变频器原理及应用试验指导书02

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试验一、变频器的面板操作及PU运行

一、试验目的

1.了解变频器的操作方法及显示特点。2.了解并熟悉变频器的各种运行模式。

3.熟练把握变频器运行方式的切换和参数的预置方法。二、试验内容

（一）熟悉变频器的面板操作（参见附录B：二、1～3）1.细心阅读变频器的面板介绍，把握在运行模式下显示Hz、A、的方法，以及变频器的运行方式、PU运行(PU灯亮)、外部运行(EXT灯亮)之间的切换方法。

2.参数清除操作

为了试验能顺利进行，在试验开始前要进行一次“全部清除〞的操作，步骤如下：

1）按下“PU/EXT〞键，设定PU运行模式(PU灯亮)。2）按动MODE键至参数设定模式。3）旋动设定用旋钮至“CLr〞（清零）。4）按下SET键，显示“0〞。5）旋动设定用旋钮至“1〞。

6）按下SET键，显示屏闪烁，参数清零完毕。3.参数预置

变频器在运行前，寻常要根据负载和用户的要求，给变频器预置一些参数如：上、下限频率及加、减速时间等。

例如：将上限频率预置为50Hz：

查附录B得：上限频率的参数号为“Pr.1〞。

1）按下按“PU/EXT〞键，设定PU运行模式(PU灯亮)。

2）按动“MODE〞键至参数设定模式，此时显示“Pr.‥〞。3）旋动设定用旋钮改变参数号，使参数号为“１〞。4）按下“SET〞键，读出原数据。

5）旋动设定用旋钮更改，使数据改为“50Hz〞。6）按下“SET〞键，写入给定值。

假使此时显示器交替显示参数号Pr.1和参数50.00则表示参数预置成功(即已将上限频率预置为50Hz)。否则预置失败，须重新预置。参看附录B查出以下有关的参数号，预置以下参数：

下限频率为5Hz；加速时间为10s；减速时间为10s。4.设定频率的修改

例：将设定频率修改为40Hz。[请先设定Pr.53“频率设定操作选择〞＝“0〞(设定用旋钮频率设定模式)]。

1）按“PU/EXT〞键，设定PU运行模式（PU灯亮）。2）旋动设定用旋钮修改为“40Hz〞。

3）在数值闪烁其间，按下“SET〞键，写入给定值。4）约闪烁3秒后，显示回到“0.0〞。（二）变频器的运行

变频器的PU运行：就是利用变频器的面板直接输入给定频率和起动信号。

1）预置基频Pr.3为50Hz。2）预置基频电压Pr.19为380V。3）预置给定频率为60Hz。

4）按下“RUN〞键，电动机起动。测出相关数值，并将数值填入表1。

5）按表中的频率值改变给定频率，测出各相应转速及电压值

并将

结果填入表1中。6）做出U／f曲线。

7）按下“STOP/RESET〞键，电动机中止。

表1各相应转速及电压值

频率(Hz)转速(r／min)输出电压(V)60504030205三、思考题1.预置上限频率Pr.1＝50Hz时，是在什么样的运行模式下？在外部运行模式下（EXT灯亮时）能输入参数值吗？

2.给定频率为60Hz、50Hz时，变频器对应的输出电压有何特征，为什么？

3.假使将基频Pr.3的值预置为60Hz，再观测给定频率为60Hz，50Hz时，变频器的输出电压与以前有何不同？为什么会出现这种现象？

试验二、变频器的外部/PU组合运行模式1

一、试验目的

1.了解外部、组合运行模式1与PU运行的区别。2.把握外部及组合运行模式1的方法。

3.把握变频器外部接线端子的功能及使用方法（参见附录B）。二、试验内容

在做试验之前应率先做“清除〞的操作。注意：“清除〞操作后，相关参数必需重置！（一）运行模式

1.外部运行：就是给定频率及起动信号，都是通过变频器控制端子的外接线（外部）来完成，而不是用变频器的操作面板输入的。

2.外部/PU组合运行模式1（Pr.79=3）：运行频率设定可分别用设定用旋钮，多段速选择，4～20mA（仅当AU信号ON时有效）信号设定。起动信号由外部端子（STF、STR）给定。

（二）外部运行

1）按动“PU/EXT〞键，选择外部运行模式（EXT灯亮）。2）将起动开关STF（或STR）处于ON，表示运行的RUN灯点亮（假使STF和STR同时都处于ON，电动机将不起动）。

