1、主要内容一、概述变频器的发展历史一、概述变频器的发展历史 二、变频器的工作原理二、变频器的工作原理 三、变频器的安装要求三、变频器的安装要求四、变频器配线四、变频器配线 五、变频器试运行五、变频器试运行六、变频器参数六、变频器参数 七、特殊功能七、特殊功能 八、变频器及选件选型八、变频器及选件选型 九、调试操作规程九、调试操作规程 十、注意事项十、注意事项 一、概述变频器的发展历史一、概述变频器的发展历史在在70年代,变频器的理论成熟,年代,变频器的理论成熟,70年代末开年代末开始形成产品在市场销售。随着电子电流变技术的始形成产品在市场销售。随着电子电流变技术的高速发展,变频器在工业中的应用越
2、来越普遍。高速发展,变频器在工业中的应用越来越普遍。那时价格比较昂贵,用户一般难以接受。当时以那时价格比较昂贵,用户一般难以接受。当时以节能为目的而主要用在风机水泵类负载上。节能为目的而主要用在风机水泵类负载上。90年年代后,变频器已经开始在中国大规模应用开来。代后,变频器已经开始在中国大规模应用开来。应用也不再于变频器节能的应用,在传动控制系应用也不再于变频器节能的应用,在传动控制系统中应用更加普遍。可以这样说:只要有电机的统中应用更加普遍。可以这样说:只要有电机的地方,就有可能用到变频器。像定子调压调速、地方,就有可能用到变频器。像定子调压调速、滑差调速、直流调速等在好多地方都已改成变频滑
3、差调速、直流调速等在好多地方都已改成变频调速了。调速了。88年在国内市场有单机销售,到年在国内市场有单机销售,到90年代年代中期各家变频器生产厂家陆续进入国内市场。其中期各家变频器生产厂家陆续进入国内市场。其中安川变频器中安川变频器90年代初期进入中国市场,并且在年代初期进入中国市场,并且在整个亚洲和中国市场占有较大份额。整个亚洲和中国市场占有较大份额。 二、变频器的工作原理二、变频器的工作原理1、变频器调速控制方式、变频器调速控制方式 2、V/F控制原理控制原理3、变频器的基本构成变频器的基本构成4、变频器的分类变频器的分类 1、变频器调速控制方式U/F控制矢量控制DTC控制2、V/F控制原
4、理异频电机的同步转速异频电机的同步转速 n=60f/p 轴转速轴转速 n=60f/p(1-s) 电动势电动势 U =E=4.44 F N在基频以下调速,为了保持电动机的负载在基频以下调速,为了保持电动机的负载能力,应保持气隙主磁通不变,能力,应保持气隙主磁通不变,=k U/F,因此因此U/F=常数。这种控制方式又常数。这种控制方式又称为恒磁通变频调速,属于恒转矩调速称为恒磁通变频调速,属于恒转矩调速方式。方式。3、变频器的基本构成变频器分为交变频器分为交-交、交交、交-直直-交两种形式。交交两种形式。交-交变频器可将工频交流直接转换成频率、电压交变频器可将工频交流直接转换成频率、电压均可控制的
5、交流,又称直接式变频器。而交均可控制的交流,又称直接式变频器。而交-直直-交变频器则是先将工频交流电通过整流器交变频器则是先将工频交流电通过整流器变成直流电,然后再把直流电变换成频率、电变成直流电,然后再把直流电变换成频率、电压均可控制交流电,又称间接式变频器。压均可控制交流电,又称间接式变频器。目前市场上以交目前市场上以交-直直-交变频器为主。它主由交变频器为主。它主由整流器、中间直流环节、逆变器、控制电路构整流器、中间直流环节、逆变器、控制电路构成。成。4、变频器的分类按型号:按型号:G7、F7、V7、J7系列系列按过载能力:轻载型(风机水泵型按过载能力:轻载型(风机水泵型120%过载)、
6、过载)、标准型(通用型标准型(通用型150%过载)。过载)。按控制方式:无按控制方式:无PG的的V/F控制、带控制、带PG的的V/F控制、控制、无无PG的磁通矢量控制、带的磁通矢量控制、带PG的磁通矢量控制。的磁通矢量控制。按功率:按功率:400V级级 0.4KW300KW 200V级级0.4KW110KW。防护等级:柜内安装型(防护等级:柜内安装型(IP00),),封闭壁挂型封闭壁挂型(IP20)。)。按按DC电源:电压型(电容储能)、电流型(电感电源:电压型(电容储能)、电流型(电感储能)。储能)。三、变频器的安装要求安装在无油雾,尘埃,清洁的场所,或安装在全安装在无油雾,尘埃,清洁的场所
