《ATV31深层培训》PPT课件.ppt

,ATV31深度培训,施耐德(苏州)变频器有限公司市场部 2006/04/11,目录,实用设置指导 驱动特性设置 特殊电机应用 速度环参数设定 (FLG, STA) 有关功能的其他设定 有关通讯总线的其他设定 故障触发条件 案例精选 练习,实用设置指导,I/O 分配 出厂设置考虑了与ATV28兼容: LI1=正转, LI2=反转 (I-O rrS=LI2) LI3= 2预置速度 (FUN PSS PS2=LI3) LI4= 4预置速度 (FUN PSS PS4=LI4) 给定求和功能 Fr1+AI2 激活 (FUN SIA SA2=AI2) 亚洲版(ATV31A) 出厂设置为操作面板上的RUN/STOP按钮和旋钮激活 RUN键起动, STOP键停车 (I-O tCC=2C) 旋钮电位器给定 (CtL Fr1 = AIP) 为避免重复设定，有时首先取消分配给LI2, LI3, LI4的功能: CtL rrS=no FUn PSS PS2=no FUn PSS PS4=no 为防止因功能的不兼容导致变频器被锁死，取消给定叠加: FUn SAI SA2=no 检查 可通过SUP菜单下的 LIA ， AIA项查看实际分配给端子的功能 或者使用Powersuite软件，可以更直接的看到设置. 检查功能的兼容性,实用设置指导,改变菜单访问级别 (控制菜单中的LAC) 把 LAC 设为 L3将使 Fr1, Cd1, CHCF和 tCC 恢复到出厂设置 从L3退回到L2,L1 或从L2退回到L1只能通过恢复工厂设置实现 电机铭牌数据 ATV31的出厂控制模式为UFt=n (开环磁通矢量控制). 这种控制模式可以获得优异的控制特性，但对电机参数比较敏感 正确设置 UnS, FrS, nCr, nSP, COS这些参数非常重要，并且应该执行自整定功能. 在无法完成自调整，或电机参数不明，或使用特殊电机、并联电机的情况下，应使用L模式 电机的热保护 应设定热保护功能，特别是当电机的功率小于变频器功率的时候 通过设置 SEt菜单下的 ItH 参数, nCr 仅用于电机模型的计算 热保护功能不适用于强迫风冷电机，因此必须将此功能禁止(FLt OLL:=no). 当变频器掉电后，电机的热状态信息也同时丢失。.,实用设置指导,模拟量输入口的连接 ATV31 有3个模拟量输入AI1 (0-10V), AI2 (+/-10V), AI3 (0/4-20mA) 可与PLC 的差分+/-10V输入连接 (+,-,COM) : Com to Com - to Com + to AI2 通过将LCC = YES (CtL 菜单）使用远程操作终端 如远程操作终端未连接，则显示SLF 恢复出厂设置不能恢复LCC。必须重新将其设为no 恢复出厂设置不会禁止控制通道 (Modbus, Canopen, 远程终端VW3A31101) 外部故障 可正负逻辑，逻辑输入激活代表故障发生,实用设置指导,有些参数的设置需要通过“延时确认” 有些参数的改变需要ENT 键被按住2秒以上进行确认, 这些参数的改变可能影响其他参数的设定或涉及系统安全。 SCS, FCS (存储/调出设置) tCC (2线/3线控制) LAC(菜单访问级别) PST (停止优先) DRN (超低电压工作), (InH) 故障禁止 显示参数 如需将永久监视目前显示的参数 (SUP菜单)，可以连续按2次 掉电后再上电，变频器将显示状态(例如rdY)，但一旦运行命令给出，自动显示选定的内容 禁止减速斜坡自适应brA FUn rPC brA=nO 在使用制动电阻时应将 brA设为nO,实用设置指导,远程面板上实现电动机电位器功能 当设置远程面板电动电位器为给定源时, (CtL Frx UPdH) , 只能在SUP rFr下，才可通过上下箭头进行调速 飞车起动 电源恢复后的首次运行命令 自由停车后 掉电后的自由停车 若斜坡停车，该功能只在首次运行时有效 与上电自调整功能不兼容. 