電動機拖動的生產(chǎn)機械，有時根據(jù)加工產(chǎn)品工藝的要求，需要先后以不同的轉(zhuǎn)速運行，即多段速運行。傳統(tǒng)技術(shù)是采用齒輪換擋的方法，但這種方法使得設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大，故障率高，維修難度大。使用變頻器則方便得多，無須增加或改造硬件設(shè)備即可實現(xiàn)多段速運行。

一、實現(xiàn)變頻器多段速運行的兩種方法

第一種方法稱為端子控制法。這種方法首先要通過參數(shù)設(shè)置使變頻器工作在端子控制的多段速運行狀態(tài)，并使變頻器的若干個輸入端子成為多段速頻率控制端，然后對相關(guān)功能參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，預(yù)置各檔轉(zhuǎn)速對應(yīng)的工作頻率，以及加速時間或減速時間。之后即可由邏輯控制電路、plc或上位機給出頻率選擇命令，實現(xiàn)多段速頻率運行。

另一種方法不使用多功能輸入端子，僅對相關(guān)功能參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，雖然涉及參數(shù)較多，但運行方式靈活，且可重復(fù)循環(huán)運行。為了區(qū)別前一種控制方法，稱這種方式為程序控制法。

二、端子控制的多段速運行

在變頻器外接輸入多功能控制端子中，通過功能預(yù)置，將若干個（通常為2～4個）輸入端指定為多檔（3～15擋）轉(zhuǎn)速控制端。轉(zhuǎn)速的切換由外接的開關(guān)器件通過改變輸入端子的狀態(tài)及其組合來實現(xiàn)。轉(zhuǎn)速的檔次按二進(jìn)制的順序排列，所以兩個輸入端最多可以組合成4檔轉(zhuǎn)速，三個輸入端最多可以組合成8檔轉(zhuǎn)速，四個輸入端最多可以組合成16檔轉(zhuǎn)速。由于外接的開關(guān)觸點都是斷開（相當(dāng)于二進(jìn)制的0）狀態(tài)時，無法判斷是沒有輸入命令（輸入全為0）還是輸入的命令全為0，所以，通常變頻器將全為0的狀態(tài)視為無效。這樣，4位二進(jìn)制命令只能用作最多15檔的多段速命令。

下面以CVF-G3系列變頻器為例，介紹具體的操作方法。首先將功能參數(shù)b-1（頻率輸入通道選擇）預(yù)置為“9”，即把運行頻率和方式的控制權(quán)交給了“外部多功能輸入端子”。接著把L-63預(yù)置為“1”， L-64預(yù)置為“2” ，L-65預(yù)置為“3” ，L-66預(yù)置為“4”；這幾個參數(shù)預(yù)置的意義在于：一是確定了變頻器運行在多段速方式，二是外部輸入端子X1、X2、X3、X4成為多檔轉(zhuǎn)速輸入控制端子，而且確定了X1對應(yīng)著4位二進(jìn)制數(shù)中的最低位，X4對應(yīng)著4位二進(jìn)制數(shù)中的最高位。轉(zhuǎn)速的切換由指定控制端上外接開關(guān)的通斷狀態(tài)及其組合來實現(xiàn)。圖1是指定了4個多段速控制端的示意圖，每個繼電器或者PLC觸點的通斷狀態(tài)對應(yīng)著4位二進(jìn)制數(shù)中的一個位，開關(guān)閉合（on）相應(yīng)位為1，開關(guān)斷開（off）相應(yīng)位為0。diangon.com圖1中4個開關(guān)均斷開，即這個二進(jìn)制數(shù)為0000。應(yīng)注意的是，有的變頻器在設(shè)置多段速運行檔次時，其“0”、“1”的定義與開關(guān)狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系與此相反，具體應(yīng)用應(yīng)以說明書的介紹為準(zhǔn)。開關(guān)的通斷狀態(tài)及其組合對應(yīng)的頻率（轉(zhuǎn)速）檔次見表1。

表1 端子開關(guān)狀態(tài)與轉(zhuǎn)速檔次對應(yīng)關(guān)系

接著預(yù)置各檔轉(zhuǎn)速對應(yīng)的工作頻率以及加速時間或減速時間。

例如，CVF-G3變頻器通過L-18～L-32這15個功能參數(shù)，可分別對多段速頻率1～多段速頻率15進(jìn)行設(shè)置，頻率設(shè)定范圍為0.00Hz～上限頻率，各段速的運行頻率可以相同，也可互不相同。

CVF-G3變頻器各檔轉(zhuǎn)速的加減速時間參數(shù)設(shè)置見表2。

表2 CVF-G3變頻器各檔轉(zhuǎn)速的加減速時間參數(shù)設(shè)置

關(guān)于表2中加減速時間設(shè)置的說明。多段速1～多段速7的加減速時間各使用一個參數(shù)設(shè)置，且加速時間與減速時間只能是相等的，例如都是28秒。多段速8和多段速12～多段速15這5個段速的加減速時間都使用參數(shù)b-7和b-8設(shè)置，所以，這5個段速的加減速時間是相同的，但每一個段速加速時間和減速時間可以不同。多段速9～多段速11這3個段速的加減速時間可以由參數(shù)單獨設(shè)置而互不相同。

具體運行時，哪一個段速先運行，哪一個段速后運行，完全由圖1中端子X1～X4上連接的觸點狀態(tài)決定，不一定按照段速1～段速15的順序先后運行。

三、小結(jié)

在上述CVF-G3系列變頻器中，我們通過功能參數(shù)碼b-1的設(shè)置，確定了變頻器的運行方式由外部多功能輸入端子控制；通過L-63～L-66設(shè)置了多功能輸入端子X1～X4為多檔轉(zhuǎn)速控制端；通過L-18～L-32這15個功能參數(shù)碼預(yù)置了15檔轉(zhuǎn)速的運行頻率；通過表2中的功能參數(shù)碼預(yù)置了各檔轉(zhuǎn)速的加減速時間，之后即可由邏輯控制電路、PLC或上位機給出頻率選擇命令，控制圖1中觸點KA1～KA4的通斷狀態(tài)及其組合，實現(xiàn)多段速頻率運行。每個段速運行時間的長短由觸點KA1～KA4的狀態(tài)確定，一旦狀態(tài)變化，就意味著結(jié)束上一個段速而開始新一個段速的運行。