變頻柜（Variable-frequency Drive，VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。變頻柜主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻柜靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻柜還有很多的保護(hù)功能，如過流、過壓、過載保護(hù)等等。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，變頻柜也得到了非常廣泛的應(yīng)用。
變頻柜偏置頻率和頻率增益在外給定信號(hào)與變頻柜默認(rèn)給定信號(hào)不一致時(shí)用到，小編在本文介紹偏置頻率和頻率增益概念及設(shè)定方法。
大多變頻柜使用的是基本頻率給定線，即變頻柜的給定頻率為0-50Hz時(shí)，其與外接給定電壓或電流信號(hào)是一一對(duì)應(yīng)的。對(duì)于任意設(shè)定的頻率線，假設(shè)其給定頻率不是0-50Hz而是5-40Hz，而外接給定信號(hào)不是O-10VDC而是0-5VDC，這時(shí)就不能用基本給定頻率線，而需要使用偏置頻率和頻率增益這兩個(gè)參數(shù)，這也是變頻柜廠家為方便用戶而設(shè)置的。
1、偏置頻率
偏置頻率有的又叫偏差頻率或頻率偏差設(shè)定。其用途是當(dāng)頻率由外部模擬信號(hào)(電壓或電流)進(jìn)行設(shè)定時(shí)，可用此功能調(diào)整頻率設(shè)定信號(hào)最低時(shí)輸出頻率的高低，如圖1所示。有的變頻柜把頻率設(shè)定信號(hào)為“0”時(shí)的對(duì)應(yīng)頻率稱為偏置頻率。即偏差值可作用在0-fmax范圍內(nèi)，有的變頻柜(如明電舍、三墾)還可對(duì)偏置極性進(jìn)行設(shè)定。如在調(diào)試中當(dāng)頻率設(shè)定信號(hào)為0%時(shí)，變頻柜輸出頻率不為0Hz，而為任一頻率值，則此時(shí)將偏置頻率設(shè)定為負(fù)值，即可使變頻柜輸出頻率為0Hz。
偏置頻率用頻率值表示，也有的用頻率百分?jǐn)?shù)表示。
圖1 變頻柜偏置頻率
2、頻率增益
頻率增益即頻率設(shè)定信號(hào)增益。此功能僅在使用外部模擬信號(hào)設(shè)定頻率時(shí)才有效。它是用來彌補(bǔ)外部設(shè)定信號(hào)電壓與變頻柜內(nèi)電壓(+10V)的不一致問題；同時(shí)方便模擬設(shè)定信號(hào)電壓的選擇，設(shè)定時(shí)，當(dāng)模擬輸人信號(hào)為最大時(shí)(如10V、5V或2OmA)，求出可輸出U/f圖形的頻率百分?jǐn)?shù)，并以此為參數(shù)進(jìn)行設(shè)定即可，如圖2所示。如某變頻柜的電壓給定信號(hào)端，要求是0-10V對(duì)應(yīng)輸出頻率為0-50Hz+但外部設(shè)定信號(hào)只有0-5V時(shí)，如要保持變頻柜輸出頻率為0-50Hz，則可將頻率設(shè)定信號(hào)增益設(shè)定為200%即可。
圖2 變頻柜頻率增益
變頻柜偏置頻率和頻率增益設(shè)定方法
例如有1臺(tái)變頻柜要求頻率給定信號(hào)為0-5V或4-20mA時(shí)，其輸出頻率為0-50Hz。對(duì)于設(shè)定信號(hào)可以選擇的變頻柜，只需把給定信號(hào)設(shè)定為0-5V或4-20mA，使0V或4mA對(duì)應(yīng)的頻率為0Hz，5V或20mA對(duì)應(yīng)的頻率為50Hz就行了。本例的偏置頻率就是0Hz或0%。
但有的變頻柜其頻率給電壓只有0-10VDC一種。但如果使用1-5V的電壓信號(hào)給定，這時(shí)就要用到偏置頻率及頻率增益參數(shù)，可先畫出基本頻率給定線，如圖3所示。從給定電壓Vx=1V，fx=0Hz，可確定頻率給定線Ⅱ的起點(diǎn)為A，由Vx=5V，fx=50Hz，可確定頻率給定線Ⅱ的終點(diǎn)為B。從給定線Ⅱ的延長線可知：Vx=0對(duì)應(yīng)的頻率fx=-12.5Hz，也就是最高頻率的-25%。Vx=10V對(duì)應(yīng)的頻率fx=112.5Hz，為最高頻率的225%。則設(shè)定時(shí)把最高頻率設(shè)定為50Hz，偏置頻率設(shè)定為-12.5Hz，頻率增益設(shè)定為225%，這樣給定信號(hào)1-5V電壓對(duì)應(yīng)的就是0-50Hz頻率了。
圖3 變頻柜偏置頻率及頻率增益參數(shù)的設(shè)定示意圖
備注
由于各型變頻柜的設(shè)定參數(shù)不盡相同，所以在使用中應(yīng)參考相應(yīng)的說明書來選擇給定信號(hào)，以避免發(fā)生不匹配的情況。如本例用1-5V的電壓來與變頻柜頻率給定0-10V匹配，對(duì)于5000G11S變頻柜就有問題了，因?yàn)樵撔妥冾l柜的頻率設(shè)定信號(hào)增益最大設(shè)定值為200%，而本例的頻率設(shè)定信號(hào)增益要求是225%，只能另外選擇其他的頻率給定信號(hào)。
