【每日一题20090218】变频器调整U/F曲线有什么作用?

【每日一题20090218】变频器调整U/F曲线有什么作用?
总结：见2楼回复。

所谓 V/F 控制，就是通过调整变频器输出侧的电压频率比 (U/f 比 )。来改变电机在调速过程中机械特性的控制方式。

　　异步电机在负载转矩不变的情况下；降低频率使电机转速下降。将导致输出功率下降；而电机的输入功率与频率之间并无直接联系。即电机的输入功率并不因为频率下降而自动下降。因此，频率下降时将导致输入功率与输出功率之间的严重失衡，使传递能量的电磁功率和磁通相对大幅增加，电机的磁路严重饱和，励磁电流的波形严重畸变，产生很大的尖峰电流。因此，变频器必须在降低频率的同时，相应地降低输出电压，才能维持输入功率与输出功率之间的平衡。

　　既要在低频运行时同时降低输出电压，又要保证此时电机能输出足够的转矩以拖动负载，这就要求我们根据不同的负载特性适当地调整 U /f比，以得到需要的电机机械特性。

　　一、变频器的 U / f 线
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  2.U / f 线的选用依据

　　变频器可以提供多条 U/f 线供用户选用，或者通过功能参数的设置得到所需的 U /f线。应用时应根据负载的低速特性选用或设置变频器相应的 U/f 线。

　　对于恒转矩负载，即不论转速高低，负载的阻转矩都不变，例如带式输送机，它要求电机在低频运行时也要有较大的转矩，如图 1所示。这种情况U/f 比应该选大一，如图 4 中 U/f 线 1 ，当频率为 fx 时把电压提把电压提升到UX1，即在低频运行时进行转矩补偿和提升。

　　一些负载在高低转速时阻转矩变化明显，例如离心浇铸机。其转矩特性如图 2 所示．电机在低频运行时不需要太大的转矩，U/f比可以选小一些，如图 4 中 U /f 线

二、通过功能参数选用 U /f 线
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　　任何特性的 U/ f 线选用，都必须通过功能参数的设置来实现。下面以富士 G1*1S 系列变频器为例介绍参数设置的方法。

　　图 5 为恒转矩特性，图 6 为二次方律递减转矩特性，图 7 为二次方律递减转矩和恒转矩特性两者之间的比例转矩特性。从各种转矩U/f 线的示意图可见。图 7 下部 ( 低频区 ) 的曲线陡度介于图 5 和图 6 相应部位之间，即比图 6 低频区更陡，而较图5低频区平缓些。图中“ #2 ． O ”标注的 U / f 线，是将参数 F09 设置为 2.0 时的曲线，其他前缀为“#”号的数字，含义与此相同。

　　该变频器的 F09 参数名称是“转矩提升 1 ”，将其设置成 0.0 ，为自动转矩提升特性，即自动调整恒转-矩负载的转矩提升值，使之在 #2.O 与 5#20.0 的 U / f 线之间自动调整变化。

　　如果负载是离心风机、水泵类二次方律递减转矩设备，则 F09 设定值应在 0.1~0.9 之间。由于设定值可按0.1的间隔递增，所以共有 9 条 U /fl线可供选择。具体设置时应首先取较小值，若启动转矩不足，再逐渐增大，以免发生低频过激磁，甚至启动过程跳闸。

　　如果负载具有恒转矩特性。又不准备使用自动转矩提升功能，可将参数 1709 设置为 2.0 ～ 20.0 范围的某值，参见图5。这里共有 180 条 U/ f 线供选择。设置原则依然是数值由小渐大，保证满足启动转矩即可。

　　如果是介于二次方律递减转矩和恒转矩特性之间的其他负载，如图 7 所示，参数 F09 应在 1.0~1.9 之间选择。这组 U /f线共有 10 条。

　　有的变频器可将 U / f 线设置成折线形式．将它们的中间电压和中间频率参数设置好后．这两个参数在U/f线上的对应点就是曲线的转折点。限于篇幅．不再赘述，具体应用时可参考相关变频器说明书。
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变频器为了维持输入功率与输出功率之间的平衡，在降低频率的同时，相应地降低输出电压。
而且这时为了保证电机能输出足够的转矩以拖动负载，就必须设定合理的V/F曲线，满足负载要求。
这也就是V/F曲线的作用。

变频器为了维持输入功率与输出功率之间的平衡，在降低频率的同时，相应地降低输出电压。
而且这时为了保证电机能输出足够的转矩以拖动负载，就必须设定合理的V/F曲线，满足负载要求。
这也就是V/F曲线的作用。

在实际工作中，通常是以重载时也能带得动负载作为预置V/F的依据。但当负载较轻时容易引起补偿过分，造成磁路饱和，空载时容易跳闸。因此调试时，应由小到大逐步调整V/F，并分别试验重载能否带得动，空载是否跳闸，直到同时满足。

我的答案是：
变频器调整U/F曲线的作用是：在实际工作中，通常是以重载时也能带得动负载作为预置V/F的依据。但当负载较轻时容易引起补偿过分，造成磁路饱和，空载时容易跳闸。因此调试时，应由小到大逐步调整V/F，并分别试验重载能否带得动，空载是否跳闸，直到同时满足。

变频器为了维持输入功率与输出功率之间的平衡，在降低频率的同时，相应地降低输出电压。这时为了保证电机能输出足够的转矩以拖动负载，就必须设定合理的V/F曲线，满足负载要求。

变频器调整U/F曲线有什么作用?
U/F=K（常数），是输出恒转矩调速方式，根据负载不同变化变频器始终自动有效地调整最佳U/f比值让变频器输出的电压按需要值而输出，从而平稳控制输出功率，这是变频器效率高关键所在，电源利用效率高也就表示变频能节能。

变频器的控制方式分为：
1）v/f=c的正弦脉宽调制模式
（2）矢量控制（vc）模式
（3）直接转矩控制（dtc）模式
变频器v/f控制的基本思想是u/f=c，因此定义在频率为fx时，ux的表达式为ux/fx=c，其中c为常数，就是“压频比系数”。
变频器为了维持输入功率与输出功率之间的平衡，在降低频率的同时，相应地降低输出电压。
而且这时为了保证电机能输出足够的转矩以拖动负载，就必须设定合理的V/F曲线，满足负载要求。
这也就是V/F曲线的作用。