變頻器實(shí)際應(yīng)用與提高

1、實(shí)際應(yīng)用與功能解讀,功率部分定義,訂貨號(hào)及電流參數(shù),電子版配置,系統(tǒng)設(shè)置,預(yù)充電,注意事項(xiàng)： 1.變頻器斷電后，不能馬上檢查！因平波電容上仍然有高壓電，在直流電壓低于30V后方可檢查。 2.注意鼠患及是否松動(dòng)（定期檢查配線） 3.要定期檢查風(fēng)扇且及時(shí)更換 4.散熱：定期清理灰塵,5.灰塵與潮濕是變頻器的最致命殺手！特別是當(dāng)停機(jī)幾天后，粘在電路板上的塵埃返潮，這時(shí)送電后變頻器電路板最容易打火而損壞！最好能將變頻器安裝在空調(diào)房間里！或裝在有慮塵網(wǎng)的電柜里。要定時(shí)清掃電路板及散熱器上的灰塵；停機(jī)一段時(shí)間的變頻器在通電前最好用電吹風(fēng)吹一下電路板！,調(diào)試注意事項(xiàng)： 1.采用變頻器調(diào)速，將產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)，

2、這是變頻器輸出波形中含有高次諧波分量所產(chǎn)生的影響。隨著運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的變化，基波分量、高次諧波分量都在大范圍內(nèi)變化，很可能引起與電動(dòng) 機(jī)的各個(gè)部分產(chǎn)生諧振。變頻器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲特別是刺耳的噪聲與開(kāi)關(guān)頻率有關(guān)，尤其在低頻區(qū)更為顯著。一般采用在變頻器輸入輸出側(cè)連接濾波器及更改參數(shù),2.不要把變頻器裝在有震動(dòng)的設(shè)備上，不然多好的變頻器可能很快就壞了 3.用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量變頻器輸出電壓有1000多伏（輸入380V），這是由于變頻器輸出電壓是高頻載波，普通沒(méi)防干擾的數(shù)字表在這里測(cè)量是很不準(zhǔn)！應(yīng)用指針表測(cè)量。 4.根據(jù)生產(chǎn)需要把加減速時(shí)間調(diào)至1秒下，變頻器經(jīng)常壞：當(dāng)加速太快時(shí)，電機(jī)電流大，性能好的變頻器會(huì)

3、自動(dòng)限制輸出電流，延長(zhǎng)加速時(shí)間，性能差的變頻器會(huì)因?yàn)殡娏鞔蠖鴾p小壽命！加速時(shí)間最好不少于2秒。當(dāng)減速太快時(shí)，變頻器在停車時(shí)會(huì)受電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)沖擊，模塊也容易損壞！,電機(jī)要急停的最好用上制動(dòng)單元及電阻，不然就延長(zhǎng)減速時(shí)間或采用自由停車方式，特別是慣性非常大的大風(fēng)機(jī)，減速時(shí)間一般要幾分鐘. 5.不可作為緊急停車機(jī)構(gòu)使用。 6.出現(xiàn)故障時(shí)，不要馬上復(fù)位. 7.考慮降容因素,負(fù)載分類： 1.風(fēng)機(jī)、水泵負(fù)載：阻轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的二次方成正比，如圖中的曲線所示。低速時(shí)的阻轉(zhuǎn)矩比額定轉(zhuǎn)矩小得多。 2.恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載：在不同的轉(zhuǎn)速下，負(fù)載的阻轉(zhuǎn)矩基本不變，如圖中之曲線所示。低速時(shí)的阻轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)速時(shí)是基本相同的。如傳送帶

4、、攪拌機(jī)、擠壓機(jī)等摩擦類負(fù)載以及吊車、提升機(jī)等位能負(fù)載。,3.恒功率負(fù)載：在不同的轉(zhuǎn)速下，負(fù)載功率保持恒定，其機(jī)械特性呈雙曲線狀（轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比），如圖中之曲線所示。低速時(shí)的阻轉(zhuǎn)矩比額定轉(zhuǎn)速時(shí)還要大得多。如機(jī)床主軸和軋機(jī)、造紙機(jī)、塑料薄膜生產(chǎn)線中的卷取機(jī)、開(kāi)卷機(jī)等。,負(fù)載特性圖：,1.v/f控制：為了確保電動(dòng)機(jī)在低頻運(yùn)行時(shí)，反電動(dòng)勢(shì)和頻率之比保持不變，真正實(shí)現(xiàn)=常數(shù)，適當(dāng)提高U/f比，使KUKf，從而使轉(zhuǎn)矩得到補(bǔ)償，提高電動(dòng)機(jī)在低速時(shí)的帶負(fù)載能力。如圖中之曲線所示(曲線是KUKf的U/f線)。這種方法稱為轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償或轉(zhuǎn)矩提升，這種控制方式稱為v/f控制。,控制方式選擇,P318選擇提升模式：0

