變頻器教程專業(yè)知識(shí)講座

變頻器教程一.簡述二.變頻器種類三.臺(tái)達(dá)VFD-A/H變頻器介紹第1頁一.簡述

變頻器作為一種智能調(diào)速“元件”以其多用途,變可靠性和胡顯節(jié)電效果迅速廣氾地應(yīng)用于各種大型自動(dòng)化生產(chǎn)線和各類電機(jī)控制一上.變頻器不僅能夠單臺(tái)作,也可多臺(tái)分別控制各自被控對像,并互相串連,與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊,采取計(jì)算機(jī)對變頻器網(wǎng)集中控制,形成連續(xù)生產(chǎn)線調(diào)速控制系統(tǒng).第2頁控制系統(tǒng)通用變頻器被控對象反餽信號(hào)處理電路圖-1典型調(diào)速控制系統(tǒng)示意

變頻器功能是將頻率,電壓都固定交流電變換成頻率,電壓都連續(xù)可調(diào)三相交流電源.由于把直流電逆變成交流電環(huán)節(jié)比較容易控制,并且在電動(dòng)機(jī)變頻后特性等方面比其他辦法具有明顯優(yōu)勢,因此通用變頻器采取了先把頻率,電壓都固定交流電整流成直流電,再把直流電變成頻率,電壓都連續(xù)可調(diào)三相交流電,即交-直-交換方式.調(diào)速控制系統(tǒng)示意第3頁變頻器主電路基本結(jié)搆第4頁1.交直部分(1)整流電路:整流電路由VD1~VD6組成三相不可控整流橋,它們將電源三相交流全波整流成直流.整流電路因變頻器輸出功率大小不一樣而異,小功率,輸入電源多用單相220V,整流電路為單相全波整流橋;功率較大,一般用3相380V電源,整流電路為3相橋式全波整流電路.設(shè)電源線電壓為UL,那么三相全波整流后平均直流電壓UD大小是:UD=1.35UL.我國三相電源線電壓為380V,幫全波整流后平均電壓是513V.(2)濾波電容器CF:整流電路輸出整流電壓是脈動(dòng)直流電壓,必須加以濾波.濾波電容CF作用是:除了濾除整流后電壓紋波,外還在整流電路與逆變器之間起去耦作用,以消除互相干擾,這就給作為感性負(fù)載電動(dòng)機(jī)提供必要無功功率.因,而中間直流電路電容器電容量必須較大,起到儲(chǔ)能作用,因此中間直流電路電容器又稱儲(chǔ)能電容器,.(3)限流電阻RL與開關(guān)SL:由于儲(chǔ)能電容大,加之在接入電源時(shí)電容器兩耑電壓為零,故當(dāng)變頻器剛合上電源瞬間,濾波電容器CF充電電流是很大.過大沖擊電流將也許使三相整流橋二極管損壞.為了保護(hù)整流橋,在變頻器剛接通電源后一段時(shí)間里,電路內(nèi)串入限流電阻,其作用是將電容器CF充電電流限制到允許范圍以內(nèi),開關(guān)SL功能是:當(dāng)CF充電到一定程度時(shí),令SL接通,將RL短路掉.在有些變頻器里,SL用晶閘管替代,如圖2-3-5中虛線所示.(4)電源批示HL:HL除了表達(dá)電源是否接通以,外還有一個(gè)十分主要功能,即在變頻器切斷電源后,顯示濾波電容器CF上電荷是否已經(jīng)釋放完畢.由于CF容量較大,而切斷電源又必須在逆變電路停頓工作狀態(tài)下進(jìn)行,因此CF沒有迅速放電回路,其放電時(shí)間往往長達(dá)數(shù)分鐘.雙由于CF上電壓較高,.