变频器的安装调试与维护(1)

1、整理课件1 第四章第四章 三菱变频器的安装、维护与调试三菱变频器的安装、维护与调试 4.1 4.1 三菱三菱FR-E500FR-E500系列变频器系列变频器 4.1.1 4.1.1 变频器的接线变频器的接线和和操作面板操作面板（详见（详见P162P162图图8-48-4） 1 1、主电路、主电路接线：接线： 1 1）输入端：）输入端： 三相电源经断路器或交流接触器接变频器的输入端子三相电源经断路器或交流接触器接变频器的输入端子L L1 1、 L L2 2、L L3 3、( (或或R R、S S、T T）接线时不管电源相序。）接线时不管电源相序。 注意：变频器的启，停，应由控制电路操作注意：变频

2、器的启，停，应由控制电路操作 ，不允许由主电，不允许由主电 路操控，否则电容充电电流过大会损坏变频器。路操控，否则电容充电电流过大会损坏变频器。 2 2）输出端：）输出端：U U，V V，W W 接电动机。（根据电机转向再调整相序）接电动机。（根据电机转向再调整相序） 整理课件2 3 3）接地端子：）接地端子：不许使用其它设备的接地线，应与其它设备共一不许使用其它设备的接地线，应与其它设备共一 点接地，接地电阻点接地，接地电阻 1010。 4 4）直流电抗器（改善功率因数）接线端子：）直流电抗器（改善功率因数）接线端子：“+”(或或P）与与P1P1 5 5）外部制动电阻接线端子）外部制动电阻接

3、线端子: : “+ +”（或（或P P）与）与PRPR 2 2 控制电路接线：控制电路接线：(P163(P163表表8-28-2） 1 1）外接频率给定端：（模拟量输入）外接频率给定端：（模拟量输入） 电压信号输入电压信号输入：由外接由外接1K1K电位器设定（电位器设定（接接1 10 0，2 2，5 5端子）端子） 端子端子1010是变频器提供的是变频器提供的DC+5VDC+5V、端子端子5 5是是0V0V、端子端子2 2信号端信号端 电流信号输入电流信号输入：DC 4-20mADC 4-20mA（接接4 4，5 5端子）端子） 输入必须使用屏蔽线输入必须使用屏蔽线 端子端子5:5:是模拟量输

4、入公共端是模拟量输入公共端 整理课件3 2 2）开关量输入端：）开关量输入端： PCPC：变频器输出的直流变频器输出的直流24V（24V，0.1A） STFSTF：正转控制端（：正转控制端（ONON为正转，为正转，OFFOFF为停止）为停止） STRSTR：反转控制端（：反转控制端（ONON为反转，为反转，OFFOFF为停止）为停止） RHRH、RMRM、RLRL：多段速度选择端（通过三个：多段速度选择端（通过三个端子端子的信号组合）的信号组合） MRSMRS：输出停止端：输出停止端 RESRES：复位控制端：复位控制端 SDSD：开关量输入公共端：开关量输入公共端 3 3）故障信号输出端：）

5、故障信号输出端： 由由端子端子A A、B B、C C组成，继电器触点输出，组成，继电器触点输出，A-CA-C为常开触点、为常开触点、 B-CB-C为常闭触点，为常闭触点，AC220V 0.3A,DC30V 0.3AAC220V 0.3A,DC30V 0.3A。 整理课件4 4 4）运行状态输出信号：）运行状态输出信号： 晶体管输出：以集电极开路方式输出各种监控信号，容许负晶体管输出：以集电极开路方式输出各种监控信号，容许负 荷为荷为DC24VDC24V、0.1A0.1A。 运行状态信号：运行状态信号： RUNRUN为变频器正在运行；为变频器正在运行；SUSU为频率到达；为频率到达；OLOL为过

