通用变频器的操作与控制(一)

13一月2024第8章通用变频器的操作与控制8.1台达VFD-M系列变频器的操作与控制

8.2西门子MM440变频器的操作与控制

13一月20248.1台达VFD-M系列变频器的操作与控制

台达VFD系列变频器种类齐全，性价比高，在国内应用较多。台达VFD系列变频器分为F系列、V系列、B系列、M系列、S系列、L系列、E系列以及较新的C2000系列等，分别适用于不同的场合，台达公司在此基础上还开发了多种专用型变频器。13一月2024

台达V系列--高性能无传感器矢量型变频器，采用32位高速CPU芯片。具有响应速度快、精度高、输出力矩大等特点，可广泛应用于机床、电梯、起重设备，加工中心等各种高性能应用场合。

台达F系列--风机水泵专用型变频器，具有节能效果好、电压范围宽、内置直流电抗器、内置PID控制功能、多台水泵控制、睡眠/自动唤醒、控制精度高等特点，可广泛应用于恒压供水、空调、风机、锅炉、水处理、城市建设等领域。

台达M系列--高性能低噪音迷你型变频器,体积小、低速力矩大、性能完善、使用方便。广泛应用于打包机、磨床、钻床、食品机械、木工机械等多种设备。13一月2024

台达B系列--新一代高性能无传感器矢量型变频器,具有功能齐全、调速精度高、稳定性好及可应用范围广等特点，可广泛应用于大型空调、机床、货梯、木工机械、工业洗衣机、纺织机械等多种应用场合。

台达L系列--多功能低功率盘面式泛用型变频器，主要应用于各种小型设备的变频传动场合。具有安装方便、接线简单和体积小巧等特点。

台达S系列--多功能易操作简易型变频器，主要应用于纺织设备、自动化流水线等场合。具有稳定性好、操作简单等特点。13一月2024

台达E系列—内置PLC型变频器，采用模块化设计，可编辑简易PLC程序，节省外购PLC成本。可扩展多样化通讯模块，支持Profibus、DeviceNet、LonWorks、CANopen等通讯。主要用于小型天车的X-Y轴驱动、洗衣机、跑步机、注塑机、磨床、木工机械等。

台达C2000系列—高阶磁束矢量控制型变频器，控制频宽达600Hz，具有速度/转矩/位置控制模式，双额定设计（一般负载/重负载）,内置大容量的PLC，DC-BUS直流母线可并联使用，主要用于大型风机、水泵、卷绕设备、空压机、机床设备、精密加工中心、起重设备等。13一月20248.1.1台达VFD-M系列变频器概述13一月2024

台达VFD-M系列变频器是高性能低噪音迷你型变频器,该系列变频器的输入电压有115V单相、220V单相/三相、460V三相共3个系列，功率范围从0.2KW到7.5KW。台达VFD-M系列变频器的主要功能及特点有：1）体积小,使用方便；2）

V/F及无传感器矢量控制；

1.0Hz,150%以上额定转矩输出

；3）内置PID功能；4）计数器功能；5）多段速及自动程序运转；6）简易定位；7）累计电机运行时间；8）自动侦测电机参数；9）摆频功能；10）散热风扇运行模式设定；11）主,辅频率控制；12）睡眠功能；13）节能运转；14）

RS485通讯接口,支持

Modbus协议等13一月2024表8-1台达VFD-M系列变频器的功能特性13一月202413一月202413一月2024图8-2台达VFD-M系列变频器的外观示意图13一月20248.1.2变频器储存及安装1．变频器的储存1）必须置于无尘垢、干燥之位置。2）储存位置的环境温度必须在-20℃到+65℃范围内。3）储存位置的相对湿度必须在0％到95％范围内，且无结露。4）避免储存于含有腐蚀性气、液体之环境中。5）最好适当包装存放在架子或台面。

