SEW變頻器MOVIDRIVE培訓教程

1、MDX60/61B變頻器培訓教程 技術部：陳剛 2012-8-27第一部分：變頻器的結構、原理與應用 目前轎車公司變頻器使用類型比較多，常用的有SEW、AB、三菱、倫茨等品牌。一、變頻器的作用與基本原理能實現(xiàn)對交流異步電機的軟起動、無級調速、提高運轉精度、改變功率因數(shù)、節(jié)能、過流/過壓/過載保護等功能。 變頻調速技術的理論基礎是三相交流異步電動機的轉速與頻率成正比，與極對數(shù)成反比 n=(1-s)60f/p 其基本原理框圖（應用最多的類型）是：整流主電路（AC/DC）逆變主電路（DC/AC）控制電路電機380VAC平波電路PG 即三相（單相）交流電經過整流電路轉換為直流電源，然后再逆變成三相交流

2、電動機使用的經過調制的等幅脈動直流，脈動直流密度與對應交流應獲得幅值成正比。 輸出驅動電流使用了脈沖寬度調制技術（PWM）。由于輸出的波形是脈動直流，所以變頻器對電網的諧波干擾非常大。二、變頻器速度控制方式變頻器常見的頻率給定方式主要有：操作器鍵盤給定、接點信號給定、模擬信號給定、通訊方式給定等。1、操作鍵盤給定 通過操作鍵盤給定速度，手工或自動操作啟動、停止變頻器。2、接點信號給定 通過外部開關接點組合代碼來選擇速度，而速度要在參數(shù)表設置。3、模擬信號給定 包括0-5VDC、（0）1-10VDC、20mA電流、電位器給定等。4、通訊方式給定 通過總線或其它接口，由另一個控制器把速度寫入變頻器

3、特定的緩沖字中。三、外部接線 下圖是一個三菱變頻器接線的例子，這是變頻器使用極其典型的電路。 圖中，使用了接點信號給定的速度輸入方式。三級速度、停止、復位、正轉、反轉等都由PLC輸出控制，運行、異常報警信號接入PLC輸入端。四、工作方式與運行特性變頻器由于其控制上的柔性，可以獲得多種改良特性。1、工作方式： 基本工作方式有恒轉矩、恒功率兩種。（1）恒轉矩控制根據(jù)轉矩與“電壓/頻率”比值的平方成正比的數(shù)學關系，我們知道，要實現(xiàn)恒轉矩方式，必須保持U/f為常數(shù)。這就是為什么恒轉矩控制方式下，頻率下降，輸出電壓也要跟著同比降低的原因。（2）恒功率控制從電動機功率：P= M=M*2n/60=M*n/9

4、554及轉矩與（U/f）的平方成正比的關系，要實現(xiàn)恒功率調速，就必須保證U2/f為常數(shù)。2、變頻器主要運行特性分析（1）額定頻率以上調速特性分析在額定頻率以上時，電壓不允許繼續(xù)增加，此時頻率可以上升。具體上升幅度，與電機機械構件有關。根據(jù)以上數(shù)學關系可以得出兩點結論：結論1：輸出功率應與頻率成反比，即功率將隨著頻率上升反比降低。結論2：電機轉矩將隨頻率的平方成反比而快速下降。這個結論告訴我們，要在額定頻率以上升速時，電動機和變頻器都應該有較大的余量。（2）變頻時，電機的起動電流、起動轉矩怎樣？采用變頻器運轉，隨著電機的加速相應提高頻率和電壓，起動電流被限制在150%額定電流以下。一般根據(jù)機種不

