变频器模块讲义

交流伺服系统的运行与维修 交流伺服系统的运行与维护 模块一 变频调速 第一章 概述 引入——变频空调 所谓的“变频空调”是与传统的“定频空调”相比较而产生的概念。众所周知，我国的电网电压为220伏、50赫兹，在这种条件下工作的空调称之为“定频空调”。由于供电频率不能改变，传统的定频空调的压缩机转速基本不变，依靠不断地“开、停”压缩机来调整室内温度，其一开一关之间容易造成室温忽冷忽热，并消耗较多电能。 而与之相对的变频空调由变频器改变压缩机供电频率，调节压缩机转速，依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的，室温波动小、电能消耗少，其舒适度得到较大提高。运用变频控制技术的变频空调，可根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式，使居室在短时间内迅速达到所需要的温度，并在低转速、低能消耗状态下以较小的温差波动，实现快速、节能和舒适控温的效果。 供电频率高，压缩机转速快，空调器制冷（热）量就大；而当供电频率较低时，空调器制冷（热）量就小，这就是所谓“变频”的原理。变频空调的核心是它的变频器，变频技术是20世纪80年代问世的高新技术，它通过对电流的转换来实现电动机运转频率的自动调节，把50Hz的固定电网频率改为30至130Hz的变化频率，使空调完成了一个新革命；同时，还使电源电压范围达到142V至270V，彻底解决了由于电源电压不稳造成空调机不能正常工作的难题。变频每次开始使用时，通常是让空调以最大功率、最大风速量进行制冷或制热，迅速接近所设定的温度。由于变频空调通过提高压缩机工作频率的方式增大了在低温时的制热能力，最大制热量可达到同品牌同级别定频空调器的1.5倍，低温下仍能保持良好的制冷效果。此外，一般的分体机只有四风速可供调节，而变频空调的室内风机自动运行时，转速会随压缩机的工作频率在12挡风速范围内变化，由于风机的转速与空调器的能力配合较为合理，实现了低噪音地宁静运行。在空调高功率运转时，迅速接近所设定的温度。这样不但温度稳定，还避免了压缩机频繁地开开停停所造成的对压缩机寿命的衰减，而且耗电量大大下降，实现了高效节能。 变频空调采用了比较先进的技术，启动时电压较小，可在低电压和低温条件下启动，这对于某些地区由于电压不稳或冬天室外温度较低而空调难以启动的情况有一定的改善作用。由于实现了压缩机的无级变速，它也可以适应更大面积的制热要求。不过，变频空调的价位通常较定频空调高出几百元。 变频技术的优点： 　　（1）制热速度快； 　　（2）较好的舒适性； 　　（3）启动时对电路没有大的电流冲击。 一、变频器的概念 变频器就是将固定频率的交流电变为频率连续可调的交流电的装置。 二、交流电动机调速原理： 众所周知，直流调速系统具有优良的静、动态指标，在很长的一段历史时期内，调速传动领域基本上被直流电动机调速系统所垄断。直流电动机虽有调速性能好的优势，当也有一些固有的难以克服的缺点。如机械式换向带来的弊端，使其事故率高，无法在大容量的调速领域中应用。交流电动机的优点是：其容量、电压、电流和转速的上限不像直流电动机那样受限制，且结构简单、造价低廉、坚固耐用、容易维护。因此，长期以来人们一直努力研究交流电动机的调速问题。 今年来，随着电力半导体器件、计算机技术的发展，交流电动机的速度控制产生了一场深刻的革命。以各种电力半导体器件构成的交流调压调速系统、变频调速系统正在取代着直流电动机调速系统。 由电动机学可知，异步电动机的同步转速，即旋转磁场的转速为 异步电动机的转速为： 由上式可知，要调节异步电动机的转速应从P、S、f三个分量入手，因此，异步电动机的调速方式分为三种，即变极调速、变转差率调速和变频调速。 （1）变极调速 笼型异步电动机可通过改变电动机绕组的接线方式，使电动机从一种极对数变为另一种极对数，从而实现异步电动机的有极调速。变极调速所需设备简单，价格低廉，工作也比较可靠。变极调速电动机的关键在于绕组设计，以最少的抽头和接线达到最好的电动机技术性能指标。 缺点：属有级调速，调速级数很少。只适用于特制的笼型异步电动机，这种电动机结构复杂，成本高。 （2）变转差率调速 对于绕线式异步电动机，可通过调节串联在绕组中的电阻值（调阻调速）、在转子电路中引入附加的转差电压（串级调速）、调整电动机定子电压（调压调速）以及采用电磁转差离合器（电磁离合器调速）改变气隙磁场等方法实现变转差率，从而对电动机进行无级调速，变转差率尽管效果不高，但在异步电动机技术中仍占有重要的地位。 缺点：随着s的增大，电动机的机械特性会变软，效率降低。 （3）变频调速 通过改变定子绕组供电频率来改变同步转速实现对异步电动机的调速，在调速过程中从高速到低速都可以保持有限的转差率，因而具有高效率、宽范围和高精度的调速性能。 