如電荷不放完,在維修變頻器時(shí)將對人身安全搆成威脅,因此HL完全熄滅后才能接觸變頻器內(nèi)部導(dǎo)電部分.第5頁2.直----交部分(1)逆變管V1~V6:V1~V6組成逆變橋,把VD1~VD6整流后直流電再:“逆變”成頻率.幅值都可調(diào)交流電,這是變頻器實(shí)現(xiàn)變頻執(zhí)行環(huán)節(jié),因而是變頻器關(guān)鍵部分.當(dāng)前常用逆變管有絕緣柵雙極晶體管區(qū)(IGBT).大功率晶體管(GTR).可關(guān)斷晶閘管(GTO)及功率場效應(yīng)管(MOSFET)等.(2)續(xù)流二極管VD7~VD12:續(xù)流二極管VD7~VD12主要功能有:1)電動(dòng)機(jī)繞組是電感性,其電流具有無功分量.VD7~VD12為無功電流返回直流電源提供“通道”.2)當(dāng)頻率下降,電動(dòng)機(jī)處于再生制動(dòng)狀態(tài)時(shí),再生電流將通過VD7~VD12返回直流電路.3)V1~V6進(jìn)行逆變基本工作過程是,同一橋臂兩個(gè)逆變,于不停地交替際通和截止?fàn)顟B(tài).在這交替導(dǎo)通和截止換相過程中.也不時(shí)地需要VD7~VD12提供通路.(3)緩沖電路:不一樣型號(hào)變器中,緩沖電路結(jié)搆也不盡相同.圖2-3-5所示是比較典型一種.其功能如下:逆變管V1~V6每次由導(dǎo)通狀態(tài)切換成截止?fàn)顟B(tài)關(guān)斷瞬間,集電極(C極)和發(fā)射極(E極)間電壓ZCE將極為迅速地由近乎0V升至直流電壓值UD.這過高電壓增長率將導(dǎo)致逆變管損壞.因此,C01~C06功能便是減少V1~V6在每次關(guān)斷時(shí)電壓增長率.V1~V6次由截止?fàn)顟B(tài)切換成導(dǎo)通狀態(tài)接通瞬間,C01~C06上所充電壓(等于UD)向V1~V6放電.此放電電流初始值將是很大.,并且將疊加到負(fù)載電流上,導(dǎo)致V1~V6損壞,因此,R01~R06功能是限制逆變管在接通瞬間C01~C06放電電流.R01~R06接入,又會(huì)影響C01~C06在V1~V6關(guān)斷時(shí)減少電壓增長率效果.VD01~VD06接入后,在V1~V6關(guān)斷過程中,使R01~R06不起作用;而在V1~V6接通過程中,又迫使C01~C06放電電流流經(jīng)R01~R06.第6頁3.制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元(1)制動(dòng)電阻RB:電動(dòng)機(jī)在頻率下降過程中,異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速將超過此時(shí)同步轉(zhuǎn)速處于再生制動(dòng)狀態(tài),拖動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)能要反餽到直流電路中,使直流電壓UD不斷上升,甚至也許達(dá)到危險(xiǎn)地步.因此,必須將再生到直流電路能量消耗掉,使UD保持在允許范圍內(nèi),制動(dòng)電陰RB就是用來消耗這部分能量.(2)制動(dòng)單元VB,制動(dòng)單元VB由大功率晶體管GTR及其驅(qū)動(dòng)電路搆成.其功能是控制流經(jīng)RB放電電流IB.第7頁二.變頻器種類

