G120 变频器技术及应用 课件 3.2 案例5 电动机的七段速运行控制

3.2案例5电动机的七段速运行控制讲授内容3.2.1任务导入3.2.2任务实施3.2.3任务拓展3.2.4技能认证3.2.1任务导入变频器的多段速运行在很多设备上都使用普遍，无论是由转换开关直接控制，或是通过PLC编程控制，因此，本节主要任务是通过转换开关和PLC分别实现电动机的七段速运行控制，具体运行转速分别为300rpm、400rpm、500rpm、700rpm、800rpm、900rpm、1200rpm。3.2.2任务实施1、直接选择（1）参数设置

通过面板或调试软件Startdrive进行参数设置，本案例中设置DI0为起停控制端、DI1为固定转速1，DI2为固定转速2，DI3为固定转速3，通过DI2、DI3或DI4相互叠加实现其他转速。参数具体设置如表所示（电动机的额定参数请读者根据实际使用的电动机参数进行设置）。参数号参数值说

明P00151预定义宏参数选择固定转速，双线制控制，两个固定频率P10161固定转速模式采用直接选择方式（默认值）P1020722.1将DI1作为固定设定值1的选择信号，r722.1为DI1状态的参数P1021722.2将DI2作为固定设定值2的选择信号，r722.2为DI2状态的参数P1022722.3将DI3作为固定设定值3的选择信号，r722.3为DI3状态的参数P1001300定义固定设定值1，单位rpmP1002400定义固定设定值2，单位rpmP1003500定义固定设定值3，单位rpmP10821500变频器运行频率上限，单位rpm表

电动机七段速运行的参数设置（直接选择）3.2.2任务实施1、直接选择（2）硬件连接1）使用开关直接控制若使用开关直接实现七段速，则外部开关的连接如图所示（注意：28号端子应与34及69号端子相连接）。开关K1作为起停信号；开关K2作为第一固定转速；开关K3作为第二固定转速；开关K4作为第三固定转速。3.2.2任务实施1、直接选择2）使用PLC控制若使用PLC（本教材若无特殊说明所使用的PLC均为西门子S7-1200PLC）控制变频器的多段速时，如果PLC使用继电器输出型CPU时只需将PLC的输出模块的公共端与变频器的9号端子相连接，28号端子应与34及69号端子相连接，PLC的输出模块的输出端与变频器的数字量输入端相连，如图所示。3.2.2任务实施1、直接选择2）使用PLC控制如果PLC使用晶体管输出型CPU时（西门子的S7-1200PLC为PNP型输出，G120变频器默认为PNP型输入），本案例的PLC与变频器的连接可使用图（a）（使用变频器的内部提供直流24V电源）和图（b）（使用外部提供的直流24V电源）所示方法进行连接。（a）（b）3.2.2任务实施K1K2K3K4电动机转速（rpm）√

0√√

300√

√

400√

√500√√√

700√√

√800√

√√900√√√√1200（3）使用开关直接控制电路连接的调试首先合上开关K1，给变频器一个起动信号，合上开关K1，观察变频器是否能起动，转速是否为0？如果变频器已起动，则保持开关K1一直处于闭合状态，然后再合其他开关，具体操作见表所示。表

电动机的七段速运行调试表1、直接选择3.2.2任务实施1、直接选择4）使用PLC控制七段速程序及调试由于PLC的输入端子连接的是开关，所以程序只需编写成点动程序即可，如图所示。使用PLC控制七段速的调试过程同开关直接控制电路连接的调试。图

PLC控制七段速程序

3.2.2任务实施2、二进制编码选择（1）参数设置在此本案例中设置DI0为起停控制端、DI1为固定转速1，DI2为固定转速2，DI3为固定转速3，通过DI1、DI2和DI3相互组合实现七段转速。参数具体设置如表所示。表

