變頻器的安裝調(diào)試與維護(hù)概要

1、第四章 三菱變頻器的安裝、維護(hù)與調(diào)試4. 1三菱FR-E500系列變頻器4.1.1變頻器的接線和操作面板（詳見P162圖8-4） 1、主電路接線: 1）輸入端:三相電源經(jīng)斷路器或交流接觸器接變頻器的輸入端子L1、L2、1_3、（或R、S、T）接線時(shí)不管電源相序。注意：變頻器的啟，停，應(yīng)由控制電路操作，不允許由主電 路操控，否則電容充電電流過大會(huì)損壞變頻器。2）輸出端：U, V, W接電動(dòng)機(jī)。（根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)向再調(diào)整相序）3）接地端子：不許使用其它設(shè)備的接地線，應(yīng)與其它設(shè)備共一點(diǎn)接地，接地電阻v 10Q o4）直流電抗器（改善功率因數(shù)）接線端子：（或P）與P15）外部制動(dòng)電阻接線端子：（或P）與PR

2、2控制電路接線：（P163表8-2）1）外接頻率給定端：（模擬量輸入）電壓信號(hào)輸入：由外接1KQ電位器設(shè)定（接10, 2, 5端子）端子10是變頻器提供的DC+5V、端子5是0V、端子2信號(hào)端電流信號(hào)輸入：DC 4-20mA （接4, 5端子）輸入必須使用屏蔽線端子5:是模擬量輸入公共端2）開關(guān)量輸入端：PC：變頻器輸出的直流24V （24V, 0.1A）STF：正轉(zhuǎn)控制端（ON為正轉(zhuǎn)，OFF為停止）STR：反轉(zhuǎn)控制端（ON為反轉(zhuǎn)，OFF為停止）RH、RM、RL：多段速度選擇端（通過三個(gè)端子的信號(hào)組合）MRS：輸出停止端RES：復(fù)位控制端SD：開關(guān)量輸入公共端3）故障信號(hào)輸出端：由端子A、B、

3、C組成，繼電器觸點(diǎn)輸出，A-C為常開觸點(diǎn)、B-C為常閉觸點(diǎn)，AC220V 0. 3A, DC30V 0. 3AO 4）運(yùn)行狀態(tài)輸出信號(hào):晶體管輸出：以集電極開路方式輸出各種監(jiān)控信號(hào)，容許負(fù) 荷為DC24V、0. 1Ao運(yùn)行狀態(tài)信號(hào):RUN為變頻器正在運(yùn)行；SU為頻率到達(dá)；0L為過負(fù)載報(bào)警;IPF為瞬時(shí)停電；FU為頻率檢測(cè)；SE:輸出公共端注意:A、以上三個(gè)紅色說明的公共端不能相互連接，更不能接地!B、集電極開路輸出，有輸出時(shí)晶體管導(dǎo)通，輸出為低電平;無輸出時(shí)晶體管截止，輸出為高電平（必須外接翼戴）5）脈沖輸出端：FM可接頻率表，作頻率測(cè)量用6）模擬量輸出端：AM可接0-10V電壓表，作監(jiān)測(cè)用

4、7） PU通信接口:采用RS-485通信方式，最大傳送距離500m。3、操作面板及鍵盤（如P132圖7-4）操作面板上分顯示屏和鍵盤兩大部分1） LED顯示屏：用于顯示給定頻率、運(yùn)行電壓、電流等參數(shù);顯示屏右邊有參【單位指示及狀態(tài)指示（發(fā)光二極管指示）2）各鍵盤功能：（P133）3）鍵盤控制過程:（詳細(xì)參閱P169實(shí)驗(yàn)二）4.1.2變頻器的功能結(jié)構(gòu)及設(shè)置功能碼（表示各功能的代碼）結(jié)構(gòu)如P134表7T所列變頻器運(yùn)行時(shí)需設(shè)定基本W(wǎng):數(shù)和功能w【（詳細(xì)P206）基本參數(shù)：包括基本頻率、上下限頻率、加減速時(shí)間、轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償、電子熱保護(hù)等功能參數(shù)：如操作模式的選擇、PID調(diào)節(jié)功能設(shè)置等1、頻率設(shè)定: 1）給

