变频调速技术实训指导书解读

变频调速技术实训指导书杭州职业技术学院电气教研室10注意事项行或引起事故，如设备损坏、火灾、人身损害甚至伤亡事故等。试验板连接线和掌握选件及电动机。不能对变频器内部零件进展耐压测试，这些半导体零件易受高电压损坏。变频器接地端子务必正确接地。发生触电事故；不能在送电过程中实施接、配线。变频器主电路烧毁。否则可能发生触电事故。否则可能发生触电事故。则可能引起事故。自动实现再起动，此过程中不能靠近电动机及所拖动的机械，以免危急。动机械的工作频率范围。一．实训目的生疏变频器的构造，了解各局部的作用；生疏变频器各端子的功能，把握变频器的接线方法；把握变频器的参数设置方法；生疏变频器各面板操作键的名称和功能。二．实训设备及仪器万用表、螺丝刀、连接线三菱FR-E500系列变频器三相异步电动机三．学问预备---变频器的分类1.依据主开关器件分类极型晶体管、HVIGBT〔耐高压绝缘栅双极型晶闸管〕的进展过程，器件的更促进了电力电子变换技术的不断进展。依据变频器主开关器件的不同，变频器可分为：IGBTSCRIGBT2.依据变流环节不同分类：交-直-交变频器电压的沟通，又称间接式变压变频器。低压变频器通用，调整频率范围较宽。交-交变频器VVVF调速系统。按电压等级的划分〔1〕低压变频器(110V，220V，380V)〔2〕中压变频器(500V，660V，1140V)高压变频器(3KV，3.3KV，6KV，6.6KV，10KV)4.依据直流电路的储能环节〔滤波方式〕分类：电压型变频器其储能元件为电容器，中、小容量变频器以电压型变频器为主。电流型变频器其储能元件为电感线圈，适用于大容量变频器。依据电压的调制方式分类：脉宽调制〔SPWM〕变频器通用变频器几乎全都承受此类变频器。脉幅调制〔PAM〕变频器脉冲幅度调制，电压的大小是通过调整直流电压幅值来实现的，比较少用。依据输入电源的相数分类：三进三出变频器变频器的输入侧和输出侧都是三相沟通电，绝大多数变频器都属此类。单进三出变频器属此类，通常容量较小。依据工作原理分类V/f转差频率掌握变频器矢量掌握变频器直接转矩掌握型变频器依据用途分类通用变频器用于机械传动调速，功能齐全、性能好、价格贵。高性能专用变频器为具体应用而设计，使用面窄、价格低、操作简洁。四．实训步骤通过变频器的拆卸和安装，了解变频器的构造和各端子的功能FR-E500变频器前盖板的拆卸和安装：变频器关心盖板的拆卸和安装：变频器接线盖板的拆卸和安装：生疏三菱FR-E500系列变频器常用端子功能：变频器的输入、输出接线注：将三相异步电动机接成星型或三角形生疏变频器的操作面板变频器的功能预置变频器的监示功能将变频器的参数值和校准值全部初始化到出厂设定值Pr.79)“2“是指依据外部的频率设定旋钮和外部起动信号进展的操作。