5、=電流提升；1=電壓提升（默認(rèn)）。P319：提升電流P325：提升電壓提升電流/電壓都在自動(dòng)參數(shù)設(shè)定（P115=1,2）過(guò)程中自動(dòng)計(jì)算。 根據(jù)不同的負(fù)載，可以通過(guò)P330選擇： P330=0：線性特性（恒轉(zhuǎn)矩特性） P330=1：拋物線特性（用于風(fēng)機(jī)、水泵等）,矢量控制：對(duì)于調(diào)節(jié)頻率的給定信號(hào)，分解成磁場(chǎng)電流i*M和轉(zhuǎn)矩電流i*T，并且假想地看作是兩個(gè)旋轉(zhuǎn)著的直流磁場(chǎng)的信號(hào)。當(dāng)給定信號(hào)改變時(shí)，也和直流電動(dòng)機(jī)一樣，只改變其中一個(gè)信號(hào)，從而使異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制具有和直流電動(dòng)機(jī)類似的特點(diǎn)。對(duì)于控制電路分解出的控制信號(hào)i*M和i*T，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的參數(shù)進(jìn)行一系列的等效變換，得到三相逆變橋的控制信號(hào)i*

6、A、i*B和i*C，對(duì)三相逆變橋進(jìn)行控制，如圖所示。從而得到與直流電動(dòng)機(jī)類似的硬機(jī)械特性。,矢量控制的主要優(yōu)點(diǎn)： 1.低頻轉(zhuǎn)矩大：即使運(yùn)行在低頻時(shí), 也能產(chǎn)生足夠大的轉(zhuǎn)矩,且不會(huì)產(chǎn)生在v/f控制方式中容易遇到的磁路飽和現(xiàn)象。 2.機(jī)械特性好：在整個(gè)頻率調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，都具有較硬的機(jī)械特性，所有機(jī)械特性基本上都是平行的。 3.動(dòng)態(tài)響應(yīng)好：尤其是有轉(zhuǎn)速反饋的矢量控制方式，其動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間一般 都能小于100ms。,頻率控制與轉(zhuǎn)速控制 頻率控制相當(dāng)于是不帶編碼器的矢量控制，而轉(zhuǎn)速控制是帶編碼器的矢量控制。 1.頻率控制：根據(jù)測(cè)量到的電流、電壓和磁通等數(shù)據(jù)，計(jì)算出當(dāng)前的轉(zhuǎn)速，并進(jìn)行必要的修正，從而在不同頻率

7、下運(yùn)行時(shí)，得到較硬機(jī)械特性的控制模式。由于計(jì)算量較大，故動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力比轉(zhuǎn)速控制稍差。,2.轉(zhuǎn)速控制：在電動(dòng)機(jī)輸出軸上增加轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)。由于轉(zhuǎn)速大小直接由速度傳感器測(cè)量得到，既準(zhǔn)確、又迅速。與頻率控制相比，具有機(jī)械特性更硬、頻率調(diào)節(jié)范圍更大、動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。,v/f控制、頻率控制和轉(zhuǎn)速控制的特點(diǎn)： 1.變頻器輸出頻率的大小(電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的高低)隨給定信號(hào)的大小而變，以控制電機(jī)速度為目。 2. 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩大小是不能控制的（用矢量控制時(shí)的轉(zhuǎn)矩可以限幅）,它總是和負(fù)載的阻轉(zhuǎn)矩處于平衡狀態(tài)。因此,是隨負(fù)載的輕重而隨時(shí)變化的。 3.電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的限值是受發(fā)熱和過(guò)載能力(取決于臨界轉(zhuǎn)矩)制約的。,轉(zhuǎn)矩控

8、制特點(diǎn)： 1.轉(zhuǎn)矩控制是矢量控制下的一種特殊控制方式（沒(méi)有速度環(huán)，只有電流環(huán)）。其主要特點(diǎn)是: 轉(zhuǎn)矩給定信號(hào)并不用于控制變頻器輸出頻率的大小, 而是用于控制電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的大小。例如用0-10V模擬量輸入作為轉(zhuǎn)矩給定（P486.1=11），當(dāng)給定信號(hào)為10V時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩為最大值Tmax；當(dāng)給定信號(hào)為5V時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩為T(mén)max/2。 2. 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速大小取決于電磁轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩比較的結(jié)果，只能決定拖動(dòng)系統(tǒng)是加速還是減速，其輸出頻率不能調(diào)節(jié)，很難使拖動(dòng)系統(tǒng)在某一轉(zhuǎn)速下等速運(yùn)行。,功能圖說(shuō)明： 1.可讀參數(shù) 2.可設(shè)參數(shù),3.固定值,連接器說(shuō)明：,功能塊說(shuō)明：BICO是指二