6、负载报警；为过负载报警； IPFIPF为瞬时停电；为瞬时停电； FUFU为频率检测；为频率检测； SE:SE:输出公共端输出公共端 注意：注意： A A、以上三个红色说明的公共端不能相互连接，更不能接地！、以上三个红色说明的公共端不能相互连接，更不能接地！ B B、集电极开路输出，有输出时晶体管导通，输出为低电平；、集电极开路输出，有输出时晶体管导通，输出为低电平； 无输出时晶体管截止，输出为高电平无输出时晶体管截止，输出为高电平( (必须外接負載）必须外接負載） 整理课件5 5 5）脉冲输出端：）脉冲输出端：FMFM可接频率表，作频率测量用可接频率表，作频率测量用 6 6）模拟量输出端：）模

7、拟量输出端：AMAM可接可接0-10V0-10V电压表，作监测用电压表，作监测用 7 7）PUPU通信接口：通信接口： 采用采用RS-485RS-485通信方式，最大传送距离通信方式，最大传送距离500m500m。 3 3、操作面板及键盘（如、操作面板及键盘（如P132P132图图7-47-4） 操作面板上分显示屏和键盘两大部分操作面板上分显示屏和键盘两大部分 1 1）LEDLED显示屏：用于显示给定频率、运行电压、电流等参数显示屏：用于显示给定频率、运行电压、电流等参数; ;显显 示屏右边有参数单位指示及状态指示（发光二极管指示）。示屏右边有参数单位指示及状态指示（发光二极管指示）。 2 2

8、）各键盘功能：（）各键盘功能：（P133P133） 3 3）键盘控制过程：（详细参阅）键盘控制过程：（详细参阅P169P169实验二）实验二） 整理课件6 4.1.2 4.1.2 变频器的功能结构及设置变频器的功能结构及设置 功能码（表示各功能的代码）结构如功能码（表示各功能的代码）结构如 P134 P134 表表7-17-1所列所列 变频器运行时需设定基本参数和变频器运行时需设定基本参数和功能功能参数参数( (详细详细P206P206） 基本参数：基本参数：包括基本频率、上下限频率、加减速时间、转矩包括基本频率、上下限频率、加减速时间、转矩 补偿、电子热保护等补偿、电子热保护等 功能参数：功

9、能参数：如操作模式的选择、如操作模式的选择、PIDPID调节功能设置等调节功能设置等 1 1、频率设定：、频率设定： 1 1）给定频率设定的方式分两类：）给定频率设定的方式分两类： 数字量给定：数字量给定：面板键盘给定；通信接口给定（面板键盘给定；通信接口给定（PLCPLC、计算机）、计算机） 模拟量给定：模拟量给定：电压信号输入电压信号输入UGUG（由外接（由外接电位器电位器给给定定） 电流信号输入电流信号输入IGIG（4-20mA4-20mA） 整理课件7 基本频率基本频率指给定信号指给定信号U UG G（或（或I IG G）从）从0-0-最大值所对应的最小最大值所对应的最小 - -最大频

10、率。最大频率。 频率起点坐标预置：由功能码频率起点坐标预置：由功能码Pr.902Pr.902（UGUG输入输入）、）、Pr.903Pr.903 （IGIG输入输入）设置；）设置； 终点坐标预置：由终点坐标预置：由Pr.904Pr.904、Pr.905Pr.905设置。设置。 2 2）上、下限频率设定：）上、下限频率设定： 上、下限频率上、下限频率生产机械所要求的最高、最低转速相对应生产机械所要求的最高、最低转速相对应 的的频率。频率。 可通过功能码可通过功能码 Pr.1Pr.1设定上限频率、设定上限频率、Pr.2Pr.2设定下限频率。设定下限频率。 如：如： U UG =0-5V0-5V，对应

11、的基本，对应的基本频率频率0-50HZ。而。而设定的上限频率设定的上限频率 f fH=4040HZ。当当U UG G4V4V以后，频率达到以后，频率达到4040HZ就不再增加。就不再增加。 整理课件8 3) 3) 回避频率（也称跳变频率）设定：回避频率（也称跳变频率）设定： 为了防止机械系统的实际振荡频率与固有频率相等，机械发为了防止机械系统的实际振荡频率与固有频率相等，机械发 生共振，设置回避频率，使系统跳过共振发生的频率点生共振，设置回避频率，使系统跳过共振发生的频率点 预置可通过功能码预置可通过功能码 Pr.31-Pr.32Pr.31-Pr.32、 Pr.33-Pr.34Pr.33-Pr