3）加速→恒速：将频率给定电位器渐渐旋大，显示频率数值从0渐渐增加至50Hz。

4）减速：将频率给定电位器渐渐旋小，显示频率数值回至0Hz，电动机中止运行。

5）反复重复3）、4）步，观测调理电位器的速度与加、减速时间有无关系。

6）要使变频器中止输出，只需将起动开关STF（或STR）置于OFF。

（三）组合运行

组合运行模式1

当Pr.79＝3时，选择组合运行模式1，其含义为：起动信号由外接线给定，给定频率由操作面板给出。

1）预置Pr.79＝3。

2）预置基频Pr.3＝50Hz，预置基频电压Pr.19为380V。3）预置转矩提升（电压补偿）Pr.0＝15。4）将起动开关STF（STR）处于ON，RUN灯亮。5）给定频率用设定用旋钮来预置，预置值为60Hz。6）改变给定频率值并且记录U的值填入表2。7）做出U／f曲线。

8）比较此次的U／f曲线与试验一中的U／f曲线的区别。

表2f、U记录值

fU605040302010三、思考题1.为什么本次测得的U／f曲线和试验一测得的U／f曲线不同。2.试总结PU、外部、组合运行的共同点与不同点。

3.观测试验中遇到的报警显示，通过查表，回复是何原因？如何修改参数？

试验三、变频器的外部/PU组合运行模式2

一、试验目的

1.了解外部、组合运行模式2与组合运行模式1及PU运行模式的区别。

2.把握外部及组合运行模式2的方法。二、试验内容

在做试验之前应率先做“清除〞的操作。注意：“清除〞操作后，相关参数必需重置！（一）运行模式

外部/PU组合运行模式2：运行频率设定可分别用外部端子（多段速选择，DC0～5V，4～20mA）信号设定。起动信号由“RUN〞键给定。

（二）组合运行组合运行模式2

当Pr.79＝4时，选择组合运行模式2。

1）预置Pr.79＝4，Pr.38＝65（使电位器旋至最大时，对应的给定频率为65Hz）。

2）按下操作面板上的“RUN〞键，RUN灯亮。

3）加、减速：将电位器旋动从小→大，观测频率的变化。4）将频率顺序调至65Hz，55Hz，45Hz，35Hz，25Hz，15Hz，5Hz，记录相对应的电压值。

5）做出U／f曲线。6）按下“STOP〞键停机。三、思考题

1.为什么本次测得的U／f曲线和试验一测得的U／f曲线不同。

2.试总结组合运行1与组合运行2的共同点与不同点。

试验四、变频器常用参数功能的验证

一、试验目的

1.验证各种常见的功能。把握各种参数之间的协同和使用技巧。2.了解多功能端子的含义和使用。

3.了解多段速度的操作步骤，把握多段速度的控制方法。

二、试验内容

（一）常见频率参数的功能验证1.启动频率

只有给定频率达到启动频率时，变频器才有输出电压。预置启动频率分别为：Pr.13＝20Hz，Pr.13＝30Hz。

在外部运行模式下，记录电动机启动的瞬间变频器的输出电压，并比较两启动电压的大小有何不同。

2.点动频率

1）点动控制端子JOG的设置

变频器没有JOG端子，但可通过Pr.60～Pr.63中的一个设定某控制端子为JOG端子（参见附录B：四、3）。

2）出厂时点动频率的给定值是5Hz，假使想改变此值可通过预置Pr.15（点动频率）、Pr.16（点动加、减速时间）两参数完成。设：

Pr.15＝20HzPr.16＝10s

在EXT运行模式下点动运行，并观测频率和电压值。3.上限频率

它是指变频器输出频率的上限值。设：

Pr.1＝50Hz

当给定频率分别为40Hz和60Hz时，记录变频器的输出频率和电压值。

4.频率腾跃

三菱变频器通过Pr.31～Pr.32，Pr.33～Pr.34，Pr.35～Pr.36给定了三个频率跳变区域，假使预置Pr.33＝30Hz，Pr.34＝35Hz，当给定频率在30Hz和35Hz之间，变频器的输出频率固定在30Hz运行，操作步骤如下：

1）在EXT运行模式下，使Pr.33＝30Hz，Pr.34＝35Hz（用外部旋纽调理）。

2）按动“MODE〞键至监示频率。（或观测输出电压表）3）接通“STF〞使电动机运行，面板显示变频器的输出频率。4）用频率给定电位器在36～28Hz之间改变给定频率，观测显示频率的变化规律。

