现代变频调速实验报告

1、西安科技大学综合设计实验报告20152016学年 第 2学期 题 目 现代变频调速控制实验 院 （系、部) 电气与控制工程学院 专业 及 班级 姓 名 学 号 完成日期： 20 16 年 3 月 10 日目录实验一 变频器的操作面板的使用11实验目的12实验原理13.实验内容及步骤1实验二 变频器的外部端子控制实验31. 实验目的32. 实验原理42.1 MM420变频器的数字输入端口43. 实验内容和步骤5实验三 变频器的多段速控制实验81实验目的82实验原理83实验内容及步骤9实验四 PLC控制变频器实验101实验目的102实验原理103. 实验内容及步骤11 3.1 按要求接线11 3.

2、2 变频器参数设定113.3 PLC程序编写11实验心得13 现代变频调速控制实验实验一 变频器的操作面板的使用1实验目的1.1 熟悉变频器的操作面板的使用方法；1.2 熟悉变频器的功能参数设置；1.3 掌握变频器的正反转、点动以及频率调节的方法。2实验原理变频器MM420系列（MICROMASTER 420）采用高性能的V/f控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具有很强的过载能力，以满足广泛的应用场合。对于变频器的应用，必须先熟悉变频器的操作面板，再根据实际应用场合，对变频器的各种功能参数进行设置。3.实验内容及步骤电梯系统的异步电机的参数为：额定电压220V、额定电流0.38

3、A、额定功率40W、额定频率50Hz、额定转速1350rpm。3.1 参数设置 由于变频器参数繁多，在实验之前先将变频器的全部参数复位为工厂的缺省设置值，已避免之前实验改动参数值。设置方法为： 设定P0010=30； 设定P0970=1。（1） 设置电动机参数：为了使电动机与变频器相匹配，需要设置电动机参数。电动机参数设置见表1-2。电动机参数设定完成后，设P0010=0，变频器当前处于准备状态，可正常运行，以异步电机为例。参数号出厂值设置值说明P000311设定用户访问级为标准级P001001快速调试P010000功率以KW表示，频率为50HzP0304230220电动机额定电压（V）P03

4、053.250.38电动机额定电流（A）P03070.750.04电动机额定功率（KW）P03105050电动机额定频率（Hz）P031101350电动机额定转速（r/min）P390003只进行电动机数据的计算表1-2 电动机参数设置（2）设置面板操作控制参数。表1-3列出需设置的相关参数，填写下表设置值，使变频器按操作面板控制，实现下述运行操作。参数号出厂值设置值说明P000312设用户访问级为标准级P001000正确地进行运行命令的初始化P000400命令和数字I/OP070021由键盘输入设定值（选择命令源）P100023由键盘（电动电位计）输入设定值P1080010电动机运行的最低频

5、率(Hz)P10825020电动机运行的最高频率(Hz)P1040520设定键盘控制的频率值(Hz)P1058510正向点动频率(Hz)P10595反向点动频率(Hz)P106010点动斜坡上升时间（s）P106110点动斜坡下降时间（s）表1-3 面板基本操作控制参数实验二 变频器的外部端子控制实验1. 实验目的1.1 掌握MM420变频器基本参数的输入方法；1.2 掌握MM420变频器输入端子的操作控制方式。2. 实验原理变频器在实际使用中，电动机经常要根据各类机械的某种状态而进行正转、反转、点动等运行，变频器的给定频率信号、电动机的起动信号等都是通过变频器控制端子给出，即变频器的外部运行

6、操作，这样可大大提高了生产过程的自动化程度。2.1 MM420变频器的数字输入端口（1） MM420变频器有3个数字输入端口，具体如图2-1所示。图2-1 MM420变频器的数字输入端口（2） 数字输入端口功能MM420变频器的3个数字输入端口（DIN1-DIN3），即端口“5”、“6”、“7”，每一个数字输入端口功能很多，根据需要进行设置（见附录1）。参数号P0701-P0703为与端口数字输入1功能至数字输入3功能，每一个数字输入功能设置参数值范围均为0-99，出厂默认值均为1。以下列出其中几个常用的参数值，各数值的具体含义见表2-1。参数值功能说明0禁止数字输入1ON/OFF1（接通正转