在诸多交流调速中，变频调速的性能最好，变频调速电气传动调速范围大，静态稳定性好，运行效率高，调速范围广。 对于成品电机，其磁极对数已经确定，转差率s变化不大，则电机的转速n与电源频率成正比，因此改变输入电源的频率就可以改变电机的同步转速，进而达到异步电机调速的目的。 三相异步电动机的电磁特性 感应电动势E1 E1=4.44K1N1ƒ1Φm=U1+△U 式中: E1——定子绕组的感应电动势有效值 K1——定子绕组的绕组系数，K1<1 N1——定子每相绕组的匝数 ƒ1——定子绕组感应电动势的频率，即电源的频率 Φm——主磁通 可见：E1∝ƒ1Φm 将△U忽略，则E1≈U1∝ƒ1Φm 异步电动机工作时一般要求其转矩恒定，因此要在额定电压、额定频率以及额定磁通下进行设计。其主磁通Φm选在铁芯磁化曲线的接近饱和处，其值基本不变。如ƒ1下降，U1不变，则Φm上升进入磁化曲线的饱和区，引起工作电流大幅度增加，使电动机过热损坏。如ƒ1上升，U1不变，则Φm下降，将使工作电流下降。由于电流的下降，电动机的输出转矩不足。为了保持电动机的Φm不变，必须使U1与ƒ1的比值保持恒定，即U1/ƒ1 =常数 结论：为了保持在调速时电机的最大转矩不变，必须维持电机的磁通量恒定，因此定子的供电电压也要作相应的调节。变频器就是在调整频率的同时还要调整电压，故简称VVVF装置。通过电工理论分析可知，转矩与磁通量成正比，在转子参数值一定时，转矩与电源电压的平方成正比。 ⑴ 基频以下的恒磁通（转矩）变频调速 基频：指电动机的额定频率。在基频以下调速时，采用U/ƒ控制方式以保持主磁通Φm的恒定。且此过程中，TM恒定，电动机带动负载的能力不变，转速差△n基本不变，所以调速后的机械特性平行地移动，电动机的输出转矩不变，属于恒转矩调速。 当ƒ1较低时，电动机的带动负载能力会变小，可采用电压（转矩）补偿方法来提高电动机带动负载的能力，其机械特性曲线如下图虚线所示。 ⑵ 基频以上的弱磁（恒功率）变频调速 由于电动机不能超过额定电压运行，所以频率由额定值向上升高时，定子电压不可能随之升高，只能保持在额定值不变。这样必然会使Φm随着ƒ1的升高而下降，类似于直流电动机的弱磁调速。 由于TM∝（U1/ƒ1）2，保持U1恒定时，TM随着ƒ1的升高而下降，因此电动机的带负载能力减小；随着ƒ1的升高，Φm下降，电磁转矩T下降，而转速上升，属于近似恒功率调速。 三、变频器的分类 按原理分交-直-交型和交-交型 1.交-交变频器 单相交-交变频电路由两组反并联的晶闸管整流器构成。 当正组供电时，负载上获得正向电压；当反组供电时，负载上获得负向电压。如果在各组工作期间α角不变，则输出电压为矩形波交流电压，如图 (b)所示。改变正反组切换频率可以调节输出交流电的频率，而改变的α大小即可调节矩形波的幅值。 交-交变频器在结构上虽然只有一个环节，当所用器件多，总设备投资大，另外，交-交变频器的最大输出频率为30HZ,其应用受到限制。 •​ 由于交-直-交变频器中，把直流电逆变成交流电的环节比较容易控制，并且在电动机变频后的特性方面比其它方法具有明显的优势，所以通用变频器一般采用交－直－交变频器。 2.交-直-交变频器 交-直-交变频器又成间接变频器，它是先将工频交流电通过整流器变成直流电，再经逆变器将直流电变成频率和电压可调的交流电。根据储能方式的不同，分为电压型和电流型两种。 1）电压型变频器 在电压型变频器中，整流电路产生的直流电压，通过电容进行滤波后供给逆变电路，由于采用大电容滤波，身上输出电压波形比较平直，在理想情况下可看成一个内阻为零的电压源，逆变电路输出的电流为矩形波或阶梯波。 2）电流型变频器 当交-直-交变频器的中间直流环节采用大电感滤波时，直流电流波形比较平直，因而电源内阻较大，对负载来说基本杀还能是一个电流源，逆变电路输出的电流为矩形波。适用于频繁可逆运转的变频器和大容量的变频器中。 根据调压方式的不同，交直交变频器又分为脉幅调制和脉宽调制两种。 1）脉幅调制（PAM） 是一种改变电压源的电压幅值或电流源的电流幅值来控制输出的方式。 2）脉宽调制 PWM（Pulse width Modulation） 通过改变输出脉冲的占空比来控制输出电压的大小。目前使用最多的是占空比按正弦规律变化的正弦波脉宽调制方式，即SPWM方式。如图所示： 按电压的等级分 低压变频器：220V~460V，一般为中小容量。 高压大容量变频器： 电压等级有3 kV 、6 kV 、10 kV。 类型有高-低-高型和直接高压型。 按用途分 专用型：为具体应用而设计，使用面窄、价格低、操作简单。 通用型：用于机械传动调速，功能齐全、性能好、价格贵。 按变频器的控制方式分类 1．压频比控制变频器 （ U/f ） U/f控制即压频比控制，它的基本特点是对变频器输出的电压和频率同时进行控制，通过保持U/f恒定使电动机获得所需的转矩特性。这种方法控制电路成本低，多用于精度要求不高的通用变频器。 