5、定頻率設(shè)定的方式分兩類:數(shù)字量給定：面板鍵盤給定；通信接口給定（PLC、計(jì)算機(jī)）模擬量給定：電壓信號(hào)輸入U(xiǎn)G （由外接電位器給定） 電流信號(hào)輸入IG （4-20mA）基本頻率指給定信號(hào)UG （或IG）從0-最大值所對(duì)應(yīng)的最小-最大頻率。頻率起點(diǎn)坐標(biāo)預(yù)置：由功能碼Pr.902 （UG輸入）、Pr. 903（IG輸入）設(shè)置；終點(diǎn)坐標(biāo)預(yù)置：由Pr.904、Pr.905設(shè)置。2）上、下限頻率設(shè)定： 上、下限頻率生產(chǎn)機(jī)械所要求的最高、最低轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)的頻率。 可通過功能碼Pr.1設(shè)定上限頻率、Pr. 2設(shè)定下限頻率。如：UG =0-5V,對(duì)應(yīng)的基本頻率050Hz。而設(shè)定的上限頻率fH=40Hzo當(dāng)Ug4V

6、以后，頻率達(dá)到40Hz就不再增加。3）回避頻率（也稱跳變頻率）設(shè)定:為了防止機(jī)械系統(tǒng)的實(shí)際振蕩頻率與固有頻率相等，機(jī)械發(fā)生共振，設(shè)置回避頻率，使系統(tǒng)跳過共振發(fā)生的頻率點(diǎn) 預(yù)置可通過功能碼 Pr.31-Pr. 32. Pr. 33-Pr. 34、Pr. 35-Pr.36、設(shè)定最多三個(gè)回避頻率區(qū)域。見P1367-72、啟動(dòng)、加減速、制動(dòng)功能的設(shè)定 1）啟動(dòng)功能的設(shè)定:啟動(dòng)頻率（fs）：為了便于啟動(dòng)靜摩擦轉(zhuǎn)矩較大的負(fù)載，需設(shè)定啟動(dòng)頻率，用功能碼Pr. 13 fs=060Hz設(shè)定。2）力口、減速功能的設(shè)定：A、加速時(shí)間：從生產(chǎn)率考慮，希望加速時(shí)間越短越好。但加速時(shí)間過短，頻率上升過快，易產(chǎn)生“過流”；

7、另外，有 些負(fù)載（如電梯）加速度過大，人體感覺不好。加速時(shí)間由功能碼Pr.7設(shè)定（七o=O-36OOs或to=O-36Os）。設(shè)定的基本原則：在啟動(dòng)電流不超過最大允許電流的條件下,盡量縮短加速時(shí)間。B、減速時(shí)間：從生產(chǎn)率考慮，希望減速時(shí)間越短越好。 但減速時(shí)間過短，電機(jī)處于動(dòng)力制動(dòng)，將電能反饋到直流電 路，使直流電壓過壓。減速時(shí)間由功能碼Pr.8設(shè)定（to=O-36OOscto=O-36Os）。 設(shè)定的基本原則：在直流電壓不超過最大允許值的條件下， A號(hào)縮短浦悚行間.C、力口、減速方式：由功能碼Pr.29設(shè)定，有以下三種（P138）：Pr. 29： 0線性方式：頻率與時(shí)間呈線性關(guān)系Pr. 29

8、： 1 S型A：在開始、結(jié)束階段，力口、減速較緩慢Pr. 29： 2 S型B：在f1T2頻率之間，具有S型升降速曲線， 力口、減速較緩慢，可防止貨物的倒塌。3）直流制動(dòng)（DC制動(dòng)）直流制動(dòng)變頻器向電動(dòng)機(jī)輸出直流電的制動(dòng)方式。采用的方法：逆變電路中某些橋臂短時(shí)間連續(xù)導(dǎo)通，向電動(dòng)機(jī)輸出直流電。旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子切割這個(gè)靜止磁場(chǎng)，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。電機(jī)將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能消耗于轉(zhuǎn)子回路中。 DC制動(dòng)應(yīng)用的場(chǎng)合:用于準(zhǔn)確停車控制；用于制動(dòng)在啟動(dòng)前電動(dòng)機(jī)由外因引起的不規(guī)則自由旋轉(zhuǎn)。如風(fēng)機(jī)在停機(jī)時(shí)，有時(shí)因自然風(fēng)的對(duì)流而反轉(zhuǎn)。這時(shí)啟動(dòng),會(huì)造成過流故E直流制動(dòng)的設(shè)置:A、動(dòng)作頻率fDB： (Pr. 10： fDB=0-120