5、同，為125%200%。而用工頻電源直接起動時，起動電流為額定電流57倍。采用變頻器傳動，起動電流一般為額定電流的1.21.5倍，起動轉矩為70%120%額定轉矩。（3）低頻轉矩補償頻率下降時，由于交流阻抗變小而直流電阻不變，內阻壓降占比上升將造成在低速下產生地轉矩有減小的傾向。因此，在低頻時給定V/f，要使輸出電壓提高一些，以便獲得一定的起動轉矩。這種補償稱增強起動，也即所謂的低頻轉矩補償。補償方法有多種，有自動進行的方法、選擇V/f模式等。（4）再生制動電動機在運轉中如果降低指令頻率，則電動機變?yōu)楫惒桨l(fā)電機狀態(tài)運行，作為制動器而工作，這就叫作再生（電氣）制動。如果整流器為晶體管橋，發(fā)出的電

6、能還可以回饋到電網。（5）變頻器輔助制動從電機再生出來的能量貯積在變頻器的濾波電容器中，由于電容器的容量和耐壓的關系，通用變頻器的再生制動力約為額定轉矩的10%20%。如采用選用件制動單元，可以達到50%100%。（6）挖土機特性電機負荷到極限狀態(tài)時要自動進行電流限制。目的是使電機持續(xù)維持最大轉矩，即使發(fā)生堵轉，變頻器也不會跳閘，即實現(xiàn)所謂挖土機特性。該特性需要專用的電路來實現(xiàn)。NI（7）加（啟動）減速方式要實現(xiàn)電機的S曲線啟動，需在變頻器內選擇S曲線功能，現(xiàn)在的變頻器一般都有S曲線功能。變頻器從一個速度過渡到另外一個速度的過程稱為加減速，如果速度上升則為加速，速度下降則為減速。加減速方式主要

7、有以下幾種:(a)直線加減速 (b) s型曲線加減速1)直線加減速變頻器的輸出頻率按照恒定斜率遞增或遞減。變頻器的輸出頻率隨時間成正比地上升，大多數(shù)負載都可以選用直線加減速方式。一般定義加速時間為變頻器從零速加速到最大輸出頻率所需的時間（t1）。減速時間則相反，為變頻器從最大輸出頻率減至零頻率所需的時間(t2)。在有些變頻器定義中，加減速時間不是以最大輸出頻率fmax為基準，而是固定的頻率(如50hz)。加減速時間必須根據(jù)負載要求適時調整，否則容易引起加速過流和過壓、減速過流和過壓故障。2）s曲線加減速變頻器的輸出頻率按照s型曲線遞增或遞減。s曲線劃分為3個階段的時間，s曲線起始段時間如圖中所

8、示，這里輸出頻率變化的斜率從零逐漸遞增；s曲線上升段時間如圖中所示，這里輸出頻率變化的斜率恒定；s曲線結束段時間如圖中所示，這里輸出頻率變化的斜率逐漸遞減到零。將每個階段時間按百分比分配，就可以得到一條完整的s型曲線。因此，只需要知道三個時間段中的任意兩個，就可以得到完整的s曲線，因此在某些變頻器只定義了起始段和上升段，而有些變頻器則定義兩頭起始段和結束段。s曲線加減速，非常適合于輸送易碎物品的傳送機、電梯、搬運傳遞負載的傳送帶，以及其他需要平穩(wěn)改變速度的場合。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。五、參數(shù)表 變頻器的參數(shù)表是

9、維修人員必須掌握的，維修人員除了掌握接線方法外，還必須詳細閱讀所有參數(shù)及設置方法。 事實上，變頻器的參數(shù)九成左右都是出廠時設置好的，實際應用時，一般要修改的參數(shù)不超過10%。 經常需要修改的參數(shù)一般有：1、參數(shù)保護開關： 用于保護不被修改，編輯參數(shù)時，要打開。2、自動目標速度 外部開關輸入有三個控制點：高速、中速、低速，這三個點的編碼還可以選擇更多的速度。具體速度可以在參數(shù)表中設定。3、點動速度 變頻器點動運行速度。4、U/F特性 選擇U/F控制方式，一般變頻器都會提供類似的選擇。5、加、減速時間 不合適的加減速時間設定，會引起過電流報警。6、啟動扭矩或啟動電壓 主要用于低頻啟動時適度提升電壓

