超实用:不用比例给定器实现多台变频器比例运行

拙著一篇，贴出来给学变频器应用的同仁参考。原载某中文核心期刊


不用比例给定器实现多台变频器比例运行


[摘要] 利用变频器增益频率与偏置频率功能，不用比例给定器，实现多台变频器比例运行。
[关键词] 比例运行 变频器 增益频率 偏置频率
1. 前言
多台变频器的比例运行，一般必须采用比例给定器，由主速给定
单元（开环时）或数字式调节器（闭环时）给定一模拟信号，该信号供给各比例给定单元，再由各比例给定单元控制各台变频器。该系统元件多，占用空间大，成本较高且系统复杂。变频调速器本身有许多功能可供开发、利用，其中增益频率与偏置频率功能（不同厂家的变频器叫法可能有区别）可以巧妙利用，使多台变频器不用比例给定单元也能实现比例运行。
2. 增益频率与偏置频率功能
所谓增益频率与偏置频率功能本来并不是为比例运行而设的，它们是变频器由外部模拟信号设定频率时，决定模拟信号最大值及最小值相对应频率的功能。模拟信号最大值（10V或20mA）所对应的频率称为增益频率，模拟信号最小值（0V或4mA）所对应的频率称为偏置频率。
3. 应用示例
(1) 一种生产化纤原料的造粒机，在工艺上要求三种原料融溶后以1:0.65:0.5比例混合，采用压力闭环控制，以保证动态混合比例精确。系统由压力传感器，压力变送器，数字式调节器，变频调速器，永磁式同步电动机组成（见图一）调节器为RKC公司的F系列，输出4-20mA电流信号，变频器为三垦公司的IHF系列。利用变频器的增益频率（代码cd055）、偏置频率（代码cd054）功能，使三台变频器按比例控制永磁同步电动机（计量泵），各计量泵转速误差仅为0.03转/分，达到工艺要求的精度。系统原理不再赘述，只说明一下变频器具体设定：1#、2#、3#三台变频器频率设定功能(代码cd002)设定为4(4-20mA模拟信号)，1#变频器cd055设定为100HZ、cd054为0HZ；2#变频器cd055设定为65HZ、cd054为0HZ、3#变频器cd055设定为50HZ、cd054为0HZ。实际调整中由于变频器之间有一定的误差，因此必须在工作频率范围内仔细调整，将误差减至最小，同时还必须分别调整三台变频器的加减速时间，使各台变频器达到设定频率的时间一致。
(2) 如果变频器由电压信号控制，例如用电位器控制多台变频器时，由于0-10V电压信号容易受干扰，尤其是1V以下的小信号更容易受到电磁噪声的影响，这时可采用偏置频率功能（cd054），使信号电压为1V时，频率输出为0HZ，即1V以下信号不起作用。这里还是以频率比为1:0.65:0.5为例，说明偏置频率与增益频率设定方法：1#、2#、3#变频器cd002设定为3（0-10V信号，电位器设定），1#变频器cd055设定为100HZ、cd054设定为-10HZ；2#变频器cd055设定为65HZ、cd054设定为-6.5HZ ；3#变频器cd055设定为50HZ、cd054设定为-5HZ。（见图二）虽然1V以下信号对应频率为负值，但变频器并不会输出反转信号，实际上低于0HZ（负值）时，电机并不转动，从图二可以看出三台变频器比例关系始终保持一致。
4. 结束语：
我们使用的是三垦IHF系列变频器，也可以使用其它型号变频器如富士、三菱、华为等，以上应用充分利用了变频器的功能潜力，减少设备投资，系统简单、可靠，易于调整，利用增益频率与偏置频率功能还能开发出多种用途，如多台变频器按先后顺序调速，多台变频器同步运行等。