变频器外部控制技术解析与应用，重点解析了变频器外部控制接线及其控制端。文章详细介绍了如何通过外部接线实现变频器的启动、停止、速度调节等功能，并分析了不同控制端在应用中的特点和适用场景。
文章导读
随着工业自动化程度的不断提高，变频器作为一种关键的电气控制设备，被广泛应用于各类工业领域，变频器的外部控制技术是实现其功能的关键所在，它能够实现对电机转速、扭矩、启动方式等多种参数的精确控制，本文将针对变频器的外部控制技术进行解析，并探讨其在实际应用中的重要作用。
变频器外部控制技术概述
1、外部控制原理
变频器外部控制技术主要通过改变输入到变频器内部的信号来实现对电机参数的调节，这些信号可以是模拟信号，如电压、电流等；也可以是数字信号，如脉冲信号、开关信号等，变频器根据这些信号的变化，调整输出频率和电压，从而实现对电机转速、扭矩等参数的精确控制。
2、外部控制方式
（1）模拟控制：通过改变输入到变频器的模拟信号电压或电流来实现对电机参数的调节，这种方式具有控制精度高、响应速度快等优点，但易受外界干扰，抗干扰能力较差。
（2）数字控制：通过改变输入到变频器的数字信号来实现对电机参数的调节，数字控制方式具有抗干扰能力强、控制精度高、便于远程传输等优点，但响应速度相对较慢。
（3）混合控制：结合模拟控制和数字控制的优势，实现变频器外部控制的优化，混合控制方式在保证控制精度和抗干扰能力的同时，提高了响应速度。
变频器外部控制技术在实际应用中的重要作用
1、提高电机运行效率
变频器外部控制技术可以实现电机在不同工况下的精确调速，从而提高电机运行效率，在风机、水泵等负载变化较大的场合，变频器外部控制技术可以有效降低能源消耗，提高经济效益。
2、保障电机安全运行
通过变频器外部控制技术，可以实现电机启动、停止、调速等过程的平稳过渡，降低启动电流对电网和电机的冲击，延长电机使用寿命，在电机运行过程中，可根据负载变化实时调整电机参数，防止电机过载，保障电机安全运行。
3、适应不同工况需求
变频器外部控制技术可以根据不同工况需求，实现电机参数的精确调节，在高速运行的场合，可以适当提高电机转速，提高生产效率；在低速运行的场合，可以降低电机转速，降低能耗。
4、实现远程控制
变频器外部控制技术可以实现远程控制，方便用户对电机运行状态进行实时监控和调整，在大型工业生产线、智能控制系统等领域，远程控制具有重要作用。
变频器外部控制技术应用实例
1、风机、水泵变频调速
在风机、水泵等负载变化较大的场合，通过变频器外部控制技术实现电机转速的实时调整，降低能耗，提高效率。
2、电梯调速系统
在电梯调速系统中，通过变频器外部控制技术实现电梯的平稳启动、停止和调速，提高乘坐舒适度，降低能耗。
3、传送带控制系统
在传送带控制系统中，通过变频器外部控制技术实现传送带速度的实时调整，满足不同物料输送需求，提高生产效率。
变频器外部控制技术在工业自动化领域具有重要作用，可以实现电机参数的精确调节，提高电机运行效率，保障电机安全运行，随着技术的不断发展，变频器外部控制技术将在更多领域得到广泛应用。
知识拓展
一、引言
随着现代工业技术的飞速发展，电气传动系统在各个领域的应用日益广泛，变频器，作为一种能够高效改变电机转速和转向的关键设备，已经在众多生产机械中发挥着越来越重要的作用，随着控制系统技术的不断进步，变频器的性能和功能也在不断提升，传统的变频器控制方式往往侧重于内部闭环控制，但这种方式在面对复杂多变的工业环境时，往往显得力不从心，变频器的外部控制逐渐成为研究的热点，其优势在于能够更好地应对复杂环境，提高系统的稳定性和灵活性。
二、变频器外部控制的原理
变频器的外部控制主要是通过外部控制器（如PLC、单片机、工控机）来实现的，这种控制方式的核心思想是将变频器的部分控制功能从内部电路中解放出来，使其更加灵活多变，适应外部复杂多变的环境需求。
外部控制器可以通过传感器实时采集电机的运行状态参数，如速度、温度、压力等，并将这些参数与预设的控制目标进行比较和分析，控制器根据比较结果生成相应的PWM信号或其他控制信号，传递给变频器，变频器接收到这些信号后，会调整其输出的PWM波形的占空比，从而改变电机的转速和转向。