U／f控制原理 由公式 U1 ≈ E1∝f1ΦM 可知若U1没有变化，则E1也可认为基本不变。如果这时从额定频率fN向下调节频率，必将使ΦM增加，即f1↓→ΦM↑。 由于额定工作时电动机的磁通已接近饱和，ΦM增加将会使电动机的铁心出现深度饱和，这将使励磁电流急剧升高，导致定子电流和定子铁心损耗急剧增加，使电动机工作不正常。可见，在变频调速时单纯调节频率是行不通的。为了达到下调频率时，磁通ΦM不变，必须让 常数，即 常数 2．转差频率控制变频器 （SF） 转差频率控制，变频器通过电动机、速度传感构成速度反馈闭环调速系统。变频器的输出频率由电动机的实际转速与转差频率之和来设定，从而在达到调速控制的同时也使输出转矩得到控制。 3．矢量控制 （VC） VC的基本思想就是将异步电动机的定子电流分解为产生磁场的电流分量（励磁电流）和与其相垂直的产生转矩的直流分量，并分别加以控制。 四、变频器的应用 变频调速是目前最理想、最有发展前途的调速方式之一，在运输业、石油化工、家用电器、造纸、纺织、军事等领域得到了广泛的应用。如超导磁悬浮列车、高速铁路、电动汽车、变频空调、变频洗衣机、变频微波炉、军事通信、导航、雷达、宇航设备的小型化电源等。 变频器的应用主要在以下几个方面： （1）变频器在自动化系统中的应用 化纤工业中的卷绕、拉伸、计量、导丝；玻璃工业中的平板玻璃退火炉、玻璃窑搅拌、拉边机、制瓶机；电弧炉自动加料、配料系统等。 （2）变频器在节能中的应用 风机、泵类负载采用变频调速后，节电率可以达到20%～60% （3）变频器在机械设备控制中的应用 （4）变频器在数控机床中的应用 （5）变频器在电梯控制中的应用 第二章 变频器的工作原理 一、工作原理 交-直-交变频器的主电路框图如图所示。主电路包括三个组成部分：整流电路、中间电路和逆变电路。 交－直－交变频器的主电路图 中间环节的制动电路： 二、 SPWM控制技术原理 我们期望通用变频器的输出电压波形是纯粹的正弦波形，但就目前技术而言，还不能制造功率大、体积小、输出波形如同正弦波发生器那样 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的可变频变压的逆变器。目前技术很容易实现的一种方法是：逆变器的输出波形是一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形，这些波型与正弦波等效。 等效的原则是每一区间的面积相等。如果把一个正弦半波分作n等份（图中n等于12，实际n要大得多），然后把每一等份的正弦曲线与横轴所包围的面积都用一个与此面积相等的矩形脉冲来代替，脉冲幅值不变，宽度为δt，各脉冲的中点与正弦波每一等份的中点重合。这样，有n个等幅不等宽的矩形脉冲组成的波形就与正弦波的正半周等效，称为SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation ——正弦波脉冲宽度调制）波形。同样，正弦波的负半周也可以用同样的方法与一系列负脉冲等效。这种正、负半周分别用正、负半周等效的SPWM波形称为单极式SPWM波形。 虽然SPWM电压波形与正弦波相差甚远，但由于变频器的负载是电感性负载电动机，而流过电感的电流是不能突变的，当把调制频率为几kHz的SPWM电压波形加到电动机时，其电流波形就是比较好的正弦波了。 第三章 变频器系统选择 一、变频器的原理框图与接线端子 二、接线端子 1.主电路端子 2.控制电路端子 三、变频器的频率参数及预置 一）各种基本频率参数 1. 给定频率 用户根据生产工艺的需求所设定的变频器的输出频率。设置的方法有两种：一种是通过变频器的操作面板来输入频率的数字量50；另一种是从控制接线端子上用外部给定（电压或电流）信号进行调节，最常见的形式就是通过外接电位器来完成。 2. 输出频率 输出频率即变频器实际输出的频率。 3．基准频率 基准频率也叫基本频率，一般以电动机的额定频率作为基准频率的设定值。 基准电压是指输出频率到达基准频率时变频器的输出电压，基准电压通常取电动机的额定电压。 4. 上限频率和下限频率 上限频率和下限频率是指变频器输出的最高、最低频率。根据拖动系统所带的负载不同，有时要对电动机的最高、最低转速给予限制，以报纸拖动系统的安全和产品的质量，另外，由操作面板的误操作引起的频率过高和过低，设置上限频率和下限频率可起到保护作用。当变频器的给定频率高于上限频率或是低于下限频率时，变频器的输出频率将被限制在上限或下限频率。 5. 跳跃频率 跳跃频率也叫回避频率，是指不允许变频器连续输出的频率。由于生产机械运转时的振动是和转速有关系的，当电动机调到某一转速时，机械振动的频率和它的固有频率一致时就会发生谐振，此时对机械设备的损害是非常大的。 二）变频器的其他频率参数 1. 点动频率 2. 载波频率(PWM频率) 3. 