10、，以獲取更大的啟動扭矩。7、電子熱繼電器 設置變頻器過載保護電流，注意這個電流要根據(jù)電動機負荷來設置，否則就起不到保護電機的作用。8、輸入方式 選擇速度輸入方式。9、最大頻率 變頻器允許的最大頻率 等等，一般變頻器都有100個以上的參數(shù)，具體參數(shù)細節(jié)要參照變頻器手冊。 參數(shù)表的輸入方式有兩種：一是使用袖珍鍵盤輸入，它可以直接安裝在變頻器上；二是使用專用筆記本電腦軟件。、第二部分：SEW MDX60/61B變頻器維修使用指導書一MDX60/61B系列變頻器概述1、型號含義：型號：MDX61 B 0011 5 A 3 4 00 系列號 版本 電機功率 電壓 無線干擾抑制 3相 象限 版本 5：38

11、0-500V A、B：干擾抑制 2：200-230V 0：無2、規(guī)格：該型變頻器按功率大小，可以分為規(guī)格1-規(guī)格7（或尺寸0-尺寸6），規(guī)格1功率最小，規(guī)格7功率最大。3、概況MDX61B相對60B有更多可選件，且可以帶反饋控制。MDX60B有如下現(xiàn)場總線接口： PROFIBUS DP/FMS、INTERBUS-S、CAN、Device-Net (準備)MDX61B還有：l EtherNet、EtherCatMDX還有PLC卡、位置控制板、擴展I/O、同步控制器、編碼器接口、制動器等可選件。IPOS：內部邏輯控制與位置控制功能。該型變頻器有如下種類：控制方式編碼器調速范圍Nmax=3000rp

12、m靜態(tài)轉速精度Nmax=3000rpmVFC控制無200:10.30%VFC控制1024增量型編碼器800:10.01%CFC控制1024增量型編碼器3000:10.01%CFC控制sin/cos編碼器5000:10.01%SERVE控制旋轉變壓器>3000:10.01%VFC：電壓矢量控制CFC：電流矢量控制二、變頻器接線圖（一）主電路（二）控制電路依據(jù)變頻器選型選接外部24VDC電源三DBG60B參數(shù)寫入單元 寫入單元只適合與VFC控制，其它模式變頻器必須使用MOVETOOLS軟件。（一）構成切換鍵菜單選擇語言選擇確認STOP：終止運行，可以通過RUN或者重新送電恢復。RUN：運行。

13、DEL/左箭頭：刪除鍵，光標左移，部分子菜單狀態(tài)的退出。OK/右箭頭：確認鍵，光標右移。語言選擇鍵：用于選擇語言。切換鍵：顯示模式到編輯模式之間切換。菜單選擇鍵：選擇上下文菜單。10 個數(shù)字鍵：輸入數(shù)字?！?#177;”號：切換正負號。和小數(shù)點：輸入小數(shù)點。（二）連接寫入單元1、把電纜插到XTerminal接口。2、在出現(xiàn)SEW標志后幾秒，用語言選擇鍵選擇語言種類，并用OK鍵確認。（三）啟動與停止1、用STOP鍵可以停止變頻器工作，或對故障進行復位。2、用RUN鍵重新啟動變頻器。3、參數(shù)P70可以屏蔽這兩個鍵。（四）菜單1、菜單結構： 通過菜單選取鍵進入上下文菜單，并用OK鍵激活：1 參數(shù)模式

14、2 變量模式3 基本顯示4 Wake-up 參數(shù)5 手動操作6 初始化（調試）操作7 拷貝到 DBG8 拷貝到 MDX9 用戶菜單10 增加P000011 刪除P000012 XXXXwake-up參數(shù)。13 供貨狀態(tài)14 系統(tǒng)設定15 退出上下文菜單結構2、參數(shù)模式： 3、變量模式：Ø 變量模式顯示變量H。Ø 對變量的操作與修改與對參數(shù)的操作相同。Ø 變量值以十進制/十六進制顯示。4、基本顯示： X.XX rpm , X.XXX Amp , 狀態(tài)顯示和 IPOS 操作顯示。5、Wake-up參數(shù)：Ø 所謂喚醒參數(shù)就是送電后的顯示屏幕。進入本項顯示wak