7、,或安装在全封闭形,浮游物不能浸入的柜箱内。封闭形,浮游物不能浸入的柜箱内。请安置在金属粉末,油,水等不能浸入变频器内请安置在金属粉末,油,水等不能浸入变频器内部的地方。部的地方。请勿安装在木材等易燃物上面。请勿安装在木材等易燃物上面。请安装在无有害气体及液体的地方。请安装在无有害气体及液体的地方。请安装在振动少地方。请安装在振动少地方。请安装在盐分少的地方。请安装在盐分少的地方。请勿安装在阳光直射的地方。请勿安装在阳光直射的地方。为了不使变频器冷却效果降低,最好纵向安装,为了不使变频器冷却效果降低,最好纵向安装,并确保变频器的上下左右留有足够的空间。上下并确保变频器的上下左右留有足够的空间。
8、上下120mm,左右左右30mm。四、变频器配线1、主回路、主回路 电源线、电机线、制动单元、接地线。电源线、电机线、制动单元、接地线。 电源保护断路器的容量按变频器额定输出电流电源保护断路器的容量按变频器额定输出电流的的1.52倍选择,动力线最好用屏蔽动力缆。电缆倍选择,动力线最好用屏蔽动力缆。电缆尺寸的选型要考虑电压降,电线的使用电压应在尺寸的选型要考虑电压降,电线的使用电压应在额定电压的额定电压的2%以内,电压降(以内,电压降(U)=3X电线电电线电阻(阻(/Km)X接线距离(接线距离(m)X电流(电流(A)X10-3。2、控制回路控制回路DI 、D0、AI、AO、PI、PO、RS485
9、、扩展扩展卡,采用屏蔽线或特殊线。卡,采用屏蔽线或特殊线。12个个DI。S1、S2为正反转,为正反转,S3S12可自定义。可自定义。6个个DO。1个故障接点,个故障接点,1个多功能接点输出,个多功能接点输出,接点容量接点容量AC250V,DC30V 1A以下。以下。4个晶体管个晶体管开路集电极输出,容量开路集电极输出,容量DC48V 50MA以下。以下。3个个AI。 接收接收0-10V、4-20MA输入。输入。2个个AO。-10V10V输出。输出。1 1个个PIPI。 接收脉冲指令输入。接收脉冲指令输入。0-320-32KHzKHz(3K3K)。)。1 1个个P0P0。 接收脉冲指令输出。接收
10、脉冲指令输出。0-320-32KHzKHz(2.2K2.2K)。)。 3、外形尺寸 3、外形尺寸 五、变频器试运行五、变频器试运行 变频器在投入电源之前,一定要确认以下项目:变频器在投入电源之前,一定要确认以下项目:电源电压是否正确电源电压是否正确电机绝缘测试,电机线确实接在变频器输出端。电机绝缘测试,电机线确实接在变频器输出端。控制回路端子全部外于控制回路端子全部外于OFF状态状态电机是否在空载状态电机是否在空载状态操作面板是否插牢操作面板是否插牢上电后,操作面板显示正常。没有故障代码,上电后,操作面板显示正常。没有故障代码,故障指示灯灭。试运行时可用面板操作变频器。故障指示灯灭。试运行时可
11、用面板操作变频器。在操作面板上一般都有在操作面板上一般都有REM/MOT切换键,先切换键,先选择面板操作,然后给定一个合适的频率值,选择面板操作,然后给定一个合适的频率值,就可启动变频器了。就可启动变频器了。六、变频器参数六、变频器参数 变频器能否正常工作,与配置正确的参数分不变频器能否正常工作,与配置正确的参数分不开。设定参数是调试变频的核心。配置哪些参开。设定参数是调试变频的核心。配置哪些参数,不同变频器有不同的参数。但是,我们只数,不同变频器有不同的参数。但是,我们只要了解了所要配参数的含义后,找到不同变频要了解了所要配参数的含义后,找到不同变频器对应的参数,即可完成参数的配置。所以,器
