江森通用高性能變頻器 VSD7000 VSD200技術(shù)手冊 ppt介紹

1、 1 2江森自控變頻器江森自控變頻器VSD2000/7000VSD2000/7000系列系列380V 1.5-110kwVSD2000系列高性能通用型變頻器VSD7000系列高性能矢量控制變頻器 3應(yīng)用于電氣傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用于電氣傳動(dòng)系統(tǒng) 4應(yīng)用于電氣傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用于電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)交流電源輸入終端機(jī)械皮帶輪齒輪箱執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)速裝置 5電機(jī)轉(zhuǎn)速公式電機(jī)轉(zhuǎn)速公式 np電機(jī)極對數(shù) s 電機(jī)轉(zhuǎn)差率 f 電機(jī)輸入頻率)1(60sfnnp變極調(diào)速調(diào)壓調(diào)速變頻調(diào)速轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速電磁調(diào)速 6變頻控制變頻控制變頻調(diào)速調(diào)速范圍廣，效率高，安裝方便，維護(hù)簡單。各種特性均優(yōu)于其他調(diào)速方法；變頻器是交流電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的

2、一種,是將交流工頻電源轉(zhuǎn)換成電壓、頻率均可變的適合交流電機(jī)調(diào)速的電力電子變換裝置變頻器的英文標(biāo)識(shí)為VSD, VFD, Converter, Inverter, Speed Drive等等，實(shí)際也稱為VVVF：即Variable Voltage Variable Frequency,原因是在改變電源頻率的同時(shí)，必須保證供電電壓同時(shí)改變 低壓(220V/380V)；中壓(690V/1100V)；高壓(2kV以上） 7變頻器的優(yōu)勢變頻器的優(yōu)勢 可控的無級調(diào)速，滿足生產(chǎn)工藝 節(jié)能，提高生產(chǎn)效益 減少機(jī)械傳動(dòng)部件 控制電機(jī)啟動(dòng)電流 降低電力線路電壓波動(dòng) 對設(shè)備保護(hù)作用 可控的加速與停車方式 提高生產(chǎn)線的

3、自動(dòng)化 8變頻控制算法變頻控制算法V/F控制簡單實(shí)用，性能一般，使用最為廣泛 只要保證輸出電壓和輸出頻率恒定就能近似保持磁通保持恒定只要保證輸出電壓和輸出頻率恒定就能近似保持磁通保持恒定矢量控制性能優(yōu)良，可以與直流調(diào)速媲美模仿直流電機(jī)的控制方法，采用矢量坐標(biāo)變換來實(shí)現(xiàn)對異步電機(jī)定子勵(lì)磁模仿直流電機(jī)的控制方法，采用矢量坐標(biāo)變換來實(shí)現(xiàn)對異步電機(jī)定子勵(lì)磁電流分量和轉(zhuǎn)矩電流分量的解耦控制，保持電機(jī)磁通的恒定，進(jìn)而達(dá)到良電流分量和轉(zhuǎn)矩電流分量的解耦控制，保持電機(jī)磁通的恒定，進(jìn)而達(dá)到良好的轉(zhuǎn)矩控制性能，實(shí)現(xiàn)高性能控制。好的轉(zhuǎn)矩控制性能，實(shí)現(xiàn)高性能控制。直接轉(zhuǎn)矩控制控制精度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，但調(diào)速范圍小不是通

4、過控制電流，磁鏈等量間接控制轉(zhuǎn)矩，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控量不是通過控制電流，磁鏈等量間接控制轉(zhuǎn)矩，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控量來控制。這種控制模式的運(yùn)算處理更快，在負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化時(shí)，可以更加快來控制。這種控制模式的運(yùn)算處理更快，在負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化時(shí)，可以更加快速的響應(yīng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化。速的響應(yīng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化。 9變頻控制算法變頻控制算法控制方式v/f=常數(shù)矢量控制直接轉(zhuǎn)矩控制反饋裝置開環(huán)閉環(huán)開環(huán)閉環(huán)開環(huán)閉環(huán)調(diào)速比1：101:251:1001:10001:1001:1000起動(dòng)轉(zhuǎn)矩5Hz，150%3Hz,150%1Hz,180%0Hz,150%1Hz,200%0Hz,180%靜態(tài)精度% 0.40.60.15

