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項目3變頻器的各種參數(shù)及設定 項目目標 1 熟悉變頻器的各種參數(shù)的功能和作用 2 掌握變頻器的常見功能參數(shù)設定方法 MICROMASTER系統(tǒng)參數(shù)的簡要介紹 變頻器的參數(shù)只能用基本操作面板 BOP 高級操作面板 AOP 或者通過串行通訊接口進行修改 用BOP可以修改和設定系統(tǒng)參數(shù) 使變頻器具有期望的特性 例如 斜坡時間 最小和最大頻率等 選擇的參數(shù)號和設定的參數(shù)值在五位數(shù)字的LCD 可選件 上顯示 只讀參數(shù)用rxxxx表示 Pxxxx表示設置的參數(shù) 忙碌信息某些情況下 在修改參數(shù)的數(shù)值時 BOP上顯示 最多可達5秒 這種情況表示變頻器正忙于處理優(yōu)先級更高的任務 訪問的等級由參數(shù)P0003來選擇 對于大多數(shù)應用對象 只要訪問標準級 P0003 1 和擴展級 P0003 2 參數(shù)就足夠了 每組功能中出現(xiàn)的參數(shù)號取決于P0003中設定的訪問級 訪問等級P0003 訪問等級P0003 P P P P P P P P P P P P 等級1 標準級 P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P 等級2 擴展級 P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P 等級3 專家級 P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P 等級4 服務級 P 參數(shù)過濾器參數(shù)過濾器類似于其他變頻器的應用宏 是把相關的參數(shù)編排到一起 如PI控制 工藝應用等 見下圖 通過P0004參數(shù)進行選擇 在編碼表中 紙質(zhì) 是把各個訪問級的參數(shù)都列出 在變頻器調(diào)試中 選擇了什么訪問級 就只能看到什么訪問級的參數(shù) 類似于書中的目錄 這在調(diào)試中重點突出 節(jié)省了很多時間 參數(shù)概覽 參數(shù)結構 參數(shù)過濾器P0004 P0004 2 P0004 3 P0004 7 P0004 8 P0004 10 P0004 12 P0004 13 P0004 20 P0004 21 P0004 22 變頻器 電機數(shù)據(jù) 指令和開關量I O 設定值通道 附加功能 電機的控制 通訊 報警和監(jiān)控 PI 調(diào)節(jié)器 模擬量I O 速度傳感器 P0004 4 P0004 28 自由功能塊 參數(shù)表 常用的參數(shù) 快速調(diào)試 參數(shù)復位 1 基準頻率 基本頻率 一般為電動機額定頻率 基準電壓 變頻器輸出頻率達到基準頻率時的輸出電壓 一 常用頻率參數(shù) 2 上限頻率和下限頻率分別指變頻器輸出的最高頻率和最低頻率 生產(chǎn)機械根據(jù)工藝過程的實際需要 常常要求對轉速范圍進行限制 以某攪拌機為例 如圖 a 所示 要求的最高轉速是600r min 最低轉速是150r min 3 上限頻率和下線頻率上限頻率與最高頻率的關系 最高頻率 對應于最大給定信號的頻率 上限頻率小于最高頻率 上限頻率比最高頻率優(yōu)先這是因為 上限頻率是根據(jù)生產(chǎn)機械的要求來決定的 所以具有優(yōu)先權 MM420用參數(shù)P1080和P1082設定上下限頻率 4 點動頻率變頻器點動時的頻率 調(diào)試及每次新的加工過程前需進行點動 觀察整個拖動系統(tǒng)各部分運轉是否良好 點動頻率較低 預置點動頻率 不必每次都需再改變固定頻率 5 載波頻率PWM脈寬的載波頻率 載波頻率的高低決定了通用變頻器輸出電壓 電流 PWM脈沖數(shù)的多少 載波頻率越高 輸出電壓 電流 波形越好 但頻率上限受到功率元件開關速度的限制 較高的載波頻率會使噪聲頻率超過音頻范圍 使人耳聽覺進入盲區(qū) 即所說的靜音式變頻器 通過調(diào)整載頻頻率 可以達到降低系統(tǒng)運行噪聲的目的 但同時也會引起電動機的噪聲 漏電流 軸電壓 軸電流及機械共振等 MM420由參數(shù)P1800設定 7 起動頻率電動機開始起動的頻率 慣性大或摩擦轉矩大的負載 需加大起動頻率預置起動頻率的原則 起動電流不超過允許值下 系統(tǒng)能正常起動起來 