为使用此功能，RUN信号必须给出, 并且I-O tCt=LEL.,驱动设置(drC-),电机额定电压 (UnS): 电机额定电压用于决定电机控制的一些参数: 决定额定电压频率的比率 电机模型的内部参数：额定磁通，定子电抗 电机额定频率 (FrS): 电机额定频率用于决定电机控制的一些参数: 决定额定电压频率的比率 决定加减速斜坡的基准 电机模型的内部参数：额定磁通，定子电抗 决定超速报警的门限,驱动设置(drC-),电机额定转速 (nSP): 电机额定转速用于决定电机控制的一些参数 电机模型的内部参数：转子时间常数 计算定子频率 计算滑差 电机功率因数 (COS): 电机功率因数用于: 调整电机的空载电流 (Im) 计算定子频率 计算电机模型的内部参数: 额定磁通 定子阻抗 转子的时间常数,驱动设置(drC-),自整定tUn 自整定通过向电机注入额定电流（电机不转），测量定子电阻，用于自动设置定子电压补偿(IR). 电机的参数必须力求准确 (UnS, FrS, nCr, nSP, COS). Ufr 必须设置为 20% (出厂设定) 在电机为冷态时做自整定 (如电机处于热态，请等待电机冷却). 不要对正在旋转的电机做自调整 (电机可能被负载带动) 每次上电自整定与飞车起动功能冲突（Tun = Pon, rSC=InIt) No: 未做自整定，变频器使用经验电阻值. Done: 自调整完成，变频器使用实测电阻值.,驱动设置(drC-),自整定 tUn 定子电压补偿考虑到了电机的热状态，但在停电的情况下，电机的热状态不被记忆. 为了改进这种状况，特别在一些要求较高的场合如起重， rSC必须设置为InIt。这样，每次变频器上电都会自动地做自整定，整定的值与Rsc（初次整定的值） 做比较从而达到热态补偿的目的。. L (U/f) 模式下，自整定无效. 若电机不匹配，则会报 TnF(自整定故障) (缺相，电机参数设置不正确，干扰，特殊电机等）. 若设置了持续直流注入(Fun AdC =CT)，则不能进行自整定. 实测定子电阻 rSC 当rSC 设为InIt以及做过自调整后，电阻值可以读出. rSC = 相间电阻/2 如果由于种种原因（长电缆, 有输出滤波器等），测量结果不正确的话, 可以手动修改此值. 注意：修改rSC的大小会影响Ufr的设置.,驱动设置(SEt-),IR 补偿调整 (UFr): 在 n模式中 UFr用来调整定子电阻： 改善速度估算 优化低速时候的静态特性 优化动态性能 优化斜坡跟随性能 改善零速停车性能 多数场合保持出厂设置即可 设置过大可能导致: 速度估算不准确 (不稳定，反向旋转) 低速时电机磁场饱和 (不稳定，振动，噪音，反向旋转） 估算的速度与给定值相反，电机电流达到电流限幅 不能根据停车命令,驱动设置(SEt-),IR 补偿调整 (UFr): UFr补偿特性不是线性的，20%的设定已经意味着80%的补偿; 80 到 100% 之间，真正的变化是比较缓慢的 出厂设置时，实际的补偿值是80% 。 (Ufr=20%),驱动设置(SEt-),IR 补偿调整 (UFr): L 或 P 模式下UFr用来调整低速时的初始补偿电压, 从而提高低速力矩。此时，补偿是线性的.,内部补偿值 100%,100% UFr,驱动设置(SEt-),电机滑差调整 (SLP): 本参数用来调整滑差补偿值. 调节转子在空载和满载时的频率. 如果电机铭牌的数据不准确,可以手动修正本参数. 100%= 同步速 nSP 设置过大会导致运行不稳定. 测量实际滑差的方法 (仅当铭牌数据不正确时使用) 设定SLP = 0 带载运行至额定频率FrS (额定负载) 用测速计测量电机的实际转速 将 nSP设为此值 ，SLP 设为 100%,驱动设置(drC-),电机控制模式 (UFt) n 模式 (磁通矢量控制, 速度估计): 提供优异的性能，但对电机参数更加敏感. 这种情况下，熟悉电机的参数非常重要 以下情况适用此模式 低速大转矩如：起重 需要好的动态响应，如：短的斜坡时间，负载突变。 低速时的滑差补偿和力矩补偿是自动的。 