15、e-up數(shù)據(jù)。Ø 它可以包括如下選項：基本顯示；參數(shù)模式中的參數(shù)；用戶菜單下的參數(shù)；變量模式下的H變量。Ø Wake-up設定方法：1）按菜單鍵進入上下文菜單；2）選擇要納入的顯示內容對應項目，如參數(shù)模式、變量模式等，OK鍵確認；3）選擇要顯示的具體數(shù)據(jù)，OK鍵確認；4）按菜單鍵返回上下文菜單；5）選擇第12項“XXXX喚醒參數(shù)”，OK鍵確認。其中XXXX就是選定的項目。6、手動操作： 注意變頻器禁止信號此時必須為1。Ø 用菜單鍵進入上下文菜單，OK鍵確認。Ø 通過10位數(shù)字鍵或用上下箭頭設定速度。Ø 通過 START/STOP 按鈕進行起停操

16、作。Ø 手動運行只能通過鍵或激活出廠設定來退出。手動運行在移去 DBG60B后繼續(xù)有效。7、初始化（START-UP）操作：Ø 初始化設定 VFC & groups 和 VFC模式。Ø 菜單設置與 DBG11相同。以下數(shù)據(jù)是必需的：Ø 電機型號 (SEW 或非 SEW 電機)。Ø 技術數(shù)據(jù)。例如：電壓和頻率。對非SEW電機還需要一些附加數(shù)據(jù)：電流、cos j、速度等。Ø 電網電壓。Ø 閉環(huán)控制需要編碼器數(shù)據(jù)(型號和分辨率) stiffness和轉動慣量。8、 拷貝到DBG操作面板上： 選擇此項把變頻器數(shù)據(jù)拷貝到DBG

17、內存，OK鍵確認。9、 拷貝到MDX內： 把存有參數(shù)的DBG插到一臺新的變頻器上，選擇此項，OK鍵確認。則把變頻器數(shù)據(jù)拷貝到另一臺變頻器的MDX存儲卡。10、用戶菜單：Ø 是用戶常用參數(shù)，可以添加刪除，最多不超過50個。供貨狀態(tài)為DBG60的短菜單，包含了最常用的參數(shù)。用戶菜單前加“”表示。這些參數(shù)順序不能自動分類。Ø 增加用戶菜單項目：1）按菜單鍵調出上下文菜單。2）選擇“參數(shù)模式”，OK鍵確認。3）按菜單鍵返回上下文菜單。4）選擇“增加PXXX”，XXX就是選定的參數(shù)。OK鍵確認。Ø 刪除用戶菜單項目1）按菜單鍵調出上下文菜單。2）選擇“用戶菜單”，OK鍵確認

18、。3）選擇要刪除的參數(shù)，OK鍵確認。4）按菜單鍵返回上下文菜單。5）選擇“刪除PXXX”，XXX就是選定的參數(shù)。OK鍵確認。11、增加 P0000：用來增加用戶菜單參數(shù)。方法見10。12、刪除P0000：用于刪除用戶菜單參數(shù)。方法見10。13、xxxxx 初始化參數(shù)：Ø 定義初始化參數(shù)菜單顯示。Ø xxxxx 可包括 P xxx (參數(shù))，H xxx (IPOS-變量) 或基本顯示。Ø xxxxx 表示最后有效顯示值。14、供貨狀態(tài)：鍵盤中所有數(shù)據(jù)將刪除。不要與參數(shù) 802 （出廠設置）混淆。15、系統(tǒng)設定：設定LCD 對比度， LED 控制 (背景顯示)，波特率