12、.34、Pr.35- Pr.35- Pr.36 Pr.36、设定最多三个回避频率区域。见、设定最多三个回避频率区域。见P136P136图图7-77-7 2 2、启动、加減速、制动功能的设定、启动、加減速、制动功能的设定 1 1）启动功能的）启动功能的设定设定： 启动频率（启动频率（fs）：为了便于启动静摩擦转矩较大的负载，需）：为了便于启动静摩擦转矩较大的负载，需 设定启动频率，用设定启动频率，用功能码功能码 Pr.13 Pr.13 fs=0-60H HZ Z设定。设定。 2 2）加、減速功能的）加、減速功能的设定设定： A A、加速时间：、加速时间：从生产率考虑，希望加速时间越短越好。从生产

13、率考虑，希望加速时间越短越好。 整理课件9 但加速时间过短，频率上升过快，易产生但加速时间过短，频率上升过快，易产生“过流过流”；另外，有；另外，有 些些 负载（如电梯）加速度过大，人体感觉不好。负载（如电梯）加速度过大，人体感觉不好。 加速时间由加速时间由功能码功能码 Pr.7Pr.7设定（设定（t t0 0=0-3600s=0-3600s或或t t0 0=0-360s=0-360s）。）。 设定的基本原则：在启动电流不超过最大允许电流的条件下，设定的基本原则：在启动电流不超过最大允许电流的条件下， 尽量缩短加速时间。尽量缩短加速时间。 B B、减速时间：、减速时间：从生产率考虑，希望减速时

14、间越短越好。从生产率考虑，希望减速时间越短越好。 但减速时间过短，电机处于动力制动，将电能反馈到直流电但减速时间过短，电机处于动力制动，将电能反馈到直流电 路，使直流电压过压。路，使直流电压过压。 减速时间由减速时间由功能码功能码 Pr.8Pr.8设定（设定（t t0 0=0-3600s=0-3600s或或t t0 0=0-360s=0-360s）。）。 设定的基本原则：在直流电压不超过最大允许值的条件下，设定的基本原则：在直流电压不超过最大允许值的条件下， 尽量缩短减速时间。尽量缩短减速时间。 整理课件10 C C、加、减速方式：由功能码、加、减速方式：由功能码Pr.29Pr.29设定，有以

15、下三种（设定，有以下三种（P138P138）：）： Pr.29Pr.29：0 线性方式：线性方式：频率与时间呈频率与时间呈线性关系线性关系 Pr.29Pr.29：1 S1 S型型A A：在开始、结束阶段，加、减速较缓慢：在开始、结束阶段，加、减速较缓慢 Pr.29Pr.29：2 S S型型B B：在：在f1-f2f1-f2频率之间，频率之间，具有具有S S型升降速曲线，型升降速曲线， 加、减速较缓慢加、减速较缓慢，可防止货物的倒塌。可防止货物的倒塌。 3 3）直流制动（）直流制动（DCDC制动）制动） 直流制动直流制动变频器向电动机输出直流电的制动方式。变频器向电动机输出直流电的制动方式。 采

16、用的方法：采用的方法：逆变电路中某些桥臂短时间连续导通，向电逆变电路中某些桥臂短时间连续导通，向电 动机输出直流电。旋转的转子切割这个静止磁场，产生制动动机输出直流电。旋转的转子切割这个静止磁场，产生制动 转矩。电机将动能转换成电能消耗于转子回路中。转矩。电机将动能转换成电能消耗于转子回路中。 整理课件11 DCDC制动应用的场合：制动应用的场合： 用于准确停车控制；用于制动在启动前电动机由外因引起的不用于准确停车控制；用于制动在启动前电动机由外因引起的不 规则自由旋转。规则自由旋转。如风机在停机时，有时因自然风的对流而反转。如风机在停机时，有时因自然风的对流而反转。 这时启动，会造成过流故障

