現(xiàn)代變頻調(diào)速實驗報告

1、西安科技大學綜合設計實驗報告20152016學年 第 2學期 題 目 現(xiàn)代變頻調(diào)速控制實驗 院 （系、部) 電氣與控制工程學院 專業(yè) 及 班級 姓 名 學 號 完成日期： 20 16 年 3 月 10 日目錄實驗一 變頻器的操作面板的使用11實驗目的12實驗原理13.實驗內(nèi)容及步驟1實驗二 變頻器的外部端子控制實驗31. 實驗目的32. 實驗原理42.1 MM420變頻器的數(shù)字輸入端口43. 實驗內(nèi)容和步驟5實驗三 變頻器的多段速控制實驗81實驗目的82實驗原理83實驗內(nèi)容及步驟9實驗四 PLC控制變頻器實驗101實驗目的102實驗原理103. 實驗內(nèi)容及步驟11 3.1 按要求接線11 3.

2、2 變頻器參數(shù)設定113.3 PLC程序編寫11實驗心得13 現(xiàn)代變頻調(diào)速控制實驗實驗一 變頻器的操作面板的使用1實驗目的1.1 熟悉變頻器的操作面板的使用方法；1.2 熟悉變頻器的功能參數(shù)設置；1.3 掌握變頻器的正反轉(zhuǎn)、點動以及頻率調(diào)節(jié)的方法。2實驗原理變頻器MM420系列（MICROMASTER 420）采用高性能的V/f控制技術(shù)，提供低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動態(tài)特性，同時具有很強的過載能力，以滿足廣泛的應用場合。對于變頻器的應用，必須先熟悉變頻器的操作面板，再根據(jù)實際應用場合，對變頻器的各種功能參數(shù)進行設置。3.實驗內(nèi)容及步驟電梯系統(tǒng)的異步電機的參數(shù)為：額定電壓220V、額定電流0.38

3、A、額定功率40W、額定頻率50Hz、額定轉(zhuǎn)速1350rpm。3.1 參數(shù)設置 由于變頻器參數(shù)繁多，在實驗之前先將變頻器的全部參數(shù)復位為工廠的缺省設置值，已避免之前實驗改動參數(shù)值。設置方法為： 設定P0010=30； 設定P0970=1。（1） 設置電動機參數(shù)：為了使電動機與變頻器相匹配，需要設置電動機參數(shù)。電動機參數(shù)設置見表1-2。電動機參數(shù)設定完成后，設P0010=0，變頻器當前處于準備狀態(tài)，可正常運行，以異步電機為例。參數(shù)號出廠值設置值說明P000311設定用戶訪問級為標準級P001001快速調(diào)試P010000功率以KW表示，頻率為50HzP0304230220電動機額定電壓（V）P03

4、053.250.38電動機額定電流（A）P03070.750.04電動機額定功率（KW）P03105050電動機額定頻率（Hz）P031101350電動機額定轉(zhuǎn)速（r/min）P390003只進行電動機數(shù)據(jù)的計算表1-2 電動機參數(shù)設置（2）設置面板操作控制參數(shù)。表1-3列出需設置的相關(guān)參數(shù)，填寫下表設置值，使變頻器按操作面板控制，實現(xiàn)下述運行操作。參數(shù)號出廠值設置值說明P000312設用戶訪問級為標準級P001000正確地進行運行命令的初始化P000400命令和數(shù)字I/OP070021由鍵盤輸入設定值（選擇命令源）P100023由鍵盤（電動電位計）輸入設定值P1080010電動機運行的最低頻

5、率(Hz)P10825020電動機運行的最高頻率(Hz)P1040520設定鍵盤控制的頻率值(Hz)P1058510正向點動頻率(Hz)P10595反向點動頻率(Hz)P106010點動斜坡上升時間（s）P106110點動斜坡下降時間（s）表1-3 面板基本操作控制參數(shù)實驗二 變頻器的外部端子控制實驗1. 實驗目的1.1 掌握MM420變頻器基本參數(shù)的輸入方法；1.2 掌握MM420變頻器輸入端子的操作控制方式。2. 實驗原理變頻器在實際使用中，電動機經(jīng)常要根據(jù)各類機械的某種狀態(tài)而進行正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、點動等運行，變頻器的給定頻率信號、電動機的起動信號等都是通過變頻器控制端子給出，即變頻器的外部運行

