《變頻器技術(shù)應(yīng)用與實(shí)踐》課件第2章

情景二變頻器的基本控制電路項(xiàng)目一正轉(zhuǎn)連續(xù)運(yùn)行控制電路項(xiàng)目二正反轉(zhuǎn)運(yùn)行控制電路項(xiàng)目三外接兩地控制電路項(xiàng)目四多段速控制電路

項(xiàng)目一正轉(zhuǎn)連續(xù)運(yùn)行控制電路

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

熟練利用三菱FR-S500變頻器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)連續(xù)運(yùn)行控制。

二、工作任務(wù)

(1)掌握三菱變頻器FR-S500面板的基本操作方法。

(2)掌握三菱變頻器FR-S500基本接線方法。

(3)會(huì)使用三菱變頻器FR-S500進(jìn)行基本的電機(jī)控制。三、知識(shí)講座

(一)三菱變頻器FR-S500概述

三菱變頻器全稱為“三菱交流變頻調(diào)速器”，主要用于三相異步交流電機(jī)，用于控制和調(diào)節(jié)電機(jī)速度。三菱變頻器目前在市場上主要被使用的有以下系列：FR-D700系列緊湊型多功能變頻器、FR-E700系列經(jīng)濟(jì)型高性能變頻器和FR-A740系列高性能矢量變頻器等，本項(xiàng)目主要介紹三菱FR-FR-S500系列變頻器。

1．FR-S500系列變頻器外形

FR-S500系列變頻器外形為簡單易用型，其外形圖如圖2-1-1所示。圖2-1-1三菱FR-S500外形圖

2.FR-S500系列變頻器功率范圍

0.4?kW～3.7?kW(三相380?V，F(xiàn)R-S540系列)。

0.2?kW～1.5?kW(單相220?V，F(xiàn)R-S520S系列)。

3.FR-S500系列變頻器特點(diǎn)

(1)自動(dòng)轉(zhuǎn)矩提升，實(shí)現(xiàn)6?Hz時(shí)150%轉(zhuǎn)矩輸出。

(2)數(shù)字式撥盤，設(shè)定簡單快捷。

(3)柔性PWM，實(shí)現(xiàn)更低噪音運(yùn)行。

(4)?15段速，PID，4?mA～20?mA輸入和漏、源型轉(zhuǎn)換等多項(xiàng)功能。

(5)可提供RS-485通信功能的機(jī)型FR-S520S-K-R(可通過電纜接FR-PU04面板)及FR-S540-K-CHR(可通過電纜接FR-PA02-02面板)。

(二)三菱變頻器FR-S500端子

三菱FR-S500系列變頻器標(biāo)準(zhǔn)接線圖如圖2-1-2所示。圖2-1-2三菱FR-S500變頻器標(biāo)準(zhǔn)接線圖

1.輸入、輸出端子規(guī)格說明

(1)主回路端子說明如表2-1-1所示。

(2)控制回路端子說明如表2-1-2所示。

2．主回路端子的使用方法

1)主電路電源端子的使用方法

(1)輸入電源通過斷路器連接至主電路電源端子L1、L2、L3，電源必須為工頻電源。為安全起見，輸入電源必須通過電磁接觸器及漏電斷電器或無熔絲斷路器與接頭相連。

(2)由于在變頻器輸入輸出布線和電機(jī)中存在分布電容，會(huì)有漏電電流產(chǎn)生，因此在變頻器的一次側(cè)要接入漏電保護(hù)裝置或者帶漏電保護(hù)的斷路器。

(3)為保護(hù)變頻器一次側(cè)接線，需要設(shè)置無熔絲斷路器(NFB)。NFB的選擇是根據(jù)變頻器電源側(cè)功率因素(電源電壓、輸出頻率、負(fù)荷變化)而定的，具體要根據(jù)電機(jī)容量的大小來確定。