5、0.250.20.010.10.01動(dòng)態(tài)響應(yīng)響應(yīng)速度慢響應(yīng)速度慢100ms60ms30ms小于10ms轉(zhuǎn)矩控制不能不能能能能能適用場合風(fēng)機(jī)，水泵類機(jī)械負(fù)載壓力，流量，溫度閉環(huán)系統(tǒng)所有應(yīng)用場合轉(zhuǎn)矩控制 伺服控制所有應(yīng)用場合轉(zhuǎn)矩控制 重載起動(dòng) 伺服控制 10VSD2000VSD2000系列高性能通用變頻器系列高性能通用變頻器 11VSD2000VSD2000系列高性能通用變頻器系列高性能通用變頻器22kw及以下功率等級內(nèi)置制動(dòng)單元全系列共直流母線設(shè)計(jì)內(nèi)置RS485，支持USS、Modbus、Profibus-DP*8路DI，采樣周期可達(dá)1毫秒，可滿足各類控制信號輸入2路AO，適應(yīng)廣泛；開閉延時(shí)均可

6、設(shè)置5路繼電器輸出，極大簡化了用戶接線，開閉延時(shí)均可設(shè)置；3路AI，12位A/D轉(zhuǎn)換，電壓型電流型均可選，可正負(fù)輸入2路AO，電壓型電流型均可選1路PI和1路PO，便于級聯(lián)同步控制、恒線速度控制 12VSD2000VSD2000系列高性能通用變頻器系列高性能通用變頻器 數(shù)字I/O擴(kuò)展板，掃描時(shí)間2msVSL-3X2YVSL-5XVSL-5YVSL-5X6T 多種操作面板 標(biāo)配的LED操作面板為VSD-PU70 具有給定量調(diào)節(jié)的LED操作面板VSD-PU03 具有參數(shù)復(fù)制功能的LED操作面板VSD-PU70E LCD型操作面板VSD-PU04可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制 13VSD2000VSD2000系

7、列高性能通用變頻器系列高性能通用變頻器 集成多種控制算法 高性能V/F控制 自動(dòng)轉(zhuǎn)矩提升、滑差補(bǔ)償、死區(qū)補(bǔ)償 跟蹤起動(dòng)、失速防止等 多種供水模式 普通PI調(diào)節(jié)恒壓供水、專用消防控制、根據(jù)容量排序控制 注水控制、清水池檢測、污水池檢測及污水泵控制、休眠 運(yùn)行、定時(shí)換泵、水泵檢修、分時(shí)段給定壓力控制等 14VSD2000VSD2000系列高性能通用變頻器系列高性能通用變頻器 實(shí)用的多段速方式：編碼選擇 強(qiáng)大的過程PID功能 兩套PID參數(shù)：可以根據(jù)運(yùn)行頻率、偏差進(jìn)行參數(shù)過渡 多種修正模式：可以滿足多種恒壓供水、恒溫控制、紡織、印染等控制要求 具有自由PID功能，可以取代外部PID控制器。 可以用戶

8、自定義菜單：便于配套用戶的使用 支持與出廠值不同的參數(shù)顯示：便于方案比較、維修和調(diào)試 15VSD2000VSD2000系列高性能通用變頻器系列高性能通用變頻器隨機(jī)PWM：可以減小電機(jī)的噪聲瞬時(shí)停電再起動(dòng)功能：保證用戶自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)計(jì)時(shí)電度表功能：便于調(diào)整最佳節(jié)能方案載頻自動(dòng)調(diào)整：調(diào)整依據(jù)功率器件殼溫、電流、母線電壓、運(yùn)行頻率等過熱保護(hù)：載頻、電流、散熱器溫度、母線電壓等 16一控多循環(huán)投切一控多循環(huán)投切 17循環(huán)投切恒壓供水系統(tǒng)循環(huán)投切恒壓供水系統(tǒng)無需擴(kuò)展單元實(shí)現(xiàn)一控二循環(huán)投切恒壓供水系統(tǒng)無需擴(kuò)展單元實(shí)現(xiàn)一控二循環(huán)投切恒壓供水系統(tǒng)加擴(kuò)展單元最多可實(shí)現(xiàn)一控五加擴(kuò)展單元最多可實(shí)現(xiàn)一控五F8-01水

