变频器的安装调试与维护ppt课件.pptVIP

第四章三菱变频器的安装 维护与调试4 1三菱FR E500系列变频器4 1 1变频器的接线和操作面板 详见P162图8 4 1 主电路接线 1 输入端 三相电源经断路器或交流接触器接变频器的输入端子L1 L2 L3 或R S T 接线时不管电源相序 注意 变频器的启 停 应由控制电路操作 不允许由主电路操控 否则电容充电电流过大会损坏变频器 2 输出端 U V W接电动机 根据电机转向再调整相序 1 3 接地端子 不许使用其它设备的接地线 应与其它设备共一点接地 接地电阻 10 4 直流电抗器 改善功率因数 接线端子 或P 与P15 外部制动电阻接线端子 或P 与PR2控制电路接线 P163表8 2 1 外接频率给定端 模拟量输入 电压信号输入 由外接1K 电位器设定 接10 2 5端子 端子10是变频器提供的DC 5V 端子5是0V 端子2信号端电流信号输入 DC4 20mA 接4 5端子 输入必须使用屏蔽线端子5 是模拟量输入公共端 2 2 开关量输入端 PC 变频器输出的直流24V 24V 0 1A STF 正转控制端 ON为正转 OFF为停止 STR 反转控制端 ON为反转 OFF为停止 RH RM RL 多段速度选择端 通过三个端子的信号组合 MRS 输出停止端RES 复位控制端SD 开关量输入公共端3 故障信号输出端 由端子A B C组成 继电器触点输出 A C为常开触点 B C为常闭触点 AC220V0 3A DC30V0 3A 3 4 运行状态输出信号 晶体管输出 以集电极开路方式输出各种监控信号 容许负荷为DC24V 0 1A 运行状态信号 RUN为变频器正在运行 SU为频率到达 OL为过负载报警 IPF为瞬时停电 FU为频率检测 SE 输出公共端注意 A 以上三个红色说明的公共端不能相互连接 更不能接地 B 集电极开路输出 有输出时晶体管导通 输出为低电平 无输出时晶体管截止 输出为高电平 必须外接負載 4 5 脉冲输出端 FM可接频率表 作频率测量用6 模拟量输出端 AM可接0 10V电压表 作监测用7 PU通信接口 采用RS 485通信方式 最大传送距离500m 3 操作面板及键盘 如P132图7 4 操作面板上分显示屏和键盘两大部分1 LED显示屏 用于显示给定频率 运行电压 电流等参数 显示屏右边有参数单位指示及状态指示 发光二极管指示 2 各键盘功能 P133 3 键盘控制过程 详细参阅P169实验二 5 4 1 2变频器的功能结构及设置功能码 表示各功能的代码 结构如P134表7 1所列变频器运行时需设定基本参数和功能参数 详细P206 基本参数 包括基本频率 上下限频率 加减速时间 转矩补偿 电子热保护等功能参数 如操作模式的选择 PID调节功能设置等1 频率设定 1 给定频率设定的方式分两类 数字量给定 面板键盘给定 通信接口给定 PLC 计算机 模拟量给定 电压信号输入UG 由外接电位器给定 电流信号输入IG 4 20mA 6 基本频率 指给定信号UG 或IG 从0 最大值所对应的最小 最大频率 频率起点坐标预置 由功能码Pr 902 UG输入 Pr 903 IG输入 设置 终点坐标预置 由Pr 904 Pr 905设置 2 上 下限频率设定 上 下限频率 生产机械所要求的最高 最低转速相对应的频率 可通过功能码Pr 1设定上限频率 Pr 2设定下限频率 如 UG 0 5V 对应的基本频率0 50HZ 而设定的上限频率fH 40HZ 当UG 4V以后 频率达到40HZ就不再增加 7 3 回避频率 也称跳变频率 设定 为了防止机械系统的实际振荡频率与固有频率相等 机械发生共振 设置回避频率 使系统跳过共振发生的频率点预置可通过功能码Pr 31 Pr 32 Pr 33 Pr 34 Pr 35 