變頻器原理培訓(xùn)課件

1、變頻器原理培訓(xùn)變頻器基本原理變頻器基本原理介介 紹紹科達(dá)公司海上項(xiàng)目部二00四年十一月變頻器原理培訓(xùn)前言v講述變頻器的目的，就是為了讓大家了解變頻器的簡(jiǎn)單原理，日常維護(hù)，簡(jiǎn)單參數(shù)的設(shè)置，故障的對(duì)策。v變頻器在一變多控系統(tǒng)中的作用。在這個(gè)系統(tǒng)中，變頻器作為PROFIBUS從站，接受主站的控制，它起著： 1：調(diào)節(jié)電潛泵的電壓。 2：控制電潛泵的轉(zhuǎn)速。變頻器原理培訓(xùn) 交流變頻調(diào)速器的主要調(diào)速對(duì)象是交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，變頻器對(duì)交流電機(jī)實(shí)施調(diào)速的過(guò)程中，其輸出電壓和輸出頻率的變化必須遵守一定的規(guī)則。這就是我們通常說(shuō)的變頻變壓（VVVF）的基本原則。 變頻器原理培訓(xùn) 三相感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速 ：n=60f(1-s)

2、/pn：電機(jī)的轉(zhuǎn)速； f：輸入交流電源頻率；p：電機(jī)的極對(duì)數(shù)； s：電機(jī)的轉(zhuǎn)差率。 通過(guò)對(duì)公式的分析，發(fā)現(xiàn)影響電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有三個(gè)元素：電源頻率、電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率。即有三種調(diào)速方法：變頻調(diào)速、變極調(diào)速、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。其中變轉(zhuǎn)差率調(diào)速主要包括調(diào)壓調(diào)速、串極調(diào)速等，在變頻調(diào)速未問(wèn)世以前是主要的調(diào)速手段。變頻器原理培訓(xùn) 交流電機(jī)是通過(guò)內(nèi)部旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)來(lái)傳遞能量的，為了保證交流電機(jī)能量傳遞的效率，必需保持氣隙磁通量為恒定值。如果磁通量太小，不能充分發(fā)揮電機(jī)的能力，導(dǎo)致出力不足。反之，如果磁通量太大，鐵芯過(guò)度飽和，會(huì)導(dǎo)致勵(lì)磁電流過(guò)大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因繞組過(guò)熱而損壞電機(jī)。因此，保持氣隙磁通量的值恒定不變，

3、是變頻變壓的基本原則。變頻器原理培訓(xùn) 三相異步電動(dòng)機(jī)定子每項(xiàng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為 Eg=4.44fNEg：定子每相由氣隙磁通感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)；f：定子頻率；N：定子相繞組有效匝數(shù)；：每極磁通數(shù)。只要控制好Eg和f便可達(dá)到控制磁通的目的。 變頻器原理培訓(xùn) 基頻以下調(diào)速Eg1/f1=Eg2/f2=常數(shù)即采用恒定的電動(dòng)勢(shì)頻率比的控制方式U/f=常數(shù)這是恒壓頻比的控制方式fU變頻器原理培訓(xùn) 基頻以上調(diào)速 在基頻以上調(diào)速時(shí)，頻率可以往上增高，但電壓卻不能超過(guò)額定電壓，最多只能保持輸入額定電壓，這將迫使磁通與頻率成反比降低。U f恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速恒功率調(diào)速UNUfNNUN變頻器原理培訓(xùn) 交-直-交 變頻器交流|直流直流

4、|交流直流電源VVVF電機(jī)變頻器原理培訓(xùn) 電流源型交-直-交 變頻器（電感濾波）UI 電壓源型交-直-交 變頻器（電容濾波）IU變頻器原理培訓(xùn)變頻器原理培訓(xùn)ACDC變頻器原理培訓(xùn) L1 L2 L3 U V W+ R -預(yù)充電電阻變頻器原理培訓(xùn)變頻器原理培訓(xùn)1：結(jié)構(gòu)上分為緊湊型、書(shū)本型、裝機(jī)裝柜型、調(diào)速柜。2：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所有結(jié)構(gòu)中它的主控板是通用的，只是在功 率定義中不同。3：完全開(kāi)放的參數(shù)，功能強(qiáng)大，便于用戶(hù)使用。4：豐富的選購(gòu)件，便于實(shí)現(xiàn)特殊控制功能。5：在平臺(tái)上使用的變頻器是調(diào)速柜+dv/dt濾波器的結(jié)構(gòu)，主控板為CUVC，選件板是CBP板。變頻器原理培訓(xùn)3.1：西門(mén)子變頻器的調(diào)試原則給定源