2)變頻器輸出端子的使用方法

(1)變頻器輸出端子(U，V，W)按正確相序接至三相電機(jī)。

(2)輸入電源一定不能直接接到變頻器輸出端子(U，V，W)上，否則將損壞變頻器。圖2-1-3控制回路端子排列圖

3.控制回路端子使用方法

1)控制回路端子的排列

控制回路端子的排列如圖2-1-3所示。

(1)端子SD、SE及5是輸入輸出信號(hào)的公共端子，此公共端子不要接地。

(2)連接控制回路端子的導(dǎo)線要使用屏蔽線或雙絞線，而且要與主回路、強(qiáng)電回路分開布線。

(3)控制回路的輸入信號(hào)是微弱電流，通過接點(diǎn)輸入時(shí)，為防止接觸不良，使用2個(gè)以上微弱信號(hào)并采用接點(diǎn)并聯(lián)或雙生接點(diǎn)的方式。

2)輸入端子的使用方法

(1)運(yùn)行(啟動(dòng))和停止(STF，STR，STOP)。啟動(dòng)或停止電機(jī)時(shí)，首先把變頻器的輸入電源設(shè)為ON(輸入側(cè)有電磁接觸器時(shí)把電磁接觸器設(shè)為ON)，然后用正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)信號(hào)進(jìn)行電機(jī)的啟動(dòng)。電機(jī)的啟動(dòng)與停止有雙線式(STF，STR)和三線式(STF，STR，STOP)兩種接線方式，如圖2-1-4所示。圖2-1-4啟動(dòng)和停止的兩種接線方式

(2)頻率設(shè)定。模擬的頻率設(shè)定輸入信號(hào)可以是電壓信號(hào)和電流信號(hào)。頻率設(shè)定輸入信號(hào)與輸出頻率成比例，但是，在啟動(dòng)頻率較小的情況下，變頻器的輸出頻率為0?Hz。輸入信號(hào)即使超過DC5?V(或10?V，20mA)輸出也不會(huì)超過最大輸出頻率。

①電壓輸入(10，2，5)。用DC0?V～5?V(或DC0?V～10?V)在頻率設(shè)定輸入端子2和端子5之間輸入頻率設(shè)定輸入信號(hào)，端子2和端子5之間輸入5V(10V)時(shí)輸出頻率為最大。

用DC0?V～5?V運(yùn)行時(shí)，把Pr.73設(shè)定為“0”則為DC0?V～5?V輸入，如果使用變頻器內(nèi)置電源時(shí)，則使用端子10。用DC0?V～10?V運(yùn)行時(shí)，把Pr.73設(shè)定為“1”則為DC0?V～10?V輸入。如圖2-1-5所示。圖2-1-5電壓信號(hào)輸入方式②電流輸入。風(fēng)扇、泵等需要對(duì)壓力、溫度進(jìn)行一定的控制運(yùn)行時(shí)，把調(diào)節(jié)計(jì)的輸出信號(hào)DC4?mA～20?mA輸入到端子4和端子5之間可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行。用DC4?mA～20?mA信號(hào)運(yùn)行時(shí)，必須把信號(hào)AU到SD間短接。但在多段速信號(hào)輸入的狀態(tài)下，電流輸入無效。

③外部頻率選擇(REX，RH，RM，RL)。通過多段速選擇端子REX，RH，RM，RL和端子SD之間的短路組合，外部指令正轉(zhuǎn)啟動(dòng)信號(hào)最大可達(dá)15速，外部指令反轉(zhuǎn)啟動(dòng)信號(hào)最大可選擇7速。通過啟動(dòng)信號(hào)端子STF(STR)和端子SD之間短路可實(shí)現(xiàn)多段速運(yùn)行。④模擬輸出的調(diào)整(AM)。從端子AM-5可以輸出DC5?V的模擬信號(hào)。模擬輸出電平的校正可用操作面板或者參數(shù)單元(FR-PU04)操作。端子AM功能選擇可用Pr.54“AM端子功能選擇”進(jìn)行設(shè)定。端子AM與變頻器的控制回路不絕緣。請(qǐng)使用屏蔽線，線長不要超過30m。