7、、停车命令1）2ON/OFF1(接通反转、停车命令1)3OFF2（停车命令2），按惯性自由停车4OFF3（停车命令3），按斜坡函数曲线快速降速9故障确认10正向点动11反向点动12反转表2-1 MM420数字输入端口功能设置表3. 实验内容和步骤3.1 按要求接线变频器外部运行操作接线如图2-1所示。3.2 参数设置用自锁按钮SB1和SB2，外部线路控制MM420变频器的运行，实现电动机正转和反转控制，SB3实现电动机点动功能。其中端口“5”（DIN1）设为正转控制，端口“6”（DIN2）设为反转控制，端口“7”（DIN3）设为正向点动。对应的功能分别由P0701、 P0702和P0703的参

8、数值设置。接通断路器QS，在变频器在通电的情况下（变频器没有主电源开关，因此当电源电压接通时变频器就已带电），完成相关参数设置，具体设置见表2-2。参数号出厂值设置值说明P000311设用户访问级为标准级P000407命令和数字I/OP070022命令源选择“由端子排输入”P000312设用户访问级为扩展级P000407命令和数字I/OP070111ON接通正转，OFF停止P070212ON接通反转，OFF停止P0703910正向点动表2-2 变频器参数设置3.3 变频器运行操作（1） 正向运行：当按下带锁按钮SB1时，变频器数字端口“5”为ON，电动机按P1120所设置的5S斜坡上升时间正向

9、启动运行，经5S后稳定运行在540r/min的转速上，此转速与P1040所设置的20Hz对应。放开按钮SB1，变频器数字端口“5”为OFF，电动机按P1121所设置的5S斜坡下降时间停止运行；（2） 反向运行：当按下带锁按钮SB2时，变频器数字端口“6”为ON，电动机按P1120所设置的5S斜坡上升时间正向启动运行，经5S后稳定运行在540r/min的转速上，此转速与P1040所设置的20Hz对应。放开按钮SB2，变频器数字端口“6”为OFF，电动机按P1121所设置的5S斜坡下降时间停止运行；（3） 电动机的点动运行：正向点动运行：当按下带锁按钮SB3时，变频器数字端口“7”为ON，电动机按

10、P1060所设置的5S点动斜坡上升时间正向启动运行，经5S后稳定运行在270r/min的转速上，此转速与P1058所设置的10Hz对应。放开按钮SB3，变频器数字端口“7”为OFF，电动机按P1061所设置的5S点动斜坡下降时间停止运行；（4）电动机的速度调节分别更改P1040和P1058、P1059的值，按上步操作过程，就可以改变电动机正常运行速度和正、反向点动运行速度。实验三 变频器的多段速控制实验1实验目的1.1 掌握变频器多段速频率控制方式；1.2 熟练掌握变频器的多段速运行操作过程。2实验原理 多段速功能，也称作固定频率，在有些工业生产中需要几段固定频率的设定，本变频器提供了7个固定

11、频率供用户选择。在设置参数P1000=3的条件下，用开关量端子选择固定频率的组合，实现电动机多段速度运行模式。选择固定频率的办法：2.1 直接选择（P0701 - P0703 = 15） 在这种操作方式下，一个数字输入选择一个固定频率。如果有几个固定频率输入同时被激活，选定的频率是它们的总和，例如：FF1+FF2+FF3；2.2 直接选择+ON命令（P0701-P0703=16） 选择固定频率时，既有选定的固定频率，又带有ON命令，把它们组合在一起。在这种操作方式下，一个数字输入选择一个固定频率。如果有几个固定频率输入同时被激活，选定的频率是它们的总和，例如：FF1+FF2+FF3；2.3 二