12、对应的参数,即可完成参数的配置。所以,我们可以这样认为:只要你会调试一个品牌的我们可以这样认为:只要你会调试一个品牌的变频器,那么其它品牌的变频器只要有说明书,变频器,那么其它品牌的变频器只要有说明书,都能配置出合适的参数来。区别仅在于参数代都能配置出合适的参数来。区别仅在于参数代表的符号不同和用操作面板改写设定参数时操表的符号不同和用操作面板改写设定参数时操作方式不同。作方式不同。1、出厂值参数、出厂值参数2、设定控制方式、设定控制方式3、输入电机参数、输入电机参数 4 4、设定连接外部控制端子对应参数。主要、设定连接外部控制端子对应参数。主要DIDI,DODO,AIAI,AOAO 5 5、
13、设定所需报警保护参数使能,电子热保护,设定所需报警保护参数使能,电子热保护,输入输出缺相保护输入输出缺相保护 6 6、优化变频器工作性能的参数:加减速时间,、优化变频器工作性能的参数:加减速时间,转矩提升,停止制动,失速防止转矩提升,停止制动,失速防止 7 7、其它参数:如系统参数、其它参数:如系统参数七、特殊功能七、特殊功能超群的力矩性超群的力矩性 超群的响应性超群的响应性 精确的力矩限制精确的力矩限制 快速速度搜索快速速度搜索 三电平控制方式三电平控制方式 DWELL功能功能 多种多种V/F曲线控制曲线控制 八、变频器及选件选型八、变频器及选件选型变频器选型变频器选型 变频器的选件变频器的
14、选件 1、制动单元、制动单元 2、制动电阻制动电阻 3、输入电抗器、输入电抗器 4、输出电抗器、输出电抗器 5、PG反馈卡反馈卡 变频器选型 主要根据变频器能提供的额定输出电流及带负载主要根据变频器能提供的额定输出电流及带负载能力来确定变频器容量的。能力来确定变频器容量的。 对于主、副钩的变频器,其容量按电机额定电流对于主、副钩的变频器,其容量按电机额定电流的的1.41.7倍选择。倍选择。 对于多台电机供用一台变频器拖动时,如大、小对于多台电机供用一台变频器拖动时,如大、小车机构,一般根据各电机额定电流之和的倍系数车机构,一般根据各电机额定电流之和的倍系数(如(如1.1-1.5)来确定变频器额
15、定输出电流。)来确定变频器额定输出电流。变频器的选件变频器的选件 1、制动单元制动单元三种规格:三种规格:CDBR-4030B、4045B、4220B,最小阻值分别为最小阻值分别为20、13、3.5。 2、制动电阻、制动电阻主、副钩的制动功率一般按变频器的额定容量主、副钩的制动功率一般按变频器的额定容量的的0.4-0.5倍配。倍配。大、小车的制动功率一般按变频器的额定容量大、小车的制动功率一般按变频器的额定容量的的0.3-0.35倍配。倍配。车速越快,越频率高,放大系数也越大。车速越快,越频率高,放大系数也越大。变频器的选件3、输入电抗器输入电抗器改善电网侧的电压波动而产生的电流冲击改善电网侧
16、的电压波动而产生的电流冲击及高次谐波对变频的干扰。及高次谐波对变频的干扰。4、输出电抗器、输出电抗器三电平控制方式应用于三电平控制方式应用于400级通用变频器,级通用变频器,使变频器的输出电压接近正弦波。彻底解决了使变频器的输出电压接近正弦波。彻底解决了冲击电压造成的电机绝缘损伤、轴电压造成的冲击电压造成的电机绝缘损伤、轴电压造成的电机主轴电腐蚀问题。因此即使无浪涌抑制滤电机主轴电腐蚀问题。因此即使无浪涌抑制滤波器,通用电机和已能安心使用变频驱动器。波器,通用电机和已能安心使用变频驱动器。变频器的选件大幅度减低了漏电流噪音。原则上不用加输出电大幅度减低了漏电流噪音。原则上不用加输出电抗器就可满
17、足要求。如果电机与变频器之间的抗器就可满足要求。如果电机与变频器之间的距离非屏蔽线超过距离非屏蔽线超过150M,非屏蔽线超过非屏蔽线超过100M则要加装输出电抗器。则要加装输出电抗器。5、PG反馈卡反馈卡有四种规格:有四种规格:PG-A2、PG-B2、PG-D2、PG-X2。PG线的接线长度定在线的接线长度定在100M以下以下。 九、调试操作规程九、调试操作规程 1 1、电气安装结束后,送电前要仔细检查线路连接是、电气安装结束后,送电前要仔细检查线路连接是否正确。否正确。 A、电源线和电机接线是否正确,电源进线接端电源线和电机接线是否正确,电源进线接端子子R、S、T,电机线接电机线接U、V、W