起动频率 4. 直流制动起始频率 5. 多档转速频率 四、变频器的运行功能及预置 1. 加速时间 指工作频率从0Hz升至基本频率fb所需要的时间，给定加速时间的基本原则是在电动机的起动电流不超过允许值的前提下，尽量地缩短加速时间。 2. 加速模式 根据各种负载的不同要求，给出了各种不同的加速曲线(模式)供用户选择。常见的曲线有线性方式、S形方式和半S形方式等。 3. 减速时间 输出频率从基本频率fb减至0Hz所需的时间，减速时间的给定方法同加速时间一样，其值的大小主要考虑系统的惯性。 4. 减速模式 减速模式设置与加速模式相似，也有线性和S形、半S形等几种方式。 5. 多功能端子 多功能端子的功能由用户可根据需要通过功能代码进行设置，以节省变频器控制端子的数量。 6. 程序控制 也称简易PLC控制。对于一个需要多挡速操作的拖动系统来说，多挡速的选择可用外部控制来切换 ，也可依靠变频器内部定时器来自动执行。 五、优化特性功能及预置 1. 节能功能 很多变频器都提供了自动节能功能，只需用户选择“用”，变频器就可自动搜寻最佳工作点，以达到节能的目的。 2. PID控制功能 给定信号与反馈信号相比较的偏差值，经过P、I、D调节，变频器通过改变输出频率，迅速、准确地消除拖动系统的偏差，回复到给定值。 3．自动电压调整 当遇到输入电压降低时，变频器会适当提高其输出电压，以保证电动机的带负载能力不变。 4．瞬间停电再起动 是在发生瞬时停电又复电时，使变频器仍然能够根据原定的工作条件自动进入运行状态 。 5. 电动机参数的自动调整 很多变频器都提供了电动机参数的自动调整功能，对电动机的参数进行测试。 6. 变频器和工频电源的切换 六、变频器的保护功能及预置 1．过电流保护 过电流是指变频器的输出电流的峰值超出了变频器的容许值。由于逆变器的过载能力很差，大多数变频器的过载能力都只有150％，允许迟续时间为1min。因此变频器的过电流保护，就显得尤为重要。 2．电动机过载保护 当变频器的输出电流大于过载保护电流，在超过时限后过载电流仍然存在，则变频器将跳闸，停止输出。 3. 过电压保护 电动机处于再生制动状态，若减速时间设置得太短，或是由于电源系统的浪涌电压都可以引起的过电压。对于电源过电压的情况， 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 ：电源电压的上限一般不能超过电源电压的10％。如果超过该值，变频器将会跳闸。 4. 欠电压保护和瞬间停电的处理 当电网电压过低时，会引起变频器中间直流电路的电压下降，从而使变频器的输出电压过低并造成电动机输出转矩不足和过热现象。欠电压保护的作用就是在变频器的直流中间电路出现欠电压时，使变频器停止输出。 七、变频器的选择 1.变频调速系统的主电路及电器选择 变频调速系统的主电路是指从交流电源到负载之间的电路 。 断路器 1. 断路器的功能 1) 隔离作用; 2) 保护作用 2. 断路器的选择 低压断路器的额定电流IQN应选： IQN ≥ （1.3 ～1.4）IN 式中 IN —— 变频器的额定电流。 在电动机要求实现工频和变频的切换控制的电路中，断路器应按电动机在工频下的起动电流来进行选择： IQN ≥ 2.5 IMN 式中 IMN —— 电动机的额定电流。 电磁接触器 电磁接触器的功能是在变频器出现故障时切断主电源，并防止掉电及故障后的再起动。 1) 输入侧接触器的选择 IKN ≥IN 2) 输出侧接触器的选择 IKN ≥ 1.1 IMN 3）工频接触器的选择 工频接触器的选择应考虑到电动机在工频下的起动情况，其触点电流通常 可按电动机的额定电流再加大一个挡次来选择。 输入交流电抗器 输入交流电抗器可抑制变频器输入电流的高次谐波，明显改善功率因数。输入交流电抗器为另购件，在以下情况下应考虑接入交流电抗器：①变频器所用之处的电源容量与变频器容量之比为10﹕1以上；② 同一电源上接有晶闸管变流器负载或在电源端带有开关控制调整功率因数的电容器；③ 三相电源的电压不平衡度较大（≥3%）；④变频器的输入电流中含有许多高次谐波成分，这些高次谐波电流都是无功电流，使变频调速系统的功率因数降低到0.75以下⑤变频器的功率＞30kW。 无线电噪声滤波器 滤波器就是用来削弱这些较高频率的谐波电流，以防止变频器对其他设备的干扰。滤波器主要由滤波电抗器和电容器组成 。 a) 输入侧滤波器 b) 输出侧滤波器 c) 滤波电抗器的结构 制动电阻及制动单元 制动电阻及制动单元的功能是当电动机因频率下降或重物下降(如起重机械)而处于再生制动状态时，避免在直流回路中产生过高的泵生电压。 1. 制动电阻RB的选择 1）电阻值大小的选择 RB=UDH/2IMN～UDH/IMN 式中 UDH ——直流回路电压的允许上限值(V)，在我国，UDH≈600V。 2) 电阻的功率PB 式中 γ —— 修正系数。 