任務(wù)12：異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速手動(dòng)PLC控制系統(tǒng)

11異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速手動(dòng)PLC控制系統(tǒng)延遲符任務(wù)十二：異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速手動(dòng)PLC控制系統(tǒng)

任務(wù)描述1任務(wù)分析2新知識(shí)學(xué)習(xí)3任務(wù)實(shí)施4總結(jié)評(píng)價(jià)5學(xué)習(xí)任務(wù)流程實(shí)現(xiàn)三菱變頻器PU操作模式控制電動(dòng)機(jī)調(diào)試運(yùn)行；外部操作模式控制三相異步電動(dòng)機(jī)啟停和正反轉(zhuǎn)；組合操作模式1控制三相異步電動(dòng)機(jī)啟停和正反轉(zhuǎn)；及控制三相異步電機(jī)有級(jí)調(diào)速；組合操作模式2控制三相異步電機(jī)無級(jí)調(diào)速。

一、任務(wù)描述

4種操作模式通過參數(shù)Pr.79來控制實(shí)現(xiàn).二、任務(wù)分析

完成本任務(wù)需達(dá)成的目標(biāo)是：序號(hào)類別目標(biāo)1知識(shí)1.了解變頻器外部控制端子的功能；2.掌握4種操作運(yùn)行模式下變頻器的操作方法；3.掌握變頻器與外部設(shè)備的連接方法；4.掌握變頻器的結(jié)構(gòu)、原理與使用方法。2技能1.能實(shí)現(xiàn)變頻器與異步電動(dòng)機(jī)的硬件連接；2.能熟練進(jìn)行變頻器的相關(guān)參數(shù)設(shè)置，通過變頻器實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)的手動(dòng)調(diào)速控制；3.會(huì)查閱產(chǎn)品說明書和相關(guān)手冊(cè)3職業(yè)素養(yǎng)1.具有相互溝通能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工中注重質(zhì)量、成本、安全、環(huán)保等意識(shí)。二、任務(wù)分析三相交流異步電動(dòng)機(jī)的異步轉(zhuǎn)速n=(1-S)60f/p，可通過變極、變轉(zhuǎn)差率和變頻進(jìn)行調(diào)節(jié)，在轉(zhuǎn)差率S變化不大的情況下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n與電源頻率f成正比，若均勻地改變電源頻率f，則能平滑的改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n.三、新知識(shí)學(xué)習(xí)變頻器的發(fā)展及應(yīng)用范圍

長(zhǎng)期以來，異步電動(dòng)機(jī)在調(diào)速方面一直處于性能不佳的狀態(tài)。雖然改變定子側(cè)的電流頻率就可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，是由異步電動(dòng)機(jī)的基本原理所決定的，是和異步電動(dòng)機(jī)“與生俱來”的。然而，異步電動(dòng)機(jī)誕生于19世紀(jì)80年代，而變頻調(diào)速技術(shù)發(fā)展到迅速普及的實(shí)用階段，卻是在20世紀(jì)80年代.三、新知識(shí)學(xué)習(xí)變頻器的發(fā)展及應(yīng)用范圍

是什么原因使變頻調(diào)速技術(shù)從愿望到實(shí)現(xiàn)經(jīng)歷了長(zhǎng)達(dá)百年之久呢？首先，從目前迅速普及的“交-直-交”變頻器的基本結(jié)構(gòu)來看，“交→直”（由交流變直流）的整流技術(shù)是很早就解決了的。而“直→交”（由直流變交流）的逆變過程實(shí)際是不同組合的開關(guān)交替地接通和關(guān)斷的過程，它必須依賴于滿足一定條件的開關(guān)器件。三、新知識(shí)學(xué)習(xí)變頻器的發(fā)展及應(yīng)用范圍直至20世紀(jì)70年代，電力晶體管（GTR）的開發(fā)成功，才比較滿意地滿足了上述條件，從而為變頻調(diào)速技術(shù)的開發(fā)、發(fā)展和普及奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)80年代，又進(jìn)一步開發(fā)成功了絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）其工作頻率比GTR提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)，從而使變頻調(diào)速技術(shù)又向前邁進(jìn)了一步。目前，中小容量的新系列變頻器中的逆變部分，已基本上被IGBT壟斷了。三、新知識(shí)學(xué)習(xí)變頻器的概念：是一種將固定頻率的交流電變換成頻率、電壓連續(xù)可調(diào)的交流電，以供給電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的電源裝置。三、新知識(shí)學(xué)習(xí)變頻器分類按變頻的原理分類(1)交－交變頻器(2)交－直－交變頻器先將頻率固定的交流電整流后變成直流，再經(jīng)過逆變電路，把直流電逆變成頻率連續(xù)可調(diào)的三相交流電，由于把直流電逆變成交流電較易控制，因此在頻率的調(diào)節(jié)范圍，以及變頻后電動(dòng)機(jī)特性的改善等方面，都具有明顯的優(yōu)勢(shì)，目前使用最多的變頻器均屬于交－直－交變頻器。三、新知識(shí)學(xué)習(xí)變頻器分類：2)按變頻器的用途分類(1)專用變頻器專用變頻器是針對(duì)某一種（類）特定的控制對(duì)象而設(shè)計(jì)的，這種變頻器均是在某一方面的性能比較優(yōu)良。如前述的風(fēng)機(jī)、水泵用變頻器、電梯及起重機(jī)械用變頻器、中頻變頻器等。