9、進(jìn)制連接器；它是通過(guò)參數(shù)設(shè)置建立起一種內(nèi)部的輸入、輸出連接的關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)某些功能。BICO連 接器是用于交換各個(gè)功能塊間的信號(hào)。連接器好比是存貯單元，它可用匯集模擬/數(shù)字信號(hào)。每個(gè)連接器包含連接器名、連接器號(hào)和一個(gè)定義字母。 BICO數(shù)據(jù)組:（自由連接）Binector：開(kāi)關(guān)量連接 Connector：模擬量連接 自由功能塊相當(dāng)于簡(jiǎn)單PLC編程,變頻器的控制： 對(duì)變頻的控制可以通過(guò)以下三種方式進(jìn)行： 1.端子控制：CUVC上集成I/O或端子擴(kuò)展板EB 2.面板控制：PMU面板或OP1S（選件）面板 3.通訊方式控制： USS-SCB2選件板；PROFIBUS DPCBP2選件板；SIMOLINK

10、主從控制SLB選件板,端子控制：通過(guò)數(shù)字量輸入5（DigIn5）控制變頻器啟停，DigIn6控制升速，DigIn7控制降速。由上CUVC數(shù)字量輸入5,6,7分別對(duì)應(yīng)位連接器的B0018,B0020,B0022。,如果控制字1第0位控制變頻器的啟和停（OFF1），對(duì)應(yīng)BICO數(shù)據(jù)組參數(shù)P554；第13,14位控制電動(dòng)電位計(jì)的升和降，對(duì)應(yīng)P573,P574。按照要求，應(yīng)把DigIn5連到控制字1第0位，DigIn6連到控制字1第13位，DigIn7連到控制字1第14位：P554.1=18 P573.1=20 574.1=22,端子控制：控制啟停和升降速的參數(shù)已經(jīng)設(shè)好，下面看速度給定。下圖是電動(dòng)電位

11、計(jì)（MOP）功能圖（300），其輸出是雙字連接器KK0058，這作為速度的給定應(yīng)該連接到給定通道。 P425輸出值存儲(chǔ) P430切換MOP與P429的固定值,對(duì)于端子控制，主給定P443，應(yīng)把速度值連到給定通道：P443.1=58也可以用模擬量輸入作為給定：P443.1=11 功能圖如下圖所示：,PMU控制：通過(guò)PMU面板上的啟停，升降按鈕控制變頻器?？蓞⒖脊δ軋D50圖，如下圖所示，面板啟停按鈕對(duì)應(yīng)B0005，升降按鈕對(duì)應(yīng)B0008,B0009 參數(shù)設(shè)定為：P554.1=5 P573.1=8 P574.1=9 P443.1=58,通訊協(xié)議設(shè)置,USS協(xié)議： P700 = 1 USS地址：1 P

12、701 = 8 USS波特率：38400 BPS P702 = 0 USS協(xié)議的PKW長(zhǎng)度：0 P703 = 4 USS協(xié)議的PZD長(zhǎng)度：4 P704 = 1000 USS報(bào)文停止傳輸時(shí)間： 1000毫秒,PROFIBUS DP控制：通過(guò)選件通訊板CBP2，可以實(shí)現(xiàn)PROFIBUS DP通訊。作為PLC的從站，可以通過(guò)PLC程序?qū)ψ冾l器進(jìn)行控制。,PLC通過(guò)DP控制變頻器啟停與速度給定，變頻器返回狀態(tài)字和實(shí)際值。對(duì)于每一條報(bào)文，有效數(shù)據(jù)被分為2個(gè)區(qū)： PZD：過(guò)程數(shù)據(jù)區(qū)。例如控制字和設(shè)定值或狀態(tài)字和實(shí)際值。 PKW：用于讀寫(xiě)參數(shù)的參數(shù)區(qū)。,如圖，第一塊CB/TB板接收功能圖（120），通道0第

13、1個(gè)字K3001和第2個(gè)字K3002分別對(duì)應(yīng)著PZD1和PZD2，通道1第3,4個(gè)字對(duì)應(yīng)PZD3和PZD4，依次類推。通常通過(guò)PLC程序把數(shù)據(jù)（控制字1）寫(xiě)到PZD1（控制字1第10位要為1），設(shè) 定值寫(xiě)到PZD2，其中B3100到B3115對(duì)應(yīng)K3001的每一位，然后把各位連到控制字1中；把K3002作為設(shè)定值連到設(shè)定通道中去。則： P554.1=3100（啟停） P443.1=3002（給定）,第一塊CB/TB板發(fā)送功能圖（125），P734.01到P734.16對(duì)應(yīng)著PZD1到PZD16，通常把狀態(tài)字1連到P734.01 發(fā)送到PZD1，實(shí)際值連到P734.02發(fā)送到PZD2。則： P7