⑤控制回路的公共端子(SD，5，SE)。端子SD，5，SE任一個(gè)都可作為輸入輸出端子的公共端。任一個(gè)公共端子之間都相互絕緣。端子SD是接點(diǎn)輸入端子(STF，STR，RH，RM，RL)的公共端子，端子5是頻率設(shè)定信號(hào)以及顯示表端子AM的公共端子。端子SE為集電極開路輸出端子(RUN)的公共端。為避免受到外部噪音的干擾，請(qǐng)用屏蔽線或雙絞線。(三)相關(guān)功能參數(shù)介紹

(四)面板操作方法

三菱變頻器FR-S500操作面板如圖2-1-6所示。圖2-1-6三菱變頻器FR-S500操作面板

1.頻率設(shè)定(設(shè)定運(yùn)行頻率在30Hz)

(1)接通電源時(shí)監(jiān)視器的顯示如圖2-1-7所示。圖2-1-7接通電源時(shí)監(jiān)視器的顯示

(2)按鍵，設(shè)定為PU操作模式，直到PU燈亮，如圖2-1-8所示。圖2-1-8PU操作模式的選擇

(3)用設(shè)定按鈕設(shè)定頻率，旋轉(zhuǎn)按鈕到30，如圖2-1-9所示。圖2-1-9頻率設(shè)定操作方法圖2-1-10設(shè)定頻率

(5)約閃爍3s后，顯示回到0.0(顯示器顯示)。按RUN鍵運(yùn)行，如圖2-1-11所示。圖2-1-11運(yùn)行操作方法

(6)改變?cè)O(shè)定頻率時(shí)，請(qǐng)進(jìn)行上述的(3)、(4)的操作。

(7)按鍵，停止，如圖2-1-12所示。圖2-1-12停止操作方法圖2-1-13進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定模式

(3)用旋轉(zhuǎn)鈕選擇參數(shù)號(hào)碼，如圖2-1-14所示。圖2-1-14參數(shù)的選擇

(4)按SET鍵讀出現(xiàn)在設(shè)定的參數(shù)值，如圖2-1-15。(例如，顯示設(shè)置為“5”。)圖2-1-15參數(shù)值的顯示

(5)撥動(dòng)旋轉(zhuǎn)按鈕變成期望值(設(shè)定值有“5”變成“10”)，如圖2-1-16所示。圖2-1-16參數(shù)值的重新設(shè)定(6)按SET鍵，參數(shù)設(shè)定完成，如圖2-1-17所示。圖2-1-17參數(shù)設(shè)定完成四、任務(wù)實(shí)施

(一)控制方案設(shè)計(jì)

1.正轉(zhuǎn)運(yùn)行基本電路

1)正轉(zhuǎn)運(yùn)行電路

正轉(zhuǎn)運(yùn)行電路圖如圖2-1-18所示。首先將正轉(zhuǎn)接線端STF和公共端SD連接起來，然后合上開關(guān)接通電源，電動(dòng)機(jī)則開始正轉(zhuǎn)運(yùn)行。如果要讓電機(jī)停止則只需按下操作面板上的停止/復(fù)位鍵，變頻器就會(huì)從設(shè)定頻率下降到0Hz。

2)參數(shù)設(shè)計(jì)

相關(guān)參數(shù)設(shè)定如下：

(1)?Pr.1設(shè)為60Hz，Pr.2設(shè)為0.5Hz。

(2)?Pr.13設(shè)為50Hz。

(3)?Pr.17設(shè)為1，方向?yàn)檎D(zhuǎn)。

如果電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和我們實(shí)際需要的方向相反，不必更換電動(dòng)機(jī)的接線，可以通過以下兩種方法來更正。