19、和硬件版本。16、 離開：可通過wake-up 參數(shù)或基本顯示離開此菜單。四調試（一）開發(fā)軟件：軟件名稱：MOVITOOLS。 適用于各類型的MDX變頻器調試、維修。具體用法：略。 開發(fā)軟件連接接口方式如下：1、USB接口方式：轉換器：選用USB11A轉換器到PC：USB線。MDX到轉換器：RJ10-RJ10連接線。2、RS232接口方式：轉換器：選用UWS21B轉換器到PC：9針RS232連接線。MDX到轉換器：RJ10-RJ10連接線。（二）變頻器調試： 用DBG60B可以調試VFC運行方式的應用。 CFC、SERVO運行方式調試必須使用MOVITOOLS軟件。 使用DBG6B對變頻器調試

20、步驟如下：（三）電動機啟動： 下表是以利用外部端口啟動為例時，X13端子控制狀態(tài)。五參數(shù)管理（一）存儲卡 在更換變頻器時，如果原來變頻器使用了存儲卡，則可以把存儲卡直接換到新的變頻器上，無須重新寫入數(shù)據(jù)。（二）參數(shù)一覽該類變頻器參數(shù)共十組，每組由有子參數(shù)組，其下才是具體參數(shù)。下面列表中號碼涂紅的參數(shù)是用戶要重點關注的。-顯示值-設定值和斜率發(fā)生器-轉速調節(jié)器和位置調節(jié)器-電機參數(shù)-參考信號-監(jiān)控功能-二進制端子定義-控制功能-系統(tǒng)功能-IPOS參數(shù)定義-基本顯示1、 參數(shù)組0：顯示值00_過程值（顯示）：01_狀態(tài)（顯示）02_模擬量輸入（顯示）03_到06_I/O二進制狀態(tài)（顯示）07_系統(tǒng)

21、參數(shù)（顯示）08_故障寄存器（顯示）09_總線監(jiān)控（顯示）2、 參數(shù)組1：轉速設定/斜率發(fā)生器10_轉速設定選擇11_模擬量輸入AI112_模擬量輸入AI2（擴展可選件）13_轉速斜坡114_轉速斜坡2： 與13_完全相同。15_電動電位計斜坡16_/17_固定設定轉速P60X用于自由定義X13端子作用，該參數(shù)設置一個FIX SETPT SW OV端子后（如DI06-DI07），可以實現(xiàn)兩組固定點轉速之間的切換。3、 參數(shù)組2：控制器參數(shù)這組參數(shù)有三個作用：1） 配置變頻器控制性能參數(shù)，以優(yōu)化性能；如增益、濾波、前饋等；2） 配置同步控制參數(shù)；3） 配置過程控制參數(shù)。具體內容此次培訓略，實際使

22、用參考廠家參數(shù)說明書。4、 參數(shù)組3：電機參數(shù)30_/31_限幅32_/33_電機補償34_電機保護功能Ø P340是依據(jù)電機利用率實現(xiàn)電機熱保護的；Ø 電機利用率是一個綜合參數(shù)：控制器的輸出電流、風冷形式、電機的轉速和運行時間。35_電機轉向以上為常用參數(shù)，下面參數(shù)簡單介紹。5、 參數(shù)組4：參考信號用于監(jiān)視速度、電流，當速度或電流達到、不等于或處于某個區(qū)間內時，輸出外部信號。6、 參數(shù)組5：監(jiān)控功能50_轉速監(jiān)控；用于同步控制反饋監(jiān)視的有效性。51_同步操作監(jiān)控；監(jiān)視同步操作反饋故障。52_電源關閉響應53_530/531：傳感器類型1/2。取值：無或TF/TH/KTY。僅用于DS/Cm電機。默認為無傳感器。54_減速機機械故障監(jiān)視55_DCS安全監(jiān)視56_電流極限EX-e電機/ 控制器禁止正轉/停車反轉/停車N11/N21N12/N22使能/快停二進制輸