5、模擬量輸入外部端子排標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)V/F特性通用電機(jī)固定設(shè)定外部端子排轉(zhuǎn)矩調(diào)整轉(zhuǎn)矩控制NEMA感性電機(jī)電動(dòng)電位計(jì)外部端子排加速驅(qū)動(dòng)速度控制同步電機(jī)SIMOLINK通訊SIMOLINK通訊大負(fù)載沖擊頻率控制PROFIBUS通訊PROFIBUS通訊重負(fù)載啟動(dòng)命令源工藝條件控制方式電機(jī)規(guī)格變頻器原理培訓(xùn)3.2：參數(shù)的可變性v必須包含有：一個(gè)功能數(shù)據(jù)組或電機(jī)數(shù)據(jù)組或BICO參數(shù)，用在參數(shù)標(biāo)號(hào)中大寫(xiě)字母未被定義。v參數(shù)的存取必須得到改變參數(shù)源的同意，P053存取設(shè)定。（見(jiàn)下一頁(yè)的描述）v必須選擇一個(gè)包含有參數(shù)變更的菜單。v裝置必須處于允許改變參數(shù)的狀態(tài)。變頻器原理培訓(xùn)P053定義參數(shù)化接口功能參數(shù)0124無(wú)接

6、口CBx通訊板81632PMU操作面板串行接口（SCom/SCom1）,或OP1S和PCSCB串行輸入/輸出模塊Txxx工藝板串行接口2例如：工廠設(shè)定6，是2和4的和，這就意味著參數(shù)化可以經(jīng)過(guò)PMU和串行接口1或OP1S完成。變頻器原理培訓(xùn)3.3：改 變 參 數(shù) 的 方 法v通過(guò)PMU進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。特點(diǎn)是參數(shù)太多，數(shù)值不直觀，需要配合使用大全進(jìn)行設(shè)置。標(biāo)準(zhǔn)配置。v通過(guò)0P1S進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。是一個(gè)可選擇的輸入/輸出單元，通過(guò)簡(jiǎn)單的文字顯示；同時(shí)還有讀取、傳輸功能；使用比較方便。選購(gòu)件v通過(guò)SIMOVIS (USS)軟件進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。通過(guò)軟件可以方便快速進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，節(jié)約時(shí)間。需要通訊電纜，軟件在

7、隨機(jī)的光盤(pán)中。變頻器原理培訓(xùn)3.3-1 PMU 的 操 作Serial interface IOP變頻器原理培訓(xùn)PMU操作鍵及其含義IOPPP開(kāi)機(jī)鍵關(guān)機(jī)鍵反轉(zhuǎn)鍵切換鍵增大鍵減小鍵傳動(dòng)系統(tǒng)接電。如果故障，回到故障顯示。傳動(dòng)系統(tǒng)斷電。通過(guò)OFF1-3，決定于參數(shù)。傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)向改變。用P573、574激活。按一定的順序在參數(shù)號(hào)、參數(shù)標(biāo)號(hào)、參數(shù)值之間轉(zhuǎn)換。如果激活故障，故障確認(rèn)。增加所顯示的值。點(diǎn)動(dòng)數(shù)值逐步增加；按緊數(shù)值快速增加。減小所顯示的值。點(diǎn)動(dòng)數(shù)值逐步減小；按緊數(shù)值快速減小。變頻器原理培訓(xùn)PMU X300串口v功能：變頻器和PC的通訊，或連接OP1S。5169213456789n.cRS232