8 多檔轉速頻率多檔轉速頻率設定功能是為了使電動機能夠以預定的速度按一定的程序運行 可以通過對多功能端子的組合選擇記憶在內(nèi)存中的頻率指令 設置自動生產(chǎn)流程 一旦設定好后 通用變頻器將按順序在不同的時間以不同的頻率讓電動機以不同的轉速自動運行 如某工業(yè)洗滌機的脫水機 在脫水過程中 為了加強脫水效果 要求隨著衣物水分的減少 逐漸加快轉速 MM420由參數(shù)P1001 P1007參數(shù)設定7段頻率 MM440由參數(shù)P1001 P1015參數(shù)設定15段頻率 9 跳躍頻率任何機械在運轉過程中 都或多或少會產(chǎn)生振動 每臺機器又都有一個固有振蕩頻率 它取決于機械的結構 如果生產(chǎn)機械運行在某一轉速下時 所引起的振動頻率和機械的固有振蕩頻率相吻合的話 則機械的振動將因發(fā)生諧振而變得十分強烈 也稱為機械共振 并可能導致機械損壞的嚴重后果 通過跳躍頻率 回避頻率 的設定 使變頻器不能輸出與負載機械設備共振的頻率值 從而避開共振頻率 常用于水泵 風機 壓縮機 機床等機械設備防止機械系統(tǒng)發(fā)生共振 9 跳躍頻率回避頻率的預置預置回避頻率時 必須預置以下兩個數(shù)據(jù) 中心回避頻率fJ即回避頻率所在的位置 回避寬度 fJ回避頻率的數(shù)量 大多數(shù)變頻器都可以預置三個回避頻率 如圖所示 二 變頻器的起動 加 減速時間及模式 一 升速特性加速方式加速過程中 變頻器的輸出頻率隨時間上升的關系曲線 稱為加速方式 變頻器設置的加速方式有 線性方式變頻器的輸出頻率隨時間成正比地上升 如圖 a 所示 大多數(shù)負載都可以選用線性方式 S形方式在加速的起始和終了階段 頻率的上升較緩 加速過程呈S形 如圖所示 例如 電梯在開始起動以及轉入等速運行時 從考慮乘客的舒適度出發(fā) 應減緩速度的變化 以采用S形加速方式為宜 一 升速特性半S形方式在加速的初始階段或終了階段 按線性方式加速 而在終了階段或初始階段 按S形方式加速 如圖 c 和 d 所示 圖 c 所示方式主要用于如風機一類具有較大慣性的二次方律負載中 由于低速時負荷較輕 故可按線性方式加速 以縮短加速過程 高速時負荷較重 加速過程應減緩 以減小加速電流 圖 d 所示方式主要用于慣性較大的負載 和加速過程類似 變頻器的減速方式也分線性方式 S形方式和半S形方式 MM420變頻器用參數(shù)P1120 斜坡上升時間 設定加速時間 由參數(shù)P1130 斜坡上升曲線的起始段圓弧時間 和參數(shù)P1131 斜坡上升曲線的結束段圓弧時間 直接設置加速曲線模式 起動參數(shù)設置實例用MM420變頻器外接端子控制正反轉及點動運行 MM420有3個數(shù)字輸入端DIN1 DIN3 且模擬輸入端AIN可以另行組態(tài) 提供一個附加數(shù)字輸入端 三 起動參數(shù)設置實例設置參數(shù)表 設置參數(shù)表 續(xù) 起動參數(shù)設置實例設置參數(shù)表 續(xù) 設置參數(shù)表 續(xù) 1 降速特性降速方式降速過程中 變頻器的輸出頻率隨時間降低的關系曲線 稱為降速方式 變頻器設置的加速方式有 線性方式S形方式半S形方式 二 變頻器的制動 二 制動方式 1 電動機的停機方式 在變頻調(diào)速系統(tǒng)中 電動機可以設定的停機方式有 a 減速停機即按預置的減速時間和減速方式停機 在減速過程中 電動機處于再生制動狀態(tài) b 自由制動變頻器通過停止輸出來停機 這時 電動機的電源被切斷 拖動系統(tǒng)處于自由制動狀態(tài) 由于停機時間的長短由拖動系統(tǒng)的慣性決定 故也稱為慣性停機 c 減速加直流制動首先按預置的減速時間減速 然后轉為直流制動 直至停機 d 在低頻狀態(tài)下短暫運行后停機 當頻率下降到接近于0時 先在低速下運行一個短時間 然后再將頻率下降為0Hz 二 制動方式在下列情況下 應考慮預置暫停減速功能 慣性大的負載從高速直接減速至0Hz時 有可能因停不住而出現(xiàn)滑行的現(xiàn)象 如先在低速段運行 然后從低速降為0Hz 可消除滑行現(xiàn)象 對于需要準確行車的場合 如卷揚機 為準確停車 即在低速短時運行即爬行后 再減至0Hz 即可達到準確停車的目的 對于附有機械制動裝置的電磁制動電動機 在磁抱閘抱緊前先在低速段作短時運行 可減少磁抱閘的磨損 等等 設置暫停減速的方式需要預置的參數(shù)有 a 暫停減速的頻率 b 停留時間 二 制動方式 2 變頻器的直流制動功能 a 采取直流制動的必要性有的負載要求能夠迅速停機 