动功率不足,管压降增加,损耗加大而造成逆变模块永久性损坏。因此电压过高、过低对变频器均是有害的。(3)最大适配电动机功率。通用变频器的最大适配电动机功率(kW)殁对应的额定输出电流(八)是以4极普通异步电动机为对象制订的。6极以上电动机和变极电动机等特殊电动机的额定电流大于4极普通异步电动机,因此,在驱动4极以上电动机及特殊电动机时,不能仅依据功率指标选择变频器,要考虑通用变频器的额定输出电流是否满足所选用的电动机的额定电流。(4)额定输出指标。通用变频器的额定输出指标有额定功率,额定输入、输出电压,额定输出电流,额定输出频率和短时过载能力等。其中额定功率为通用变频器在额定输出电流下的三相视在输出功率;额定输出电压是变频器在额定输入条件下,以额定容量输出时,可连续输出的电压;额定输出电流则是通用变频器在额定输入条件下,变频器可承受的最大电流。(5)瞬时过载能力。通用变频器的电流瞬时过载能力常设计成150%额定电流Imin或1.2倍额定电流Imin。与异步电动机相比,变频器过载能力较小,这主要是由于主回路半导体器件过载能力小。例如,400V>10kW>4极异步电动机的额定输出电流为32A,若用通用变频器拖动,通用变频器可允许短时最大输出电流为32Axl.5=48A(150%,Imin),如果瞬时负载超过了变频器的过载耐量,即使变频器与电动机的额定容量相符,也应该选择大一档的通用变频器。(6)电源。通用变频器对电源的要求主要有输入电源电压、频率、允许电压波动范围、允许电压不平衡度和允许频率波动范围等。其中输入电源电压指标包括输入电源的相数,如三相、380V、+10%-15%,相间不平衡度W2%、50×(l÷5%)Hz;允许电压波动范围和允许频率波动范围为额定输入电压幅值和频率的允许波动的范围。也有的变频器对电源电压指标给出的是一个允许输入电压的范围,如200240V和380480V等。(7)效率。变频器效率是指综合效率,即变频器本身的效率与电动机的效率的乘积,也即电动机的输出功率与电网输入的有功功率之比。变频器的综合效率与负载及运行频率有关,在电动机负载超过75%且运行频率在40HZ以上时,变频器本身的效率可达到95%以上,综合效率也可达85%以上,对于高压大功率变频器,其系统效率可达96%以上。(8)功率因数。变频器的功率因数是指整个系统的功率因数,它不仅与电压和电流之间的相位差有关,还与电流基波含量有关,在基频和满载下运行时的功率因数一般不会小于电动机满载工频运行的功率因数,所以一般可不予考虑。电动机本身的功率因数一般在0.70.96之间,容量大、极对数少些的电动机,功率因数大;容量小、极对数多的电动机,功率因数也小。整个系统的功率因数又与系统的负载情况有关,轻载时小,满载时大;低速时小,高速时大。通常为改善功率因数要加装直流电抗器,实际上是为了降低网侧输入电流的畸变率,减小谐波无功功率,因而也提高了整个系统的功率因数。(9)变频器的主要控制特性。变频器控制特性的参数比较多,通常包括以下内容。1)变频器运行控制方式。变频器运行控制方式非常重要,它是根据生产工艺的要求,针对被拖动电动机的自身特性、负载特性以及运转速度的要求,控制变频器输出电压(电流)和频率的方式。一般可分为U/f、控制方式、转差频率控制方式、矢量控制方式和直接转矩控制方式。新型的通用变频器还派生了多种用途的U/f控制方式,如西门子MM440变频器就有多种运行控制方式,用户可以根据需要进行设定,现以MM440变频器为典型,将各种控制方式简要说明如下。a)线性U/f控制方式。设定时,P1300=0o线性U/f控制方式可用于降转矩和恒转矩负载。b)带磁通电流控制(FCC)的线性U/f控制方式。设定时,P1300=lo该控制方式可用于提高电动机的效率和改善动态响应特性。C)抛物线二次方特性U/f控制方式。设定时,P1300=2o该方式可用于平方降转矩员载,获得较理想的工作特性,如风机、水泵控制等。d)带节能运行方式的线性U/F控制方式。设定时,P1300=4o该控制方式的特点是变频器可以自动搜寻并运行在电动机功率损耗最小点,达到节能的目的。e)纺织机械的U/f控制方式。设定时,P1300=5o该控制方式设有转差补偿或谐振阻尼功能。