5）预置Pr.33＝35Hz，Pr.34＝30Hz，依照2）～4）的步骤操作，观测频率的变化。

（二）多段速运行

用参数预置多段运行速度，（Pr.4～Pr.6，Pr.24～Pr.27，Pr.80～Pr.87）用变频器控制端子进行切换。多段速度控制只在外部运行模式或组合运行模式（Pr.79＝3，4）中有效。

三菱变频器可通过接通、关断控制端子RH、RM、RL、REX选择多种速度。各开关状态与各段速度的关系如图4－2所示，其中，REX在三菱变频器的控制端子中并不存在，根据三菱多功能端子的选择方法，可用Pr.60～Pr.63来定义某控制端子为REX端子。

1.多功能端子的定义

由附录B：四、3中的端子功能选择可知：

假使将STR端子定义为REX端子，可没Pr.63＝8。2.假使不使用REX，通过RH、RM、RL的通断最多可选择7段速度：

速度1：Pr.4＝50Hz

速度2：Pr.5＝30Hz速度3：Pr.6＝10Hz速度4：Pr.24＝15Hz速度5：Pr.25＝40Hz速度6：Pr.26＝35Hz速度7：Pr.27＝8Hz

按图4－1接线，在外部运行模式或组合运行模式下，合上STF开关，电动机按速度l运行。按图4—2的曲线，同时合上RH、RL开关，电动机按速度5运行等等。

3.假使选用REX，协同RH、RM、RL的通断，最多可选择15段速度。

1）设置速度8～速度15的各段速度参数，设Pr.80～Pr.87的参数为20Hz、28Hz、16Hz、32Hz、22Hz、45Hz、12Hz、42Hz。

2）按图4—1接线，并按图4—3的曲线合上相应的开关，则电动机即可按相应的速度运行。

4.改变参数的运行

自行重新设置速度1～速度15的数值，重做上述试验。

三、思考题

1.假使给定频率的值小于起动频率，变频器如何输出？2.假使给定频率的值大于上限频率的值，变频器的输出频率为多少？

3.Pr.33＝30Hz、Pr.34＝35Hz和Pr.33＝35Hz、Pr.34＝30Hz这两种预置频率腾跃的方法，在运行结果上有何不同？

4.预置3个频率腾跃区域，参考上述试验步骤，观测频率腾跃的状况。

5.在PU运行模式下预置给定频率为50Hz，此时再进行多段速

控制该如何操作？50Hz是否起作用？

6.若速度l～速度15的大小不按图4—3的顺序排列，多段速控制能否执行？

试验五、多段速的PLC控制

一、试验目的

1.了解并把握PLC控制变频器的接线方法。

2.了解并把握多段速控制时，PLC控制变频器的编程方法。

二、试验内容

（一）用PLC输出控制多段速端子

在试验四中已知多段速控制端子是RH、RM、RL、（REX）。用手动选择它们的接通或断开，就可以选择不同的转速。现在用PLC的输出来控制上述端子的通、断，实现三段速度运行，接线如图5－1所示。

1）在PU运行模式下，Pr.4＝10Hz（1速），Pr.5＝20Hz（2速），Pr.6＝30Hz（3速）。

2）按图5－2的梯形图将程序输入PLC。

3）变频器在“EXT〞状态下，按下起动按钮，X14（X24）闭合。

4）观测记录变频器输出频率的变化。

5）将X14（X24）换成拨动开关（X0），并将Y0的自锁点去除，记录变频器频率输出的规律。

6）假使希望变频器的输出频率在10、20、30Hz之间循环，梯形图该如何修改？

（二）用PLC控制七段转速

1）将图5－1改画成图5－3，并按此图接线。

2）将梯形图5－2进行修改后，见图5－4，并按该图输入程序。3）变频器在PU运行状态下，输入参数Pr.24＝40Hz（4速），Pr.25=50Hz（5速），Pr.26=45Hz（6速），Pr.27＝25Hz（7速）。

4）变频器在EXT运行状态下，依次拨动开关X1～X7，观测

输出频率的变化。

图5－3七段速控制PLC接线图图5－4七多段速控制梯形图表3多段速设定

速度端子输入REX－SDOFFOFFOFFRH－SDONOFFOFFRM－SDOFFONOFFRL－SDOFFOFFON参数Pr.4Pr.5Pr.6设定频率范围0～120Hz0～120Hz0～120Hz1速（高速）2速（中速）3速（低速）