2. 制动单元VB 一般情况下，只需根据变频器的容量进行配置即可。 直流电抗器 直流电抗器除了提高功率因数外，还可削弱在电源刚接通瞬间的冲击电流。如果同时配用交流电抗器和直流电抗器，则可将变频调速系统的功率因数提高至0.95以上。 2.变频器系统的控制电路 变频器控制电路的主要组成 为变频器的主电路提供通断控制信号的电路，称为控制电路。其主要任务是完成对逆变器开关器件的开关控制和提供多种保护功能。控制方式有模拟控制和数字控制两种。目前已广泛采用了以微处理器为核心的全数字控制技术，采用尽可能简单的硬件电路，主要靠软件完成各种控制功能，以充分发挥微处理器计算能力强和软件控制灵活性高的特点。 正转控制电路 正、反转控制 三位旋钮开关控制正、反转电路 正、反转控制 变频与工频切换的控制电路 第四章 西门子MM420变频器应用 一、MM420变频器原理框图 模拟量输入回路可以另行组态，用以提供一个附加的数字输入端子（DIN4）。 二、操作面板 缺省的电源频率值可以用BOP下的DIP开关加以改变； DIP开关2： OFF 位置：欧洲地区缺省值（50HZ 功率单位：KW） ON 位置：北美地区缺省值（60HZ 功率单位：HP） DIP开关1：不供用户使用 显示/按钮 功能 功能的说明 状态显示 LCD显示变频器当前的设定值 起动变频器 按此键起动变频器。缺省值运行时此键是被封锁的。为了使此键的操作有效，应设定P0700 = 1。 停止变频器 停止变频器键 OFF1：按此键，变频器将按选定的斜坡下降速率减速停车.缺省值运行时此键被封锁；为了允许此键操作，应设定P0700 = 1。 OFF2：按此键两次（或一次，但时间较长）电动机将在惯性作用下自由停车。此功能总是“使能”的。 改变电动机的转动方向 改变电动机的转动方向键 按此键可以改变电动机的转动方向。电动机的反向用负号（－） 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示或用闪烁的小数点表示。缺省值运行时此键是被封锁的，为了使此键的操作有效，应设定 P0700 = 1。 电动机点动 电动机点动键 在变频器无输出的情况下按此键，将使电动机起动，并按预设定的点动频率运行。释放此键时，变频器停车。如果变频器/电动机正在运行，按此键将不起作用。 功能 功能键——此键用于浏览辅助信息。 变频器运行过程中，在显示任何一个参数时按下此键并保持不动2 秒钟，将显示以下参数值（在变频器运行中，从任何一个参数开始）： 1. 直流回路电压（用d 表示– 单位：V） 2. 输出电流（A） 3. 输出频率（Hz） 4. 输出电压（用 o 表示 – 单位：V）。 5. 由P0005 选定的数值（如果P0005 选择显示上述参数中的任何一个（3，4，或 5），这里将不再显示）。 连续多次按下此键，将轮流显示以上参数。 跳转功能 在显示任何一个参数（rXXXX 或PXXXX）时短时间按下此键，将立即跳转到r0000,如果需要的话，您可以接着修改其它的参数。跳转到 r0000 后，按此键将返回原来的显示点。 访问参数 按此键即可访问参数。 增加数值 按此键即可增加面板上显示的参数数值。 减少数值 按此键即可减少面板上显示的参数数值。 用BOP基本操作面板更改参数的数值 三、变频器的快速调试 快速调试流程图 将变频器恢复为工厂的缺省设定值 为了把变频器的全部参数恢复为工厂的缺省设定值，应按照下面的数值设定参数。 1.​ 设定P0010=30 2.​ 设定P0970=1 四、MM420变频器的使用 1.​ 频率设定值 （P1000） 标准的设定值：端子3/4（AIN+/AIN-, 0~10V, 相当于0~50/60Hz） 可选的其他设定值;参看P1000 2.​ 命令源（P0700） 电动机起动 标准的设定值： 端子5（DIN1, 低电平） 其他可选的设定值; 参看P0700~P0704 电动机停车 电动机停车有几种方式 标准的设定值： OFF1端子5 (DIN1, 低电平) OFF2 用BOP上的OFF（停车）按钮控制时，按下OFF按钮（持续2秒钟）或按2次OFF（停车）按钮即可。 OFF3 缺省设置时不激活 其他可选的设定值; 参看P0700~P0704 电动机反向 标准的设定值： 端子66（DIN2, 高电平） 其他可选的设定值; 参看P0700~P0704 3.​ 停车和制动功能 1）​ OFF1 提示： ​ ON命令和后继的OFF1命令必须来自同一信号源 ​ 如果ON/OFF1的数字输入命令不止由由一个端子输入，那么只有最后一个设置的数字输入（例如DIN3）才是有效地。 ​ OFF1可以同时具有直流注入制动或复合制动 2）​ OFF2 这一命令使得电动机在惯性作用下滑行，最后停车 提示; OFF2可以有一个或几个信号源。 3)​ OFF3 使电动机快速的减速停车。 