6、操作，這樣可大大提高了生產(chǎn)過程的自動化程度。2.1 MM420變頻器的數(shù)字輸入端口（1） MM420變頻器有3個數(shù)字輸入端口，具體如圖2-1所示。圖2-1 MM420變頻器的數(shù)字輸入端口（2） 數(shù)字輸入端口功能MM420變頻器的3個數(shù)字輸入端口（DIN1-DIN3），即端口“5”、“6”、“7”，每一個數(shù)字輸入端口功能很多，根據(jù)需要進行設置（見附錄1）。參數(shù)號P0701-P0703為與端口數(shù)字輸入1功能至數(shù)字輸入3功能，每一個數(shù)字輸入功能設置參數(shù)值范圍均為0-99，出廠默認值均為1。以下列出其中幾個常用的參數(shù)值，各數(shù)值的具體含義見表2-1。參數(shù)值功能說明0禁止數(shù)字輸入1ON/OFF1（接通正轉(zhuǎn)

7、、停車命令1）2ON/OFF1(接通反轉(zhuǎn)、停車命令1)3OFF2（停車命令2），按慣性自由停車4OFF3（停車命令3），按斜坡函數(shù)曲線快速降速9故障確認10正向點動11反向點動12反轉(zhuǎn)表2-1 MM420數(shù)字輸入端口功能設置表3. 實驗內(nèi)容和步驟3.1 按要求接線變頻器外部運行操作接線如圖2-1所示。3.2 參數(shù)設置用自鎖按鈕SB1和SB2，外部線路控制MM420變頻器的運行，實現(xiàn)電動機正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)控制，SB3實現(xiàn)電動機點動功能。其中端口“5”（DIN1）設為正轉(zhuǎn)控制，端口“6”（DIN2）設為反轉(zhuǎn)控制，端口“7”（DIN3）設為正向點動。對應的功能分別由P0701、 P0702和P0703的參

8、數(shù)值設置。接通斷路器QS，在變頻器在通電的情況下（變頻器沒有主電源開關(guān)，因此當電源電壓接通時變頻器就已帶電），完成相關(guān)參數(shù)設置，具體設置見表2-2。參數(shù)號出廠值設置值說明P000311設用戶訪問級為標準級P000407命令和數(shù)字I/OP070022命令源選擇“由端子排輸入”P000312設用戶訪問級為擴展級P000407命令和數(shù)字I/OP070111ON接通正轉(zhuǎn)，OFF停止P070212ON接通反轉(zhuǎn)，OFF停止P0703910正向點動表2-2 變頻器參數(shù)設置3.3 變頻器運行操作（1） 正向運行：當按下帶鎖按鈕SB1時，變頻器數(shù)字端口“5”為ON，電動機按P1120所設置的5S斜坡上升時間正向

9、啟動運行，經(jīng)5S后穩(wěn)定運行在540r/min的轉(zhuǎn)速上，此轉(zhuǎn)速與P1040所設置的20Hz對應。放開按鈕SB1，變頻器數(shù)字端口“5”為OFF，電動機按P1121所設置的5S斜坡下降時間停止運行；（2） 反向運行：當按下帶鎖按鈕SB2時，變頻器數(shù)字端口“6”為ON，電動機按P1120所設置的5S斜坡上升時間正向啟動運行，經(jīng)5S后穩(wěn)定運行在540r/min的轉(zhuǎn)速上，此轉(zhuǎn)速與P1040所設置的20Hz對應。放開按鈕SB2，變頻器數(shù)字端口“6”為OFF，電動機按P1121所設置的5S斜坡下降時間停止運行；（3） 電動機的點動運行：正向點動運行：當按下帶鎖按鈕SB3時，變頻器數(shù)字端口“7”為ON，電動機按

10、P1060所設置的5S點動斜坡上升時間正向啟動運行，經(jīng)5S后穩(wěn)定運行在270r/min的轉(zhuǎn)速上，此轉(zhuǎn)速與P1058所設置的10Hz對應。放開按鈕SB3，變頻器數(shù)字端口“7”為OFF，電動機按P1061所設置的5S點動斜坡下降時間停止運行；（4）電動機的速度調(diào)節(jié)分別更改P1040和P1058、P1059的值，按上步操作過程，就可以改變電動機正常運行速度和正、反向點動運行速度。實驗三 變頻器的多段速控制實驗1實驗目的1.1 掌握變頻器多段速頻率控制方式；1.2 熟練掌握變頻器的多段速運行操作過程。2實驗原理 多段速功能，也稱作固定頻率，在有些工業(yè)生產(chǎn)中需要幾段固定頻率的設定，本變頻器提供了7個固定

11、頻率供用戶選擇。在設置參數(shù)P1000=3的條件下，用開關(guān)量端子選擇固定頻率的組合，實現(xiàn)電動機多段速度運行模式。選擇固定頻率的辦法：2.1 直接選擇（P0701 - P0703 = 15） 在這種操作方式下，一個數(shù)字輸入選擇一個固定頻率。如果有幾個固定頻率輸入同時被激活，選定的頻率是它們的總和，例如：FF1+FF2+FF3；2.2 直接選擇+ON命令（P0701-P0703=16） 選擇固定頻率時，既有選定的固定頻率，又帶有ON命令，把它們組合在一起。在這種操作方式下，一個數(shù)字輸入選擇一個固定頻率。如果有幾個固定頻率輸入同時被激活，選定的頻率是它們的總和，例如：FF1+FF2+FF3；2.3 二