电流最大值随电压变化而变化,而不跟随频率变化。f)用于纺织机械的带FCe功能的U/f控制方式。设定时P1300=60该控制方式是带磁通电流控制(FCC)的线性U/f控制方式和纺织机械的U/f控制方式的组合控制方式,设有转差补偿或谐振阻尼功能,可提高电动机的效率,改善动态响应特性。g)与电压设定值无关的U/f控制方式。设定时,P1300=19o电压设定值可以由参数P1330给定,此时与斜坡函数发生器频率无关。h)无传感器矢量控制。设定时,P1300=20o该控制方式的特点是,用固有的转差补偿对电动机速度进行控制,低频运行转矩大、瞬态响应快、速度控制稳定。i)无传感器矢量转矩控制。设定时,P1300=22o该控制方式的特点是变频器可以控制电动机的转矩。可以通过设定转矩给定值,使变频器输出转矩维持在设定值。j)转差补偿控制。在异步电动机运行过程中,当负载发生变化时,转差也会同时发生变化,电动机的转速也随之变化。所谓转差补偿控制,指不需要速度反馈而在负载大小发生变化时,电动机依然保持原恒定的转速,若负载增大而使转速降低,设定的转差补偿频率加上原设定的运行频率,使电动机恢复原先的转速;若负载减小,则与上述动作相反,使增大的转速降低,保持电动机转速的恒定。2)频率特性,变频器的频率特性通常包括以下内容。a)输出频率范围。指通用变频器可控制的输出频率范围,最低的起动频率一般为0.1Hz,最高频率则因变频器性能指标不同而不同,一般为400Hz,有的机型是650Hz。输出频率再高就属于高频变频器的范围。b)设定频率分辨率。频率分辨率即可分辨的最小频率值。在数字化通用变频器中,若通过外部模拟信号O-IOV或420mA对频率进行设定,其分辨率由内部A/D转换器决定,若以数字信号进行设定,其分辨率由输入信号的数字位数决定。模拟设定分辨率可达到1/3000,面板操作设定分辨率可达到0.01Hz。有的变频器还有对外部信号进行偏置调整、增益调整、上下限调整等功能。对需要较高控制精度的场合,还可通过可选件解狭。有的变频器可选用数字(BCD码、二进制码)输入及RS232C/RS485串行通信信号输入模块。C)输出频率精度。输出频率精度为输出频率根据运行条件改变而变化的程度。输出频率精度一频率变动值/最高频率xl()%,通常这种变动都是由于温度变化或漂移引起的。当模拟设定时,输出频率精度为±02%以下;当数字设定时,输出频率精度为±0.01%以下。3)Uf特性。U/f特性是在频率可变化范围内,通用变频器输出电压与频率的比。一般的通用变频器可以在基本频率和最高频率时分别设定输出电压,通常给出电压范围,如400V级输入,160480V。4)转矩特性。由变频器驱动电动机时,其温升比使用工频电源时略高。在低速运行时,电动机冷却效果下降,允许的输出转矩相应下降。变频器的转矩特性通常包括以下内容。a)起动转矩。对应于OHZ时的最大输出转矩,通常给出0.5HZ时最大输出转矩的百分数,如0.5Hz、200%ob)转矩提升。由变频器驱动电动机时,在低频区会欠励磁,为了顺利起动电动机,应补偿电动机的欠励磁,使低频运行时减小的转矩增强,转矩提升功能通常是可设定或自整定。C)转矩限制。通常在产品说明书中说明转短限制功能的特性,如当电动机转矩达到设定值时,转矩限制功能将自动调整输出频率,防止变频器过电流跳闸。转矩限制功能通常可设定,并可用触点输入信号选择。5)PID控制。通常在产品说明书中说明PlD控制功能的控制信号及反馈信号的类型及设定值,如键盘面板设定,电压输入DCO-IOV,电流输入DC420mA,多段速设定,串行通信接口链接设定RS485,设定频率/最高频率xlOO%,反馈信号OIOV、4一2OmA或204mA等。6)调速比。调速比是上限频率(如50HZ)与可以达到的最低运行频率(如0.5HZ)之比。最低频率所对应的标称值,如转矩性能、温速精度、速度响应等应能满足运行要求。如最低频率是05Hz,上限频率为50Hz,则调速比为100:1。调速比间接表达了通用变频器的低频、性能和速度控制精度。7)制动方式。采用通用变频器控制电动机时,可以进行电气制动。通用变频器的电气制动分为内部制动和外部制动,内部制动一般有交流制动和直流制动,外部制动有制动电阻制动和电源回馈制动。