8、RxDRS485PBootM5VP5VRS232 TxDRS485Nn.c不用通過(guò)RS232接收數(shù)據(jù)通過(guò)RS485D的數(shù)據(jù)軟件更改的控制信號(hào)P5V的參考電位5V輔助電源通過(guò)RS232發(fā)送數(shù)據(jù)通過(guò)RS485的數(shù)據(jù)不用針名稱(chēng)含義變頻器原理培訓(xùn)參數(shù)設(shè)置步驟1：參數(shù)恢復(fù)到出廠設(shè)定。P53=6P60=2P366=0P970=02：簡(jiǎn)單應(yīng)用參數(shù)設(shè)置。3：專(zhuān)家應(yīng)用參數(shù)設(shè)置。 3.1功率部分定義。（如果更換了CUVC板） 3.2配置電子板。 （PROFIBUS通訊板） 3.3系統(tǒng)設(shè)置。變頻器原理培訓(xùn)3.3-2：電子板配置（PROFIBUS板）P60=4P711.01=1P918.01=？P60=1選擇“電子板

9、配置”菜單選擇第一個(gè)CBP板輸入CB總線地址返回參數(shù)菜單變頻器原理培訓(xùn)3.3-3系統(tǒng)設(shè)定（參數(shù)值針對(duì)平臺(tái)變頻器應(yīng)用）P60=5P95=10系統(tǒng)設(shè)置P68=2輸出配置dv/dt濾波器P71=690輸入電源電壓異步電機(jī)P100=1V/F控制P101=？電機(jī)電壓P102=？P114=0電機(jī)電流P107=50 電機(jī)額定頻率P108=電機(jī)額定轉(zhuǎn)速工藝條件P115=1計(jì)算電機(jī)模型P330=1特性（風(fēng)機(jī)、泵）變頻器原理培訓(xùn)3.3-3系統(tǒng)設(shè)定（參數(shù)值針對(duì)平臺(tái)變頻器應(yīng)用）P350=P353=所有電流參考值P351=所有電壓參考值P352=所有頻率參考值所有轉(zhuǎn)速參考值P384.01=110電機(jī)負(fù)載限制P452=1

10、00正向旋轉(zhuǎn)的最大速度P453=0P128=0反向旋轉(zhuǎn)的最大速度P107=50 電機(jī)額定頻率P60=1返回參數(shù)菜單，同時(shí)校驗(yàn)輸入的參數(shù)是否合理最大輸出電流P462=10 加速時(shí)間變頻器原理培訓(xùn)3.3系統(tǒng)設(shè)定（參數(shù)值針對(duì)平臺(tái)變頻器應(yīng)用）P463=0加速時(shí)間的單位秒）P464=10減速時(shí)間P465=0加速時(shí)間的單位（秒）以上參數(shù)僅是部分參數(shù)。變頻器原理培訓(xùn)4：功能圖4.1功能塊的幾種連接形式(允許的連接方式)Pxxx.BKK100%=40000000HKK100%=40000000HPxxx.BK100%=4000HK100%=4000HPxxx.BBxxxBPxxx.BK100%=4000HKK

11、100%=40000000HPxxx.BKK100%=40000000HK100%=4000H變頻器原理培訓(xùn)4.1功能塊的幾種連接形式(錯(cuò)誤的連接)KKKBxxxPxxx.BKBxxxPxxx.BKKPxxx.BPxxx.B變頻器原理培訓(xùn)功能塊的連接v大量的開(kāi)環(huán)和閉環(huán)控制功能、通訊及監(jiān)控功能和操作控制器功能可以在變頻器軟件中功能塊來(lái)完成，這些功能塊可參數(shù)設(shè)置和自由連接。v相互連接的方法相當(dāng)于將各種不同的功能單元用工程方法進(jìn)行電氣連接，相當(dāng)于使用電纜連接電路或其他元件；不同的是功能塊的連接是通過(guò)軟件來(lái)完成。4：功能圖變頻器原理培訓(xùn)4：功 能 圖1：如何看功能圖？1.1連接器。一種是“字”連接器，