Pr 36 设定最多三个回避频率区域 见P136图7 72 启动 加減速 制动功能的设定1 启动功能的设定 启动频率 fs 为了便于启动静摩擦转矩较大的负载 需设定启动频率 用功能码Pr 13fs 0 60HZ设定 2 加 減速功能的设定 A 加速时间 从生产率考虑 希望加速时间越短越好 8 但加速时间过短 频率上升过快 易产生 过流 另外 有些负载 如电梯 加速度过大 人体感觉不好 加速时间由功能码Pr 7设定 t0 0 3600s或t0 0 360s 设定的基本原则 在启动电流不超过最大允许电流的条件下 尽量缩短加速时间 B 减速时间 从生产率考虑 希望减速时间越短越好 但减速时间过短 电机处于动力制动 将电能反馈到直流电路 使直流电压过压 减速时间由功能码Pr 8设定 t0 0 3600s或t0 0 360s 设定的基本原则 在直流电压不超过最大允许值的条件下 尽量缩短减速时间 9 C 加 减速方式 由功能码Pr 29设定 有以下三种 P138 Pr 29 0线性方式 频率与时间呈线性关系Pr 29 1S型A 在开始 结束阶段 加 减速较缓慢Pr 29 2S型B 在f1 f2频率之间 具有S型升降速曲线 加 减速较缓慢 可防止货物的倒塌 3 直流制动 DC制动 直流制动 变频器向电动机输出直流电的制动方式 采用的方法 逆变电路中某些桥臂短时间连续导通 向电动机输出直流电 旋转的转子切割这个静止磁场 产生制动转矩 电机将动能转换成电能消耗于转子回路中 10 DC制动应用的场合 用于准确停车控制 用于制动在启动前电动机由外因引起的不规则自由旋转 如风机在停机时 有时因自然风的对流而反转 这时启动 会造成过流故障 直流制动的设置 A 动作频率fDB Pr 10 fDB 0 120HZ 要求制动时间越短 动作频率fDB应越高 B 制动电压UDB Pr 12 UDB 0 增益为30 电源电压 负载惯性越大 UDB应越大 C 制动时间tDB Pr 11 tDB 0 10S 施加tDB制动时间的长短 主要看负载是否有 爬行 现象 11 3 PID调节功能的预置 基本PID控制框图 P139 图中 XT目标 给定 信号 XF为反馈信号 XG为控制信号1 PID调节功能简介 比例环节 P XG KP XT XF 式中 静差 XT XF KP为比例增益KP 静差 KP太大 系统容易产生振荡积分环节 积分环节能使控制信号XG的变化与静差对时间的积分成正比 积分环节能有效地消除静差 防止系统产生振荡 但积分时间太长 动态性能变差 12 微分环节 D 使控制信号XG的变化与偏差的微分成正比 根据偏差变化的趋势 提前给出调节信号 从而缩短了调节过程的时间 2 PID调节功能设定 PID动作选择 Pr 128有三种功能 0 PID功能无效 1 PID负反馈 是指电动机的转速与被控量XF变化趋势相反 如在恒压控制中 压力 流量Q 电动机的转速 以利于节能 2 PID正反馈 如空调制冷时 温度越高 要求电动机的转速越高 13 目标值的给定 当变频器设定为PID运行方式 目标值已不再是电压值 而是以百分数在显示屏显示 动态响应过程由PID参数决定 原来设定的加 减速时间不再起作用 PID参数设定 比例增益KP Pr 1290 1 1000 9999无效积分时间常数TI Pr 1300 1 3600S 9999无效微分时间常数 d Pr 1340 01 10 00S 9999无效模拟调试 在参数设定前 可用手动模拟方式对PID进行初步调试 详见P141 14 KP 系统易产生振荡 这时应加大积分时间常数 直至系统不振荡 对一般闭环系统 采用PI调节即可 4 过电流保护功能的设定 当电动机负载电流峰值超过变频器的电流允许值ISET时 变频器自动降低工作频率 使电流下降 当电流低于设定值ISET时 工作频率再恢复 