12、进制编码十进制数（BCD码）选择+ON命令（P0701-P0703=17） 使用这种方法最多可以选择7个固定频率。各个固定频率的数值根据下表3-1选择：DIN1DIN2DIN3不激活不激活不激活OFF激活不激活不激活FF1P1001不激活激活不激活FF2P1002激活激活不激活FF3P1003不激活不激活激活FF4P1004激活不激活激活FF5P1005不激活激活激活FF6P1006激活激活激活FF7P1007为了使用固定频率功能，需要用P1000选择固定频率的操作方式。3实验内容及步骤 在“直接选择”的操作方式（P0701-P0703=15）下，还需要一个ON命令才能使变频器运行，这里以（P

13、0701-P0703=17）“二进制编码的十进制数（BCD码）选择+ON命令”。 恢复出厂设置，并进行快速调试（P0010=1）根据电动机铭牌写入相关参数； P1001设定为10Hz，P1002设定为15Hz，P1003设定为20Hz，P1004设定为25Hz，P1005设定为30Hz，P1006设定为35Hz，P1007设定为40Hz（附录3参数说明表P1001-P1007）； 闭合数字输入端的开关，电动机将10Hz（P1001=10）的频率下运行，可以通过3个数字输入端上的开关闭合和断开的不同排列调出七种不同的速度； 将数字输入端、分别设定为低速，中速，高速（频率自行设定），其频率值通过设

14、定P1001、P1002、P100的数值来实现。记录下设置的参数数值。实验四 PLC控制变频器实验1实验目的1.1 熟练掌握变频器的多段速运行操作过程；1.2 掌握PLC通过外部端子方式控制变频器。2实验原理 使用PLC代替自锁按钮的作用，在PLC的输入段接入两个开关SA1和SA2，分别用于启动和停止变频器的多段速运行程序，自动实现变频器的3段不同的速度。3. 实验内容及步骤3.1 按要求接线变频器外部运行操作接线如图4-1所示。图4-1 变频器外部运行操作接线3.2 变频器参数设定 根据实验三的内容设置变频器的参数，可实现3个数字输入端口使能有效。3.3 PLC程序编写 在PLC上编写程序，

15、用于实现三段速控制要求：按下开关SA1，启动程序使变频器开始按照低速10Hz频率控制电动机运行，5s后加速到中速频率20Hz运行，5s后再加速到高速频率30Hz运行，5s后自由停车，运行频率如图5-2所示；按下开关SA2可使变频器在运行过程中停止控制电动机。对应的使用输入端口为I0.0、I0.1输出端口Q0.2、Q0.5、Q0.6，其中Q0.2是控制继电器给变频器供电使用的，所以通过两个数字输入端实现3段速控制电动机运行。PLC程序编写如下，实现实验要求功能：流程图如下：实验心得 为期两周的现代变频调速实验就这样结束了，这两周周让我收获了不少。实训让我对变频器原理、PLC梯形图、指令表、外部接

16、线图有了更好的了解，也锻炼了我设计程序分析问题。同时为接下来的的毕业设计打下了基础。 刚开始的时候什么都不懂，后来在同学的帮助下认识了实验设备，并配合成员完成了程序，在完成项目期间，我们完成了四个：第一个是变频器的操作面板的使用，主要是熟悉实验器材和控制面板的使用。第二个是全变频器的外部端子控制实验，完成了电机的运行、正转、反转以及停止。第三个是变频器的多段速控制实验，实现了变频器的七段变频。最后一个是 PLC控制变频器实验，通过编写程序控制电机实现三段变速。 实训期间，我主要负责报告及找资料，每天都在电脑旁边和组员一起参与讨论分析，并会不时帮助他们完成任务。这样，我们组总的来说，完成四个项目还是比较顺利。这次课程设计让我认识到有很多设计理念