17、。这时启动，会造成过流故障。 直流制动的设置：直流制动的设置： A A、动作、动作频率频率f fDBDB：（Pr.10Pr.10： f fDBDB=0-120H=0-120HZ Z） 要求制动时间越短，动作要求制动时间越短，动作频率频率fDB应越高。应越高。 B B、制动电压制动电压U UDBDB：（Pr.12Pr.12：U UDBDB=0=0，增益为，增益为3030电源电压）电源电压） 负载惯性越大，负载惯性越大，U UDBDB应越大。应越大。 C C、制动时间、制动时间t tDBDB：（ Pr.11Pr.11： t tDBDB =0-10S =0-10S） 施加施加t tDBDB制动时间的

18、长短，主要看负载是否有制动时间的长短，主要看负载是否有“爬行爬行”现象。现象。 整理课件12 3 3、PIDPID调节功能的预置：调节功能的预置： 基本基本PIDPID控制框图（控制框图（P139P139） 图中：图中：X XT T目标（给定）信号，目标（给定）信号，X XF F为反馈信号，为反馈信号，X XG G为控制信号为控制信号 1 1）PIDPID调节功能简介：调节功能简介： 比例环节（比例环节（P P）：）：X XG G = = K KP P（X XT T- -X XF F） 式中：式中： 静差静差 = = （X XT T-X-XF F） K KP P为比例增益为比例增益 K KP

19、P，静差，静差； K KP太大，系统容易产生振荡太大，系统容易产生振荡 积分环节（）：积分环节（）： 积分环节能使控制积分环节能使控制信号信号X XG G的的变化与静差对时间的积分成正比。变化与静差对时间的积分成正比。 积分环节能有效地消除静差，防止系统产生振荡积分环节能有效地消除静差，防止系统产生振荡 。 但积分时间太长，动态性能变差。但积分时间太长，动态性能变差。 整理课件13 微分环节（微分环节（D D）： 使控制信号使控制信号XGXG的变化与的变化与偏差的偏差的微分微分成正比。成正比。根据根据偏差偏差变化的变化的 趋势，提前给出调节信号，从而缩短了调节过程的时间。趋势，提前给出调节信号

20、，从而缩短了调节过程的时间。 2 2）PIDPID调节功能设定：调节功能设定： PIDPID动作选择：动作选择：（ Pr.128Pr.128有三种功能）有三种功能） “0 0”：PIDPID功能无效功能无效 “1 1”：PIDPID负反馈负反馈 , ,是指电动机的转速与被控量是指电动机的转速与被控量XF变化变化趋势相趋势相 反。如在恒压控制中，压力反。如在恒压控制中，压力（流量（流量Q）电动机的转速）电动机的转速，以，以 利于节能。利于节能。 “2 2”：PIDPID正反馈正反馈, ,如空调制冷时，温度越高，要求电动机的如空调制冷时，温度越高，要求电动机的 转速越高。转速越高。 整理课件14

21、目标值的给定：目标值的给定： 当当变频器设定为变频器设定为PIDPID运行方式，运行方式，目标值已不再是电压值，而目标值已不再是电压值，而 是以百分数在显示屏显示。是以百分数在显示屏显示。 动态响应过程由动态响应过程由PIDPID参数决定，原来设定的加、减速时间不参数决定，原来设定的加、减速时间不 再起作用。再起作用。 PIDPID参数设定：参数设定： 比例增益比例增益KPKP： Pr.129 0.1-1000Pr.129 0.1-1000, 9999无效无效 积分时间常数积分时间常数T TI I: : Pr.130 0.1-3600SPr.130 0.1-3600S , 9999无效无效 微