12、用K表示。另一種是“雙字”連接器，用KK表示。如下面圖示KK0150K01531.2開(kāi)關(guān)量連接器。它只有兩種狀態(tài)“0”和“1”。用B表示。如下圖示B02011.3連接到功能塊（BICO）。BICO是描述功能塊間連接的術(shù)語(yǔ)。兩個(gè)功能塊之間的連接包含了一側(cè)上的連接器或開(kāi)關(guān)量連接器，另一側(cè)必須有一個(gè)BICO參數(shù)。變頻器原理培訓(xùn)舉例說(shuō)明P554.B（5）BSrc ON/OFF1Src ON/OFF1在控制字1的位0，是B參數(shù)，只能連接開(kāi)關(guān)量。它的出廠值是5，5就是PMU上啟動(dòng)、停止的輸出。將P554的值設(shè)置為5，就可以用PMU來(lái)控制變頻器的啟動(dòng)和停止。P443.B（58）KKSrc MainSetpo

13、intSrc MainSetpoint是雙字連接器，能連接字和雙字。它的出廠值是58，即電動(dòng)電位計(jì)的輸出。將P443設(shè)置為58，就能用電動(dòng)電位計(jì)來(lái)控制變頻器的輸出頻率。備注1：開(kāi)關(guān)量名的描述參閱使用大全矢量控制開(kāi)關(guān)量表.備注2：連接器名的描述參閱使用大全矢量控制連接量表.變頻器原理培訓(xùn)參數(shù)表說(shuō)明P573Src MOP UP參數(shù)描述數(shù)據(jù)讀/寫(xiě)選擇讀入增加電動(dòng)電位計(jì)指令(控制字1的位13)開(kāi)關(guān)量的BICO參數(shù).573Index1:8Unit:-Indices:2BDSType:L2,B+控制字和狀態(tài)字菜單:-參數(shù)菜單-讀取/隨意存取更改條件:-待機(jī)-運(yùn)行數(shù)據(jù)欄說(shuō)明:Dec,Plc:參數(shù)值小數(shù)點(diǎn)后的

14、位數(shù)Index1:工廠設(shè)定,例子中選擇開(kāi)關(guān)量8Unit :參數(shù)的單位Indices :參數(shù)的標(biāo)號(hào),層BDS :BICO數(shù)據(jù)組FDS :功能數(shù)據(jù)組MDS :電機(jī)參數(shù)組lnit :參數(shù)初始值Max :參數(shù)設(shè)置最大值Min :參數(shù)設(shè)置最小值Type :參數(shù)類(lèi)型O2 :16位無(wú)符號(hào)數(shù)值I2 :16位帶符號(hào)數(shù)值I4 :32位帶符號(hào)數(shù)值L2 :Nibble碼V2 :比特碼參數(shù)C :單字連接量CC :雙字連接量B :開(kāi)關(guān)量變頻器原理培訓(xùn)v前面介紹了功能塊和連接器。我們需要實(shí)現(xiàn)的功能，用連接器將功能塊連接起來(lái)。這個(gè)連接的過(guò)程也就將參數(shù)進(jìn)行了設(shè)置。v功能圖分為基本功能和自由功能兩大部分。一般情況下，基本功能就可

15、以滿(mǎn)足需要。自由功能用來(lái)滿(mǎn)足一些特殊的功能v下面介紹一些常用、重要的功能圖，供大家了解。變頻器原理培訓(xùn)變頻器原理培訓(xùn)變頻器原理培訓(xùn)變頻器原理培訓(xùn)CUVC端子排X101端子標(biāo) 志含 義范 圍123467895101112P24 AUX輔助電源DC24V/150mAM24 AUX參考電位0VDIO1開(kāi)關(guān)量輸入/輸出124V,10mA/20mADIO2開(kāi)關(guān)量輸入/輸出224V,10mA/20mADIO3開(kāi)關(guān)量輸入/輸出324V,10mA/20mADIO4開(kāi)關(guān)量輸入/輸出424V,10mA/20mADI5開(kāi)關(guān)量輸入524V,10mADI6開(kāi)關(guān)量輸入624V,10mADI7開(kāi)關(guān)量輸入724V,10mAR