频率设定用外部率显示的作用。1PU22～5旋钮〔频率设定器〕RPPU“7”--外部操作模式〔PU〕当MRSON，可切换到PUMRSOFF，PU“8”--切换到除外部操作模式以外的模式。R、S、TU、V、W〔SET〕键有什么功能？需要近距离操作变频器时〔PU，应怎样设置参数？三菱FR-E500系列变频器有哪几种操作模式？各操作模式有什么异同？一．实训目的把握变频器面板操作模式的操作过程；生疏变频起动、升降速、直流制动过程的特征；进一步生疏变频器参数的设定方法；二．实训设备及仪器万用表、螺丝刀、连接线FR-E500三相异步电动机三．学问预备1.面板显示显示屏旁有单位指示及状态指示。Hz-显示频率；A-显示运行电流；MON-监视模式状态显示；PU-PU2.操作键盘键盘各键的功能如下：RUNMODE键——用于选择操作模式或设定模式。SET键——用于进展频率和参数的设定。上下键——在设定模式中按下此键可连续设定参数，用于连续增加或降低运行频率，按下此键可转变频率。STOP/RESET键——用于停顿运行变频器及当变频器保护功能动作使输出停顿时复位变频器。键盘掌握过程“O.OO“。(2)开头运行掌握MODE②按“上升或下降”键，使给定频率升至所需数值。SET1.5FWDREVSTOP/RESET降速时间开头下降。起动运行起动频率可依据需要预置起动频率fs(Pr.13=0～60Hz)，使电动机在该频率下“直接起4.22起动前的直流制动起动前的直流制动功能可以保证电动机在完全停转的状态下开头起动。5．升降速时间升速时间在生产机械的工作过程中，升速过程属于从一种通常不进展生产活动。因此，从提高生产力的角度动身，升速时间越短越好。但升速时间越短，Pr.7=0～3600s/0～360s)间，直至起动电流接近最大允许值时为止。降速时间电动机在降速过程中，有时会处于再生制动状态，将电能反响到直流电路，预置得长一些，观看直流电压上升的状况，在直流电压不超过允许范围的前提下，尽量缩短降速时间。水泵类负载由于有液体〔水〕的阻力，一旦切断电源，水泵马上停顿工作，故在降速过程中不会产生泵生电压，直流电压不会增大，但过快的降速和停机，因此，其降速时间应适当预置得长一些。升、降速方式①线性方式(Pr.29=0)频率与时间呈直线性关系，如图4.23所示，多数负载可预置线性方式。②SA(Pr.29=1)在开头阶段和完毕阶段，升降速比较缓慢。如图4.24(a)所示。③SB(Pr.29=2)4.24(b)所示。直流制动Pr.10Pr.11〔作用时间Pr.12〔转矩，通过这三个参数的设定，可以提高停顿的准确度，使之符合负载的运行要求。直流制动动作频率fDB