但減速時間太短將引起電動機實際轉速的下降跟不上頻率的下降 產(chǎn)生較大的泵升電壓 使直流回路的電壓超過允許值 采用直流制動 能增大制動轉矩 縮短停機時間 且不產(chǎn)生泵升電壓 有的負載由于慣性較大 常常停不住 停機后有 爬行 現(xiàn)象 可能造成十分危險的后果 采用直流制動 可以實現(xiàn)快速停機 并消除爬行現(xiàn)象 二 制動方式 2 變頻器的直流制動功能 b 方法和原理直流制動就是向定子繞組內(nèi)通入直流電流 使異步電動機處于能耗制動狀態(tài) 如圖 a 由于定子繞組內(nèi)通入的是直流電流 故定子磁場的轉速為0 這時 轉子繞組切割磁力線后產(chǎn)生的電磁轉矩與轉子的旋轉方向相反 是制動轉矩 因為轉子繞組切割磁力線的速度較大 故所產(chǎn)生的制動轉矩比較強烈 從而可縮短停機時間 此外 停止后 定子的直流磁場對轉子鐵心還有一定的 吸住 作用 以克服機械的 爬行 二 制動方式采用直流制動時 需預置以下功能 a 直流制動的起始頻率fDB在大多數(shù)情況下 直流制動都是和再生制動配合使用的 即 首先用再生制動方式將電動機的轉速降至較低轉速 然后再轉換成直流制動 使電動機迅速停住 其轉換時對應的頻率即為直流制動的起始頻率fDB 如圖 b 所示 預置起始頻率fDB的主要依據(jù)是負載對制動時間的要求 要求制動時間越短 則起始頻率fDB應越高 二 制動方式 b 直流制動強度即在定子繞組上施加直流電壓UDB或直流電流IDB的大小 它決定了直流制動的強度 如圖12 b 所示 預置直流制動電壓UDB 或制動電流IDB 的主要依據(jù)是負載慣性的大小 慣性越大者 UDB也應越大 c 直流制動時間tDB即施加直流制動的時間長短 預置直流制動時間tDB的主要依據(jù)是負載是否有 爬行 現(xiàn)象 以及對克服 爬行 的要求 要求越高者 tDB應適當長一些 三 點動運行1 點動運行的控制方式 1 BOP控制通過BOP的jog鍵操作變頻器降按P1060和P1061所設置時間按斜坡規(guī)律運行到正向點動頻率P1058 2 由外部數(shù)字輸入端子控制見起動參數(shù)設置一節(jié) 四 正反轉運行1 正反轉運行的控制方式 1 BOP控制通過BOP的鍵操作 2 由外部數(shù)字輸入端子控制見起動參數(shù)設置一節(jié) 三 瞬時再起動運行作用是當保護功能起作用后或發(fā)生電網(wǎng)瞬時停電變頻器停止輸出 當電源恢復時 通用變頻器可以按照設定自動跟蹤轉速再起動 通過自尋速功能對電動機速度進行檢測 輸出與電動機速度相當?shù)念l率 使電動機平穩(wěn)無沖擊的起動 直至電動機恢復原有狀態(tài) 若連續(xù)幾次再起動失敗 跳脫次數(shù)達到設定的次數(shù)后 通用變頻器才停機 通?？梢愿鶕?jù)需要設定10次以內(nèi)的再起動次數(shù) 這在生產(chǎn)流水線上有很好的用途 但要謹慎使用 不可濫用 MM420變頻器由參數(shù)P1200 捕捉再啟動 P1202 搜索電流 和P1203 搜索速率 實現(xiàn)瞬時停電再啟動 而參數(shù)P1210 自動再啟動 和P1211 再啟動重試次數(shù) 實現(xiàn)故障跳閘后的重合閘功能 四 多段速度控制 順序控制 固定7種速度控制MM420變頻器可實現(xiàn)固定7種速度控制 這種情況只能用數(shù)字輸入端口DIN1 DIN3組合選擇7段速度 數(shù)字輸入端口DIN4只能作為電動機正反向選擇控制 電動機正反向也可由7段頻率參數(shù)P1001 P1007的正負決定 本例選擇這種方法 如果用DIN1 DIN3實現(xiàn)7種速度控制的話 應采用二進制編碼選擇頻率帶ON命令形式 此時DIN1 DIN3都具有啟 停電動機的功能 四 多段速度控制 順序控制 固定7種速度控制 四 多段速度控制 順序控制設置參數(shù)表 續(xù) 四 多段速度控制 順序控制設置參數(shù)表 續(xù) 五 同步運行同步運行的概念印染機械 造紙機械等常常由若干單元構成 每個單元有單獨的拖動系統(tǒng) 每個單獨拖動系統(tǒng)的電動機速度和傳動比可能不同 但要求被加工物的行進速度必須保持一致 即同步運行 2 同步運行的要點統(tǒng)調(diào) 所有單元同時加減速整步 手動或自動方式微調(diào) 與其他單元同步單獨調(diào)試 在調(diào)試時 可單獨運行 五 同步運行3 同步運行的控制方法手動微調(diào)實例 五 同步運行3 同步運行的控制方法自動微調(diào)實例