9、泵配置及休眠選擇出廠值00001設(shè)定范圍個(gè)位： 變頻循環(huán)投切泵的數(shù)量 15十位： 輔助運(yùn)行泵的數(shù)量04百位：輔助泵起動(dòng)方式0：直接起動(dòng) 1：通過軟起動(dòng)器起動(dòng)千位：休眠及休眠泵選擇0：不選擇休眠泵 1：休眠泵變頻運(yùn)行 2：休眠泵工頻運(yùn)行 3：主泵休眠運(yùn)行萬位：污水泵選擇0：不控制排污泵 1：控制排污泵 18VSD7000VSD7000系列高性能矢量控制變頻器系列高性能矢量控制變頻器 19VSD7000VSD7000系列高性能矢量控制變頻器系列高性能矢量控制變頻器轉(zhuǎn)子磁鏈定向無速度傳感器矢量控制技術(shù)過載能力：150% 1min瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩輸出：290%380V級15kW及以下功率等級內(nèi)置制動(dòng)單元全系列

10、共直流母線設(shè)計(jì) 20VSD7000VSD7000系列高性能矢量控制變頻器系列高性能矢量控制變頻器內(nèi)置RS485，支持USS、Modbus、Profibus-DP*8路NPN、PNP可選的DI，接口靈活， 采樣周期可達(dá)1毫秒2路NPN、PNP可選的DO，開閉延時(shí)均可設(shè)置2路繼電器輸出，極大簡化了用戶接線；開閉延時(shí)均可設(shè)置2路AI，12位A/D轉(zhuǎn)換，電壓型電流型均可選，可正負(fù)輸入2路AO，電壓型電流型均可選1路PI和1路PO，便于級聯(lián)同步控制、恒線速度控制 21VSD7000VSD7000系列高性能矢量控制變頻器系列高性能矢量控制變頻器 編碼器控制板：支持NPN、PNP、電壓型、推挽式、 差分輸出

11、等各種編碼器 數(shù)字I/O擴(kuò)展板：VSL-3X2Y、 VSL-5X、VSL-5Y、 VSL-5X6T，掃描時(shí)間2ms，且與VSD2000通用 模擬輸入擴(kuò)展板：VSL-AI3 多種操作面板 標(biāo)配的LED操作面板為VSD-PU70 具有給定量調(diào)節(jié)的LED操作面板VSD-PU03 具有參數(shù)復(fù)制功能的LED操作面板VSD-PU70E LCD型操作面板VSD-PU04 硬件輸入缺相以及硬件接觸器吸合檢測 22VSD7000VSD7000系列高性能矢量控制變頻器系列高性能矢量控制變頻器集成多種控制算法 有速度傳感器矢量控制(FVC) 無速度傳感器矢量控制(SVC) 高性能開環(huán)V/F控制 高性能閉環(huán)V/F控制

12、 V/F分離控制多模式PLC運(yùn)行功能 用戶可以設(shè)置多達(dá)8套PLC運(yùn)行模式參數(shù) 可以通過端子選擇模式 單一模式PLC可達(dá)48段 掉電時(shí)PLC狀態(tài)可存儲(chǔ) 23VSD7000VSD7000系列高性能矢量控制變頻器系列高性能矢量控制變頻器實(shí)用的多段速方式：編碼選擇 直接選擇疊加選擇個(gè)數(shù)選擇過程PID功能 兩套PID參數(shù)： 可以根據(jù)運(yùn)行頻率進(jìn)行參數(shù)過渡 多種修正模式：可以滿足多種拉絲機(jī)、紡織、造紙、印 染行業(yè)等張力卷繞、同步控制的需求 內(nèi)置PID功能，可以取代外部PID控制器?？梢杂脩糇远x菜單：便于配套用戶的使用多模式PLC運(yùn)行功能 24VSD7000VSD7000系列高性能矢量控制變頻器系列高性能矢

