变频器的安装调试与维护概要

1、第四章 三菱变频器的安装、维护与调试4. 1三菱FR-E500系列变频器4.1.1变频器的接线和操作面板（详见P162图8-4） 1、主电路接线: 1）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L1、L2、1_3、（或R、S、T）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，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。2）输出端：U, V, W接电动机。（根据电机转向再调整相序）3）接地端子：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v 10Q o4）直流电抗器（改善功率因数）接线端子：（或P）与P15）外部制动电阻接线端子：（或P）与PR

2、2控制电路接线：（P163表8-2）1）外接频率给定端：（模拟量输入）电压信号输入：由外接1KQ电位器设定（接10, 2, 5端子）端子10是变频器提供的DC+5V、端子5是0V、端子2信号端电流信号输入：DC 4-20mA （接4, 5端子）输入必须使用屏蔽线端子5:是模拟量输入公共端2）开关量输入端：PC：变频器输出的直流24V （24V, 0.1A）STF：正转控制端（ON为正转，OFF为停止）STR：反转控制端（ON为反转，OFF为停止）RH、RM、RL：多段速度选择端（通过三个端子的信号组合）MRS：输出停止端RES：复位控制端SD：开关量输入公共端3）故障信号输出端：由端子A、B、

3、C组成，继电器触点输出，A-C为常开触点、B-C为常闭触点，AC220V 0. 3A, DC30V 0. 3AO 4）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 荷为DC24V、0. 1Ao运行状态信号:RUN为变频器正在运行；SU为频率到达；0L为过负载报警;IPF为瞬时停电；FU为频率检测；SE:输出公共端注意:A、以上三个红色说明的公共端不能相互连接，更不能接地!B、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（必须外接翼戴）5）脉冲输出端：FM可接频率表，作频率测量用6）模拟量输出端：AM可接0-10V电压表，作监测用

4、7） PU通信接口:采用RS-485通信方式，最大传送距离500m。3、操作面板及键盘（如P132图7-4）操作面板上分显示屏和键盘两大部分1） LED显示屏：用于显示给定频率、运行电压、电流等参数;显示屏右边有参【单位指示及状态指示（发光二极管指示）2）各键盘功能：（P133）3）键盘控制过程:（详细参阅P169实验二）4.1.2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P134表7T所列变频器运行时需设定基本W:数和功能w【（详细P206）基本参数：包括基本频率、上下限频率、加减速时间、转矩补偿、电子热保护等功能参数：如操作模式的选择、PID调节功能设置等1、频率设定: 1）给

5、定频率设定的方式分两类:数字量给定：面板键盘给定；通信接口给定（PLC、计算机）模拟量给定：电压信号输入UG （由外接电位器给定） 电流信号输入IG （4-20mA）基本频率指给定信号UG （或IG）从0-最大值所对应的最小-最大频率。频率起点坐标预置：由功能码Pr.902 （UG输入）、Pr. 903（IG输入）设置；终点坐标预置：由Pr.904、Pr.905设置。2）上、下限频率设定： 上、下限频率生产机械所要求的最高、最低转速相对应的频率。 可通过功能码Pr.1设定上限频率、Pr. 2设定下限频率。如：UG =0-5V,对应的基本频率050Hz。而设定的上限频率fH=40Hzo当Ug4V

6、以后，频率达到40Hz就不再增加。3）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 Pr.31-Pr. 32. Pr. 33-Pr. 34、Pr. 35-Pr.36、设定最多三个回避频率区域。见P1367-72、启动、加减速、制动功能的设定 1）启动功能的设定:启动频率（fs）：为了便于启动静摩擦转矩较大的负载，需设定启动频率，用功能码Pr. 13 fs=060Hz设定。2）力口、减速功能的设定：A、加速时间：从生产率考虑，希望加速时间越短越好。但加速时间过短，频率上升过快，易产生“过流”；

7、另外，有 些负载（如电梯）加速度过大，人体感觉不好。加速时间由功能码Pr.7设定（七o=O-36OOs或to=O-36Os）。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。B、减速时间：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 路，使直流电压过压。减速时间由功能码Pr.8设定（to=O-36OOscto=O-36Os）。 设定的基本原则：在直流电压不超过最大允许值的条件下， A号缩短浦悚行间.C、力口、减速方式：由功能码Pr.29设定，有以下三种（P138）：Pr. 29： 0线性方式：频率与时间呈线性关系Pr. 29

8、： 1 S型A：在开始、结束阶段，力口、减速较缓慢Pr. 29： 2 S型B：在f1T2频率之间，具有S型升降速曲线， 力口、减速较缓慢，可防止货物的倒塌。3）直流制动（DC制动）直流制动变频器向电动机输出直流电的制动方式。采用的方法：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，产生制动转矩。电机将动能转换成电能消耗于转子回路中。 DC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。这时启动,会造成过流故E直流制动的设置:A、动作频率fDB： (Pr. 10： fDB=0-120