變頻種類繁多,常見有富士變頻器FNR-G11S,FNR-P1.S等.三菱變頻器:FR-A540等.松下:BFV-8X,BFV-7F等.我們公司目前使用安川,臺(tái)達(dá),愛德利,寧RM5.

第8頁三.臺(tái)達(dá)VFD-A/H變頻器介紹1.配線圖2.耑子標(biāo)示說明3.LC-01/LC-02P數(shù)位操作器按鍵說明第9頁三相輸入電源200-230V或380-460Ｖ50/60ＨzRST多功能輸入選擇一１多功能輸入選擇一２多功能輸入選擇一３反轉(zhuǎn)／停頓（反轉(zhuǎn)／正轉(zhuǎn)）正轉(zhuǎn)／停頓（運(yùn)轉(zhuǎn)／停頓）異常復(fù)位外部異常計(jì)數(shù)器觸發(fā)信號(hào)輸入數(shù)位頻率計(jì)數(shù)位信號(hào)共同耑8888MCCB類比電壓頻率指令0~+10V類比信號(hào)共同耑INVERTERSG+SG-1k~5k婁比電流頻率指令4-20mA

ACMACIAVI

+10VDCMDFMTRGEFRSTFWDREVM13M12M11RSTUVWERARBRCMO1MO2MCM多功能PHC輸出耑子二48V50mA下列多功能PHC輸出耑子二48V50mA下列接地馬達(dá)AFMACM信號(hào)+耑信號(hào)-耑電腦RS-485串聯(lián)通訊介面類比頻率/電流計(jì)殺車電阻(選用)主回路耑子,控制回路耑子,控制回路配線務(wù)必與方輸入/輸出電力配線分開,不可置在同一個(gè)線路中.第10頁耑子配列220V/440V級(jí)7.5-30HPRARBRCM11M12M13FWDRSTEFTRGDFMDCMMO1MCM+10AV1ACIAFMXXACMSG+SG-第11頁端子記號(hào)１規(guī)格RA-RC多功能批示信號(hào)輸出接點(diǎn)參閱Pr.-57說明繼電器度(RELAY)接點(diǎn)輸出RB-RC多功能批示信號(hào)輸出接點(diǎn)MI1-DCM多功能輸入選擇一參閱Pr.-39,40,41,說明MI2-DCM多功能輸入選擇二MI3-DCM多功能輸入選擇三REV-DCM反轉(zhuǎn)/停頓“開”停頓,“閉反轉(zhuǎn)FWD-DCM正轉(zhuǎn)/停頓“開”停頓,“閉正轉(zhuǎn)RST-DCM異常復(fù)歸“閉”異常復(fù)歸EF-DCM外部異?！伴]”外部異常DFM-DCM數(shù)位頻率計(jì)數(shù)位頻率輸出(0,+10v)TRG-DCM計(jì)數(shù)器觸發(fā)輸入端“開”“閉”:計(jì)數(shù)值+1MO1-DCM多功能輸出端子一參閱Pr.-45,46說明(開關(guān)極輸出)MO2-DCM多功能輸出端子二+10V-ACM速度設(shè)定用電源速度指電源遠(yuǎn)流(+10v)AV1-ACM類比電壓頻率指令0-+10V/最高輸出頻率AC1-ACM類比電流頻率指令4-20mA/最高輸出頻率AFM-ACM類比頻率/電流計(jì)0-+10V/最高輸出頻率SG+-SG-串聯(lián)通訊埠RS-485串聯(lián)通訊口+EV-DCM輔助控制電源DC20V-24V(50mAMAX)耑子說明端子說明第12頁3.LC-01/LC-02P數(shù)位操作按鍵說明(1).按鍵說明與功能(2).功能顯示項(xiàng)目說明(3).LED批示說明(4).鍵盤操作說明第13頁(1).按鍵說明與功能數(shù)位操作器LC-01/LC-02P位于變頻器上方,可分為兩部分:顯示叵.顯示叵提供參數(shù)設(shè)定規(guī)畫模式及顯示不一樣運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài).按鍵控制叵為使用者與變頻器溝通介面.第14頁REVFWDPRGMRESETJOGDATAFUNCRUNSTOPRUNSTOPJOGFWDREVLED批示叵變頻器正常運(yùn)轉(zhuǎn)中,停頓中,寸動(dòng)中正轉(zhuǎn)中,反轉(zhuǎn)中該紅色批示燈會(huì)亮正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)按鍵選擇正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)寸動(dòng)鍵壓下此鍵,執(zhí)行寸動(dòng)頻率指令運(yùn)轉(zhuǎn)指令鍵啟動(dòng)運(yùn)行顯示叵顯示輸出頻率,電流,各參數(shù)設(shè)定值及異常內(nèi)容等上及下鍵選擇參數(shù)項(xiàng)目及修改資料編程/重置鍵選擇正常操作模式或編程模異常中斷后,按此鍵可復(fù)位(若異常狀況已排除)功能顯示/資料設(shè)定鍵在正常操作模式下按此鍵可顯示變頻器狀態(tài)各項(xiàng)訊息.如頻率指令.輸出頻率及輸出志流.或在編程模式下按此鍵可顯示參數(shù)內(nèi)容再按此鍵可將更改過資料寫入其內(nèi)部記憶體PRGMRESETProgram/Reset選擇正常操作模式或編程模式(在變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)或停頓狀態(tài),按此鍵都有效)即必須修改參數(shù)資料時(shí),按此鍵進(jìn)入編程(PRGM)模式．若變頻器因異常狀況發(fā)生中斷，在異常現(xiàn)象已排除后，按此鍵可復(fù)位.第15頁FUNCDATAFunction/Reverase在正常操作模式下壓此鍵可顯示變頻器狀態(tài)各項(xiàng)信息,如頻率指令,輸出頻率及輸出電流或在編程模式下壓此鍵可顯示參數(shù)內(nèi)容,再壓此鍵可將更改過資料寫入其內(nèi)部記憶體內(nèi).FWDREVForward/Reverse