18、,要确保电源线和电要确保电源线和电机线对地严格绝缘,否则将烧坏变频器。机线对地严格绝缘,否则将烧坏变频器。B、检查变频器和制动单元以及制动电阻之间的检查变频器和制动单元以及制动电阻之间的连线是否正确,是连线是否正确,是否存在接地现象,以及是否存在否存在接地现象,以及是否存在接地隐患,这是起重行业最常见的错误现象,也是接地隐患,这是起重行业最常见的错误现象,也是损坏变频器最直接的原因。损坏变频器最直接的原因。 C、制动单元拨码插片一般为制动单元拨码插片一般为415V,电平检测为电平检测为Master,从制动单元电平检测为从制动单元电平检测为Slave,主制动单元的主制动单元的端子端子5、6要和从
19、制动单元的端子要和从制动单元的端子1、2连接起来,以连接起来,以确保能量分配均匀。确保能量分配均匀。九、调试操作规程九、调试操作规程 D、查制动单元容量和制动电阻、查制动单元容量和制动电阻姆值是否姆值是否配置合理。配置合理。2 2、制动单元和制动电阻的选型在参考安川变制动单元和制动电阻的选型在参考安川变频器资料的基础上,还要考虑到起升机构和频器资料的基础上,还要考虑到起升机构和平移机构的差异,以及速度快慢的不同,由平移机构的差异,以及速度快慢的不同,由于起升机构在下降制动过程中要把动能以及于起升机构在下降制动过程中要把动能以及部分势能通过制动电阻释放掉,为安全期间,部分势能通过制动电阻释放掉,
20、为安全期间,起升机构的制动功率一般要选为变频器功率起升机构的制动功率一般要选为变频器功率的一半左右;平移机构的制动功率一般参考的一半左右;平移机构的制动功率一般参考安川资料即可。安川资料即可。九、调试操作规程九、调试操作规程3、线路检查无误后,按照图纸设计原理依次给控制回路、线路检查无误后,按照图纸设计原理依次给控制回路送电,如果设计有送电,如果设计有PLC,用操作台做实验看,用操作台做实验看PLC的输入和的输入和输出点是否正确,抱闸打开是否正确。输出点是否正确,抱闸打开是否正确。4、变频器送电后检查三相电源数值是否正常,电压偏差、变频器送电后检查三相电源数值是否正常,电压偏差是否在是否在10
21、%之内,在实施对起升机构自学习时要确保起升之内,在实施对起升机构自学习时要确保起升机构抱闸必须打开,可以手动松开抱闸,也可以设置参数机构抱闸必须打开,可以手动松开抱闸,也可以设置参数把抱闸打开,自学习时原则上要对电机进行完全无负载自把抱闸打开,自学习时原则上要对电机进行完全无负载自学习,以确保精确识别电机性能,若带负载自学习将不能学习,以确保精确识别电机性能,若带负载自学习将不能保证精确识别电机系数,变频器有可能会出现错误检测,保证精确识别电机系数,变频器有可能会出现错误检测,如近段时间出现的如近段时间出现的VCF故障就是这种情况造成的。故障就是这种情况造成的。九、调试操作规程九、调试操作规程
22、5、如果自学习不能通过,在无法排除的情况下把经、如果自学习不能通过,在无法排除的情况下把经验数据及电机准确数据输入变频器。验数据及电机准确数据输入变频器。6、根据设计图纸的要求把参数输入变频器,经核对、根据设计图纸的要求把参数输入变频器,经核对参数无误后在连动台上先低速后高速观察变频器运行参数无误后在连动台上先低速后高速观察变频器运行情况,是否和设定多段速相一致。若不一致要仔细检情况,是否和设定多段速相一致。若不一致要仔细检查参数设置多段速组合是否正确。仔细观察抱闸打开查参数设置多段速组合是否正确。仔细观察抱闸打开瞬间输出电流值和力矩指令的情况,看抱闸打开瞬间瞬间输出电流值和力矩指令的情况,看