(Pr.10=0～120Hz)。在大多数状况下，直流制动都是和再生制动协作使用的。首先用再生制动方式将电动机的转速降至较低转速，其对应的频率厂即作为直流制动的动作频率f

，然后再参加直流制动，使电动DB机快速停住。负载要求制动时间越短，则动作频率fDBU

应越高。〔Pr.12=0，30%的DB电源电压。在定子绕组上施加直流电压的大小，UDB越大。tDB

(Pr.ll=O～lOs)直流制动的时间长短。预置直流制动时间t的主DB行”的要求，要求高的，tDB

应当长一些。以保证电动机茌零速下起动。在运行过程中：查看运行参数SETLEDSET电流、电压、报警、频率。停顿按STOP/RESETOHz。四．实训步骤2-12-1变频器的输入输出接线将变频器的参数值和校准值全部初始化到出厂设定值进入PU模式设定运行频率观看变频器的运行状况在PU模式下，观看并记录变频器的正转、停顿、反转运行频率变化状况。正转启动过程现象：停顿过程现象：反转过程现象：升降速时间对起动和停车过程的影响速时间的根本原则，就是在不过流的前提下越短越好。50HZ50HZ的时间；降速时间〔Pr80～36050HZ时的运行状况，并记录起动与停顿过程的时间。记录起动时间： 秒记录停顿时间： 秒状况，并记录起动与停顿的时间。记录起动时间： 秒记录停顿时间： 秒8S100HZ的状况下，观看运行状况，并记录时间。记录起动时间： 秒记录停顿时间： 秒起动频率此，可依据需要预置起动频率fs〔Pr.13=0～360HZ〕,使电动机在该频率下“直将Pr.13参数设定为20，观看起动频率为 。升降速方式Pr.29在设定频率为100HZ的状况下，观看频率升降规律：将Pr.29参数设定为0，观看起动时的频率变化规律为 。。。直流制动设定以下参数：Pr.10=10；Pr.11=1；Pr.12=10%，观看制动过程中电机的转速变化规律。电机在100HZ运行过程中，按下“停顿”键，制动过程现象为：。升降速时间的长短对变频器有什么影响？运行有什么影响？数应怎样设置？一．实训目的把握变频器外控操作模式的操作过程；把握频率给定线的设置方法；把握上下限频率、回避频率的设定方法；进一步生疏变频器参数的设定方法；二．实训设备及仪器万用表、螺丝刀、连接线FR-E500三．学问预备1当变频器设定为外部操作模式时，变频器的输出频率将跟随给定信号的变模拟量给定和数字量给定。模拟量给定方式：低，为最高频率的±0.50-/0①以电压大小作为给定信号的称电压信号，其范围有：0～5V0～10V。输入端为2，通过参数Pr.73切换。输入电压(Pr.73)可进展“0～5V，O～1OVPr.73=“0“--DC0～5V；Pr.73=“1”--DC0～10V。②以电流大小作为给定信号的称电流信号，其范围为：4～20mA。效应以及感应噪声等的影响，因此抗干扰力量较强。在远距离掌握中，给定信号的范围常用4～20mA，其“零”信号为4mA。这是为了便利检查工作是否正常，在进展测量时，由于电流中还有4mA，说明给定信号电路的工作是正常的，如图4.14(a)所示；无电流信号说明是因传感器或信号电路发生故障而根本没有信号，在进展测量时，假设给定信号值为0mA，说4.14(b)所示。具体给定方式如下。①电位器给定给定信号为电压信号，信号电源由变频器内部的直流电源(5V)供给，频率给4.15②直接电压〔或电流〕给定。〔25或电流信号〔45。③关心给定在变频器的给定信号输入端，配置有关心给定信号输入端〔简称关心给定，关心给定信号与主给定信号迭加，起调整变频器输出频率的关心作用，4端输入起关心给定作用。数字量给定方式O.01%以内，具体给定方式如下：①面板给定。即通过面板上的“固键”升和“团键”降来掌握频率的升降。②多挡转速掌握给定RL，MRS〕作为多挡转速掌握端。依据假设干个输入端的状态〔接通或断开〕可以按二进制方式组成1～15转速的切换便可以用开关器件通过转变外接输入端子的状态及其组合来实现。2．频率给定线的设置频率给定的概念频率给定指由模拟量进展外接频率给定时，变频器的给定信号G与对应的频G，既可以是电压信U(0～5VO～10VI4～20mA。G GGOGmaxfG

线性地增大到最大频率fmax的对应关系。频率给定预置频率给定的起点〔O〕和终点〔大值时的对应频率〕可以依据拖动系统的需要任意预置。Pr.902，Pr.903，Pr.904，Pr.905，分别设置电压〔电流〕4.19(0V、10HZ);终点为〔4V、60HZ〕,两点便可打算一条直线。参数设定方法为：Pr.902-SET-10-SET-0-SET-闪耀；Pr.903-SET-60-SET-80-SET-闪耀。后的第一个参数值是频率，其次个参数值是电压的百分比，电流给定线可按同样方法设定。3(1)上、下限频率为了防止因传感器故障而使生产机械消灭过高或过低的转速,有必要设置上、下限频率。与生产机械所要求的最高转速相对的频率称为上限频率，用fH表示，由上限频率参数Pr.1=0～120Hz设定。上限频率与最高频率之间，必有fmaxfH L由下限频率参数Pr.2设定。留意：上限频率fH