2．变频器的安装

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变频器须垂直安装1）无水滴、蒸气、灰尘及油性灰尘之场所。2）无腐蚀、易燃性之气、液体3）无漂浮性的尘埃及金属微粒4）坚固无振动之场所。5）无电磁杂讯干扰之场所。6）使用环境温度为-10℃～50℃。若环境温度超过40℃以上时，请置于通风良好之场所。

13一月2024图8-3变频器的安装位置示意图13一月20248.1.3变频器的配线

变频器配线分为主回路配线及控制回路配线。用户可将输入、输出端子的盖子掀开，此时可看到主回路端子及控制回路端子。配线作业应由专业人员进行。确认电源断开（OFF）后才可作业，否则可能发生感电事故。若要改变接线，首先应关掉运转的变频器电源，因为内部回路直流部分滤波电容器完全放电需要一定时间。若使用者未让变频器充分时间放电，内部会有残留电压，此时进行配线会造成电路短路并发生火花现象，所以请使用者最好在无电压条件下进行作业以确保自身安全。

图8-4为VFD-M系列变频器出厂时的标准配线图。若仅用数字控制面板（LC-M2E）操作时，只有主回路端子配线。VFD-M系列变频器的系统配线如图8-5所示，控制端子配线如图8-6所示。13一月2024图8-4VFD-M系列变频器出厂时的标准配线图13一月2024图8-5VFD-M系统配线图图8-6VFD-M系列变频器控制端子配线图13一月2024配线时应注意以下事项：■三相交流输入电源与主回路端子(R/L1，S/L2，T/L3)之间的连线一定要接一个无熔丝开关（如断路器）。最好能另外串接一个电磁接触器(MC)以在变频器保护功能动作时可同时切断电源。(电磁接触器的两端需加装R-C突波吸收器)■输入电源R/L1，S/L2，T/L3并无相序分别，可任意连接使用。■接地端子E应可靠接地，接地电阻在100Ω以下。■变频器接地线不可与电焊机、大功率电机等大电流负载共同接地，而必须分别接地。接地配线必须愈短愈好。多台变频器被安装在一起时，所有变频器必须直接连接到共同接地端。请参考图8-7所示接地方式连接地线。■确定电源电压与变频器额定电压相符合。■当“数字操作器”显示时，请不要连接或拆卸任何配线。■VFD-M变频器内部没有安装刹车电阻，在负载惯性大或频繁起动停止的使用场合时，务必加装刹车电阻。■不可将交流电源连接至变频器出力侧端子U/T1，V/T2，W/T3。13一月2024■主回路端子的螺丝请确实锁紧，以防止因震动松脱产生火花。■主回路配线与控制回路的配线必须分离，以防止发生误动作。如必需交错，请作成900度的交差。■若变频器输出侧端子U/T1，V/T2，W/T3有必要加装噪声滤波器时，必需使用电感式L-滤波器，不可加装电容器式滤波器或L-C、R-C式滤波器。■控制配线请尽量使用隔离线，端子前的隔离网剥除段请勿露出。■电源配线请使用隔离线或线管，并将隔离层或线管两端接地。■如果变频器的安装场所对干扰相当敏感，则请加装RFI滤波器，加装位置离变频器越近越好。PWM的载波频率越低，干扰也越少。■变频器前若装有漏电断路器以作为漏电故障保护时，为防止漏电断路器误动作，请选择额定剩余动作电流在200mA以上，动作时间为0.1秒以上者。。13一月2024图8-7变频器共同接地示意图13一月20248.1.4数字操作器的使用13一月202413一月202413一月202413一月20248.1.5台达VFD-M系列变频器的功能/参数说明

（1）P00：频率指令来源设定。频率设定方法是变频器应用时必须要做的选择，多数变频器都提供了多种改变运行频率的方法。台达VFD-M系列变频器的频率指令来源可通过三种途径，共分为5种方式，三种途径是：操作面板控制、模拟输入控制、通讯链路控制（RS485）。操作面板上有上/下键控制和模拟电位器控制两种方式，模拟输入控制有模拟电压信号0∼10V输入（AVI）和模拟电流信号输入DC4～20mA（ACI）两种方式。