(2)通用變頻器通用變頻器是變頻器家族中，數(shù)量最多，應(yīng)用最廣泛的一種，也是我們講解的主要品種。而大容量變頻器主要用于冶金工業(yè)的一些低速場(chǎng)合。三、新知識(shí)學(xué)習(xí)通用型變頻器變頻調(diào)速控制方式通用型變頻器必須使變頻后電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性符合生產(chǎn)機(jī)械的要求。因此這種變頻器功能較多，價(jià)格也較貴?？刂品绞匠薞/F控制，還使用了矢量控制技術(shù)。因此，在各種條件下均可保持系統(tǒng)工作的最佳狀態(tài)。除此之外，高性能的變頻器還配備了各種控制功能如：PID調(diào)節(jié)、PLC控制、PG閉環(huán)速度控制等，為變頻器和生產(chǎn)機(jī)械組成的各種開、閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的可靠工作提供了技術(shù)支持。三、新知識(shí)學(xué)習(xí)三菱變頻器FR－E540外形三、新知識(shí)學(xué)習(xí)三菱變頻器FR－E540端子接線圖三、新知識(shí)學(xué)習(xí)變頻器的接線端子主要分為兩大類，

主回路端子和控制回路端子。

主回路接線端子排列圖如下三、新知識(shí)學(xué)習(xí)

主回路接線端子及外接選件端子

1．主回路接線端子（1）L1.L2.L3(R．S．T)工頻交流電輸入端子（2）U．V．W變頻器輸出端子,接三相異步電動(dòng)機(jī)。三、新知識(shí)學(xué)習(xí)2．外接選件及其它端子（1）P/+、PR外接制動(dòng)電阻端子。變頻器內(nèi)部裝有制動(dòng)電阻，聯(lián)接在P/+、PR之間。出廠時(shí)已用短路片連接PR-PX，使用時(shí)拆下PR-PX之間的短路片，在P/+、PR之間接入制動(dòng)電阻。（2）P/+、N/-外接制動(dòng)單元端子。連接FR-BU型制動(dòng)單元或電源再生單元（3）P/+、P1外接電抗器端子。為提高功率因數(shù)和抗電磁干擾，可外接電抗器。使用時(shí)，折下P/+和P1之間的短路片。（4）PR、PX內(nèi)部制動(dòng)回路端子。用短路片將PR和PX連接，內(nèi)部制動(dòng)有效（5）接地端子安全和降低噪聲的需要，防止漏電和干擾，必須可靠接地。三、新知識(shí)學(xué)習(xí)控制回路接線端子排列圖如下：三、新知識(shí)學(xué)習(xí)控制回路接線端子分為兩大類，

即控制信號(hào)輸入端子和輸出信號(hào)端子?？刂菩盘?hào)輸入端子（1）基本開關(guān)控制信號(hào)(數(shù)字量)輸入端子①STF正轉(zhuǎn)啟動(dòng)端子。當(dāng)STF閉合（ON）時(shí)正轉(zhuǎn)，斷開（OFF）時(shí)停止。②STR反轉(zhuǎn)啟動(dòng)端子。（2）可編程控制信號(hào)端子①RH.、RM.、RL多檔轉(zhuǎn)速選擇端子。通過三個(gè)端子的不同組合，可選擇多檔轉(zhuǎn)速控制。此端子通過參數(shù)設(shè)置可有第二功能。②RT第二加/減速時(shí)間選擇端子。當(dāng)RT處于閉合（ON）時(shí)選擇第二加速時(shí)間。三、新知識(shí)學(xué)習(xí)控制回路接線端子分為兩大類，