①將由SD端接至STF端的連線改接至STR端。

②將接至STF端的連線斷開，把Pr.17設(shè)為0來改變旋轉(zhuǎn)方向。圖2-1-18基本正轉(zhuǎn)控制電路

2.旋轉(zhuǎn)按鈕開關(guān)控制的正轉(zhuǎn)電路

1)旋轉(zhuǎn)按鈕開關(guān)控制的正轉(zhuǎn)運(yùn)行電路

旋轉(zhuǎn)按鈕開關(guān)控制的正轉(zhuǎn)運(yùn)行電路圖如圖2-1-19所示。在正轉(zhuǎn)接線端STF和公共端SD之間接入旋轉(zhuǎn)按鈕開關(guān)SA，并由它來控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停止。圖2-1-19旋轉(zhuǎn)開關(guān)控制的正轉(zhuǎn)電路

2)參數(shù)設(shè)計(jì)

相關(guān)參數(shù)設(shè)定如下：

(1)?Pr.1設(shè)為60Hz，Pr.2設(shè)為0.5Hz。

(2)?Pr.13設(shè)為50Hz。

(3)?Pr.79設(shè)為2，采用外部運(yùn)行模式，運(yùn)行頻率由端子2和端子5之間的調(diào)節(jié)器來調(diào)節(jié)，啟動(dòng)由外部信號(hào)STF和SD產(chǎn)生。

3.繼電器控制的正轉(zhuǎn)電路

1)繼電器控制的電路

繼電器控制的電路圖如圖2-1-20所示。由圖2-1-20可知，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與停止是由繼電器KA完成的。在接觸器KM未吸合前，繼電器KA是不能接通的，從而防止了先接通KA的誤動(dòng)作。而當(dāng)KA接通時(shí)，其常開觸頭使常閉按鈕SB1失去作用，從而保證了只有在電動(dòng)機(jī)先停機(jī)的情況下，才能使變頻器切斷電源。圖2-1-20繼電器控制的正轉(zhuǎn)電路

2)參數(shù)設(shè)計(jì)

相關(guān)參數(shù)設(shè)定如下：

(1)?Pr.1設(shè)為60Hz，Pr.2設(shè)為0.5Hz。

(2)?Pr.13設(shè)為50Hz。

(3)?Pr.79設(shè)為2，采用外部運(yùn)行模式，運(yùn)行頻率由端子2和端子5之間的調(diào)節(jié)器來調(diào)節(jié)，啟動(dòng)由外部信號(hào)STF和SD產(chǎn)生。

(二)實(shí)訓(xùn)設(shè)備及接線

1.所需的設(shè)備工具及材料

(1)工具為電工通用工具和通用型萬用表。

(2)所需主要設(shè)備如表2-1-4所示。

2.接線注意事項(xiàng)

(1)如果電源是單相交流電源，電源線接到L1、N端就可以了。電源線千萬不要接到U、V、W端上，否則將損壞變頻器。

(2)為了不影響信號(hào)傳輸，信號(hào)線和動(dòng)力線最好分開布線，至少分開10?cm以上。

(3)為了安全起見，輸入電源不要直接與變頻器連接，最好通過電磁接觸器及漏電斷電器或無熔絲斷路器與接頭相連。

(4)端子SD和端子5是公共端子，請(qǐng)不要接地。

(5)接線后，零碎線頭必須清除干凈，零碎線頭可能造成異常、失靈和故障，必須始終保持變頻器清潔。在控制臺(tái)上打孔時(shí)，請(qǐng)注意不要使碎片粉末等進(jìn)入變頻器中。

(6)長距離布線時(shí)，由于受到布線的寄生電容充電電流的影響，會(huì)使快速響應(yīng)電流限制功能降低，接于二次側(cè)的儀器誤動(dòng)作而產(chǎn)生故障。因此，請(qǐng)注意總接線長度。

(7)變頻器和電動(dòng)機(jī)間的接線距離較長時(shí)，特別是低頻率輸出情況下，會(huì)由于主電路電纜的電壓下降而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩下降。為使電壓下降在2%以內(nèi)，請(qǐng)選用適當(dāng)型號(hào)的電線接線。

