CHE200系列变频器培训-2010018

CHE200系列变频器介绍

软件部徐铁柱培训主要内容CHE200变频器的概括CHE200变频器的用户接口CHE200变频器的通讯功能CHE200变频器的功能特点CHE200变频器的性能介绍CHE200变频器的概括一、开发背景介绍CHE200系列变频器是根据近几年CHE100、CHF100两大系列变频器产品在市场上的使用情况而进行全面优化升级的产品；CHE200产品软件功能包括了异步电机V/F控制及矢量控制、同步电机矢量控制并结合CHE100、CHF100系列产品的功能以及局部非标功能；CHE200产品的主回路及结构不兼容CHE100变频器，而是重新开发模具和造型；控制板与接口板改动较大，控制芯片更换为更快速的DSP，软件上变动较大，一方面提高变频器功能，增大适应性，一方面提高变频器性能，满足高端应用场合。CHE200变频器的概括二、铭牌介绍CHE200变频器的概括三、主结构介绍CHE200变频器的概括四、主控板及IO板介绍CHE200系列变频器主CPU选用TI公司最新推出的TMS320F28232,主频到达100MHz,并支持总线扩展。J1J2DSPCHE200变频器的用户接口一、IO板CHE200变频器的用户接口一、IO板介绍类别端子标识端子名称端子功能描述电源10V—GND10V基准电源向外提供10V基准电源，最大输出电流50mA。一般作为外接电位器调节电源，电位器电阻5kΩ以上。24V—COM24V电源向外提供24V±10%电源，最大输出电流200mA。一般作为开关量输入输出工作电源或外接传感器电源。PW—CME外部电源由外部向内部提供输入开关量工作电源。电压范围：12～24V。模似量输入输出AI1—GND模似量输入11、输入范围：AI1/AI2电压电流可选0~10V，0~20mAAI3：-10V～+10V电压2、输入阻抗：电压输入时20kΩ，电流输入时250Ω3、电压或电流输入由跳线设定。4、分辨率：在10V对应50Hz时，最小分辨率5mV5、误差±1%，25℃AI2—GND模似量输入2AI3—GND模似量输入3AO1—GND模似量输出11、输出范围：0～10V电压或-20～20mA电流2、电压或电流输出由跳线设定。3、分辨率10bit，精度1%4、误差±1%，25℃AO2—GND模似量输出2CHE200变频器的用户接口一、IO板介绍〔续〕类别端子标识端子名称端子功能描述数字量输入输出S1—COM开关量输入11、内部阻抗：3.3kΩ2、可接受12～30V电压输入3、该端子为双向输入端子4、最大输入频率：1KHzS2—COM开关量输入2S3—COM开关量输入3S4—COM开关量输入4S5—COM开关量输入5S6—COM开关量输入6S7—COM开关量输入7S8—COM开关量输入8DI—COM高速输入除有S1～S8功能外，还可作为高频脉冲输入通道。最大输入频率：50kHz占空比：30%~70%DO—COM高速输出1、开关容量：200mA/30V2、输出频率范围：0～50kHz3、占空比：30%~70%Y-COM开关量输出1、开关容量：200mA/30V2、输出频率范围：0～1kHz通讯485+—485-485通讯485通讯端子，采用ModBus协议继电器输出RO1A继电器1常开触点1、触点容量：3A/AC250V，1A/DC30V2、不可用作高频开关输出(务必注意)RO1B继电器1常闭触点RO1C继电器1公共触点RO2A继电器2常开触点RO2B继电器2常闭触点RO2C继电器2公共触点CHE200变频器的用户接口二、通讯扩展卡CHE200系列变频器全系列支持通讯卡扩展卡，包括ProfibusDP、以太网以及CAN2.0B等通讯CH-PA01适配器模块外形图CHE200变频器的用户接口三、CHE200键盘介绍CN1U1