外部控制器的引入使得控制系统具有了更高的灵活性和可扩展性，通过修改控制算法和增加新的控制环节，可以实现对不同电机和控制目标的精确控制，外部控制还可以实现多个变频器的协同控制，进一步提高系统的整体性能。
三、变频器外部控制的应用
变频器的外部控制在众多领域都有广泛的应用，以下列举几个典型的应用场景：
1、电梯控制：在电梯系统中，变频器的外部控制可以实现更高效、平稳的启停控制，通过感知电梯轿厢的位置和速度信息，外部控制器可以实时地产生合适的召唤和驻停信号，使电梯更加安全、低噪地运行。
2、风机和水泵控制：在工业生产中，风机的转速直接影响到生产效率和能源消耗，变频器的外部控制可以根据实际需要调整风机的转速，从而实现精准的风量控制，同样地，水泵的转速调节也是水资源利用的关键，通过外部控制，可以实现水泵的自动节能运行，降低能耗。
3、制冷设备控制：在中央空调、冷藏等领域，变频器的性能和效率直接关系到整个系统的制冷效果和能耗，外部控制器可以根据室内负荷的变化实时调整变频器的输出频率，实现精准的温度控制，智能化的温度和湿度调节功能还可以提高用户的舒适度和产品质量。
4、电机速度和位置跟踪控制：在数控机床、机器人等高精度机械系统中，电机的转速和位置精度至关重要，变频器的外部控制可以通过精确的速度规划和位置反馈机制，确保电机按照预设的轨迹进行精确运动，这种控制方式不仅提高了机械加工的精度和效率，还降低了误差率和调试成本。
四、变频器外部控制的优势
变频器的外部控制相比传统的内部控制具有以下几个显著的优势：
1、灵活性高：外部控制器可以根据不同的应用场景和需求定制不同的控制策略和算法，适应多样化的控制系统要求，这种灵活性使得变频器能够更好地满足各种复杂的环境条件和控制要求。
2、可扩展性强：随着工业技术的不断发展，控制系统需要具备更多的功能和更高的性能，通过增加外部控制模块和接口，可以很容易地将新的控制功能融入现有的变频器系统中，实现系统的升级和扩展。
3、易于维护：将控制功能从变频器内部迁移到外部之后，可以独立地对控制系统进行诊断、维护和升级，避免了复杂的内部电路故障排查和时间延误，这也降低了维修成本和提高生产效率。
4、可靠性高：外部控制通过传感器和执行器与变频器紧密相连，可以实现对电机运行状态的实时监测和精确调节，这种控制方式能够及时发现并处理潜在的问题，减少系统故障的发生概率和停机时间。
五、变频器外部控制的展望
随着科技的不断进步和工业自动化的快速发展，变频器的外部控制将继续朝着以下几个方向发展：
1、智能化和网络化：外部控制器将更加智能化和网络化，通过集成先进的传感器、微处理器和通信技术，外部控制器将能够实时地感知环境变化和电机需求，并与上位机或其他设备进行数据共享和协同控制，这将进一步提高系统的自动化水平和运行效率。
2、高性能化和定制化：针对不同的应用需求和工况条件，未来的变频器外部控制将追求更高的性能和更广泛的定制化选项，通过优化控制算法、提高控制精度和效率，可以满足更多元化的应用场景需求；定制化的控制策略也将更好地适应个性化的生产需求。
3、集成化和模块化设计：为了提高系统的整体性能和可靠性，未来的变频器外部控制将采用更加集成和模块化设计，通过将多个功能模块集成到一个紧凑的控制器中，可以实现更高效的信号处理和控制执行；模块化设计也大大降低了系统的维护和升级成本。
六、结论
变频器的外部控制作为现代工业控制技术的重要发展方向之一，具有广阔的应用前景和巨大的潜力，它不仅提高了设备的运行效率和精度，还增强了系统的灵活性、可靠性和可维护性，随着技术的不断进步和应用需求的不断增长，变频器的外部控制将在未来发挥更加重要的作用，推动工业自动化的持续发展和创新。
变频器外部控制的研究和应用还需要进一步深入和拓展，如何实现更加精准和稳定的控制、如何提高控制系统的响应速度和抗干扰能力、如何与先进的物联网和人工智能技术相结合等，这些问题的解决将有助于推动变频器外部控制技术的不断进步和发展，为工业生产带来更多的价值和效益。
变频器的外部控制是现代工业自动化不可或缺的重要组成部分，通过对其深入研究和广泛应用，可以期待未来的工业生产将更加高效、智能和绿色环保。