处理的原则是尽量不跳闸 为此配置了防止跳闸的自处理功能 也称防止失速功能 为防止失速 需设置3个参数 P142 15 该功能不能用于起重机 电梯等负载 因为电动机转矩降低会造成失控 5 电子热保护功能的预置 电子热保护是虚拟的热继电器 是对电动机进行过载保护 热保护曲线 图7 21 的特点 1 具有反时限 即动作时间与电流成反比 2 动作时间与运行的频率成正比 在低速时电机的冷却效果变差 温升增高 因此在相同过载电流下 动作时间减小 热保护功能的预置 Pr 9 I 0 500A一般以电动机额定电流值设定 16 6操作模式的选择Pr 79 操作P173 1 PU操作模式 是指启动信号和频率设定均用变频器操作面板的键盘操作 P175实验三 2 外部操作模式 用外部频率设定电位器和外部启动信号进行操作 操作面板只起显示作用 P180实验四 3 组合操作模式1 启动信号由外部输入 运行频率由操作面板的键盘设定 P183实验五 4 组合操作模式2 启动信号由操作面板的键盘设定 运行频率用外部频率设定电位器调节 5 程序运行模式 按设定程序运行 运行时间用Pr 200设定 6 切换模式 在运行状态下 进行PU与外部操作的切换 17 4 2变频器的安装 调试 与维修4 2 1变频器的安装 P145 4 2 2变频器的调试 重点 1 通电前的检查 1 绝缘电阻测量 为防止高压进入控制电路 应将主电路所有端子短路 用500V兆欧表测量其对地的绝缘电阻应 5M 控制电路各端子之间 用10K电阻档检查 绝缘电阻 1M 2 短路测量 用低电阻档检查主电路 控制电路各端子之间有否短路 2 变频器的空载试验 变频器接电动机 电动机不带负载 18 接通电源 用变频器面板上键盘设定频率 5HZ 进行正反向试运行 注意转向 声音 温度 气味 如无异常 逐渐升频到额定值试运行 3 变频器的负载试验 电动机带负载 由轻载到满载 1 低速运行试验 包括电动机的启动和停机 2 高速运行试验 包括电动机的启动 运行和停机 启动试验 A启动是否困难 是否要增大U f补偿量或启动频率 B启动时是否过流 是否要增大加速时间 C启动是否平稳 振动 是否要设定回避频率 19 运行试验 运行1小时以上 A带载能力 电流是否超过额定电流 电子热保护是否动作 B发热考验 过热保护是否动作 停机试验 A减速过电压 增大减速时间或增加制动电阻和制动单元B停机状态 停机时是否有 爬行 或反转 风机 是否要设置直流制动功能 4 2 3变频器的维护 P149 151 1 日常检查与维护2 定期检查 20 4 2 4变频器常见故障诊断与维修 重点 保护功能一旦动作 变频器停止输出 电动机自由停车 显示器会自动从运行模式转到报警模式 将显示报警信息 用字符显示 和故障名称 用文字显示 1过电流 加速时过电流 故障原因 输出端U V W相间或对地短路过电流 加速时间设定过小或负载较大 过电流设置一般为150 额定电流 减速时过电流 减速时间设定过小 恒速时过电流 机械故障 变频器容量小 21 2 过电压 加速时过电压 检测直流侧电压 三相电源电压不正常减速时过电压 减速时间设定过小 制动电阻过大3 直流欠电压 三相电源缺相 整流二极管或滤波电容损坏 4 变频器过热 冷却风扇故障 清洗过滤网 逆变器主控元件损坏 机械卡死或负载太重5 电动机过载 电子热保护设定值欠小 电动机缺相运行 电动机匝间 绕组间 相间短路 机械卡死或负载太重 22 4 2 5变频器的电磁干扰与对策由于变频器工作在高频开关状态 会引起电网电压 电流波形的畸变 产生电磁干扰 EMI 电磁干扰 电磁噪声 其所造成的电磁污染 与水污染 空气污染成为人类社会的三大污染源 各种干扰信号频率 传播路径 对设备产生的影响都不同1 干扰的频率范围 谐波 通常指50次以下的高频分量 频率为2 3KHZ