电动机七段速运行的参数设置（二进制编码选择）参数号参数值说

明P00151预定义宏参数选择固定转速，双线制控制，两个固定频率P10162固定转速模式采用二进制编码选择方式P1020722.1将DI1作为固定设定值1的选择信号，r722.1为DI1状态的参数P1021722.2将DI2作为固定设定值2的选择信号，r722.2为DI2状态的参数P1022722.3将DI3作为固定设定值3的选择信号，r722.3为DI3状态的参数P1001300定义固定设定值1，单位rpmP1002400定义固定设定值2，单位rpmP1003500定义固定设定值3，单位rpmP1004700定义固定设定值4，单位rpmP1005800定义固定设定值5，单位rpmP1006900定义固定设定值6，单位rpmP10071200定义固定设定值7，单位rpmP10821500变频器运行频率上限，单位rpm3.2.2任务实施2、二进制编码选择（2）硬件连接变频器的输入端子连接请读者参照图进行自行连接3.2.2任务实施2、二进制编码选择（3）使用开关直接控制电路连接的调试首先合上开关K1，给变频器一个起动信号，合上开关K1，观察变频器是否能起动，转速是否为0？如果变频器已起动，则保持开关K1一直处于闭合状态，然后再合其他开关，具体操作见表。K1K2K3K4电动机转速（rpm）√

0√

√300√

√

400√

√√500√√

700√√

√800√√√

900√√√√12003.2.3任务拓展使用二进制编码选择方式或再配合PLC实现电动机的15段速控制，电动机运行的速度由读者自行设定。3.2.4技能认证试题1：有1台三相异步电动机型号为Y-112M-4，额定功率为4kW、额定电压为380V、额定电流为8.8A、接法△、转速为1440r/min，根据以下控制要求。设计变频器控制三相异步电动机10段速启动运行电气线路，并进行电气线路的安装与调试。三相异步电动机能10段速起动运转。三相异步电动机具有短路保护、过载保护、零压保护和欠压保护。（1）本题分值：40分（2）考核时间：210分钟（3）考核形式：现场操作（4）具体考核要求：1）根据给定任务的要求，按国家电气绘图规范及标准，绘制成变频器控制的电路图，写出变频器需要设定的参数。2）元件在配电板上布置要合理，安装要准确紧固、美观。3）熟练操作变频器键盘，并能正确输入参数。按照被控制设备要求，进行正确的调试。（5）否定项说明：电路设计达不到功能要求，此题无分。3.2.4技能认证试题2：三相交流异步电动机变频器控制装调考试时间：60分钟

考核方式：实操+笔试

本题分值：30分笔试部分：（1）正确使用工具，简述剥线钳的使用方法。（2）正确使用仪表，简述功率表的使用方法。（3）安全文明生产，回答照明灯的电压为什么采用24V？操作部分：（4）正确绘制三相交流异步电动机变频器控制系统模块接线图。（5）安装与接线：（6）将变频器设置成端口操作运行状态，线性V/F控制方式，三段固定频率控制。设置三段固定频率运行，上升时间为3秒，下降时间为2秒。第一段固定频率为25Hz；第二段固定频率为45Hz；第三段固定频率为-35Hz；（7）按以上要求自行设置参数并调试运行，结果向考评员演示。（8）按要求写出变频器设置参数清单。3.2.4技能认证试题3：三相交流异步电动机变频器控制装调考试时间：60分钟

考核方式：实操+笔试

本题分值：35分具体考核要求：依据图的控制要求，绘制三相异步电动机的变频器控制线路图，按照电气安装规范，正确完成变频器调速线路的安装、接线和调试。按下起动按钮后电动机按照图要求运行。工作方式设置：手动时，按下手动起动按钮按照图要求完成一次工作过程；按下自动按钮，能够重复循环工作过程。有必要的电气保护环节。笔试部分：（1）依据控制要求，在答题纸上正确绘制三相异步电动机的变频器控制线路图，并正确设置