(8)運(yùn)行以后，如需再次改變接線的操作，必須在電源切斷10min以上，用萬用表檢查電壓后進(jìn)行，因?yàn)樽冾l器斷電后一段時(shí)間內(nèi)，電容上仍然有危險(xiǎn)的高壓電存在。

(三)聯(lián)機(jī)調(diào)試

(1)合上電源，把萬用表調(diào)至交流750?V擋位，分別檢測(cè)L1、L2和L3端的電壓是否是380?V，并記錄到表2-1-5中。

(2)用萬用表測(cè)U、V、W端的電壓及電流，看變頻器輸出的電壓電流是否為電動(dòng)機(jī)所需的額定電壓、額定電流，并記錄到表2-1-5中。

(3)觀察電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的方向是否為所設(shè)定的方向，如果電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向與所設(shè)定的方向相反，則按控制方案中的方向進(jìn)行修改。

(四)實(shí)操結(jié)果分析

保持電源不變，通過操作面板改變變頻器的輸出頻率(從小到大，不要超過設(shè)定的上限頻率和下限頻率)，觀察電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，把變頻器調(diào)至顯示，分別查看在不同頻率下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、電壓、電流，記錄到表2-1-6中，分析所得數(shù)據(jù)并給出結(jié)論。五、能力測(cè)試

(1)設(shè)計(jì)一個(gè)控制電路，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)連續(xù)正轉(zhuǎn)和點(diǎn)動(dòng)，能通過變頻器控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停車。

(2)設(shè)計(jì)一個(gè)控制電路，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行電路，要求穩(wěn)定運(yùn)行頻率為35?Hz。六、考核及評(píng)價(jià)

考核標(biāo)準(zhǔn)如表2-1-7所示。

項(xiàng)目二正反轉(zhuǎn)運(yùn)行控制電路

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

熟練利用西門子MM440變頻器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)運(yùn)行。

二、工作任務(wù)

(1)掌握西門子MM440變頻器參數(shù)的正確設(shè)置方法。

(2)掌握西門子MM440變頻器輸入端子的操作控制方式。

(3)會(huì)利用西門子MM440變頻器實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)、平穩(wěn)啟動(dòng)運(yùn)行。三、知識(shí)講座

1．西門子參數(shù)簡介

西門子相關(guān)參數(shù)如表2-2-1、表2-2-2和表2-2-3所示。

2．變頻器的工廠設(shè)定

西門子MICROMASTER出廠時(shí)，不需要任何附加參數(shù)設(shè)置就可以運(yùn)行，在缺省值狀態(tài)下工作，變頻器缺省值設(shè)定必須與4極電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)相匹配，包括電動(dòng)機(jī)額定功率P0307、電動(dòng)機(jī)額定電壓P0304、電動(dòng)機(jī)額定電流P0305、電動(dòng)機(jī)額定頻率P0310，其他設(shè)置如下：

(1)通過數(shù)字量輸入的控制(ON/OFF1命令——接通正轉(zhuǎn)/停車命令1)(數(shù)字量輸入的預(yù)設(shè)值如表2-2-4所示)。