選擇正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)按下此鍵,會(huì)使馬常減速至0Hz,再以反方向開始加速至所設(shè)定頻率指令VFD-A運(yùn)轉(zhuǎn)控制,出廠設(shè)定為LC-01/LC-02控制,此鍵有效,若要利用外部耑子進(jìn)行此功能控制,則必須將Pr.-01設(shè)定為“d0001”或“d0002”.JOGJOG按下此鍵,執(zhí)行寸動(dòng)頻率指令.RVNRVN

啟動(dòng)運(yùn)行鍵(若設(shè)下為外部耑子控制時(shí),按此鍵無效)STOPSTOP停頓運(yùn)行鍵.UP/DOWN這兩全鍵用來選擇參數(shù)項(xiàng)目或修改資料第16頁功能顯示項(xiàng)目說明`

顯示變頻器接收到頻率指令.此頻率指令來源也許來自從[主速頻率設(shè)定]或[寸動(dòng)頻率]或多功能輸入耑子1,2,及3控制[多段速指令1-7].若頻率來源為數(shù)位控制面板,可直接按功能顯示項(xiàng)目說明顯示項(xiàng)目說明

F60.0或`鍵設(shè)定頻率.h88.8顯示變頻器實(shí)際輸出到馬達(dá)頻率.U888.8顯示用戶定義之物理量(V).(其中V=HxPr.-65)C888.8顯示內(nèi)部計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值?.注:以上之詳細(xì)應(yīng)用請參閱第五間章Pr-45,46,64-66說明.A8.8顯示變頻器輸出側(cè)U,V及W輸出電流.P.-88顯示參數(shù)項(xiàng)目.若壓下`FUNCDATA鍵可顯示該參數(shù)內(nèi)容.d888.8顯示參數(shù)內(nèi)容值.壓下FUNCDATA鍵儲(chǔ)存更改過資料.若由顯示區(qū)讀到END信息(如左圖所示)大約一秒釧,表達(dá)資料已被接收并自動(dòng)存入內(nèi)部記憶體.若需更改資料,只利用或直接修改再壓下鍵即可.-ED-`FUNCDATAFUNC第17頁LED批示說明紅燈表達(dá)反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)紅燈表達(dá)正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)紅燈表達(dá)寸動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)紅燈表達(dá)停頓運(yùn)轉(zhuǎn)紅燈表達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)執(zhí)行RUNSTOPJOGFWDREV(1)RUN及STOP鍵批示燈LED顯示:下列列運(yùn)轉(zhuǎn)操作說明RUN批示器STOP批示器亮閃爍不亮變頻器輸出頻率STOPkeyrunkeySTOPkey頻率指令LED批示說明第18頁(2)fwd及rev批示燈led顯示批示:下列列運(yùn)轉(zhuǎn)操作說明FWD批示燈REV批示燈亮不亮閃爍REVFWDRUN變頻器輸出頻率正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)第19頁(4).鍵盤操作說明

1設(shè)定頻率令指令步驟2讀取/設(shè)定參數(shù)資料步驟第20頁＊鍵盤操作說明當(dāng)上電后，鍵盤南板顯示如示所示．若此時(shí)按下ＲＵＮ鍵，變頻器頻率指令會(huì)依出廠設(shè)定值６０Ｈｚ運(yùn)轉(zhuǎn)．若按下ＳＴＯＰ鍵可停頓運(yùn)行．基本配線圖可參考第二章．設(shè)定頻率指令，可依下列步驟：頻率指令改變可在“ＳＴＯＰ”或“ＲＵＮ”模式．F88.8F60.0F59.9F60.1模式F88.8F88.1H88.0F88.9模式頻率遞增頻率遞減注意：當(dāng)按下或鍵顯示模式會(huì)改變（１）第21頁（２）計(jì)讀?。O(shè)定參數(shù)資料，可依下列步驟：為使變頻器在最佳運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，必須適當(dāng)調(diào)整某些參數(shù)值，其中參數(shù)Ｐｒ－

１０～１４，１６～２３，４４，４８～５０，５２～５５，６５可在運(yùn)轉(zhuǎn)中設(shè)定．用戶可隨時(shí)檢視任何參數(shù)內(nèi)容．F60.0