是依据生产需要预置的最大运行频率，它并不和某个确定参数相对应。假设承受模拟量给定方式，给定信号为0～5V的电压信号，给定O～50Hz，而上限频率f=40Hz，4VH如何变化，变频器输出频率为最大频率40Hz。如图4.20所示。回避频率设置回避频率的目的是为了消退机械谐振。任何机械都有一个固有的振这时，机械的振动将格外猛烈，可能导致机械损坏。消退机械谐振的途径如下：①转变机械的固有振荡频率。②避开可能导致谐振的速度。F避频率区的上下限频率。fL的上限频率fH

是在频率上升过程中退出回避区的频率。参数Pr.31～4.21四．实训步骤厂设定值。关系，并作记录：输入电压输出频率输入电压输出频率绘出厂家设定的频率给定线：U=1-5Vf=10-100HZ按要求输入频率给定线，运行并记录：输入电压输入电压输出频率F

=40HZL H观看运行状况，并绘制频率给定线。设置回避频率设置回避频率20HZ-25HZ与30HZ-35HZ，观看运行现象，并绘制频率给定线。五．思考题为了防止立体车库在升降过程中消灭过高转速，应实行什么措施？设置回避频率有什么作用？6-18mA10-50HZ，变频器的参数应怎样设置？实训四多段速掌握一．实训目的把握变频器多段速运行的掌握方法；把握变频器多段速掌握的频率参数设定方法；理解多段速掌握各参数的意义；万用表、螺丝刀、连接线三菱FR-E500系列变频器三．学问预备RL，MRS〕作为多挡转速掌握端，依据假设干个输入端的状态〔接通或断开〕可以1～15的切换便可以用开关器件通过转变外接输入端子的状态及其组合来实现。使用多挡转速功能时，必需进展两步预置〔7：为多挡转速输入端子。将输入端子功能选择参数(Pt.180～Pr.182)分别预置成0，1，2(Pr.180=0；Pr.181=1;Pr.182=2)，Pr.183=6〔出厂设置4.16其次步：预置与各挡转速对应的工作频率〔即进展频率给定。分别用参数1～74.17接通电机与电源，并将变频器的参数值和校准值全部初始化到出厂设定值。七段速掌握将输入端子功能选择参数(Pr.180～Pr.183)0、1、2、6按下表预置与各档转速对应的工作频率七段速度运行参数设定表掌握端子RHRMRLRM,RLRH,RLRH,RMRH,RM,RL参数号Pr.4Pr.5Pr.6Pr.24Pr.25Pr.26Pr.27设定值5030520254510〔Hz〕4.17多段速掌握状态图在外控模式下运行并记录闭合开关闭合开关RHRMRLRM,RLRH,RLRH,RMRH,RM,RL〔Hz〕十五段速掌握0、1、2、8;按下表预置与各档转速对应的工作频率〔Hz〕一～七段速度运行参数设定表〔Hz〕掌握端子RHRMRLRM,RLRH,RLRH,RMRH,RM,RL参数号Pr.4Pr.5Pr.6Pr.24Pr.25Pr.26Pr.27设定值5030520254510八～十五段速度运行参数设定表参数号参数号设定值〔Hz〕Pr.232Pr.233Pr.234Pr.235Pr.236Pr.237Pr.238Pr.2394048382818123626在外控模式下运行并记录闭合开关闭合开关RHRMRLRM,RLRH,RLRH,RMRH,RM,RLMRS断开时运行频率〔HZ〕MRS行频率〔Hz〕四．思考题1、多段速掌握与输入电压给定掌握有什么不同？2、七段速与十五段速掌握在参数设置方法上有什么不同？3PLCPLC实训五变频器的“PID”调整生疏变频器“PID”调整功能的作用；把握变频器“PID”调整功能的接线和参数设置方法；PID”功能实现电动机的调速。二．实训设备及仪器万用表、螺丝刀、连接线三菱FR-E500系列变频器可调电流源三相异步电动机、转速表三．学问预备——PID调整功能〔称为反响信号为止。图4.26PIDXT