14、34.01=32（狀態(tài)字1） P734.02=148（轉(zhuǎn)速/頻率實(shí)際值）,變頻器完整的設(shè)置參數(shù)： P918.1=3（DP地址） P053=7（第0位為1） P554.1=3100 P443.1=3002 P734.01=32 P734.02=148,SIMOLINK主從控制：2臺(tái)6SE70組成SIMOLINK環(huán)，1臺(tái)作為主，1臺(tái)作為從。PLC通過(guò)DP控制主的啟停和速度給定；主控制從的啟停和速度給定；從發(fā)送狀態(tài)字和實(shí)際值給主；主從的狀態(tài)字與實(shí)際值都發(fā)送到PLC的DB塊里。,由SLB板功能圖（140）： P740節(jié)點(diǎn)地址（主=0，從=1） P741=500ms（報(bào)文監(jiān)控時(shí)間） P742=3（SLB

15、發(fā)送功率，根據(jù)電 纜長(zhǎng)度而不同） P743.1=2（SIMOLINK環(huán)上的節(jié) 點(diǎn)數(shù)量） P745.1=2（使用的通道數(shù)量） P746.1=3.2ms（循環(huán)時(shí)間）,由SLB板發(fā)送功能圖（160），P751定義發(fā)送數(shù)據(jù)的源。在主站中，要把控制字1和設(shè)定值通過(guò)通道0發(fā)送，則在主站中設(shè)置：P751.1=30，P751.2=3002；從站把狀態(tài)字1和實(shí)際值通過(guò)通道1發(fā)送，則在從站中設(shè)置：P751.3=32，P751.4=148。,由SLB板接收功能圖（150），P749定義了從哪個(gè)節(jié)點(diǎn)哪個(gè)通道接收數(shù)據(jù)，例如P749.1=0.0，意思是從節(jié)點(diǎn)0（主站）的第0通道讀取數(shù)據(jù)放到接收的通道0（KK7031）；

16、P749.2=1.0，意思是從節(jié)點(diǎn)1（從站）的第0通道讀取數(shù)據(jù)放到接收的通道1（KK7033）。 從站通過(guò)通道0接收主站由通道0發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)（控制字和設(shè)定值），則在從站中設(shè)置P749.1=0.0，主站中設(shè)置 P749.1=1.0（空數(shù)據(jù)，但要設(shè)置）；主站通過(guò)通道1接收從站由通道1發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)（狀態(tài)字和實(shí)際值），則在主站中設(shè)置P749.2=1.1，從站中設(shè)置P749.2=0.1（空數(shù)據(jù)）,紅燈：電源 黃燈：主板 綠燈：通訊 P751發(fā)送數(shù)據(jù) P749接受發(fā)送站的數(shù)據(jù)，,給定及故障查詢： 給定:主給定P443 附加給定P433 斜坡發(fā)生器后給定P438,故障查詢： 故障號(hào)r947(r947.1

17、 - r947.8同時(shí)發(fā)生的） 故障時(shí)間r782 故障值r949,數(shù)據(jù)組：在6SE70變頻器里面，已經(jīng)把同類的相關(guān)參數(shù)分三種數(shù)據(jù)組： BICO數(shù)據(jù)組（BDS，如P554.B） 功能數(shù)據(jù)組（FDS，如P462.F） 電機(jī)數(shù)據(jù)組（MDS，如P100.M） 有關(guān)的參數(shù)可有4個(gè)標(biāo)號(hào)（BDS只有2個(gè)），這意味著，在每一個(gè)參數(shù)標(biāo)號(hào)下可以存儲(chǔ)一個(gè)參數(shù)值，即總共能存儲(chǔ)4套參數(shù)。如：P443.1=58 P443.2=3002（BDS）,總共有2個(gè)值被存儲(chǔ)到參數(shù)P443（主給定）中。如果BICO數(shù)據(jù)組1被激活，則主給定通過(guò)電動(dòng)電位計(jì)給定；如BICO數(shù)據(jù)組2被激活，則主給定是通過(guò)第一塊CB/TB板接收的第二個(gè)字作為給定值的。,BDS數(shù)據(jù)組切換是通過(guò)P590（控制字2第30位） FDS數(shù)據(jù)組切換是通過(guò)P567和P577（控制字2第16,17位） MDS數(shù)據(jù)組切換是通過(guò)P5