试验五三相异步电机变频调速精

1、实验五三相异步电机变频调速一、实验目的1. 了解变频器外部控制端子的功能。2, 了解变频器端子的接线方法。.掌握变频器面板操作和常用参数的访问与设置。. 了解三相异步电机变频调速在不同运行模式下的参数配置及操作方法。二、实验原理ATV31变频器的选型.转子200240V 单相，0.182.2kW ; 2 200240V 三相，0.1815kW; 3 380500V 三相，0.3715kW ; 4 525600V 三相，0.7515kW。 ATV31 变频 器具有丰富的端子和通信接口 ：Q烹 1, 9-_| !1 g 二 !1 三 lS XX rA三(二d 芯工 箝HXH 口 .) S鼠笼式电动

2、机由于构造简单，价格低廉，工作可靠，使用方便，成为了生产上应用ATV31HU75附X变频器系列功率范围功率（K/kH电压额定值是否内置A.TV21HU： PXO. 0137: 0. 37kWM3 二 2007240 V有先无内置EMCATV31HU： PXO. 155: 0.55kWN 1:380-500V滤波器ATV61ATV71HU： PX175: 0. 75kWS6:525600V兄无仃内置EMC 滤波器可以根据使用电动机的功率、额定电压来选择合适的变频器，一般变频器选型 要大一个型号。例如：使用三相线电压 380V ,功率是0.37kW ,可以选0.55kW 对应的变频器ATV31HU

3、55N4 ,这样可以保证电动机更有效的运行。.变频器I/O端子的连接ATV31变频器端子的接线方式如图4-1所示。.基本原理为了说明三相异步电动机的工作原理，我们做如下演示实验，如图 5-2所示。图5-2三相异步电动机工作原理 i 与专售 等下专s一； - . - -C- . J .- Y_y -(._1，1，-Cl，O CD-葭卷总去小包券点高三号三三三三烹OJ户分运：3.“co tz uL 2L 3(1.演示实验：在装有手柄的蹄形磁铁的两极间放置一个闭合导体，当转动手 柄带动蹄形磁铁旋转时，将发现导体也跟着旋；若改变磁铁的转向，则导体的转向 也跟着改变。(2.现象解释：当磁铁旋转时，磁铁与

4、闭合的导体发生相对运动，鼠笼式导体 切割磁力线而在其内部产生感应电动势和感应电流。感应电流又使导体受到一个电 磁力的作用，于是导体就沿磁铁的旋转方向转动起来，这就是异步电动机的基本原 理。转子转动的方向和磁极旋转的方向相同（3.结论：欲使异步电动机旋转，必须有旋转的磁场和闭合的转子绕组。.旋转磁场（1）.产生TB1动力端子分别接380V交流电和三相交流异步电动机，并且可以接入外置 制动电阻和直流电抗器，用于紧急制动停车和滤波，见表 4-2。表4-2 ATV31变频器的动力端子端子功能接地端子R/L1三相电源输入端S/L2TB2为控制端，各端子说明见表 4-3。22个控制端子可分为三组：第一组为

5、模 拟量输入端；第二组为变频器输出的常开/常闭继电器接点端子；第三组为报警端 子部分。另外还提供一个 RJ45接口用于通信。表4-3 ATV31变频器的控制端子-:l J;RIARIBRICR2A1 /功能RIA,常开学电器RIB常闭辨电罂RIC继电制公用用R2A可编程维电蹲M的N/0触点R2CCOM模徵造“。公共螭All发拟用电讯输入.0-10VAI 2模拟盘电报输入，10VKL3槿拉后屯滩输入.4-2(hA10V没定点电便符的电源工一10kRAOVAOC模擦电FK输出油匕 模狙电流输出A0C或庞朝电尿除出ADC. AOV 或ADC可进行定义(任何一个均可.但不住同时定义)24V逻轼摘入电滁

6、端Lil -LI61!人可进行方向 T速度5网号当cot=00寸，i A =0, AX绕组中无电流；i B为负，BY绕组中的电流从Y流入B 1流出；i C为正，CZ绕组中的电流从C流入Z流出；由右手螺旋定则可得合成 磁场的方向如图5-4 (a)所示。当cot=1200M, i B =0, BY绕组中无电流；i A为正，AX绕组中的电流从A 流入X流出；i C为负，CZ绕组中的电流从Z流入C流出；由右手螺旋定则可得 合成磁场的方向如图5-4 (b )所示。当cot=240CM, i C =0, CZ绕组中无电流；i A为负，AX绕组中的电流从X 流入A流出；i B为正，BY绕组中的电流从B流入Y