注意:力矩补偿可以通过UFr进行修改，但此值设置太高会导致饱和或失控（切换到电流限幅模式，不响应通过LI的斜坡停车，只有靠内部的安全保护功能ABS, 在几秒钟后执行自由停车）.,驱动设置(drC-),电机控制模式 (UFt) L 模式 (线性压频比) 静态和动态性能要求不高，不需速度估算和自动补偿. 因为对电机参数不敏感，没有速度环, 所以调试相对简单。 因为其响应速度不快, 所以易于稳定运行。 适用于大多数简单应用场合. 这种模式往往是针对非标准电机应用的一种妥协: 多电机并联使用 不同功率电机并联 在不同电机之间进行切换 磁阻电机, 永磁同步电机 特殊的异步电机（高速电机, 锥形转子等） UFr参数用来提高起动转矩 .,驱动设置(drC-),电机控制模式 (UFt) P 模式（平方压频比） 适用于风机水泵类负载 在过渡过程中以及在中低频运行时降低了电机温升和损耗。 此模式中Ufr的作用和效果与L模式一样 为保证负载时的输入电压等于电机的额定电压，以确保电机能达到额定速度，并且没有速度抖动的现象, 可以通过调节UnS部分地改善这种情况.,驱动设置(drC-),电机控制模式 (UFt) nLd 模式 (节能模式) nLd模式或称节能模式是从n模式中继承过来的，可减少电机的损耗. 提供这种方式是处于销售宣传的需要，实际上节约的能量是极其有限的. 在负载不规则变化的应用场合，可能产生不稳定的现象. 适用于简单场合.,驱动设置(drC-),L: 恒转矩，特殊电机 n: 无速度传感器矢量控制 P: 变转矩 nLd: 节能模式 轻载时与P模式接近 带载时与n模式接近,U,F,L,n,P,FrS,Uns,UFr,U/f 比,驱动设置(drC-),T,F,FrS,T,F,FrS,1.7 Tn,Tn,0.8 Tn,n 模式 (磁通矢量控制),L 模式 (电压频率比),自动定子电压补偿和滑差补偿,手动定子电压补偿,1 3,3 10,驱动设置(drC-),T,F,FrS,T,FrS,1.5 Tn,Tn,0.8 Tn,1.5 Tn,Tn,0.8 Tn,P 模式 (平方压频比),nLd 模式 (节能模式),3,3 5 10,SLP,驱动设置(drC-),实测转矩曲线 ATV31HU75N4, n模式, 无参数优化 n模式，出厂设置情况下,驱动设置(drC-),实测转矩曲线: ATV31HU75N4, n模式, 参数优化 n模式，出厂设置情况下,设置特殊电机,同步电机 输入电机铭牌数据: UnS=电机额定电压 FrS =电机额定频率 nSP=同步转速 取消滑差补偿 (SLP=0) 从0开始调整UFR 如有必要，可将COS=1 以消除空载电流 采用 L模式 (U/f) 延长加减速时间 取消输出缺相报警(OPL=no) 加出线电抗器，通常这些电机的阻抗都非常小 低速时转矩性能较差.,设置特殊电机,并联电机 每台电机须单独安装热保护器件 取消变频器对电机的热保护 (OLL=no) 如果电机数量较多(2-4) ，需加出线电抗器 等效电缆长度为电机电缆的总长 如果相同规格的电机并联，且数量不是很多 (2-4)，则可以选n模式，输入等效的电机参数， nCr= 电机电流的总和，并做自整定 。如果自调整失败，则应改回L模式 如果很多电机并联，或不同功率的电机并联，则应选择L模式， nCr= 所有电机电流的总和 如果电机通过下游接触器控制通断，则需使用L模式， nCr= 各电机电流的总和 尽量不要在电机运行的时候断开接触器,设置特殊电机,高速电机 注意：斜坡的计算基准是FrS, 而不是HSP 推荐使用L 模式 通常高速电机的电感都比较小，因此开关频率应调高，或者加出线电抗器以改善电流波形和转矩特性。,速度环设置(FLG, StA),速度环设置 (FLG, STA) 在n 模式下，FLG 和 STA 两个参数用于根据系统惯量调整速度环 在某些小惯量而需要快速响应的场合，ATV31会给人以反应缓慢的感觉。但这样的初始设置的目的是有利于在多数场合下，系统能稳定的运行。 