P.06

EP.88A8.8H88.81.55.0FUNCDATAFUNCDATAFUNCDATA按FUNC鍵按FUNC鍵FUNCDATA按ＤＡＴＡ鍵顯示參數(shù)內(nèi)容FUNCDATA按ＤＡＴＡ鍵儲(chǔ)存設(shè)定值按FUNC鍵（輸出電流）（輸出頻率批示）（頻率指令）電源開啟后批示信息PRGMRESETPRGMRESETPRGMRESETPRGMRESET按PRGM鍵按PRGM鍵PRGMRESET按PRGM鍵按PRGM鍵不儲(chǔ)資料回到正常操作模式按PRGM鍵不儲(chǔ)資料回到正常操作模式按上／下鍵選擇所需設(shè)定參數(shù)項(xiàng)目按上／下鍵選擇所需設(shè)定參數(shù)項(xiàng)目計(jì)讀?。O(shè)定參數(shù)資料broad:broad:broad:第22頁功能.參數(shù)說Pr.25名稱過電壓失速避免功能選擇出廠設(shè)定值d001單位無設(shè)定范圍d0000無過電壓失速避免功能有過電壓失速避免功能d0001:當(dāng)變頻器執(zhí)行減速,由於馬達(dá)負(fù)載慣量影響,馬達(dá)會(huì)產(chǎn)生回升電壓至變頻器內(nèi)部,因此直流側(cè)電壓升高會(huì)超過可最大容許值.因此當(dāng)啟動(dòng)過電壓失速避免功能時(shí),變頻器偵測直流側(cè)電壓過高時(shí),變頻器會(huì)停頓加減速(輸出頻率保持不變),直到直流側(cè)電壓低于設(shè)定值時(shí),變頻器才會(huì)再執(zhí)行減速.直流側(cè)電壓過電壓檢出位準(zhǔn)輸出頻率時(shí)間時(shí)間Pr.25過電壓失速避免功能設(shè)定第23頁異常診斷及處置

變頻器本身有過電壓,低電壓及過電流等20項(xiàng)警示訊息及保護(hù)功能,一旦異常故障發(fā)生,保護(hù)功能動(dòng)作,變頻器停頓輸出,異常接點(diǎn)動(dòng)作,馬達(dá)自由運(yùn)轉(zhuǎn)停頓.請依變頻器之異常顯示內(nèi)容封照其原因及處置辦法.過電壓/過電流/低電壓保護(hù)過熱過載過熱保護(hù)變頻器輸出過載馬達(dá)失速微處理機(jī)系統(tǒng)異常異常記錄會(huì)儲(chǔ)存在變頻器內(nèi)記憶體(可記錄近來三次異常信息),可經(jīng)由數(shù)位操作面板或RS-485串聯(lián)通訊介面讀出.異常發(fā)生及處理辦法:顯示符號(hào)異?，F(xiàn)象說明處理措施O.C.變頻器偵測輸出側(cè)有異常突增過電流產(chǎn)生檢查馬達(dá)輸出功率與變頻器輸出功率是否相符合檢查變頻器與馬達(dá)間連線是否有短路現(xiàn)象.增大加速時(shí)間(Pr.-10,12)檢查是否有超額負(fù)載O.U.變頻器偵測內(nèi)部直流高壓側(cè)有過電壓現(xiàn)象產(chǎn)生檢查輸入電壓是否在變頻器額定輸入電壓范圍內(nèi),並監(jiān)測是否有突波電壓產(chǎn)生.由于馬達(dá)慣量回升電壓,造成變頻內(nèi)部直流高壓側(cè)電壓過高,此時(shí)可增加減速時(shí)間或加裝煞車電阻(選用).第24頁o.H.變頻器偵內(nèi)部溫度過高,超過保護(hù)位準(zhǔn)檢查環(huán)境溫度是否過高檢查進(jìn)出風(fēng)口是否有堵塞檢查散熱片是否有異物檢查變頻器通風(fēng)空間是否足夠L.U.變頻器偵測內(nèi)部直流高電壓過低檢查輸入電源是否正常O.L.變頻器偵測輸出超過可承受電流耐量150%變頻器額定電流,可承受60秒檢查馬達(dá)是否過負(fù)載減低pr.-54轉(zhuǎn)矩提升設(shè)定值增加變頻器輸出容量O.L.1內(nèi)部電子熱動(dòng)電驛保護(hù):馬達(dá)負(fù)載過大檢查Pr.-52馬達(dá)額定電流值是否適當(dāng)檢查馬達(dá)是否過載檢查電子熱動(dòng)電驛功能設(shè)定增加馬達(dá)容量O.L.2馬達(dá)負(fù)載太大檢查參數(shù)60-62設(shè)定值檢查馬達(dá)負(fù)載是否過大檢查過轉(zhuǎn)矩檢出標(biāo)位