即控制信號(hào)輸入端子和輸出信號(hào)端子。1．控制信號(hào)輸入端子（3）功能設(shè)定端子①M(fèi)RS輸出停止端子。當(dāng)MRS處于閉合（ON）20ms以上時(shí)，變頻器輸出停止。用于電磁抱閘停止電動(dòng)機(jī)或在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)停止變頻器的輸出。②RES復(fù)位端子。RES閉合（ON）0.1s以上然后斷開，用于解除保護(hù)電路的保護(hù)狀態(tài)。⑤SD輸入信號(hào)公共端子（漏型）。⑥PC輸入信號(hào)公共端子（源型）。三、新知識(shí)學(xué)習(xí)控制信號(hào)輸入端子（4）模擬頻率給定信號(hào)端子①10E頻率設(shè)定電源DC10V端子，允許負(fù)載電流10mA。②10頻率設(shè)定電源DC5V端子，允許負(fù)載電流10mA。③2模擬電壓頻率設(shè)定端子。輸入DC0～5V或0～10V時(shí)，所對(duì)應(yīng)的變頻器輸出頻率為0～fmax，輸入電壓與變頻器輸出頻率成比例關(guān)系。④4模擬電流頻率設(shè)定端子。輸入DC4～20mA電流時(shí)，所對(duì)應(yīng)的變頻器輸出頻率為0～fmax，輸入電流與變頻器輸出頻率成比例關(guān)系。⑤1輔助頻率設(shè)定端子。⑥5頻率設(shè)定公共端子。三、新知識(shí)學(xué)習(xí)使用變頻器之前，首先要熟悉它的面板顯示和鍵盤操作單元，按照使用現(xiàn)場(chǎng)的要求合理設(shè)下參數(shù)。其操作面板如圖所示，其上半部為面板顯示器，下半部為各種按鍵。三、新知識(shí)學(xué)習(xí)掌握三菱FR-A540變頻器面板操作，學(xué)會(huì)功能及參數(shù)設(shè)置表1操作面板各按鍵功能按鍵說明RUN鍵正轉(zhuǎn)運(yùn)行指令鍵。MODE鍵可用于選擇操作模式或設(shè)定模式SET鍵用于確定頻率和參數(shù)的設(shè)定↑／↓鍵用于連續(xù)增加或降低運(yùn)行頻率。FWD鍵用于給出正轉(zhuǎn)指令。REV鍵用于給出反轉(zhuǎn)指令。STOP/RESET鍵用于停止運(yùn)行/保護(hù)功能動(dòng)作輸出停止時(shí)復(fù)位變頻器。三、新知識(shí)學(xué)習(xí)操作面板單位及運(yùn)行狀態(tài)表示見表2。

表2操作面板單位表示表示說明Hz表示頻率，燈亮。A表示電流時(shí)，燈亮。RUN變頻器運(yùn)行時(shí)燈亮；正轉(zhuǎn)時(shí)：燈亮，反轉(zhuǎn)時(shí)：閃亮。MON監(jiān)控顯示模式時(shí)燈亮。PUPU操作模式時(shí)燈亮。EXT外部操作模式時(shí)燈亮。三、新知識(shí)學(xué)習(xí)用MODE鍵切換各種模式（1）按要求連接電源線和輔助設(shè)備，接線完成后檢查是否正確，然后合上空氣開關(guān)，接通變頻器電源。（2）接通電源后，顯示屏進(jìn)入顯示模式。（3）按下圖中的操作步驟，認(rèn)真領(lǐng)悟MODE鍵的作用。按下MODE鍵，有五種可供用戶選擇的功能模式，分別是：顯示模式、頻率設(shè)定模式、參數(shù)設(shè)定模式、運(yùn)行模式和幫助模式。三、新知識(shí)學(xué)習(xí)

功能運(yùn)行模式顯示的改變方法如圖所示。三、新知識(shí)學(xué)習(xí)監(jiān)控顯示

監(jiān)控顯示運(yùn)行中也可改變，改變方法如圖所示。

三、新知識(shí)學(xué)習(xí)