13、量控制變頻器轉(zhuǎn)矩控制功能：配合變頻器內(nèi)部的算術(shù)單元，可以實(shí)現(xiàn)低成本張力開環(huán)控制，起重提升機(jī)的負(fù)荷分配零伺服功能：可以實(shí)現(xiàn)零速位置鎖定位置控制功能：高精度的定位控制，用于切紙機(jī)、舞臺(tái)控制等自動(dòng)節(jié)能運(yùn)行：可使電機(jī)工作在最佳效率點(diǎn)高速增減計(jì)數(shù)器：可以實(shí)現(xiàn)位置同步控制、生產(chǎn)計(jì)數(shù)、計(jì)數(shù)停機(jī)、精確定位控制高速計(jì)米器：可以實(shí)現(xiàn)定長停機(jī)、長度指示，適合于紡織、線纜行業(yè) 25VSD7000VSD7000系列高性能矢量控制變頻器系列高性能矢量控制變頻器 紡織擺頻功能：實(shí)現(xiàn)紡織卷繞的排線均勻 S曲線加減速功能：適合于生產(chǎn)線有平穩(wěn)起停要求的場合 下垂機(jī)械特性控制：剛性（柔性）連接負(fù)載的負(fù)荷平衡 隨機(jī)PWM：可以減小電

14、機(jī)噪聲 可編程功能：具有比較器、邏輯單元、觸發(fā)器、算術(shù)單元、濾波器、多路開關(guān)、定時(shí)器?？梢詫?shí)現(xiàn)故障自定義、運(yùn)行控制邏輯，延時(shí)起停，卷徑計(jì)算等諸多用戶特殊需求 瞬時(shí)停電再起動(dòng)功能：保證用戶自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn) 計(jì)時(shí)電度表功能：便于調(diào)整最佳節(jié)能方案 電機(jī)參數(shù)自動(dòng)測量：可以實(shí)現(xiàn)精確的磁場定向控制 載頻自動(dòng)調(diào)整：調(diào)整依據(jù)功率器件溫度、電流、母線電壓、運(yùn)行頻率等 過熱保護(hù)：載頻、電流、散熱器溫度、母線電壓等 26VSD2000/7000VSD2000/7000應(yīng)用行業(yè)應(yīng)用行業(yè)使用VSD2000的行業(yè)和設(shè)備使用VSD7000的行業(yè)和設(shè)備紡織絕大多數(shù)設(shè)備紡織有張力控制場合需使用冶金輔助風(fēng)機(jī)水泵、輥道、高爐卷揚(yáng)冶金

15、各種主軋線、飛剪石化用風(fēng)機(jī)、泵、空壓機(jī)電梯門機(jī)、起重行走電梯、起重提升建筑用風(fēng)機(jī)水泵油田用風(fēng)機(jī)、水泵、抽油機(jī)、空壓機(jī)電廠風(fēng)機(jī)水泵、傳送帶市政鍋爐、污水處理部分拉絲機(jī)牽引拉絲機(jī)的收放卷凹版印刷水泥、陶瓷、玻璃生產(chǎn)線全線傳送帶礦山風(fēng)機(jī)泵礦山提升機(jī)卷煙制絲卷煙成型包裝低速造紙及配套風(fēng)機(jī)水泵、制漿高速造紙、切紙機(jī)、復(fù)卷機(jī) 27變頻器選型變頻器選型變頻器型式選擇和容量選擇，總體原則是可靠、滿足工藝要求，盡可能的節(jié)省投資。變頻器在選型前所需工作 了解電機(jī)參數(shù)（額定電壓、額定電流、電機(jī)極對數(shù)、絕緣等級、電機(jī)功率等） 了解負(fù)載類型（恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、恒功率負(fù)載、平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載） 28負(fù)載類型負(fù)載類型摩擦恒轉(zhuǎn)矩l生產(chǎn)流