CHE200系列变频器全系列采用新型键盘，本钱较高。特点：1.键盘上有CPU，需烧写程序，并预留烧写接口；2.键盘上标配数字电位器，和电源芯片。CHE200变频器的通讯功能一、CHE200通讯功能介绍485通讯〔标配〕PROFIBUSDP通讯〔选配〕以太网通讯〔选配〕CAN通讯〔选配〕CHE200变频器的通讯功能二、485通讯(1)功能码参数地址表示规那么以功能码的相对地址为参数对应存放器地址，但要转换成十六进制，如P05.05，那么用十六进制表示该功能码地址为0505H。高、低字节的范围分别为：高位字节:00～FF；低位字节:00～FF。功能说明地址定义数据意义说明R/W特性通讯控制命令2000H0001H：正转运行W0002H：反转运行0003H：正转点动0004H：反转点动0005H：停机0006H：自由停机（紧急停机）0007H：故障复位0008H：点动停止0009H：预励磁通讯设定值地址2001H通讯设定频率（0~Fmax（单位：0.01Hz））W2002HPID给定，范围（0～1000，1000对应100.0%）2003HPID反馈，范围（0～1000，1000对应100.0%）W2004H转矩设定值（-3000~3000，1000对应100.0%电机额定电流）W2005H正转上限频率设定值（0~Fmax（单位：0.01Hz））W2006H反转上限频率设定值（0~Fmax（单位：0.01Hz））W2007H电动转矩上限转矩（0~3000，1000对应100.0%变频器电机电流）W2008H制动转矩上限转矩（0~3000，1000对应100.0%电机额定电流）W2009H特殊控制命令字：Bit0~1：=00：电机1=01：电机2=10：电机3=11：电机4Bit2：=1转矩控制=0：速度控制W200AH虚拟输入端子命令，范围：0x000~0x1FFW200BH虚拟输出端子命令，范围：0x00~0x0FW200CH电压设定值（V/F分离专用）（0~1000，1000对应100.0%电机额定电压）W200DHAO输出设定值1（-1000~1000，1000对应100.0%）W200EHAO输出设定值2（-1000~1000，1000对应100.0%）WCHE200变频器的通讯功能二、485通讯(2)485通讯地址表

CHE200变频器的通讯功能二、485通讯(3)485通讯地址表2

功能说明地址定义数据意义说明R/W特性变频器状态字12100H0001H：正转运行中R0002H：反转运行中0003H：变频器停机中0004H：变频器故障中0005H：变频器POFF状态变频器状态字22101HBit0：=0：母线电压未建立=1：母线电压建立Bi1~2：=00：电机1=01：电机2=10：电机3=11：电机4Bit3=0：异步机=1：同步机Bit4：=0：未过载预报警=1：过载预报警Bit5：=0：电机未激磁=1：电机激磁中R变频器故障代码2102H见故障类型说明R变频器识别代码2103HCHE200-----0x0110RCHE200变频器的通讯功能二、485通讯(4)上位机软件上位机软件通讯软件界面图CHE200变频器的通讯功能三、Profibus通讯(1)Profibus通讯结构图CH-PA01Profibus-DP适配器模块是变频器的可选件，可以将变频器连接到一个Profibus网络。Profibus是一种国际化、开放式现场总线标准总线的物理传输媒介是双绞线〔符合RS-485标准〕、双线电缆或光缆。波特率从9.6Kbit/s到12Mbit/s。总线电缆的最大长度在100-1200米范围内，具体长度取决于所选的传输速率〔参见技术数据章〕。在不使用中继器时最多可以有31个节点连接到同一个Profibus网络段上。如果使用中继器，连接到网络上的节点数(包括中继器和主机站)可以增加到127个。在Profibus通讯中，各主站间令牌传递，主站与从站间为主—从传送。支持单主或多主系统。

CHE200变频器的通讯功能三、Profibus通讯(2)Profibus通讯特点CHE200变频器的通讯功能四、以太网通讯和CAN总线(1)以太网通讯特点以太网通讯模块是变频器的可选件，可以将变频器连接到一个以太网网络。