23、抱闸打开瞬间的电流值和力矩指令数值高于额定电流和额定力矩多的电流值和力矩指令数值高于额定电流和额定力矩多少。在反转下降时看制动单元是否处于工作状态。少。在反转下降时看制动单元是否处于工作状态。九、调试操作规程九、调试操作规程7、在带载实验时要确保抱闸打开时有足够的静力矩,、在带载实验时要确保抱闸打开时有足够的静力矩,在打开瞬间保证重物不会下滑,重物下降回零位时在打开瞬间保证重物不会下滑,重物下降回零位时制动单元和制动电阻能否正常释放能量,多次实验制动单元和制动电阻能否正常释放能量,多次实验看系统工作是否正常。看系统工作是否正常。8、参数设置、参数设置 步骤一步骤一 恢复出厂值恢复出厂值 参数参
24、数 设定值设定值 备注备注A1-03 2220 出厂时设定的初始化出厂时设定的初始化步骤二步骤二 系统设置系统设置A1-000 英语英语A1-012 高级参数高级参数A1-022 无无PG矢量控制矢量控制九、调试操作规程九、调试操作规程参数参数 设定值设定值 备注备注B1-01 0 数字操作器数字操作器B1-02 0 数字操作器数字操作器 B1-03 0 减速停车减速停车E1-01 400V 设定输入电压设定输入电压E1-04 50HZ 最高输出频率最高输出频率E1-05 380V 最大输出电压最大输出电压 E1-06 50HZ 基准频率基准频率E1-09 02HZ最低输出频率最低输出频率九、
25、调试操作规程九、调试操作规程步骤三步骤三 电机自学习电机自学习参数参数 设定值设定值 备注备注T1-010 旋转形自学习旋转形自学习T1-02XX电机输出功率电机输出功率T1-03XX 电机额定电压电机额定电压T1-04XX电机额定电流电机额定电流T1-05XX电机基准频率电机基准频率T1-06XX电机极数电机极数T1-07XX电机额定转速电机额定转速设定过之后再按下上升键,将会出现自学习运行设定过之后再按下上升键,将会出现自学习运行提示,这时按下运行键提示,这时按下运行键RUN即可。即可。九、调试操作规程九、调试操作规程步骤四步骤四 运行命令运行命令参数参数 设定值设定值 备注备注B1-02
26、1控制回路端子控制回路端子步骤五步骤五多段速多段速参数参数 设定值设定值 备注备注D1-015HZ一速频率一速频率D1-0220HZ二速频率二速频率D1-0435HZ三速频率三速频率D1-0850HZ四速频率四速频率H3-051F模拟量无效模拟量无效H3-091F模拟量无效模拟量无效九、调试操作规程九、调试操作规程步骤六步骤六 加减速时间加减速时间 C1-01 510S 加速时间加速时间 C1-02 13S 减速时间减速时间步骤七步骤七 抱闸抱闸H2-01 5 频率检出(端子频率检出(端子M1、M2)L4-01 1.03HZ 频率检出值频率检出值 L4-02 0HZ 频率检出幅频率检出幅步骤八
27、步骤八 力矩补偿力矩补偿C4-01 1.0力矩补偿增益力矩补偿增益十、注意事项十、注意事项1、变频器必须可靠接地。三相按、变频器必须可靠接地。三相按C种接地(接地电阻种接地(接地电阻10 以下),单相按以下),单相按D种接地(接地电阻种接地(接地电阻100以下)。以下)。2、接地线切勿与焊接机及动力设备共用。、接地线切勿与焊接机及动力设备共用。3、使用多台变频器时,不要使接地线绕成环形。、使用多台变频器时,不要使接地线绕成环形。4、因变频器内部进行开关切换,所以会有漏电流产生。、因变频器内部进行开关切换,所以会有漏电流产生。因此变频器启动时,漏电断路器会动作。一台变频器漏因此变频器启动时,漏电断路器会动作。一台变频器漏电在电在200mA以上。以上。5、变频器会产生的漏电流,所以如果与接地距离太远,、变频器会产生的漏电流,所以如果与接地距离太远,则接地端子的电位会不稳定。则接地端子的电位会不稳定。6、变频器在选择矢量控制方式时,请先对电机自学习,、变频器在选择矢量控制方式时,请先对电机自学习,自学习完成后再配置其它参数自学习完成后再配置其它参数。Thank you ! 河河 南南 华华 东东 电电 气气 有有 限限 公公 司司 Henan Huadong Electric co.,ltd