9、Hz)要求制動(dòng)時(shí)間越短，動(dòng)作頻率fDB應(yīng)越高。B、制動(dòng)電壓Udb： （Pr. 12： Udb=0,增益為30%電源電壓）負(fù)載慣性越大，UDB應(yīng)越大。C、制動(dòng)時(shí)間tDB： ( Pr. 11： tDB =0-1 OS)施加tDB制動(dòng)時(shí)間的長短，主要看負(fù)載是否有“爬行”現(xiàn)象。3、PID調(diào)節(jié)功能的預(yù)置：基本PID控制框圖（P139）中：XT目標(biāo)（給定）信號(hào)，XF為反饋信號(hào)，XG為控制信號(hào)1）PID調(diào)節(jié)功能簡介:比例環(huán)節(jié)（P） ： Xg= Kp （ Xt-Xf ）式中：靜差 = （Xt-Xf）Kp為比例增益Kp t ,靜差卜Kp太大，系統(tǒng)容易產(chǎn)生振蕩積分環(huán)節(jié)（I）：積分環(huán)節(jié)能使控制信號(hào)XG的變化與靜差對(duì)

10、時(shí)間的積分成正比。積分環(huán)節(jié)能有效地消除靜差，防止系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩。但積分時(shí)間太長，動(dòng)態(tài)性能變差。分環(huán)節(jié)（D）：使控制信號(hào)XG的變化與偏差的微分成正比。根據(jù)偏差變化的 趨勢(shì)，提前給出調(diào)節(jié)信號(hào)，從而縮短了調(diào)節(jié)過程的時(shí)間。2） PID調(diào)節(jié)功能設(shè)定： PID動(dòng)作選擇：（Pr.128有三種功能）“0”： PID功能無效“1”： PID負(fù)反饋，是指電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與被控量Xf變化趨勢(shì)相 反。如在恒壓控制中，壓力T （流量QJ）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速1，以 利于節(jié)能?！?”： PID正反饋，如空調(diào)制冷時(shí)，溫度越高，要求電動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)速越高。目標(biāo)值的給定：當(dāng)變頻器設(shè)定為PID運(yùn)行方式，目標(biāo)值已不再是電壓值，而 是以百分?jǐn)?shù)在顯示屏

11、顯示。動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程由PID參數(shù)決定，原來設(shè)定的加、減速時(shí)間不再起作用。 P ID參數(shù)設(shè)定:比例增益KP：積分時(shí)間常數(shù):微分時(shí)間常數(shù)id:Pr. 129 0. 1-1000%, 9999無效Pr. 130 0. 1-3600S , 9999無效Pr. 134 0. 01-10. 00S ,9999無效模擬調(diào)試：在參數(shù)設(shè)定前，可用手動(dòng)模擬方式對(duì)PID進(jìn)行初步調(diào)試，詳見P141oKPt系統(tǒng)易產(chǎn)生振蕩，這時(shí)應(yīng)加大積分時(shí)間常數(shù)，直至系統(tǒng)不振蕩。對(duì)一般閉環(huán)系統(tǒng)，采用PI調(diào)節(jié)即可。4、過電流保護(hù)功能的設(shè)定:當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載電流峰值超過變頻器的電流允許值ISET時(shí)，變頻器自動(dòng)降低工作頻率，使電流下降，當(dāng)電流低于設(shè)

12、定值ISET時(shí)，工作頻率再恢復(fù)。處理的原則是盡量不跳閘。為此配置了防止跳閘的自處理功能（也稱防止失速功能）。為防止失速，需設(shè)置3個(gè)參數(shù)（P142）該功能不能用于起重機(jī)、電梯等負(fù)載，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩降低會(huì)造成失控。5、電子熱保護(hù)功能的預(yù)置:電子熱保護(hù)是虛擬的熱繼電器，是對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)。熱保護(hù)曲線（圖721）的特點(diǎn):1)具有反時(shí)限即動(dòng)作時(shí)間與電流成反比;2)動(dòng)作時(shí)間與運(yùn)行的頻率成正比。在低速時(shí)電機(jī)的冷卻效果變差，溫升增高，因此在相同過載電流下，動(dòng)作時(shí)間減小。熱保護(hù)功能的預(yù)置：Pr. 9： I=0-500A一般以電動(dòng)機(jī)額定電流值設(shè)定6操作模式的選擇Pr.79 （操作P173）“1” PU操作模式

13、：是指啟動(dòng)信號(hào)和頻率設(shè)定均用變頻器操作 面板的鍵盤操作。（P175實(shí)驗(yàn)三）“2”外部操作模式：用外部頻率設(shè)定電位器和外部啟動(dòng)信號(hào)進(jìn) 行操作。操作面板只起顯示作用。（P180實(shí)驗(yàn)四）“3”組合操作模式1：啟動(dòng)信號(hào)由外部輸入；運(yùn)行頻率由操作1:1板的鍵盤設(shè)定。（P183實(shí)驗(yàn)五）“4”組合操作模式2：啟動(dòng)信號(hào)由操作面板的鍵盤設(shè)定；運(yùn)行 頻率用外部頻率設(shè)定電位器調(diào)節(jié)。“5”程序運(yùn)行模式：按設(shè)定程序運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間用Pr. 200設(shè)定4. 2變頻器的安裝、調(diào)試、與維修4. 2.1變頻器的安裝（P145）4. 2.2變頻器的調(diào)試（重點(diǎn)）1、通電前的檢查：1）絕緣電阻測(cè)量：為防止高壓進(jìn)入控制電路，應(yīng)將主電路所