Profibus是一种国际化、开放式现场总线标准总线可支持100Mbit/s的通讯速度,可实现对变频器实时状态监控

CHE200变频器的通讯功能四、以太网通讯和CAN总线(2)CAN通讯特点CAN通讯模块是变频器的可选件，可以将变频器连接到一个CAN网络。

CAN总线是一种国际化、开放式现场总线标准,CAN总线为多主站总线,各节点均可在任意时刻主动向网络上的其他节点发送信息,不分主从,通信灵活。CAN总线只有两根导线，系统扩展时，可直接将新节点挂在总线上即可，因此走线少，系统扩展容易灵活。CAN总线上的节点数取决与总线的驱动电路，CAN2.0B标准中，其报文标识符几乎不受限制。CAN总线传输速度快，在传输距离小于40m时，最大传输速率可达1Mbit/sCAN总线实时性强，可靠性高，通讯速率快，结构简单，互操作性好，总线协议具有完善的错误处理机制、灵活性高和价格低廉等特点，在变频器应用中多用于状态监控和变频器间主从通讯中。CHE200变频器的功能特点一、强大的功能参数和合理的分组功能码组个数功能码组个数P00组：基本功能组19P10组：简易PLC及多段速控制组38P01组：起停控制组21P11组：保护参数组15P02组：电机1参数组30P12组：电机2参数组30P03组：矢量控制组30P13组：同步电机控制参数组16P04组：V_F控制组36P14组：串行通讯功能组9P05组：输入端子组55P15组：Profibus功能组30P06组：输出端子组32P16组：以太网功能组15P07组：人机界面组55P17组：状态查看功能组40P08组：增强功能组52P09组：PID控制组17P29组：厂家功能组12总计：562个CHE200变频器的功能特点二、功能的兼容性和扩展性CHE200变频器与CHE100变频器一样为开环矢量变频器，CHE100上所有的功能CHE200都进行了保存;CHE200变频器为中低端变频器，其功能较为强大，并预留了12组参数组可方便以后的扩展;CHE200选用的DSP为TI公司TMS320F2823X系列最低档次的一款〔64kBFlASH，是TMS320LF2406A的两倍〕，假设要进行专用变频器系列的开发和功能码的扩充，可选更高档次的芯片，不用重新设计控制板。

CHE200变频器的功能特点三、特色功能本机键盘的电源为+15V,可支持200m外引距离。键盘上带有CPU，键盘可支持参数拷贝和下载键盘标配数字电位器，并支持多种灵活频率调节模式(1)键盘功能特点CHE200变频器的功能特点三、特色功能1：点动运行2：移位键切换显示状态3：正转反转切换4：去除UP/DOWN设定5：自由停车6：实现运行命令给定方式按顺序切换7：快速调试模式〔按非出厂参数调试〕

(2)强大的QUICK/JOG键CHE200变频器的功能特点三、特色功能灵活的频率组合，A和B两组频率源完全相同，可进行任意的组合和切换模拟量输入精度提高了4倍(12-bitsAD采样)，到达了fmax/4000。高速脉冲的测量精度得到提高(32bits计数器)，测量误差小于1Hz

(3)频率设定功能强大且精度高CHE200变频器的功能特点三、特色功能IO板可拔插，可方便接线端子的数量多，并支持外部电源以及NPN和PNP输入。输入输出端子的接通和关断的时间分别可设，并且极性可选端子功能丰富，输入功能到达40多种，输出功能到达20多种

(4)灵活的输入输出端子功能CHE200变频器的功能特点三、特色功能(5)丰富的故障类型和故障记忆参数故障代码多达36种，其中输入输出缺相、对地短路故障均为软件检测记忆了前6次故障代码，以及前3次详细的故障信息

CHE200变频器的功能特点三、特色功能(6)强大的参数监控P17组为专用变频器状态监控参数组，可方便状态查看P07可查看软件版本，变频器G/P机型、额定功率、额定电压、额定电流，变频器温度，变频器用电量。软件记忆变频器生产条码，防止区域间的串货

CHE200变频器的功能特点三、特色功能(7)灵活的PID功能可支持PID休眠唤醒功能支持PID上下限可设置。支持PID输出极性可选，既可实现主+PID的微调

CHE200变频器的功能特点三、特色功能(8)强大的电机参数设有两套电机参数可支持参数的切换每组电机参数可支持异步电机和同步电机，并可实现无关参数的隐藏。配有同步电机专用功能参数组支持电机参数静态自学习

CHE200变频器的性能介绍一、性能指标运行控制性能控制方式V/F，开环矢量最大输出频率400Hz调速比开环矢量1:100速度控制精度±0.2%(无PG磁通矢量控制)速度波动±0.3%(无PG磁通矢量控制)转矩响应<20mS(无PG磁通矢量控制)转矩控制开环转矩控制精度10%起动转矩0.3Hz150%(无PG磁通矢量控制)过载能力150%1分钟,180%额定电流10秒，200%额定电流1秒重要功能转速追踪、电机整定（静态自学习、自学习保护）、停车方式（直流制动水平参照安川样机）、S加减速、母线防过压、两套电机参数。。。。限流功能有，限流值软件可设CHE200变频器的性能介绍二、矢量化的V/F控制软件限流水平和任意设定0s加速时间，可直接启动而不过流。自动转矩提升+转差补偿，可实现150%的启动转矩抑制振荡功能灵活的V/F曲线设置，并支持V，F别离别离—用于EPS电源