在设置了OFF3的情况下，为启动电动机，二进制输入端必须闭合。如果OFF3为高电平，电动机才能启动并用OFF2或OFF3方式停车。 如果OFF3为低电平电动机是不能启动的。 4）​ 直流注入制动 5）​ 复合制动 4.控制方式(P13 00) MM420变频器的所有控制方式都是基于V/F控制特性。 线性V/F控制，P1300=0 五、系统参数 用BOP可以设定和修改系统参数，使变频器具有期望特性，如斜坡频率，最小或是最大频率等。选择的参数号和设定的参数值可以通过LCD显示。 rxxxx表示只读参数，pxxxx表示设置的参数。 1.​ 访问级 变频器的参数有4个用户访问级，即标准访问级、扩展访问级、专家访问级和维修级。访问的等级由参数P0003来决定。对于大多数应用对象，只要访问标准级（P0003=1）和扩展级（P0003=2）就足够了。 2.​ 参数表（简略形式） 列表中有关信息含义是： Default: 设备出厂时的设置值 Level: 用户访问等级 DS： 变频器的状态，表明变频器的这一参数在什么时候可以进行修改 C: 调试时 U: 运行时 T: 运行准备就绪时 QC: 快速调试 Q：该参数在快速调试状态可以进行修改 N：该参数在快速调试状态不可以进行修改 常用的参数 参数号 参数名称 Default Level DS QC r0000 驱动装置只读参数的显示值 - 2 - - P0003 用户参数访问级 1 1 CUT - P0004 参数过滤器 0 1 CUT - P0010 调试用的参数过滤器 0 1 CT N P3950 访问隐含的参数 0 4 CUT - 快速调试 参数号 参数名称 Default Level DS QC P0100 适用于欧洲/北美 0 1 C Q P3900 结束快速调试 0 1 C Q 参数复位 参数号 参数名称 Default Level DS QC P0970 恢复为工厂设置值 0 1 C - 变频器（P0004=2） 参数号 参数名称 Default Level DS QC r0206 变频器额定功率 - 2 - - r0207 变频器额定电流 - 2 - - r0208 变频器额定电压 - 2 - - P0210 电源电压 230 3 CT - P1800 脉宽调制频率 4 2 CUT - 电动机数据（P0004=3） 参数号 参数名称 Default Level DS QC P0300[1] 选择电动机类型 1 2 C Q P0304[1] 电动机额定电压 230 1 C Q P0305[1] 电动机额定电流 3.25 1 C Q P0307[1] 电动机额定功率 0.75 1 C Q P0308[1] 电动机额定功率因数 0.000 2 C Q P0309[1] 电动机额定效率 0.0 2 C Q P0310[1] 电动机额定频率 50.00 1 C Q P0311[1] 电动机额定速度 0 1 C Q P0313[1] 电动机的极对数 - 3 - - 命令和数字I/O（P0004=7） 参数号 参数名称 Default Level DS QC P0700[1] 选择命令源 2 1 CT Q P0701[1] 选择数字输入1的功能 1 2 CT - P0702[1] 选择数字输入2的功能 12 2 CT - P0307[1] 选择数字输入3的功能 9 2 CT - P0308[1] 选择数字输入4的功能 0 2 CT - P0719[1] 选择命令和频率设定值 0 3 CT - P1055[1] BI:使能正向点动 0.0 3 CT - P1056[1] BI:使能反向点动 0.0 3 CT - 设定值通道和斜坡函数发生器（P0004=10） 参数号 参数名称 Default Level DS QC P1000[1] 选择频率设定值 2 1 CT Q P1001 固定频率1 0.00 2 CUT - P1002 固定频率2 5.00 2 CUT - P1003 固定频率3 10.00 2 CUT - P1004 固定频率4 15.00 2 CUT - P1005 固定频率5 20.00 2 CUT - P1006 固定频率6 25.00 2 CUT - P1007 固定频率7 30.00 2 CUT - P1040[1] BOP的设定值 5.00 2 CUT - P1058 正向点动频率 5.00 2 CUT - P1059 反向点动频率 5.00 2 CUT - P1080 最小频率 0.00 1 CUT Q P1082 最大频率 50.00 1 CUT Q P1091 跳转频率1 0.00 3 CUT - P1092 跳转频率2 0.00 3 CUT - P1093 跳转频率3 0.00 3 CUT - P1094 跳转频率4 0.00 3 CUT - P1120[1] 斜坡上升时间 10.00 1 CUT