22、分时间常数微分时间常数d: : Pr.134 0.01-10.00SPr.134 0.01-10.00S ,9999无效无效 模拟调试：模拟调试：在参数设定前在参数设定前, ,可用手动模拟方式对可用手动模拟方式对PIDPID进行初步进行初步 调试，详见调试，详见 P141P141。 整理课件15 KPKP系统易产生振荡，这时应加大积分时间常数，直至系统系统易产生振荡，这时应加大积分时间常数，直至系统 不振荡。不振荡。 对一般闭环系统，采用对一般闭环系统，采用PIPI调节即可。调节即可。 4 4、过电流保护功能的设定：、过电流保护功能的设定： 当电动机负载电流峰值超过变频器的电流允许值当电动机负

23、载电流峰值超过变频器的电流允许值I ISETSET时，变时，变 频器自动降低工作频率，使电流下降，当电流低于设定值频器自动降低工作频率，使电流下降，当电流低于设定值 I ISETSET时，工作频率再恢复。时，工作频率再恢复。 处理的原则是尽量不跳闸。处理的原则是尽量不跳闸。 为此配置了防止跳闸的自处理功能（也称防止失速功能）。为此配置了防止跳闸的自处理功能（也称防止失速功能）。 为防止失速，需设置为防止失速，需设置3 3个参数（个参数（P142P142） 整理课件16 该功能不能用于起重机、电梯等负载，因为电动机转矩降低该功能不能用于起重机、电梯等负载，因为电动机转矩降低 会造成失控。会造成失

24、控。 5、电子热保护、电子热保护功能的预置：功能的预置： 电子热保护是虚拟的热继电器，是对电动机进行过载保护。电子热保护是虚拟的热继电器，是对电动机进行过载保护。 热保护曲线（图热保护曲线（图7-21）的特点：）的特点： 1）具有反时限）具有反时限即动作时间与电流成反比；即动作时间与电流成反比； 2）动作时间与运行的频率成正比。在低速时电机的冷却效果）动作时间与运行的频率成正比。在低速时电机的冷却效果 变差，温升增高，因此在相同过载电流下，动作时间减小。变差，温升增高，因此在相同过载电流下，动作时间减小。 热保护热保护功能的预置：功能的预置： Pr.9Pr.9： I I=0-500A =0-5

25、00A 一般以电动机额定电流值一般以电动机额定电流值设定设定 整理课件17 6 6 操作模式的选择操作模式的选择 Pr.79 Pr.79 （操作（操作P173P173） “1 1” PU PU操作模式：操作模式：是指启动信号和频率设定均用变频器操作是指启动信号和频率设定均用变频器操作 面板的键盘操作。（面板的键盘操作。（P175P175实验三）实验三） “2 2” 外部操作模式：外部操作模式：用外部频率设定电位器和外部启动信号进用外部频率设定电位器和外部启动信号进 行操作。操作面板只起行操作。操作面板只起显示作用。显示作用。 （P180P180实验四）实验四） “3 3” 组合操作模式组合操作

26、模式1 1：启动信号由外部输入；运行频率由操作启动信号由外部输入；运行频率由操作 面面 板的键盘设定。（板的键盘设定。（P183P183实验五）实验五） “4 4” 组合操作模式组合操作模式2 2：启动信号由操作面板的键盘设定；运行启动信号由操作面板的键盘设定；运行 频频 率用外部频率设定电位器调节。率用外部频率设定电位器调节。 “5 5” 程序运行模式：程序运行模式：按按设定程序设定程序运行，运行，运行时间用运行时间用Pr.200Pr.200设定设定 “6 6” 切换模式：切换模式：在运行状态下，进行在运行状态下，进行PUPU与外部操作的切换与外部操作的切换 整理课件18 4.2 变频器的安

27、装、调试、与维修变频器的安装、调试、与维修 4.2.1 4.2.1 变频器的安装（变频器的安装（P145P145） 4.2.2 4.2.2 变频器的调试（重点）变频器的调试（重点） 1 1、通电前的检查：、通电前的检查： 1 1）绝缘电阻测量：）绝缘电阻测量：为防止高压进入控制电路，应将主电路所有为防止高压进入控制电路，应将主电路所有 端子短路，用端子短路，用500V500V兆欧表测量其对地的绝缘电阻应兆欧表测量其对地的绝缘电阻应5M5M。 控制电路各端子之间，用控制电路各端子之间，用10K10K电阻档检查，绝缘电阻电阻档检查，绝缘电阻1M1M。 2 2）短路测量：短路测量：用低电阻档检查主电