（2）P01：运转信号来源设定。本参数定义了变频器启动／停止的控制模式。可以设置为控制面板控制、外部端子控制和通讯控制三种途径，细分为5种方式。在控制面板控制时，可以通过编程键结合上/下键来改变电机的转向。13一月2024

（3）P02：电机停车方式设定。当交流电机驱动器接受到“停止”信号后，变频器将依此参数的设定控制电机停止的方式。此参数设置为“00”时，电机以减速剎车方式停止，交流电机驱动器根据P11或P13所设定的减速时间，逐步减速至最低输出频率（由参数P08设定）后停止。此参数设置为“01”时，电机以自由运转方式停止，变频器立即停止输出，电机依负载惯性自由运转至停止。13一月2024

（4）P03~P09：U/f曲线设定。这几个参数定义了电压/频率控制的控制模式，参数的设定值取决于所拖动电机的参数，其作用如图图8-11所示。在参数设置中，最大电压频率和最高输出电压均不能高于最高操作频率和最高输出电压，且最高输出电压必须小于或等于电机铭牌上电机额定电压值。13一月2024

（5）P10~P14：第一、第二加减速时间设定。加速时间是决定变频器从输出频率0Hz加速到最高操作频率P03所需时间。若不启动[S曲线]，加速曲线为一直线。减速时间是决定变频器由最高操作频率P03减速到0Hz所需时间。若不启动[S曲线]，减速曲线为一直线。使用第二加减速时间需设定多功能端子为一、二加减速切换；当此端子"闭合"时则运行第二加减速指令。13一月2024

（6）P17~P23：多段速频率设定。利用多功能输入端子(参考P38,P39,P40,P41,P42)可选择多段速运行(最多为7段速)，段速频率分别由P17∼P23设定。配合参数P78还可作可程序自动运转。

（7）P38：多功能输入端子（M0，M1）功能选择。此参数用来设定由外部端子控制电机起动/停止时采用2线式或三线式的操作模式。2线式操作模式比较简单，三线式操作时设定参数P38为02，使用端子M0、M1、M2，三线式操作原理如图8-12所示。13一月2024

（8）P39~P42：多功能输入端子M2~M5功能选择。变频器的开关量输入端子一般具有多种功能，有时也称为智慧型输入端子。台达VFD-M系列变频器的多功能输入端子M2~M5的功能分别由参数P39~P42定义。可选的功能参见附录A参数功能说明。利用多功能输入端子M2~M5中三个端子可进行多段速运行控制。利用选定的三个端子的输入组合可实现七种速度控制，若配合主速及寸动速度可实现九种速度控制。相关配合的参数有P17、P18、P19、P20、P21、P22、P23。多段速运行除了相关的参数设定外，还需配合运转指令才会运行。多功能输入端子M2~M5用于控制变频器作程序控制自动运行，此时需参数P78、P79、P81、P82、P83、P84、P85、P86、P87配合使用。13一月202413一月2024

（9）P43：模拟输出信号选择。台达VFD-M系列变频器有一个模拟量输出端子AFM，可输出0∼+10VDC电压信号。参数P43用来选择变频器模拟输出信号对应于变频器的输出频率、输出电流、PID反馈信号或输出功率。

（10）P44：模拟输出增益设定。此参数用来调整变频器模拟信号输出端子AFM输出至模拟表头的电压增益。特别说明：不论模拟输出信号的对应是频率或是满载电流，所选择的表头都应该是0~10V满刻度的电压表头，这些表头间的不同之处，只是显示面板的单位及刻度不同。

（11）P45、P46：多功能输出端子功能选择。台达VFD-M变频器有两路开关量输出，一路为晶体管输出，一路为继电器输出，两路输出均有多种功能可选。13一月202413一月2024