14、有端子短路，用500V兆歐表測(cè)量其對(duì)地的絕緣電阻應(yīng)，5MQ?？刂齐娐犯鞫俗又g，用10K電阻檔檢查，絕緣電阻，1MQ。2）短路測(cè)量：用低電阻檔檢查主電路，控制電路各端子之間有否短路。2、變頻器的空載試驗(yàn)：（變頻器接電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)不帶負(fù)載）接通電源，用變頻器面板上鍵盤設(shè)定頻率：5Hz,進(jìn)行正反向試運(yùn)行。注意轉(zhuǎn)向，聲音，溫度，氣味。如無異常，逐漸升頻到額定值試運(yùn)行。3、變頻器的負(fù)載試驗(yàn)：（電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載，由輕載到滿載）1）低速運(yùn)行試驗(yàn)：（包括電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停機(jī)）2）高速運(yùn)行試驗(yàn)：（包括電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)行和停機(jī)）啟動(dòng)試驗(yàn)：A啟動(dòng)是否困難？是否要增大U/f補(bǔ)償量或啟動(dòng)頻率？B啟動(dòng)時(shí)是否過流？是否要增大加

15、速時(shí)間？C啟動(dòng)是否平穩(wěn)、振動(dòng)？是否要設(shè)定回避頻率？運(yùn)行試驗(yàn)：（運(yùn)行1小時(shí)以上）A帶載能力：電流是否超過額定電流？電子熱保護(hù)是否動(dòng)作?B發(fā)熱考驗(yàn)：過熱保護(hù)是否動(dòng)作？停機(jī)試驗(yàn):A減速過電壓：增大減速時(shí)間或增加制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元B停機(jī)狀態(tài)：停機(jī)時(shí)是否有“爬行”或反轉(zhuǎn)（風(fēng)機(jī)）？是否要設(shè)置直流制動(dòng)功能?4. 2.3變頻器的維護(hù)（P149-151）1、日常檢查與維護(hù)2、定期檢查4. 2.4變頻器常見故障診斷與維修:（重點(diǎn)）保護(hù)功能一旦動(dòng)作，變頻器停止輸出，電動(dòng)機(jī)自由停車。顯示器會(huì)自動(dòng)從運(yùn)行模式轉(zhuǎn)到報(bào)警模式，將顯示報(bào)警信息（用 字符顯示）和故障名稱（用文字顯示）。1過電流；加速時(shí)過電流：故障原因：輸出端u,

16、 V、W相間或?qū)Φ囟搪愤^電流；加速時(shí)間設(shè)定過小或負(fù)載較大。過電流設(shè)置一般為150%額定電流。減速時(shí)過電流：減速時(shí)間設(shè)定過小。恒速時(shí)過電流：機(jī)械故障；變頻器容量小。2、過電壓：加速時(shí)過電壓：檢測(cè)直流側(cè)電壓；三相電源電壓不正常 減速時(shí)過電壓：減速時(shí)間設(shè)定過?。恢苿?dòng)電阻過大3、直流欠電壓：三相電源缺相；整流二極管或?yàn)V波電容損壞。4、變頻器過熱：冷卻風(fēng)扇故障，清洗過濾網(wǎng)；逆變器主控元 件損壞；機(jī)械卡死或負(fù)載太重5、電動(dòng)機(jī)過載：電子熱保護(hù)設(shè)定值欠小；電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行； 電動(dòng)機(jī)匝間、繞組間、相間短路；機(jī)械卡死或負(fù)載太重。4. 2.5變頻器的電磁干擾與對(duì)策 由于變頻器工作在高頻開關(guān)狀態(tài)，會(huì)引起電網(wǎng)電壓、電流波形的畸變，產(chǎn)生電磁干擾（EMI）。 電磁干擾（電磁噪聲）其所造成的電磁污染，與水污染、空污染成為人類社會(huì)的三大污染源。 各種干擾信號(hào)頻率、傳播路徑、對(duì)設(shè)備產(chǎn)生的影響都不同1、干擾的頻率范圍:諧波一通常指50次以下