Q P1121[1] 斜坡下降时间 10.00 1 CUT Q 驱动装置的特点（P0004=12） 参数号 参数名称 Default Level DS QC P0005 选择需要显示的参量 21 2 CUT - P0006 显示方式 2 3 CUT - P1232 直流制动电流 100 2 CUT - P1233 直流制动时间 0 2 CUT - 通讯（P0004=20） 参数号 参数名称 Default Level DS QC P2000 基准频率 21 2 CUT - P2001 基准电压 2 3 CUT - P2002 基准电流 100 2 CUT - PI控制器（P0004=22） 参数号 参数名称 Default Level DS QC P2200 BI:使能PID控制器 0:0 2 CT - P2201 固定的PID设定值1 0.00 2 CUT - P2202 固定的PID设定值2 10.00 2 CUT - P2203 固定的PID设定值3 20.00 2 CUT - P2204 固定的PID设定值4 30.00 2 CUT - P2205 固定的PID设定值5 40.00 2 CUT - P2206 固定的PID设定值6 50.00 2 CUT - P2207 固定的PID设定值7 60.00 2 CUT - P2240 PID-MOP的设定值 10.00 2 CUT - P2280 PID的比例增益系数 3.00 2 CUT - P2285 PID的积分时间 0.00 2 CUT - 六、MM420变频器的系统参数简介 P0003 用户访问级 最小值0；最大值4；缺省值1；访问级1级 可以设定的值： 0：用户设定的参数表-参照P0013的说明1：标准级 2：扩展级3：专家级4：维修级 P0004 参数过滤器 最小值0；最大值22；缺省值0；访问级1级 筛选参数，这样可以方便的进行调试 举例：P0004=22,只能看到PID参数 可以设定的值： 0：全部参数 2：变频器参数3：电动机参数4：维修级等等。 P0010 调试参数过滤器 访问级1级 设定值： 0 准备 1快速调试 2变频器 29下载 30工厂缺省设定值 P0700 选择命令源 访问级1级 设定值: 0 工厂缺省设置 1 BOP面板设置 2 由端子排输入 P0701 数字输入1的功能 访问级2级 设定值: 0 禁止数字输入 1 ON/OFF1（接通正转/停车命令1） 2 ON reverse/OFF1（接通反转/停车命令1） 3 OFF2(停车命令2)-按惯性自由停车 4 OFF3（停车命令3）-按斜坡函数曲线快速降速停车 9 故障确认 10 正向点动 11 反向点动 12 反转 13 MOP升速 14 MOP降速 15 固定频率设定值（直接选择） 16固定频率设定值（直接选择+ON命令） 17固定频率设定值（二进制编码的十进制数选择+ON命令） 21 远程控制 25直流注入制动 P0702 数字输入2的功能 设定值: 同上 P0703 数字输入3的功能 设定值: 同上 P0704 数字输入4的功能 设定值: 同上 P1000 频率设定值的选择 0 无主设定值 1 MOP设定值 2 模拟设定值 3 固定频率 。。。。。。。。 P1001 固定频率1 访问级2级 定义固定频率1的设定值，有3种选择固定频率的方法： 1.​ 直接选择(P0701-P0703=15) 在这种操作方式下，一个数字输入选择一个固定频率，如果有几个固定频率输入同时被激活，选定的频率是他们的总和。例如：FF1+FF2+FF3 2.​ 直接选择+ON命令(P0701-P0703=16) 选择固定频率时，既有选定的固有频率，又带有ON命令，把他们组合在一起。在这种操作方式下，一个数字输入选择一个固定频率，如果有几个固定频率输入同时被激活，选定的频率是他们的总和。例如：FF1+FF2+FF3 3.​ 二进制编码选择+ON命令(P0701-P0703=17) 使用这种方法最多可选择7个固定频率，各个固定频率的数值根据下表选择。举例: DIN3 DIN2 DIN1 OFF 不激活 不激活 不激活 P1001 FF1 不激活 不激活 激活 P1002 FF2 不激活 激活 不激活 P1003 FF3 不激活 激活 激活 P1004 FF4 激活 不激活 不激活 P1005 FF5 激活 不激活 激活 P1006 FF6 激活 激活 不激活 P1007 FF7 激活 激活 激活 P1002 固定频率2 访问级2级 定义固定频率2的设定值， P1003 固定频率3 访问级2级 定义固定频率3的设定值 P1004 固定频率4 访问级2级 定义固定频率4的设定值 P1005 固定频率5 访问级2级 定义固定频率5的设定值 P1006 固定频率6 访问级2级 定义固定频率6的设定值 P1007 固定频率7 访问级2级 定义固定频率7的设定值 项目1 龙门刨床工作台变频调速控制系统设计、安装与调试 教学目标： 1．