(2)通過模擬量輸入1的給定值P1000=2。

(3)異步電動(dòng)機(jī)P0300=1。

(4)自冷電動(dòng)機(jī)P0350=0。

(5)電動(dòng)機(jī)過載系數(shù)P0640=150%。

(6)最小頻率P1080=0Hz。

(7)最大頻率P1082=50Hz。

(8)斜坡上升時(shí)間P1120=10s。

(9)斜坡下降時(shí)間P1121=10s。

(10)線性V/f特性P1300=0。在其他外圍條件都具備后，在已接上電動(dòng)機(jī)和電源后，工廠設(shè)定可以完成以下功能：

(1)電動(dòng)機(jī)能啟動(dòng)和停車(通過帶外部開關(guān)的DIN1)。

(2)旋轉(zhuǎn)方向可以改變(通過帶外部開關(guān)的DIN2)。

(3)故障復(fù)位(通過帶外部開關(guān)的DIN3)。

(4)可以輸入頻率給定值(通過帶外部電位計(jì)的ADC1、ADC2的缺省設(shè)定：電壓輸入)。

(5)可以輸出頻率實(shí)際值(通過D/A變換器，D/A變換器輸出：電流輸出)。

3．?dāng)?shù)字輸入端口

西門子MM440變頻器有6個(gè)數(shù)字輸入端口(DIN1～DIN6)，即端口“5”、“6”、“7”、“8”、“16”、“17”，如圖2-2-1所示。

每個(gè)數(shù)字輸入端口有很多功能，可根據(jù)工程的實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置。參數(shù)P0701～P0706為數(shù)字輸入功能1至數(shù)字輸入功能6，每一個(gè)數(shù)字輸入功能設(shè)置參數(shù)值范圍均為0～99，具體如表2-2-5所示。圖2-2-1西門子MM440變頻器的端口四、任務(wù)實(shí)施

1．控制方案設(shè)計(jì)

1)電路圖設(shè)計(jì)

外部控制電路如圖2-2-2所示。圖2-2-2外部控制電路

2)參數(shù)設(shè)計(jì)

相關(guān)參數(shù)設(shè)定如下：

(1)變頻器恢復(fù)到工廠默認(rèn)值狀態(tài)。設(shè)定P0010=30和P0970=1，按下P鍵，開始復(fù)位，復(fù)位過程大約為3min。

(2)設(shè)定電動(dòng)機(jī)參數(shù)。電動(dòng)機(jī)選用YS系列電機(jī)，型號(hào)為YS8012，其額定參數(shù)如下：

額定功率：0.75kW；

額定電壓：380V；

額定電流：1.75A；

功率因數(shù)：0.82；

額定轉(zhuǎn)速：2800r/min；

額定頻率：50Hz；

額定轉(zhuǎn)矩：2.4N·m。(3)設(shè)定數(shù)字輸入端口參數(shù)，如表2-2-7所示。

2.實(shí)訓(xùn)設(shè)備及接線

所需的設(shè)備工具及材料為：

(1)工具為電工通用工具和通用型萬用表。

(2)所需主要設(shè)備如表2-2-8所示。

3.聯(lián)機(jī)調(diào)試

(1)按圖2-2-2所示連接電路，檢查電路正確無誤后，合上主電源開關(guān)QS。

(2)電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行。當(dāng)按下自鎖按鈕SB1時(shí)，變頻器數(shù)字端口“5”為ON，電動(dòng)機(jī)按P1120所設(shè)置的5?s斜坡上升時(shí)間正向啟動(dòng)，經(jīng)過5?s后穩(wěn)定運(yùn)行在1120r/min的轉(zhuǎn)速上，此轉(zhuǎn)速與P1040所設(shè)置的20Hz頻率對(duì)應(yīng)。松開按鈕SB1，變頻器數(shù)字端口“5”為OFF，電動(dòng)機(jī)按P1121所設(shè)置的5s斜坡下降時(shí)間停止運(yùn)行。

(3)電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)行。當(dāng)按下自鎖按鈕SB2時(shí)，變頻器數(shù)字端口“6”為ON，P1120所設(shè)置的5?s斜坡上升時(shí)間反向啟動(dòng)，經(jīng)過5s后穩(wěn)定運(yùn)行在1120r/min的轉(zhuǎn)速上，此轉(zhuǎn)速與P1040所設(shè)置的20Hz頻率對(duì)應(yīng)；松開按鈕SB2，變頻器數(shù)字端口“6”為OFF，電動(dòng)機(jī)按P1121所設(shè)置的5s斜坡下降時(shí)間停止運(yùn)行。

(4)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。更改P1040的值，按上述步驟操作就可以改變電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度。