（12）P76：参数锁定及重置设定。此参数的设计是为了锁定参数或重置参数。当设备调试完毕后，为了避免现场人员因误操作更改参数设定，可将此参数设为01（所有的参数设定为只读模式）或08（键盘锁定）。若是参数值因故或乱调导致动作不正常时，可将此参数设为09（所有的参数值重置为50Hz的出厂设定值）或10（所有的参数值重置为50Hz的出厂设定值），恢复出厂值后再重新校调。

（13）P78：程序运转模式选择。台达VFD-M系列变频器具有简易程序运转功能，可用于一般小型机械、食品加工机械、洗涤设备的运转程控，可取代一些传统的继电器、开关、定时器等控制线路；使用此功能时相关的参数设定较多，须仔细设定每一个参数。13一月2024例：

变频器作可程序运转循环运行（连续模式）。13一月2024

（14）P88~P92：通讯参数设置。台达VFD-M系列变频器支持RS-485通讯，变频器作为RS-485通讯的从站。参数P88设置作为从站的变频器的通讯地址；P89设置通讯速率，P92设置通讯资料格式（通讯协议），P91设置传输超时检出，P92设置传输错误处理方式。13一月2024

（15）P115~P135：PID控制相关参数设置。PID控制是变频器的相对复杂的应用之一，借助变频器高速运算功能可以实现响应速度很高的闭环控制，其性能甚至是许多专用调节器所不能达到的。该部分参数对PID应用的相关项进行了定义。13一月2024

（16）P136~P138：睡眠功能相关参数设置。当把变频器用于恒压供水系统时，为了节约电能，可在用水量较小时使变频器进入睡眠方式工作。13一月2024

（17）P148~P151：简易自动定位参数设置。对于一些精度要求不太高的定位系统，可利用变频器的简易定位功能来完成。自动定位功能必须配合多功能输入端子（选择31：简易定位零点位置信号输入），才能实现定位的功能应用。台达VFD-M系列变频器的简易自动定位功能工作原理如图所示。图中tf为自动定位延迟时间，依据定位定位的角度自动产生，自动定位角度由参数P150设定；图中△t为自动定位减速时间，由参数P151设定。13一月2024目前，多数变频器都配置有串行通讯接口。通过串行通讯接口，可用计算机或PLC等对变频器进行远程通讯控制。台达VFD-M系列变频器内置RS-485串行通讯接口，支持RS-485通讯。

RS-485通讯基于半双工方式工作，数据信号采用差分传输方式（DifferentialDriverMode），也称作平衡传输。RS-485标准只规定了平衡发送器和接收器的电特性，而没有规定接插件、传输电缆和应用层通信协议，因此不同品牌的变频器通讯接口型式和通讯协议往往并不相同。RS-485标准的最大传输距离约为1219米，最大传输速率为10Mbps。

8.1.6台达VFD-M系列变频器的通讯控制

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变频器作为RS-485通讯的从站，通讯链路上的每一个变频器都要有自己的通讯地址。台达VFD-M系列变频器由参数P88设置作为从站的变频器的通讯地址。合法的通讯地址范围在0到254之间。通讯地址为0表示对所有变频器进行广播，在此情况下，变频器将不会回传任何信息给主站。且最高输出电压必须小于或等于电机铭牌上电机额定电压值。台达VFD-M系列变频器设定为以DeltaASCII与Modbusnetworks

通讯，其中MODBUS可使用二种模式：ASCII(AmericanStandardCodeforInformationinterchange)模式或RTU(RemoteTerminalUnit)模式。使用者可通过参数P92与P157设定所需之模式及通讯协议。

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采用ASCII模式时，每个8-bit数据由两个ASCII字符所组成。例如：一个1-byte数据64H(十六进制表示法)，以ASCII码“64”表示，包含了’6’(36H)及‘4’(34H)。采用RTU模式时，每个8-bit数据由两个4-bit十六进制字符所组成。例如：64H。

采用RTU模式时，每