12、進制編碼十進制數(shù)（BCD碼）選擇+ON命令（P0701-P0703=17） 使用這種方法最多可以選擇7個固定頻率。各個固定頻率的數(shù)值根據(jù)下表3-1選擇：DIN1DIN2DIN3不激活不激活不激活OFF激活不激活不激活FF1P1001不激活激活不激活FF2P1002激活激活不激活FF3P1003不激活不激活激活FF4P1004激活不激活激活FF5P1005不激活激活激活FF6P1006激活激活激活FF7P1007為了使用固定頻率功能，需要用P1000選擇固定頻率的操作方式。3實驗內(nèi)容及步驟 在“直接選擇”的操作方式（P0701-P0703=15）下，還需要一個ON命令才能使變頻器運行，這里以（P

13、0701-P0703=17）“二進制編碼的十進制數(shù)（BCD碼）選擇+ON命令”。 恢復出廠設置，并進行快速調(diào)試（P0010=1）根據(jù)電動機銘牌寫入相關(guān)參數(shù)； P1001設定為10Hz，P1002設定為15Hz，P1003設定為20Hz，P1004設定為25Hz，P1005設定為30Hz，P1006設定為35Hz，P1007設定為40Hz（附錄3參數(shù)說明表P1001-P1007）； 閉合數(shù)字輸入端的開關(guān)，電動機將10Hz（P1001=10）的頻率下運行，可以通過3個數(shù)字輸入端上的開關(guān)閉合和斷開的不同排列調(diào)出七種不同的速度； 將數(shù)字輸入端、分別設定為低速，中速，高速（頻率自行設定），其頻率值通過設

14、定P1001、P1002、P100的數(shù)值來實現(xiàn)。記錄下設置的參數(shù)數(shù)值。實驗四 PLC控制變頻器實驗1實驗目的1.1 熟練掌握變頻器的多段速運行操作過程；1.2 掌握PLC通過外部端子方式控制變頻器。2實驗原理 使用PLC代替自鎖按鈕的作用，在PLC的輸入段接入兩個開關(guān)SA1和SA2，分別用于啟動和停止變頻器的多段速運行程序，自動實現(xiàn)變頻器的3段不同的速度。3. 實驗內(nèi)容及步驟3.1 按要求接線變頻器外部運行操作接線如圖4-1所示。圖4-1 變頻器外部運行操作接線3.2 變頻器參數(shù)設定 根據(jù)實驗三的內(nèi)容設置變頻器的參數(shù)，可實現(xiàn)3個數(shù)字輸入端口使能有效。3.3 PLC程序編寫 在PLC上編寫程序，

15、用于實現(xiàn)三段速控制要求：按下開關(guān)SA1，啟動程序使變頻器開始按照低速10Hz頻率控制電動機運行，5s后加速到中速頻率20Hz運行，5s后再加速到高速頻率30Hz運行，5s后自由停車，運行頻率如圖5-2所示；按下開關(guān)SA2可使變頻器在運行過程中停止控制電動機。對應的使用輸入端口為I0.0、I0.1輸出端口Q0.2、Q0.5、Q0.6，其中Q0.2是控制繼電器給變頻器供電使用的，所以通過兩個數(shù)字輸入端實現(xiàn)3段速控制電動機運行。PLC程序編寫如下，實現(xiàn)實驗要求功能：流程圖如下：實驗心得 為期兩周的現(xiàn)代變頻調(diào)速實驗就這樣結(jié)束了，這兩周周讓我收獲了不少。實訓讓我對變頻器原理、PLC梯形圖、指令表、外部接

16、線圖有了更好的了解，也鍛煉了我設計程序分析問題。同時為接下來的的畢業(yè)設計打下了基礎(chǔ)。 剛開始的時候什么都不懂，后來在同學的幫助下認識了實驗設備，并配合成員完成了程序，在完成項目期間，我們完成了四個：第一個是變頻器的操作面板的使用，主要是熟悉實驗器材和控制面板的使用。第二個是全變頻器的外部端子控制實驗，完成了電機的運行、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)以及停止。第三個是變頻器的多段速控制實驗，實現(xiàn)了變頻器的七段變頻。最后一個是 PLC控制變頻器實驗，通過編寫程序控制電機實現(xiàn)三段變速。 實訓期間，我主要負責報告及找資料，每天都在電腦旁邊和組員一起參與討論分析，并會不時幫助他們完成任務。這樣，我們組總的來說，完成四個項目還是比較順利。這次課程設計讓我認識到有很多設計理念來