(5)電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速測(cè)定。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中，實(shí)際速度會(huì)隨負(fù)載的變化略有變化，如果要測(cè)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際速度，可以利用激光測(cè)速儀或者轉(zhuǎn)速測(cè)試表直接測(cè)量電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速。五、能力測(cè)試

(1)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行控制，要求穩(wěn)定運(yùn)行頻率為40Hz，端口DIN3設(shè)為正轉(zhuǎn)控制。畫出變頻器的外部接線圖，并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、操作調(diào)試。

(2)利用變頻器外部端子實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)功能，電動(dòng)機(jī)加/減速時(shí)間為4?s，端口DIN3設(shè)為正轉(zhuǎn)控制，端口DIN4設(shè)為反轉(zhuǎn)控制，并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、操作調(diào)試。六、考核及評(píng)價(jià)

項(xiàng)目三外接兩地控制電路

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

熟練利用西門子MM440變頻器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的外接兩地控制運(yùn)行。

二、工作任務(wù)

(1)掌握西門子MM440變頻器參數(shù)的正確設(shè)置方法。

(2)掌握西門子MM440變頻器的模擬信號(hào)控制。

(3)掌握西門子MM440變頻器的運(yùn)行操作過程。三、知識(shí)講座

1．模擬輸入端(ADC)

西門子MM440變頻器有兩對(duì)模擬輸入端口AIN1+、AIN1-?和端口AIN2+、AIN2-，即端口3、4和端口10、11，如圖2-3-1所示。利用在I/O板上的兩個(gè)開關(guān)DIP1(1，2)和利用參數(shù)P0756可將設(shè)定選擇為電壓輸入為10V的模擬量輸入或電流輸入為20?mA的模擬量輸入，P0756的設(shè)定(模擬量輸入類型)必須同在I/O板上的開關(guān)DIP1(1，2)相匹配，并且雙極電壓輸入僅能用于模擬量輸入1(ADC1)。圖2-3-1模擬量輸入端子示意圖

2．參數(shù)P0756設(shè)定值

P0756?=?0，單極電壓輸入(0V～10V)。

P0756?=?1，單極電壓輸入帶監(jiān)控(0V～10V)。

P0756?=?2，單極電流輸入(0mA～20mA)。

P0756?=?3單極電流輸入帶監(jiān)控(0mA～20mA)。

P0756?=?4雙極電壓輸入(-10V～+10V)，僅用于ADC1。

MM440變頻器輸出端1、2提供了一個(gè)高精度的?+10?V直流穩(wěn)壓電源，如圖2-2-1所示。在電路中串接一個(gè)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電位器，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速電位器，輸入端口AIN1+?給定的模擬電壓發(fā)生改變，變頻器的輸出量緊跟給定量的變化，從而實(shí)現(xiàn)平滑無級(jí)調(diào)速。四、任務(wù)實(shí)施

1.控制方案設(shè)計(jì)

1)電路圖設(shè)計(jì)

外接兩地控制電路圖如圖2-3-2所示。圖2-3-2外接兩地控制電路圖

2)參數(shù)設(shè)計(jì)

相關(guān)參數(shù)設(shè)定如下：

(1)變頻器恢復(fù)到工廠默認(rèn)值狀態(tài)。設(shè)定P0010?=?30和P0970?=?1，按下P鍵，開始復(fù)位，復(fù)位過程大約為3min。

(2)設(shè)定電動(dòng)機(jī)參數(shù)。電動(dòng)機(jī)選用YS系列電機(jī)，型號(hào)為YS8012，其額定參數(shù)如下：

額定功率：0.75kW；

額定電壓：380V；

額定電流：1.75A；

功率因數(shù)：0.82；

額定轉(zhuǎn)速：2800r/min；

額定頻率：50Hz；

額定轉(zhuǎn)矩：2.4N·m。

電動(dòng)機(jī)參數(shù)設(shè)置同表2-2-2。電動(dòng)機(jī)參數(shù)設(shè)定完成后，設(shè)定P0010=0，使變頻器處于準(zhǔn)備運(yùn)行狀態(tài)。