7、流出；由右手螺旋定则可得合 成磁场的方向如图5-4 (c)所示。可见，当定子绕组中的电流变化一个周期时，合成磁场也按电流的相序方向在 空间旋转一周。随着定子绕组中的三相电流不断地作周期性变化，产生的合成磁场 也不断地通过2线制和3线制方式起动电动机，比较两种方式的区别，并改变加 /减速 斜坡时间。(2实验说明旋，因此称为旋转磁场ATV3124V U1 Llx All COMT 1：/ (b wt = 120(ccot = 240图5-4旋转磁场的形成(2).旋转磁场的方向旋转磁场的方向是由三相绕组中电流相序决定的，若想改变旋转磁场的方向， 只要改变通入定子绕组的电流相序，即将三根电源线中的任意

8、两根对调即可。这 时，转子的旋转方向也跟着改变。一 nCr输入铭牌给出的电动机额定电流，比铭牌给出的值稍大一些；一 nSP输入铭牌给出的电动机额定转速；一 COS输入铭牌给出的功率因数。c.将变频器设置为2线制起动：进入I/O-菜单一选才?tCC f选择2c。d.设置LI1为正转，LI2为反转。LI1默认为正转，设置LI2为反转：进入I/O- 菜单一选才? rrS -豺$ LI2。e.设置加速斜坡和减速斜坡时间：进入Set或单一选才? ACC ,设置加速斜坡时间：0. 1999.9s,出厂设置为 3s。进入Set-M单一选才? DEC ,设置减速斜坡时间：0. 1999.9s,出厂设置为 3s

9、。f.设置功能访问等级，进入 CTL-菜单一选才? LAC 一选才L3,设置为最高访 问等级。g.设置控制方式进入CTL-菜单一选才? Cdl松才 tEr ,将控制通道(数字量输入通道 设置为端 子控制方式。进入CTL-菜单一选才? Frl -ifej? AI1 ,将给定通道(模拟量输入通道 设置为模拟量输入端子9 =120pAI1 0 2 3线制控制停止”脉冲控制停车按图4-3所示接线,正向”或 反向”脉冲控制起动，LI1 :停车，LI2:正向，LIx :反向ATV31图4-3 3线制起动接线图All COM-5V +5V方幼端,E乜位器L2线制控制与3线制控制在变频器设置和端子接线上有略微

10、的差别：a.将变频器设置为3线制起动，进入I/O-菜单一选才 tCC 一选才 3C ; b.设置反转输入 端，进入I/O-菜单一选才? rrS LI3。3.预置及切换电动机的运行速度（1实验内容通过对变频器的参数配置，外接多个按钮 “A1”信号的不同组合，可以为电动机设置2种、4种、8种、16种的预置速度，实现速度的切换，见表 4-5。本实验 预置4种速度，需要两个按钮，进行 4种状态组合，完成4种速率的切换。ATV3124V LH LI2 Llx All COM a I J-* aJl - fl - - jji - ， mjJ 1 *1 .1|密.诙”1 *涉动端电位器;中 16 种速 JS

11、LI(P516)8种速度LMPS8)1种速度LITS12杪速度LMPS)速度给逆值0000给定值0001SP20010SP30011SPI01100SPS0:013P60: 1 .10SP71 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 SP14 SP15 SP16 (3验步骤按图4-4所示接线，动力电源与电位器接线与前一个实验相同，LI1 :正向；LI2:反向。在 电动机最初运行 时，速度是按照给定的频率运行，可通过接在 LI3、LI4的两个按钮来切换速度。 图4-4电动机速率切换接线1电动机铭牌参数输入到变频器中。2将变频器设置为2线制起动：进入I/O-菜单一选才? tCC 回? 2C。3

12、 LI1和LI2分别定义为正转和 反转。LI1默认为正转，设置LI2为反转：进入I/O-菜单一选才？6f选择口2。4 LI3和LI4作为两个速度切换端子，进入 FUn-功能菜单一选才? PSS选才? PS2选 择LI3 ;再选择PS4 一选才? LI4。 5设置4个预置速度的频率值：a,进入SET-菜 单一选才 SP2,设置第2个预置速度的频率值；b,进入SET-菜单一选才? SP3,设 置第3个预置速度的频率值；c,进入SET-菜单一选才? SP4,设置第4个预置速度 的频率值。四、思考题1、电动机正、反转运行的工作原理是什么？2、为什么三相异步电机可以变频调速？五、预习要求1. 了解变频器的工作原理与使用方法。2.熟悉电机变频调速原理。3. 了解变频器I/O端子的连接及接线方式。 六、实 验仪器设备1,三相交流异步电动机2,变频器1台1只3.电位器4.隔离开关5.熔断器6.按钮1只1只3只若干七、注意事项1.必 须检查电路连接完好后再