28、路，控制电路各端子之间有用低电阻档检查主电路，控制电路各端子之间有 否短路否短路。 2 2、变频器的空载试验：、变频器的空载试验：（变频器接电动机，电动机不带负载）（变频器接电动机，电动机不带负载） 整理课件19 接通电源，用变频器面板上键盘设定频率接通电源，用变频器面板上键盘设定频率：5H5HZ Z，进行正反向，进行正反向 试运行。注意转向，声音，温度，气味试运行。注意转向，声音，温度，气味。 如无异常，逐渐升频到额定值试运行。如无异常，逐渐升频到额定值试运行。 3 3、变频器的变频器的负负载试验：载试验：（电动机带负载电动机带负载，由轻载到满载），由轻载到满载） 1 1）低速运行）低速运行

29、试验试验：（包括电动机的启动和停机）（包括电动机的启动和停机） 2 2）高速运行）高速运行试验试验：（包括电动机的启动、运行和停机）（包括电动机的启动、运行和停机） 启动启动试验试验： A 启动是否困难？是否要增大启动是否困难？是否要增大U U/f补偿量或启动补偿量或启动频率频率？ B 启动时是否过流？是否要增大加速时间？启动时是否过流？是否要增大加速时间？ C 启动是否平稳、振动？是否要设定启动是否平稳、振动？是否要设定回避频率？回避频率？ 整理课件20 运行运行试验：试验：（运行（运行1 1小时以上）小时以上） A带载能力：电流是否超过额定电流？电子热保护是否动作？带载能力：电流是否超过额

30、定电流？电子热保护是否动作？ B发热考验：过热保护是否动作？发热考验：过热保护是否动作？ 停机停机试验：试验： A减速过电压：增大减速时间或增加制动电阻和制动单元减速过电压：增大减速时间或增加制动电阻和制动单元 B停机状态：停机时是否有停机状态：停机时是否有“爬行爬行”或反转（风机）？或反转（风机）？ 是否要设置直流制动功能？是否要设置直流制动功能？ 4.2.3 4.2.3 变频器的维护（变频器的维护（P149-151P149-151） 1 1、日常检查与、日常检查与维护维护 2、定期检查、定期检查 整理课件21 4.2.4 4.2.4 变频器常见故障诊断与维修：（重点）变频器常见故障诊断与维

31、修：（重点） 保护功能一旦动作，变频器停止输出，电动机自由停车。保护功能一旦动作，变频器停止输出，电动机自由停车。 显示器会自动从运行模式转到报警模式，将显示报警信息（用显示器会自动从运行模式转到报警模式，将显示报警信息（用 字符显示）和故障名称（用文字显示）。字符显示）和故障名称（用文字显示）。 1 1 过电流：过电流： 加速时过电流加速时过电流：故障原因：输出端故障原因：输出端U U，V V、W W相间或对地短路过相间或对地短路过 电流电流；加速时间设定过小加速时间设定过小或或负载较大。过电流设置一般为负载较大。过电流设置一般为150%150% 额定电流额定电流。 减速时过电流减速时过电流： 减速时间设定过小。减速时间设定过小。 恒速时过电流：恒速时过电流： 机械故障；变频器容量小。机械故障；变频器容量小。 整理课件22 2 2、过电压：、过电压： 加速时过电压加速时过电压: : 检测直流侧电压；三相电源电压不正常检测直流侧电压；三相电源电压不正常 减速时过电压减速时过电压: 减速时间设定过小；制动电阻过大减速时间设定过小；制动电阻过大 3 3、直流欠电压：、直流欠电压： 三相三相电源缺相；整流二极管或滤波电容损坏。电源缺相