4速5速6速7速8速9速10速11速12速13速14速15速OFFOFFOFFOFFONONONONONONONONOFFONONONOFFOFFOFFOFFONONONONONOFFONONOFFOFFONONOFFOFFONONONONOFFONOFFONOFFONOFFONOFFONPr.24Pr.25Pr.26Pr.27Pr.80Pr.81Pr.82Pr.83Pr.84Pr.85Pr.86Pr.870～120Hz，―――0～120Hz，―――0～120Hz，―――0～120Hz，―――0～120Hz，―――0～120Hz，―――0～120Hz，―――0～120Hz，―――0～120Hz，―――0～120Hz，―――0～120Hz，―――0～120Hz，―――三、思考题1.按试验四中RH、RM、RL的3段速控制方式，用PLC编程来控制7段速。

2.在图5－2中，将X14（X24）改为拨动开关，Y0的自锁点去除，为何变频器输出频率的规律就会发生变化？

3.试用数据传送指令、数据寄放器、变址寄放器完成3段速控制程序。

附录A变频器试验台面板布置

附录B三菱FR－S500变频器简介

一、变频器的接线和端子

1.端子接线图

●主回路端子○控制回路输入端子●控制回路输出端子

备注

*1.只限于有RS-485通信功能的型号。

*2.漏型、源型规律可以切换，详细请参照使用手册(详细篇)。*3.设定器操作频度高的状况下，请使用2W1kΩ的旋钮电位器。*4.端子SD和端子5是公共端子，请不要接地。

*5.根据输入端子功能选择(Pr．60～Pr．63)可以改变端子的功能。(参照28页)

参数显示名称内容·用RS-485接口在通信参数n5＝“－－－〞时，再试允许次数以上连续发生通信异常时。OPTＯＰΓ通信异常·发生RS-485通信异常时·通信参数n6的时间，通信中途中断时。(仅有RS-485通信功能型)PEPUERETCPUＰＥ参数记忆单元异常记忆的参数发生异常时通信参数n17＝“1〞时，PU脱落时(仅有RS-485通信功能型)在设定的再试次数内不能正常开始运行时内置CPU的演算在所定的时间内不能终了时ＰＵＥPU脱落rＥΓ再试次数超过ＣＰＵCPU错误*1.变频器复位时，电子过电流保护的内部热积算数据被初始化。*2.仅当Pr.40“启动时接地检测选择〞设定为“1〞时动作。

*3.仅当Pr.60～Pr.63（输入端子功能选择）中任一个为OH（设定值为“7〞）时起作用。

②轻故障参数FN显示名称风扇故障内容内置冷却风扇，变频器的冷却风扇有故障(中止)时Ｆ∩备注该产品当启动信号（RUN键，STF、STR信号）不为ON时，冷却风扇不动。(参照Pr.76“冷却风扇动作选择〞)

③报警参显示名称内容数OLoLOLoLPSU∪Err失速防止(过电流)(*4)失速防止(过电压)为防止电机的电流超过变频器额定电流150%，变频器到达过电流切断而进行动作时为防止电机的返回功率过大，频率下降中止，到达过电压切断而进行动作时根据Pr.75“复位选择/PU中止选择〞设定的外部运行模式运行中，用操作面板或参数单元(FR-PU04)的STOP/RESET键实施中止时变频器电源电压下降时变频器复位中(RES信号为ON时)PSUVErrPU中止电压不足复位中*4.失速防止动作电流可以任意设定。出厂时设定为150%。

④写入异常参数显示名称内容·Pr.77灥物潤捥湴敲敤定为“1〞的状态下进行写入时Er1Er1写入阻止异常·频率腾跃的设定范围重复时·没有往操作面板里写入优先权的状态下进行参数写入(仅限有RS-485扵汬整信功能的型号)Er2Er2Er3Er3

运行中写入异常／模式指定异常校正异常·运行中进行写入。·设定Pr.79时，要变更为输入了运行指令的操作模式时·在外部操作模式下进行写入。模拟输入的偏置和增益的校正值太接近时·重大故障：保护功能动作，变频器输出切断，异常输出。

·轻故障：保护功能动作，输出不切断。在参数设定中，可输出轻故障信号。[在Pr.64,Pr.65（输出端子功能选择）处设定为“98〞]