頻率設(shè)定

在PU操作模式下用SET鍵和增減鍵設(shè)定運(yùn)行頻率。設(shè)置步驟如圖4所示。三、新知識(shí)學(xué)習(xí)頻率設(shè)定

在PU操作模式下用SET鍵和增減鍵設(shè)定運(yùn)行頻率。設(shè)置步驟如圖4所示。1.接通變頻器電源，LED顯示屏顯示“OOO”；2.按MODE鍵，切換到頻率設(shè)定模式；3.按鍵“上下”鍵（可調(diào)整頻率數(shù)值），使給定頻率升/降到所要求的數(shù)值；4.按SET鍵，寫入給定頻率；5.按FWD或REV鍵，變頻器的輸出頻率按所設(shè)置的升/降速時(shí)間開始上升或下降到給定頻率，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行方向由FWD與REV鍵決定。三、新知識(shí)學(xué)習(xí)參數(shù)設(shè)定在操作變頻器時(shí)，通常要根據(jù)負(fù)載和用戶的要求向變頻器輸入一些指令，如上限和下限頻率的大小，加速和減速時(shí)間的長(zhǎng)短等等。另外，要完成某種功能，例如采用組合操作方式，也要輸入相應(yīng)的指令。

(1)如果須將操作模式設(shè)定為PU操作模式，即Pr.79＝1可按以下步驟進(jìn)行：1)按[MODE]鍵改變?cè)O(shè)定模式，使顯示器顯示為“參數(shù)設(shè)定模式”。2)按[SET]鍵和鍵設(shè)定Pr.79=1。3)按[SET]鍵1.5s寫入設(shè)定。如果此時(shí)顯示器交替顯示參數(shù)號(hào)即Pr.79和參數(shù)1，則表示參數(shù)設(shè)定成功。否則設(shè)定失敗，須重新設(shè)定。設(shè)置步驟如圖5所示。三、新知識(shí)學(xué)習(xí)參數(shù)設(shè)定

三、新知識(shí)學(xué)習(xí)參數(shù)設(shè)定

三、新知識(shí)學(xué)習(xí)如上圖所示，為功能與參數(shù)模式設(shè)置流程圖。同學(xué)們先熟悉流程，然后再行操作。（1）按下MODE鍵，切換到參數(shù)設(shè)定模式，按SET鍵，LED中的最高位閃爍；（2）按SET鍵，LED中間位閃爍；（3）按“上下”鍵（可選擇數(shù)字0～9），選擇“7”，按SET鍵，寫入“7”，最低位閃爍；（4）按“上下”鍵（可選擇數(shù)字0～9），選擇“9”，既Pr.79,完成了操作模式選擇；（5）按SET鍵，選擇參數(shù)設(shè)定值“1”，按SET鍵，寫入“1”，完成了面板操作模式選擇。參數(shù)設(shè)定

三、新知識(shí)學(xué)習(xí)操作模式的切換如圖

三、新知識(shí)學(xué)習(xí)幫助模式操作如圖三、新知識(shí)學(xué)習(xí)5種操作模式通過參數(shù)Pr.79來控制實(shí)現(xiàn)1）

外部操作模式外部操作模式通常在出廠時(shí)已經(jīng)設(shè)定。也可通過功能與參數(shù)設(shè)定Pr.79=2來實(shí)現(xiàn)。特點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)信號(hào)：外接啟動(dòng)開關(guān)控制頻率信號(hào)：由外部電位器來控制如圖所示為外部操作電路。外接啟動(dòng)開關(guān)與變頻器正轉(zhuǎn)STF、反轉(zhuǎn)STR連接。頻率設(shè)定電位器與變頻器的10、2、5端子相連接?？奢斎隓C0～10V、DC0～5V模擬電壓信號(hào)或DC4～20mA的模擬電流信號(hào)控制變頻器輸出頻率，DC10V、DC5V、DC20mA所對(duì)應(yīng)的變頻器輸出的最高頻率。四、任務(wù)實(shí)施2.面板PU操作模式設(shè)定Pr.79=1來實(shí)現(xiàn)。特點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)信號(hào)：由操作面板控制頻率信號(hào)：由操作面板控制5種操作模式通過參數(shù)Pr.79來控制實(shí)現(xiàn)四、任務(wù)實(shí)施3組合操作模式1

外部操作模式與控制面板PU組合操作，可按下列兩種方法中任意一種操作來控制變頻器。

啟動(dòng)信號(hào)用外部信號(hào)設(shè)定

啟動(dòng)信號(hào)用外部信號(hào)設(shè)定，采用按扭，繼電器、PLC等指令電器控制正轉(zhuǎn)STF和反轉(zhuǎn)STR。頻率信號(hào)由面板PU操作設(shè)定。這種模式的功能與參數(shù)設(shè)定通過Pr.79=3來實(shí)現(xiàn)。

四、任務(wù)實(shí)施4.組合操作模式2

外部操作模式與控制面板PU組合操作，可按下列兩種方法中任意一種操作來控制變頻器啟動(dòng)信號(hào)用控制面板PU設(shè)定啟動(dòng)信號(hào)用控制面板PU設(shè)定，