9、Hz)要求制动时间越短，动作频率fDB应越高。B、制动电压Udb： （Pr. 12： Udb=0,增益为30%电源电压）负载惯性越大，UDB应越大。C、制动时间tDB： ( Pr. 11： tDB =0-1 OS)施加tDB制动时间的长短，主要看负载是否有“爬行”现象。3、PID调节功能的预置：基本PID控制框图（P139）中：XT目标（给定）信号，XF为反馈信号，XG为控制信号1）PID调节功能简介:比例环节（P） ： Xg= Kp （ Xt-Xf ）式中：静差 = （Xt-Xf）Kp为比例增益Kp t ,静差卜Kp太大，系统容易产生振荡积分环节（I）：积分环节能使控制信号XG的变化与静差对

10、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。但积分时间太长，动态性能变差。分环节（D）：使控制信号XG的变化与偏差的微分成正比。根据偏差变化的 趋势，提前给出调节信号，从而缩短了调节过程的时间。2） PID调节功能设定： PID动作选择：（Pr.128有三种功能）“0”： PID功能无效“1”： PID负反馈，是指电动机的转速与被控量Xf变化趋势相 反。如在恒压控制中，压力T （流量QJ）电动机的转速1，以 利于节能。“2”： PID正反馈，如空调制冷时，温度越高，要求电动机的 转速越高。目标值的给定：当变频器设定为PID运行方式，目标值已不再是电压值，而 是以百分数在显示屏

11、显示。动态响应过程由PID参数决定，原来设定的加、减速时间不再起作用。 P ID参数设定:比例增益KP：积分时间常数:微分时间常数id:Pr. 129 0. 1-1000%, 9999无效Pr. 130 0. 1-3600S , 9999无效Pr. 134 0. 01-10. 00S ,9999无效模拟调试：在参数设定前，可用手动模拟方式对PID进行初步调试，详见P141oKPt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。对一般闭环系统，采用PI调节即可。4、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ISET时，变频器自动降低工作频率，使电流下降，当电流低于设

12、定值ISET时，工作频率再恢复。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）。为防止失速，需设置3个参数（P142）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。5、电子热保护功能的预置:电子热保护是虚拟的热继电器，是对电动机进行过载保护。热保护曲线（图721）的特点:1)具有反时限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。热保护功能的预置：Pr. 9： I=0-500A一般以电动机额定电流值设定6操作模式的选择Pr.79 （操作P173）“1” PU操作模式

13、：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。（P175实验三）“2”外部操作模式：用外部频率设定电位器和外部启动信号进 行操作。操作面板只起显示作用。（P180实验四）“3”组合操作模式1：启动信号由外部输入；运行频率由操作1:1板的键盘设定。（P183实验五）“4”组合操作模式2：启动信号由操作面板的键盘设定；运行 频率用外部频率设定电位器调节。“5”程序运行模式：按设定程序运行，运行时间用Pr. 200设定4. 2变频器的安装、调试、与维修4. 2.1变频器的安装（P145）4. 2.2变频器的调试（重点）1、通电前的检查：1）绝缘电阻测量：为防止高压进入控制电路，应将主电路所

14、有端子短路，用500V兆欧表测量其对地的绝缘电阻应，5MQ。控制电路各端子之间，用10K电阻档检查，绝缘电阻，1MQ。2）短路测量：用低电阻档检查主电路，控制电路各端子之间有否短路。2、变频器的空载试验：（变频器接电动机，电动机不带负载）接通电源，用变频器面板上键盘设定频率：5Hz,进行正反向试运行。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。3、变频器的负载试验：（电动机带负载，由轻载到满载）1）低速运行试验：（包括电动机的启动和停机）2）高速运行试验：（包括电动机的启动、运行和停机）启动试验：A启动是否困难？是否要增大U/f补偿量或启动频率？B启动时是否过流？是否要增大加

15、速时间？C启动是否平稳、振动？是否要设定回避频率？运行试验：（运行1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?B发热考验：过热保护是否动作？停机试验:A减速过电压：增大减速时间或增加制动电阻和制动单元B停机状态：停机时是否有“爬行”或反转（风机）？是否要设置直流制动功能?4. 2.3变频器的维护（P149-151）1、日常检查与维护2、定期检查4. 2.4变频器常见故障诊断与维修:（重点）保护功能一旦动作，变频器停止输出，电动机自由停车。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）。1过电流；加速时过电流：故障原因：输出端u,

16、 V、W相间或对地短路过电流；加速时间设定过小或负载较大。过电流设置一般为150%额定电流。减速时过电流：减速时间设定过小。恒速时过电流：机械故障；变频器容量小。2、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 减速时过电压：减速时间设定过小；制动电阻过大3、直流欠电压：三相电源缺相；整流二极管或滤波电容损坏。4、变频器过热：冷却风扇故障，清洗过滤网；逆变器主控元 件损坏；机械卡死或负载太重5、电动机过载：电子热保护设定值欠小；电动机缺相运行； 电动机匝间、绕组间、相间短路；机械卡死或负载太重。4. 2.5变频器的电磁干扰与对策 由于变频器工作在高频开关状态，会引起电网电压、电流波形的畸变，产生电磁干扰（EMI）。 电磁干扰（电磁噪声）其所造成的电磁污染，与水污染、空污染成为人类社会的三大污染源。 各种干扰信号频率、传播路径、对设备产生的影响都不同1、干扰的频率范围:谐波一通常指50次以下