中低压变频器的安装与调试分析

频器输出频率fx的大小有合成信号(xt-xf)决定。

如管道压力p超过了目标值，则xf》xt→(xt-xf)《0→变频器的输出频率fx↓→电动机转速nx↓→管道压力p↓→直至与所要求的目标压力相符(xt≈xf)为止。

反之，如管道压力p低于目标值，则xf《xt→(xt-xf)》0→变频器的输出频率fx↑→电动机转速nx↑→管道压力p↑→直至与所要求的目标压力相符(xt≈xf)为止。

上述过程存在着一个矛盾：一方面，我们要求管道的实际压力(其大小与xf成正比)应无限接近于目标压力(其大小与xt成正比)，就是说，要求(xt-xf)→0;另一方面，变频器的输出频率fx又是由xt和xf相减的结果来决定的，可以想象，如果把(xt-xf)直接作为给定信号xg的话，系统将是无法工作的。

如何解决上述问题，这就引出了pid的用法。

(1)比例(p)环节解决上述问题的方法是：将(xt-xf)进行放大后再作为频率给定信号，即：

xg=kp(xt-xf)

式中kp--比例增益(即放大倍数)。

上述关系如14图所示。由于xg是(xt--xf)成比例地放大的结果，故称此环节为比例环节。显然，kp越大，则：

(xt-xf)=xg/kp

越小，xf越接近于xt。这里，xf只能是无限接近于xt，却不能等于xt。就是说，xf和xt之间总会有一个差值，通常称为静差，用ε表示，静差值应该越小越好。

比例增益环节的引入，又出现了新的矛盾：为了减小静差，应尽量增大比例增益，但由于系统有惯性，因此，kp太大了，又容易引起被控量(压力)忽大忽小，形成振荡。如图15所示。

(2)积分(i)环节引入积分环节的目的是

使给定信号xg的变化与乘积kp(xt-xf)对时间的积分成正比。就是说，尽管kp(xt-xf)一下子增大(或减小)了很多，但xg只能在"积分时间"内逐渐的增大(或减小)，从而减缓了xg的变化速度，防止了振荡。积分时间越长，xg的变化越慢。

只要偏差不消除，(xt-xf≠0)，积分就不停止，从而能有效的消除静差。如图15所示。

但积分时间太长，又会发生在被控量(压力)急剧变化时，被控量(压力)难以迅速恢复的情况。

(3)微分(d)环节微分环节的作用是：可根据偏差的变化趋势，提前给出较大的调节动作，从而缩短调节时间，克服了因积分时间太长而使恢复滞后的缺点。如图15所示。

变频器一般在内部都设定了简单的pi调节器。这对于较简单的闭环控制，如供水、简单的风压控制，可以满足要求。但对于较复杂的控制场合，如空压机、空调、离心风机闭环，温度，液位等，一般都要加专用的pid调节仪才能得到较好的控制。pid调试时，要参照对应的说明书，仔细的调整各个参数，以期达到最佳的运行效果，使系统能自动的、稳定的运行。

5　结束语

本文在自己多年从事变频器安装调试的基础上，粗略的谈了下变频器最基本的安装调试方法，以及在安装调试过程中一些简单问题的处理方法。目的是总结自己的经验，并与业界同仁相互交流，共同探讨变频器的使用方法，以期更好的发挥变频器的强大作用，更好的服务于广大的工矿企业用户。同时也为变频器的使用者提供一份不太成熟的手册似的工具。当然，随着控制系统的复杂，越来越多的先进的控制方法正不断应用于工控系统，如plc、dcs控制、工控机等，因篇幅有限，这里不能一一陈述，还望读者海涵。因本人能力有限，文章中的缺点和错误也在所难免，望广大的同行不吝指教。现在随着我国国民经济的发展，节能降耗已成为殛待解决的问题，相信我们所从事的行业必将成为国家节能降耗的最直接的手段，为国民经济的发展付出自己的努力。