基于VFO—200的变频调速系统实验探讨

陈振 梅顺齐 张智明

摘 要：文章主要介绍了變频调速基本工作原理，以松下VFO-200系列变频器为例，详细分析讲解了面控和外控两种变频调速方法，对高校变频调速教学以及从事变频设备研究的工作人员都具有一定的参考价值。

关键词：变频调速；实验；VF0-200

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.027

0 引言

随着科技进步，工业化和自动化化正在逐步改变着我们的生活，而工业化和自动化的实现离不开执行单元交流异步电机，在变频调速系统中，变频器是核心部件，通过调节改变变频器的电阻，来实现改变电流的频率，从而达到异步电机随着电流频率的改变而以不同的速度转动[1]。

1 变频调速基本原理

众所周知，异步电机转速的基本表达式为[2]：，其中：

n—— 异步电机的转速；

f—— 异步电机的通过电流频率；

s—— 异步电机的转差率；

p—— 异步电机的极对数。

对于一台异步电机，其转差率s和极对数p是固定的，由上述表达式，我们可以清楚的看到，异步电机的转速n与电流频率f成正比。因此作者以松下VFO-200系列0.4kW变频器为例，结合变频调速实验教学实践，分别从面控调速和外控调速两个方面对变频调速进行归纳总结和讲解，希望对有兴趣从事变频控制学习的人员有一定的帮助和启发作用。

2 VFO-200变频器的基本结构及重要参数[3]

VFO-200系列0.4KW变频器主要由控制面板、主电路接线端子、控制电路输入输出端、散热底座几大部分构成，在实践教学过程中我们接触较多的主要是前三部分。

控制面板的主要功能是运行停止控制、显示电流即时频率、设定变频器参数和切换模式等如图1所示：

主电路接线端子主要有主回路端子、接地端子排、制动电阻接线端子。主回路端子有五个接线端，其中L和N分别与电源的阳极、阴极相连，需要注意的是不能错位相连，否则烧毁变频器，U、V、W分别与电机相连。在0.2kW型号变频器上没有制动电阻接线端子。主电路端子及接线示意图如图2所示：

VFO-200变频器的控制电路的接线端子示意图如图3所示：

控制电路各接线端子的功能以及所对应的关联数据可参读VFO-200系列变频器的使用手册。

3 变频调速控制实例

由使用手册我们可知，变频器关联数据P08、P09分别关联运行指令和频率设定指令，其参数设定直接控制变频系统的面孔与外控选择。P08、P09的参数可以再0—5之间进行设定，当P08参数设定为0或1时，此时运行指令是面控，由控制面板上的按钮来控制异步电机的启动、停止、正转和反转，当P08参数设定为2—5之间的数值时，控制电路的极限端子3为公共端子，通过接线端子3、5、6之间的组合来控制。当P09参数设定为0或1时，频率指令为面控，通过旋转控制面板上的调节旋钮来控制电机转动的频率，当P09设定为2—5之间的数值时，通过变频器控制端子的7、8、9进行组合，对应不同阶频率进行运转，不同阶转速转速频率对应着不同的关联参数（详见变频器使用手册）。

（1）变频器调速实验面控。以运行频率25HZ为例，第一步既然我们要进行面控，毫无疑问要先把变频器的运行指令和频率指令设定为0或1；例如设定P08=0、P09=0，此时通电源按ON，变频器工作指示灯亮，按下运行按钮RUN电机就会以变频器液晶显示屏上显示的频率进行运转，旋转频率调节旋钮至25HZ，电机即以25HZ的转速频率进行运转；通过面控我们一样可以实现电机的正反转，通过控制面板上的MODE和上下键按钮调整，F对应正转，R对应反转。

（2）变频器调速实验线控。在变频器调速实验中，线控也是外控的一种，分别在变频器的控制电路接线端子3、5、6、7、8、9接上一根导线；例如设置P08=2、P09=2，我们将3、5短接电机以第一极转速正转，断开电机停止；将3、5、6短接电机以第一极转速反转，7、8、9对应变频器的SW功能，3、5或者3、5、6分别与7、8、9进行组合时，电机会以不同的转速进行转动，不同级别转速可以通过设置变频器关联参数进行设置，7、8、9转速极对应见下表：

（3）PLC变频调速综合实验。PLC变频调速综合实验其实也是外控的一种，利用PLC来控制变频器控制电路接线端子之间的组合以及闭合断开，并联两个开关按钮，一个常开一个常闭分别作为启动和停止按钮，根据不同的需求，我们可以编写不同的梯形图来控制变频系统，变频系统接线电路图如图4所示。

4 总结

变频系统是运动控制中较为关键的重要转换器[4]，然而对于初学入门者，很难理解和掌握变频系统的基本操作和含义。本文结合本科变频调速系统教学实验，将变频调速实验进行归纳总结，以文字步骤的形式呈现，通俗易懂，有助于帮助初学者轻松掌握变频调速系统，具有一定的参考价值。

参考文献：

[1]陈和权.变频调速的基本方法[J].工矿自动化，2010（02）：122-123.

[2]变频器VFO使用手册[M].上海松下电工自动化控制有限公司.

[3]李涛.变频调速的原理与控制方法[J].科技信息，2011（27）：108.

[4]孙国华，张庆华，商柔.可编程无级三相变频调速系统的设计[J].现代工业经济和信息化，2017（17）：29-30.

作者简介：陈振（1987-），男，湖北黄冈人，硕士研究生，助理实验师，研究方向：机电一体化、纺织装备制造。