ATV31 的FLG-StA调整效果较为明显，因此上述问题可以很容易地通过调整 FLG或StA加以解决。 通用的调整规则: FLG:频率环比例增益 影响通频带和响应时间 提高 FLG 即提高通频带 STA: 频率环积分增益 影响响应阻尼 大惯量负载时，应提高STA 小惯量负载时，应降低STA,速度环设置(FLG, StA),速度环设置 (FLG, StA) 对小惯量且有定位要求的应用场合(通过传感器或位控装置) ，加减速时间几乎为0, 通常需要将FLG调至(50 - 80) 来获得较为满意的停车效果. 剩下的不确定因素包括逻辑输入的响应时间等。 对垂直运动或平均惯量负载（洗衣机），出厂设置较为合适. 如FLG已经设为最大，加减速时间已经设为最小，还可通过禁止速度滤波(Drc SrF )进一步提高速度响应。但注意可能会出现SCF报警。,速度环设置(FLG, StA),速度环参数的影响-低惯量应用,速度环设置(FLG, StA),速度环参数的影响-高惯量应用,速度环设置(FLG, StA),ATV31速度环原理框图,建立通讯连接的有关信息,Modbus 请遵循DRIVECOM的控制流程图 LAC=L1时，通讯具有优先的控制权 CANopen CANopen 优先于 Modbus 需要 CAN的配置软件 (例如 Sycon type),建立通讯连接的 有关信息,功能设定的注意事项,+/- 速度功能: 此功能可以在权限为LAC2 或 LAC3时访问 与多段速及Fr1给定求和功能不兼容. 当多段速或给定求和被激活时， +/- 功能只能放到Fr2通道, 不作为第1段速,也不参与给定求和 当+/- 速度的操作被定义为远程操作面板时(CtL Frx UPdH) ，加减速的操作只能在SUP rFr菜单下进行. 重新上电时，变频器将显示状态，必须将菜单翻至SUP rFr，才能通过操作上下箭头实现加减速功能。 预先需作下列参数设置 Fun PSS SP2 := nO, SP4:= nO: Fun SAI SA2 := nO 用 LI3/LI4执行 +/- speed功能 CtL LAC:=L2, Fr1:=Updt (用LI) /UpdH (用面板箭头) FUn Upd USP:=LI3, dSP:=LI4,功能设定的注意事项,PI 调节器 与下列功能冲突: +/- 速度 限位开关管理 预置速度 JOG 抱闸控制 这些功能都要事先从工厂设置中去除。 设置调节器时请仔细阅读手册 若比例增益为1，则当调节量的偏差为10时，输出速度的偏差也为10% 。 若积分增益为1，则当调节量的偏差为10时，输出速度每秒变化10%.,故障触发门限,OHF 变频器过热 当IGBT模块过热时，报此故障 温度传感器动作温度: 电机通电时，变频器的风机运转；电机停止后，变频器的风机将再运行10 s ；若10 s 后风机仍然未停止，说明温度超过上表所列“Fan On level”.,故障触发门限,SCF 相间及对地短路 对地短路 ATV31装有环形传感器，可进行相间及对地短路保护。 故障的触发门限是对地漏电流超过4 A. 上电时短路检测的例外情况 对尺寸 1 to 4 之间的变频器，上电时短路检测的概率为50% ，取决与短路电流是通过正母排，还是负母排。,故障触发门限,SCF 相间短路 相间短路 ATV31在上电和运行中都具备相间短路保护。有两种触发模式 : - 快速短路保护 硬件检测（使IGBT模块饱和） 立刻动作 动作门限电流约为额定电流的3倍（与所用的IGBT模块有关） -阻抗短路 (慢动作) 软件检测（互感器） 持续5次各100 mS的检测后确认 动作门限在额定电流的210% 到 240% 之间,故障触发门限,OCF 过流 当变频器出现较长时间过电流后报此故障 (It 计算). 过流在130% to 165%之间时，变频器会首先将开关频率降至 4 kHz 。,故障触发门限,OLF 电机过载 热状态计算模型基于LT6的算法. 此模型有两条热过载曲线: 针对绕组 (短时间常数) 针对铁心 (长时间常数) 在50 Hz时与class 10类似 本模型专门