16、水線l起重行走速度T負(fù)載轉(zhuǎn)矩勢能恒轉(zhuǎn)矩l電梯l起重機(jī)提升恒功率速度越低，負(fù)載轉(zhuǎn)矩越大l機(jī)床l開卷機(jī)/收卷機(jī)變轉(zhuǎn)矩速度越低，負(fù)載轉(zhuǎn)矩越小l風(fēng)機(jī)水泵負(fù)載轉(zhuǎn)矩大小于與轉(zhuǎn)速無關(guān) 29變頻器選型變頻器選型按電壓等級選擇：變頻器輸出電壓等級與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相符。 VSD2000與VSD7000輸出電壓均為3相380V級，適配380V的三相電機(jī)。按負(fù)載電流選擇：選擇變頻器，變頻器的額定電流應(yīng)大于或等于電機(jī)的額定電流，特殊情況應(yīng)將變頻器功率檔次放大一檔。 對于一些負(fù)載經(jīng)常變化的負(fù)載，應(yīng)注意測量電動(dòng)機(jī)的最大運(yùn)行電流。在選擇變頻器的容量時(shí)，變頻器的額定電流必須大于電動(dòng)機(jī)的最大運(yùn)行電流。 變頻器驅(qū)動(dòng)潛水泵電動(dòng)機(jī)時(shí)，因?yàn)闈?/p>

17、水泵電動(dòng)機(jī)的額定電流比通常電動(dòng)機(jī)的額定電流大，所以選擇變頻器時(shí)，其額定電流要大于潛水泵電動(dòng)機(jī)的額定電流。 30變頻器選型變頻器選型按負(fù)載類型選擇： 變轉(zhuǎn)矩負(fù)載（離心式風(fēng)機(jī)、水泵等）：只需變頻器的容量等于電機(jī)容量即可。可選擇VSD2000系列變頻器、VSD7000系列變頻器； 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載（傳送裝置、攪拌機(jī)、柱塞泵、羅茨風(fēng)機(jī)等）：變頻器的容量大于電機(jī)容量?？蛇x擇VSD7000系列變頻器； 恒功率負(fù)載（卷繞機(jī)、拉絲機(jī)、機(jī)床主軸等）：一般可選擇通用型的、采用U/f控制方式的變頻器（VSD2000系列）。但對于動(dòng)態(tài)性能有較高要求的卷取機(jī)械，則必須采用具有矢量控制功能的變頻器（VSD7000系列）。 31

18、變頻器選型變頻器選型功能選型：許多設(shè)備使用都需要一些特殊的功能，用變頻器能非常方便的實(shí)現(xiàn)，在選型時(shí)要充分考慮。 恒壓供水，VSD2000系列變頻器內(nèi)置恒壓供水專用軟件，無需擴(kuò)展單元實(shí)現(xiàn)一控二循環(huán)投切恒壓供水系統(tǒng)。 控制要求高而復(fù)雜的場合需使用矢量控制變頻器（VSD7000系列）。矢量控制變頻器設(shè)計(jì)時(shí)在控制性能和接口上與外界的配合較周全而方便 32變頻器選型變頻器選型對于一些特殊的應(yīng)用場合，如高環(huán)境溫度、高開關(guān)頻率、高海拔高度等，此時(shí)會(huì)引起變頻器的降容，變頻器容量要放大一擋。變頻器降容數(shù)據(jù)按下列要求計(jì)算： 環(huán)境溫度要求在-1040的范圍內(nèi)。如溫度超過40時(shí)，變頻器應(yīng)按每升高1降額2.5%使用，且