CHE200变频器的性能介绍三、两种矢量模式保存以前的矢量模式，响应速度更快，稳速精度更高新型的矢量模式低频特性更好，具有电流环，转矩控制精度更高新型的矢量模式可支持同步电机和异步电机控制

CHE200变频器的性能介绍三、异步电机参数自学习电机参数自学习可分为旋转自学习和静止自学习两种旋转自学习可靠性高静止自学习适合中小功率电机

P02.06：异步电机定子电阻Rs；P02.07：异步电机转子电阻Rr

；P02.08：异步电机定、转子漏感La；P02.09：异步电机定、转子互感Lm；P02.10：异步电机空载电流I0CHE200变频器的性能介绍四、永磁同步电动机按转子永磁体的安装方式分为：1、表贴式永磁同步电机(隐极)永磁片均匀的粘贴在转子磁钢外表，d,q轴磁阻相等，即Ld=Lq2、内嵌式永磁同步电机(凸极)永磁体的磁导率与空气接近，d轴的等效气隙较大，即Ld<Lq，内嵌式永磁体安装比较牢固，可用于高转速永磁同步电机优点：1、体积小，功率密度大，没有转子铜耗，无空载激磁电流损耗，效率高2、低频转矩脉动小3、适合低速大转矩的直驱方式缺点：1、弱磁范围比较小2、大电流,高温等条件下容易造成永磁体退磁，性能变差3、相对异步机较难控制，容易失步4、旋转时有电压输出永磁电机包括：正弦波永磁电机(PMSM)，梯形波永磁电机(BLDC)，永磁直线电机(PMLM)如果控制，那么电磁转矩和定子电流成正比。电压方程：磁链方程：永磁同步电机转子磁通由永久磁钢决定，是恒定不变的，可采用永磁体磁链定向矢量控制方式，即将两相旋转坐标系的d轴定在永磁体磁链

r方向上转矩方程：注意，负载增加时，d轴电压增大较多，这点与异步电机有区别，采用id=0的控制策略，负载大时功率因数降低CHE200变频器的性能介绍五、永磁同步电动机控制理论CHE200永磁同步电机控制模式：1.矢量模式1(2.0Hz/200%转矩)2.V/F控制注：矢量模式2不支持同步机控制CHE200支持的永磁同步电机：1.PMSM2.BLDC3.PMLMCHE200变频器的性能介绍五、CHE200中的永磁同步电动机功能(1)控制模式CHE200变频器的性能介绍五、CHE200中的永磁同步电动机功能(2)同步电机参数自学习Che200永磁电机参数自学习：正确设置电机铭牌参数：额定功率，额定电压，额定电流，额定频率，电机极对数1.旋转自学习可学习参数Rs,Ld,Lq,En(额定反电势：额定转速下的反电势)旋转自学习不可带负载2.静止自学习可学习参数Rs，Ld，Lq。En可以用以下公式估算：En=Pn/(sqrt(3)*In)CHE200变频器的性能介绍五、CHE200中的永磁同步电动机功能(3)同步电机矢量控制参数A.初始磁极检测同步机采用永磁体磁链定向的策略，必须要检测初始磁极位置，开环矢量没有磁极位置反响信号，需要软件对磁极初始位置进行检测，方法有：1.拉入电流2.高频叠加方式(保存)3.脉冲叠加(同chv180，保存)拉入电流：通过在d轴注入电流的方式，将永磁体拉入d轴〔磁场定向轴)，保证电机不失步P13.02低频拉入电流0.0%~100.0%电机额定电流10.0%○P13.03高频拉入电流0.0%~100.0%电机额定电流8.0%○P13.04拉入电流切换频率0.00Hz～P00.03（最大频率）10.00Hz○为保证同步机运行效率，应将高频注入电流尽量设小，通常出厂参数即可满足要求，不需要更改CHE200变频器的性能介绍五、CHE200中的永磁同步电动机功能(3)同步电机矢量控制参数B.同步机弱磁控制

当同步机输出电压大于额定电压时自动进入弱磁控制模式P13.12弱磁控制系数0~100001000○C.同步机失调故障(st