熟悉MM420通用变频器的结构及工作原理。 2．掌握MM420通用变频器多档转速控制功能的实现。 3．会使用PLC对系统进行控制。 实验设备和器材： 1．西门子PLC 226CN主机，1台； 2．三相异步电动机，1台； 3．MM420通用变频器，1台。 4．导线，若干； 工作台变频调速系统控制要求： 先起动风机，然后再接通MM420变频器电源。SB5为风机起动按钮，SB4为风机停止按钮；SB3为变频器电源起动按钮，SB2为变频器电源停止按钮。变频器主电路通电后，变频器方可开始运行，实现多档频率输出，使电动机带动机床工作台在多档转速下运行。B2012工作台运行速度示意图如图5-1所示。当按下起动按钮SB1时，变频器输出三相电源的频率由0Hz→15Hz（0→t1），工作台前进启动； t1→t2段为工作台慢速切入；当压下行程开关SQ2时，工作台前进加速，频率由15Hz→50Hz（t2→t3）； t3→t4段为工作台高速前进；当压下行程开关SQ3时，工作台前进减速，频率由50Hz→15Hz（t4→t5）；当压下行程开关SQ4时，工作台反接制动并后退加速，频率由15Hz→-70Hz（t5→t6→t7）； t7→t8段为工作台高速后退；当后退压下行程开关SQ2时，工作台后退减速，频率由-70Hz→-25Hz（t8→t9）；当压下行程开关SQ1时，工作台制动停止，频率由-25Hz→0Hz（t9→t10）。 根据上述控制要求，在图5-1中按时间顺序为： 1．0—t2段：变频器预置的频率为15Hz，转换信号为SB1。 2．t2—t4段：变频器预置的频率为50Hz，转换信号为SQ2。 3．t4—t5段：变频器预置的频率为15Hz，转换信号为SQ3。 4．t 5—t8段：变频器预置的频率为-70Hz，转换信号为SQ4。 5．t 8—t9段：变频器预置的频率为-25Hz，转换信号为SQ2。 6．t 9—t10段：变频器为直流制动，转换信号为SQ1（X6）。 任务实施： 一、绘制PLC、变频器与电动机的控制电路图 1.PLC输入/输出端子分配表 2.电路图 二、设计并调试PLC程序 三、MM420通用变频器参数设置 注意：首先恢复工厂缺省值，再进行参数设定。 四、系统调试 连接好电路，对系统进行联机调试 五、实训报告要求 1．归纳整理本项目的全部资料，包括画出电路图、I/O接线图、梯形图、填写参数设置表。 2． 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 实验过程步骤及观察结果。 3．小结本次实验的体会与收获。 项目2 PLC控制电动机实现工频与变频的切换运行 一、工频-变频切换的应用 应用场合：1.投入运行后就不允许停机的设备 如果由变频器拖动，则变频器一旦出现跳闸停机，应马上将电动机切换到工频电源。 2.应用变频器拖动是为了节能的负载 如果变频器达到满载输出时就失去了节能的作用，这时也应将变频器切换到工频运行。 二、控制要求 1.PLC控制电动机可以在工频方式下运行； 2.电机也可以在变频方式下运行。为了实现先接通变频器至电动机，再接通主电源至变频器，需利用定时器进行延时控制； 3. 在变频运行过程中，一旦变频器出现故障，通过RL1C、RL1B端子之间的触点由PLC控制输出声光报警信号，切除变频器电源，使变频器停止运行，同时启动定时器，延时时间到，自动切换到工频下运行。 接触器KM1用于将电源接至变频器的输入端； KM2用于将变频器的输出接至电动机； KM3用于将工频电源直接接到电动机；热继电器FR用于工频运行时的过载保护。要求KM2和KM3绝对不能同时接通，必须有可靠的联锁保护。变频器由电位器RP 进行频率设定；用KA1动合触点控制正转运行；由RL1C、RL1B输出报警信号。PLC侧SA2为工频-变频切换开关，SA2旋至I0.0时，电动机为工频运行；SA2旋至I0.1时，电动机为变频运行。SB1、SB2为工频/变频运行时的起动/停止开关；SB3、SB4为变频器运行/停止开关. 根据系统控制要求，设定输入输出信号，其输入/ 输出地址分配如下表所示。 输入地址分配 输出地址分配 I0.0 工频运行方式 Q0.0 接通主电源至变频器KM1 I0.1 变频运行方式 Q0.1 接通变频器电源至电动机KM2 I0.2 工频/变频启动SB1 Q0.2 接通主电源至电动机KM3 I0.3 工频/变频停止SB2 Q0.3 变频器启动KA1 I0.4 变频器运行启动SB3 Q0.4 灯光报警HL I0.5 变频器运行停止SB4 Q0.5 声音报警HA I0.6 热保护FR I0.7 系统异常 三、任务实施： 1.根据控制要求画出plc与变频器的接线图 2.按照绘制的接线图进行接线 3.编写PLC程序 4.设置变频器参数 5.进行系统调试