19、必須加外部強(qiáng)制散熱； 海拔高度超過1000m的地區(qū)，空氣稀薄將造成變頻器的散熱效果變差，有必要降額使用，每超過100m，降額1%使用； 當(dāng)設(shè)定的載波頻率在出廠值以上時(shí)，每升高1kHz，變頻器需降額5%使用。 33變頻器選型變頻器選型根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)的不同選擇容量和電流（1）變頻器驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)式中： ：變頻器額定輸出電流（A） ：電動(dòng)機(jī)額定輸入電流（A）（2）變頻器驅(qū)動(dòng)多臺(tái)電機(jī)，且多臺(tái)電機(jī)同時(shí)起動(dòng)、同步調(diào)速、同時(shí)停止。變頻器容量應(yīng)比多臺(tái)電動(dòng)機(jī)容量之和大，并且只能選擇V/F控制模式，不能用矢量控制模式，否則會(huì)造成電流分配不均勻。 MNI ) 1 . 105. 1 (IINVNINVNIMNIMNI)

20、 1 . 105. 1 (IINVN 34變頻器選型變頻器選型根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)的不同選擇容量和電流（3）變頻器驅(qū)動(dòng)多臺(tái)電機(jī)，且其中一臺(tái)電動(dòng)機(jī)可能隨時(shí)掛接到變頻器輸出上或隨時(shí)退出運(yùn)行 式中： ：隨時(shí)掛接到變頻器輸出上的電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流。 ：起動(dòng)電流系數(shù)，與起動(dòng)時(shí)變頻器輸出電壓有關(guān)。如果電動(dòng)機(jī)和負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大，按上述公式初步選定變頻器的容量后，還應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?。MQMNkII) 1 . 105. 1 (IINVNMQIk 35變頻器外圍設(shè)備選型變頻器外圍設(shè)備選型為減低變頻器對其它設(shè)備的干擾，和防止其他干擾源對變頻器的干擾 ，需在其輸入/輸出端接入輸入/輸出電抗器、濾波器等。對DCS系統(tǒng)、數(shù)字儀表

21、是必要的。電抗器、濾波器一般由廠商按變頻器功率配置，我們只需提出要求，由配套廠商生產(chǎn)。 36變頻器外圍設(shè)備選型變頻器外圍設(shè)備選型輸入電抗器 增加了電源阻抗，降低了變頻器產(chǎn)生的諧波分量，并能吸收浪涌電壓和主電源電壓的尖峰。抑制諧波，改善功率因數(shù)，限制電網(wǎng)電壓突變和過電壓引起的電流沖擊,防止雷擊。 為保證安全可靠運(yùn)行，下列情況需安裝輸入電抗器：a) DCS、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，有數(shù)字儀表的系統(tǒng)。b) 電源容量為600KVA以上，而且變頻器安裝位置較近(10米以內(nèi))，選用較大電感量，4%阻抗的電抗器；c) 供電電源側(cè)安裝了功率因數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償裝置； d) 與其他變流設(shè)備或變頻器共用一個(gè)進(jìn)線電源；e) 三相電源電壓不平衡度大于3%。 37變頻器外圍設(shè)備選型變頻器外圍設(shè)備選型輸出電抗器 變頻器與電動(dòng)機(jī)的連接電纜超過50米時(shí)選裝輸出電抗器。其作用為補(bǔ)償長線分布電容的影響；并抑制變頻器輸出的諧波分量與電壓脈沖的尖峰。 可降低電動(dòng)機(jī)的噪聲；降低輸出的高次諧波產(chǎn)生的漏電流；減少電磁干擾；保護(hù)變頻器開關(guān)器件；延長電機(jī)的絕緣壽命。 38變頻器外圍設(shè)備選型變頻器外圍設(shè)備選型直流電抗器 用于減少輸入電流的高次諧波，提高功率因數(shù)。 電感量一般為變頻器輸入側(cè)交流電抗器3%阻抗電感量的23倍，最少也要1.7倍。濾波器 用于抑制變頻器產(chǎn)生的電磁干擾噪聲的傳遞，也可抑制外