16、S485PUSS總線連接Scom2RS485RS485NUSS總線連接Scom2RS485M RS485P參考電位RS485DIO1-4能夠用做輸入或輸出。如果用做輸入,參數(shù)P651P654必須設(shè)置成0 。其狀態(tài)用r646參數(shù)顯示。變頻器原理培訓(xùn)變頻器原理培訓(xùn)控制字1的說(shuō)明Bit oBit 1Bit 2Bit 3Bit 4Bit 5Bit 6Bit 7開(kāi)/關(guān)（1）命令關(guān)機(jī)OFF2命令關(guān)機(jī)OFF3命令逆變器使能斜坡函數(shù)發(fā)生器封鎖命令斜坡函數(shù)發(fā)生器保持命令設(shè)定值使能命令確認(rèn)命令Bit 8Bit 9Bit 10Bit 11Bit 12Bit 13Bit 14Bit 15點(diǎn)動(dòng)開(kāi)機(jī)1命令點(diǎn)動(dòng)開(kāi)機(jī)2命令P

17、LC控制命令順時(shí)針旋轉(zhuǎn)命令逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)命令電動(dòng)電位計(jì)增加命令電動(dòng)電位計(jì)減小命令外部故障命令變頻器原理培訓(xùn)變頻器原理培訓(xùn)變頻器原理培訓(xùn)狀態(tài)字1的說(shuō)明Bit oBit 1Bit 2Bit 3Bit 4Bit 5Bit 6Bit 7開(kāi)機(jī)準(zhǔn)備信號(hào)運(yùn)行準(zhǔn)備運(yùn)行信號(hào)故障信號(hào)OFF2信號(hào)OFF3信號(hào)開(kāi)機(jī)封鎖信號(hào)報(bào)警信號(hào)Bit 8Bit 9Bit 10Bit 11Bit 12Bit 13Bit 14Bit 15設(shè)定值-實(shí)際值偏差信號(hào)需要控制PZD信號(hào)達(dá)到比較頻率低電壓故障信號(hào)主接觸器接通信號(hào)斜坡函數(shù)發(fā)生器激活順時(shí)針旋轉(zhuǎn)信號(hào)KIP/FLN激活變頻器原理培訓(xùn)變頻器原理培訓(xùn)變頻器原理培訓(xùn)變頻器原理培訓(xùn)變頻器原理培訓(xùn)P

18、ROFIBUS網(wǎng)絡(luò)中過(guò)程數(shù)據(jù)互連傳送示意圖變頻器原理培訓(xùn)PROFIBUS模塊指示燈的含義紅黃綠CBP運(yùn)行，電源接通與基本單元無(wú)差錯(cuò)數(shù)據(jù)交換通過(guò)PROFIBUS可用數(shù)據(jù)無(wú)差錯(cuò)傳送LED狀態(tài)閃閃閃紅黃綠 由于EMC干擾，總線連接器拉出，連接極性接錯(cuò)，對(duì)于可用數(shù)據(jù)主站沒(méi)有提供接點(diǎn)號(hào)等原因，沒(méi)有可用數(shù)據(jù)PROFIBUS傳送。LED狀態(tài)閃閃斷診斷信息紅黃綠CBP電源不工作，替換CBP或基本單元。與基本單元交換數(shù)據(jù)不可能，替換CBP或基本單元。PROFIBUS傳送可用數(shù)據(jù)不可能，電纜問(wèn)題LED狀態(tài)通/斷診斷信息通/斷通/斷變頻器原理培訓(xùn)5：故 障 和 報(bào) 警5.1如果產(chǎn)生故障。將產(chǎn)生以下結(jié)果：裝置如果在運(yùn)行狀態(tài)將停機(jī)；如果在待機(jī)狀態(tài)，裝置將不能啟動(dòng)。5.2故障的復(fù)位。按下PMU上的P鍵，將故障復(fù)位。如果電子板電源關(guān)閉以前故障未復(fù)位，這個(gè)故障在下一次上電時(shí)依然存在。如果故障沒(méi)復(fù)位，裝置將不能進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。5.3故障信息以及故障對(duì)策，詳細(xì)描述請(qǐng)參考使用大全有關(guān)章節(jié)。變頻器原理培訓(xùn)5.4報(bào)警信號(hào)在PMU上周期地以AXXX顯示報(bào)警信息，而且報(bào)警不能被復(fù)位。此時(shí)變頻器仍然可以運(yùn)行。一旦報(bào)警原因被消除后，報(bào)警自動(dòng)消除。5.6致命錯(cuò)誤是不允許變頻器正常運(yùn)行的軟/硬件嚴(yán)重