⑵.变频器复位

操作下面的任一项目，即可复位变频器。另外，一旦执行复位，电子过流保护的内部热积算值、再试次数被消除，请注意。

操作1??使用操作面板,用STOP/RESET键进行复位。

［仅可在变频器保护功能（重大故障）动作时使用］

操作2??电源切断（OFF）,然后再通电。

操作3??把复位信号（RES）变为ON。（请在Pr.60～Pr.63中安排）

（2）按“PU/EXT〞键，

设定“PU〞操作模式

（3）旋转设定用旋钮，

显示希望设定的频率。

（4）在数字闪灭期间，

按“SET〞键，设定频率数。［不按“SET〞键，闪烁５秒后，显示回到0.0（显示器显示）。此时，再回到“操作（3）〞，设定频率。］

（5）约闪烁３秒后，显示回

到0.0（显示器显示）。用“RUN〞键运行。

（6）变更设定频率时，请进

行上述（3）,（4）的操作。（从以前的设定频率开始。）（7）按“STOP/RESET〞键，

中止。

注意

※为什么不能在设定的频率下运行？

从操作（3）到操作（4）是否在５秒内实施。（拨动旋钮，是否在５秒之内按“SET〞键）

※为什么不能进行60Hz以上的设定？

Pr.1“上限频率〞的设定值是否为60Hz。※为什么拨动设定用旋钮频率不变？

操作模式是否为外部操作模式。(相关设定Pr.79)。

4.用设定用旋钮像调理音量一样运行

要点：

·把Pr.30“扩张功能显示选择〞设定为“1〞(扩张功能参数有效)。

·把Pr.53“频率设定操作选择〞设定为“1〞(设定用旋钮音量调理模式)。·相关设定Pr.79＝０。

例：运行中把频率从0Hz变到60Hz。

——————操作—————————————表示——————

（1）模式，监示确认。

●进入监示，频率监示状态。(按“MODE〞键)●PU运行模式。(按“PU/EXT〞键)●Pr.30=“1〞。●Pr.53=“1〞。（2）按“RUN〞键，

运行变频器。

（3）向右旋转设定用旋钮，找到“60.0〞。

闪烁的频率为设定频率。没有必要按“SET〞键。备注：

·从闪烁“60.0〞到显示为“0.0〞，可能是由于Pr.53“频率设定操作选择〞的设定值没有设定为“1〞。

·无论是运行中还是中止中，只要转动设定用旋钮就可设定频率。

5.参数设定

例一：把Pr.7设定值从“5秒〞变到“10秒〞。

——————操作—————————————表示——————（1）运行显示和操作模式显示的确认●中止状态。

●PU操作模式。(按“PU/EXT〞键)

（2）按“MODE〞键，

进入参数设定模式。

（3）拨动设定用旋钮

选择参数号码。

例：Pr.7“加速时间〞。

（4）按“SET〞键读

出现在设定的值。

例：显示“5〞（出厂设定值）。（5）拨动设定用旋钮

变成希望的值。

例：设定值从“5〞变到“10〞时。

（6）按“SET〞键，完成设定。

·拨动设定用旋钮，可读出其它参数。·按“SET〞键，再次显示设定值。

·按2次“SET〞键，则显示下一个参数。

参数设定完了后，按1次“MODE〞键，显示报警履历，按2次“MODE〞键，回到显示器显示。假使变更其它参数的设定值，请按上述（3）～（6）的步骤操作。

异常显示：

Er1·Pr.77＝“1〞的设定状态下，进行写入。

·没有往操作面板写入的优先权（仅限有RS-485通信功能的型号）。Er2·运行中进行写入。

·在外部操作模式下进行写入。备注

·设定值没有变更时，不闪烁，显示下一个参数的号码。·操作(1)和（2）哪个优先都没问题。·便利的使用方法：

进行操作（1）和（2）进入参数设定模式，每按一次“SET〞键，不用一一对应参数序号，参数序号和设定值可顺序地读出来。

例二：把Pr.30的设定值从“0〞变到“1〞。

（Pr.30“扩张功能显示选择〞的设定值为“1〞时，扩张功能参数有效。）

——————操作—————————————表示——————

（1）运行显示和操作模式显示的确认●中止状态。

●PU操作模式。（按“PU/EXT〞键）

（2）按“MODE〞键，

进入参数设定模式。

（3）拨动设定用旋钮

调出(Pr.30)。

（4）按“SET〞键，

读出现在的设定值。显示“0〞（出厂值）。

（5）拨动设定用旋钮，

把设定值变成“1〞。

（6）按“SET〞键，完成设定。·拨动设定用旋钮，可读出其它参数。·按“SET〞键，再次显示设定值。

·按2次“SET〞键，则显示下一个参数。