(3)設(shè)定模擬輸入端參數(shù)，如表2-3-1所示。

表2-3-1模擬輸入端參數(shù)

2.實(shí)訓(xùn)設(shè)備及接線

所需的設(shè)備工具及材料為：

(1)工具為電工通用工具和通用型萬用表。

(2)所需主要設(shè)備如表2-3-2所示。表2-3-2主要設(shè)備

3.聯(lián)機(jī)調(diào)試

(1)按圖2-3-2所示連接電路，檢查電路正確無誤后，合上主電源開關(guān)QS。

(2)電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行。SB1、SB2和SB3、SB4分別為兩組正反轉(zhuǎn)控制按鈕，按下SB1或SB3都能使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，變頻器數(shù)字端子5為ON，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由外接電位器RP1來控制，模擬電壓信號(hào)在0?V～10?V之間變化，對(duì)應(yīng)的頻率在0?Hz～50?Hz之間變化，對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在0?r/min～2800?r/min之間變化。當(dāng)松開SB1或SB3時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。

(3)電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)行。當(dāng)按下自鎖按鈕SB2或SB4時(shí)，變頻器數(shù)字端子6為ON，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制同正轉(zhuǎn)一樣；當(dāng)松開SB2或SB4時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。五、能力測(cè)試

設(shè)計(jì)一電動(dòng)機(jī)外接三地控制運(yùn)行電路。

六、考核及評(píng)價(jià)

成績?cè)u(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表2-3-3所示。

項(xiàng)目四多段速控制電路

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

熟練利用三菱FR-S500變頻器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)多段速頻率控制。

二、工作任務(wù)

(1)掌握三菱變頻器FR-S500多段速頻率控制方法。

(2)掌握三菱變頻器FR-S500基本參數(shù)的設(shè)置方法。

(3)熟練掌握三菱變頻器FR-S500的運(yùn)行操作過程。三、知識(shí)講座

在生產(chǎn)過程中，根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，很多生產(chǎn)設(shè)備在不同的生產(chǎn)階段需要不同的運(yùn)行速度。為了實(shí)現(xiàn)這種控制，大多數(shù)變頻器都有多段速控制功能，其轉(zhuǎn)速擋位的切換是通過外接開關(guān)器件改變其輸入端的狀態(tài)組合來實(shí)現(xiàn)的。

三菱變頻器FR-S500外部端子RH、RM、RL是速度控制端子。通過這些端子的組合可以實(shí)現(xiàn)三段速、七段速控制。此外，對(duì)其他端子進(jìn)行重新定義，還可以實(shí)現(xiàn)十五段速的控制。多段速相關(guān)參數(shù)和設(shè)定分別如表2-4-1和表2-4-2所示。續(xù)表

1．三段速運(yùn)行

外部端子RH、RM、RL是變頻器的三速控制端，它們控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。通過編寫PLC程序控制輸出信號(hào)，再由PLC輸出信號(hào)分別控制變頻器RH、RM、RL端子或通過開關(guān)直接控制這三個(gè)速度控制端的單獨(dú)通斷，就能相應(yīng)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的高、中、低三速控制。三種速度的頻率分別由參數(shù)Pr.4、Pr.5和Pr.6設(shè)定。

2．七段速運(yùn)行

由于轉(zhuǎn)速擋位是按二進(jìn)制的順序排列的，可以通過控制變頻器三個(gè)速度端的通斷組合實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的七段速運(yùn)行。四至七段速頻率設(shè)定由參數(shù)Pr.24～Pr.27相應(yīng)地進(jìn)行設(shè)置，在前面三段速的基礎(chǔ)上再加四段速共組成七段速。七段速對(duì)應(yīng)的參數(shù)號(hào)和端子如表2-4-3所示，七段速的運(yùn)行圖如圖2-4-1所