F

为反响信号，变频

X〕打算。一方面，反响信号X

应无限接T—-F FX〔XX〕=O；fxXXT T F T F相减的结果来打算的。为了使变频器输出频率fx维持肯定，就要求有一个与此相对应的给定信号XX-X=OG T FPID比例增益环节(P)XG

这个给定信号既有肯定的值，又T F T F再作为频率给定信号，即：XK(X-XG P T FKP定义静差￡=X-X，当X保持肯定的值，比例增益K

越大，静￡磺越小,如T F G P4.28(a)所示。为了使静差￡KKP

X和TX之间的差值变大，XK(X-XF G P T F4.28(b)所示。(2)积分环节(I)

XK(X-XG G P T F防止振荡，也能有效地消退静差。如图4.28(c)所示。但积分时间太长，又会产生当目标信号急剧变化时，被控量难以快速恢复的状况。(3)微分环节(D)4.28(d)所示。PIDPID在自动掌握系统中，电动机的转速与被控量的变化趋势相反，称为负反响，其规律关系为负规律。“O“-PID4.29Pr.128PIDP、I、D律运行，其工作特点是：①变频器的输出频率〔fx)只依据反响信号(XF目标信号〔X〕比较的结果进展调整，故频率的大T小与被控量之间并无对应关系。PID程，而原来预置的“加速时间”和“减速时间”将不再起作用。③变频器的输出频率〔fx)始终处于调整状态，因此显示的频率常不稳定。目标值的给定。①键盘给定法由于目标信号是一个百分数，所以可由键盘直接给定。③电位器给定法目标信号从变频器的频率给定端输入，由于变频器已经预置为PID运行方④变量目标值给定法在生产过程中，有时要求目标值能够依据具体状况进展调整，如图4.31所示。变量目标值为分挡类型。PIDPID〔以负反响为例〔4.30RPi将一个可调的电流信号〔4.30RP2〕接至变频器的反响信号输入端，缓慢地调整反响信号。正常状况是：当反响信号超过目标信号时，变频器的输出频率将不断上升，直至最高频率；反之，当反响信号低于目标信号时，变频器的输出频率将不断下降，直至频率OHz。上升或下降的快慢，反映了积分时间的长短。在很多要求不高的掌握系统中，微分功能D可以不用。当系统运行时，被控KPKP

后，虽然反响快了，但简洁在目标值四周波动，说明系统有振荡，D。FR-E500PIDK:〔Pr.129=0.1%～1000%，9999100%；PTi:〔Pr.130=0.1～3600s，99991S；Td〔Pr.134=0.01～lO.OOs，99990.01S；四．实训步骤按图4-32连接实训线路，〔反响信号可由“可调电流源”替代〕50HZ、10HZ。4-32变频器PID调整给定电位器使U

(X〕=2.5V(50%),调整反响信号X

使I=12mA2、5U

TI4

F 412mAPr.128“0“1“2I4

12mAPr.128I=12mAIPr.128I=12mAI=mAI mA4〔稳定〕4〔12mA〕4〔12mA〕0f=f=f=1f=f=；t=f= ；t=2f=f=；t=f= ；t=KP

设置为1%；重复步骤4,观看变频器频率变化状况。四．思考题、P、I、D2、假设调速系统消灭震荡现象，应怎样修改参数？实训六“PLC+变频器”综合实训把握PLC与变频器的连接方法；了解变频器外部操作模式电路的连接；二．实训设备及仪器万用表、螺丝刀、连接线三菱FR-E500系列变频器按钮、接触器、PLC三．实训步骤按图连接实训线路35PLCSTOP”PLC3540将PLCRUNSA1RP将转换开关SA1SB1，器设置为外部掌握模式。RP，使输出10HZ、20HZ、30HZ、40HZ、50HZ，测量相对应的输入电压和转速。输出频率对应输入电压同步转速n1实际转速n2

10HZ 20HZ 30HZ 40HZ 50HZ按下变频制动按钮SB5，电动机停顿后，按下反转起动按钮SB3，电