变频器实验指导书.doc

变频器实验指导书 注 意 事 项在实验前，学生须仔细阅读和理解本书的各项内容，以确保正确使用变频器实验板，顺利完成实验的各项任务。不正确的使用，将造成系统不正常运行或引起事故，如设备损坏、火灾、人身伤害甚至伤亡事故等。1变频器实验板电路均已调试完毕，不能自行拆装、更改变频器内部以及实验板连接线、控制选件及电动机。2不能对变频器内部零件进行耐压测试，这些半导体零件易受高电压损坏。3变频器接地端子务必正确接地。4变频器必须安装好前盖才能接通电源，通电后不能取下前盖，否则可能发生触电事故；不能在送电中实施接、配线。5变频器运行时不可以切离电动机，否则会造成变频器过电流跳闸，甚至变频器主电路烧毁。6变频器接通电源时，即使处于停止状态，其端子上仍带电，不能接触。否则可能发生触电事故。7变频器关闭电源后，在充电指示灯熄灭前，其端子上仍带电，不能接触。否则可能发生触电事故。8不能采用接通和断开主电路电源的方法来控制变频器的运行和停止。否则可能引起事故。9若变频器设置了自动重起功能，当发生跳闸停止情况时，按跳闸原因会自动实现再起动，此过程中不能靠近电动机及所拖动的机械，以免危险。10变频器可以很容易地实现由低频到高频的运行，务必确定电动机及其拖动机械的工作频率范围。目 录注意事项 4第一章 变频器的硬件及其说明6第一节 变频器铭牌及基本功能 6 第二节 变频器外接端子说明 10 第三节 操作面板及功能应用 13 小 结21 第二章 变频器的软件说明22第一节 功能参数码22 第二节 功能参数码说明33 小 结58 第三章 基本功能实验 59实验一 台安变频器熟悉实验 59实验二 台安变频器的频率设定方法 64实验三 外端子控制变频器运行的运行模式 67实验四 加/减速时间、加/减速曲线、回避频率、段速频率的设定与运行 70实验五 频率增益、频率偏置功能的测定 76实验六 U/f曲线设定及测定 80实验七 变频器的点动控制功能、直流制动功能、瞬停再起功能测84实验八 多功能输入端子功能测定 87实验九 多功能输出端子功能测定及显示屏显示模式和内容的设定 92第四章 安装调试实训 95实训一 变频器运行控制 95实训二 工频-变频切换运行98实训三 升降速端子在供水中的应用 101实训四 变频器正反转运行的PLC控制104实训五 变频器的多段速运行的PLC控制 107实训六 变频器工频/变频运行切换的PLC控制113 第一章 变频器的硬件及其说明本章主要介绍台安科技有限公司制造的N2系列变频器硬件的相关知识：（1）变频器的铭牌及其相关数据。（2）N2系列变频器的基本功能。（3）N2系列变频器的外端子名称及功能。（4）N2系列变频器操作面板的相关知识。第一节 变频器铭牌及基本功能变频器的产品说明书中给出了详细的系列规格参数、型号命名方法、硬件说明、软件说明等等，这些可作为变频器的选型参考。变频器的铭牌中包括变频器的型号、输入电压及频率、输出电压及频率范围、输出功率、输出电流等等，如图1-1所示为实验电路板上变频器的铭牌。图1-1 变频器的铭牌N2系列变频器型号的命名方法为： N2 2 01 M 3产品 电源电压 马力数 外型构造 电源种类 序号 2：200V 01：1马力 M：标准型 空白：单相/三相共用4：440V 1：单相 3：三相N2-201-M型变频器适用于0.75KW电动机,额定电流为4.5A,额定容量为1.7KVA，最大输入电压值为（200240）V10,频率(单相或三相)为50Hz5,最大输出电压为200240V(三相),输出频率范围为0400Hz,允许瞬间停电时间为1.0秒。N2系列变频器由微处理器控制，大功率开关器件是IGBT。其基本功能见表1-1。表1-1 变频器基本功能项目N2系列控制方式正弦波脉宽调制频 率 控 制频率范围0.1400Hz频率精度数字量：0.01 模拟量0.4频率设定量分辨度数字量：0.01模拟量0.06 Hz/60 Hz输出频率分辨度0.01 Hz频率设定方式由键盘设定：直接以键设定或键盘上旋钮（VR）设定由外部信号设定：1由外端子模拟信号设定； 2由多功能端子数字信号设定上/下限频率0.00400.00Hz起动频率0.1010.00Hz基本频率50.00400.00Hz三段回避频率0.1400.00Hz一般控制载波频率112K Hz加减速控制2段加减速时间及2段S曲线设定U/f曲线可编程曲线1条,固定曲线18条转矩控制可设定转矩补偿标准值节能运行控制手动控制多功能模拟输出有4种功能多功能输入有16种功能，32种选择多功能输出有6种功能，12种选择其他功能 电压自动控制功能(AVR)、转差补偿功能、设置减速停止或自然停止功能、自动复位再起动功能、制动频率/电压/时间可由参数个别设定功能、设置速度追踪方式或一般方式起动功能、“3线”运行控制功能运行运行操作键盘控制：运行键/停止键、正转/反转键外端子控制：正转/反转/停止控制、报警复位控制、点动运行、段速运行、频率上升/频率下降（UP/DOWN）指令等等运行状态信号多功能输出接点输出：运行中、频率到达、频率检出、过转矩检出等多功能模拟输出接点输出：输出频率、设定频率、输出电压、直流电压故障接点输出：故障发生后可设置故障接点是否动作显示LED显示器可显示：频率/转速/线速度/直流电压/输出电压/输出电流/变频器参数/故障记录/程序版本状态指示灯充电、运行显示（见操作面板说明）通讯控制1可以R232或R485控制2可以作1对1控制或1对多控制3可以设置通讯速度、奇偶校验等。保 护 功 能 过载保护电子电路保护电机及变频器(曲线可设定)振动防止电流检测保护熔断器保护熔断器动作后电动机停止过电压保护200V级:直流电压427V；400V级：直流电压854V欠电压保护200V级：直流电压200V；400V级：直流电压400V瞬间停电再起动瞬停后可以速度追踪方式再起动防止失速加速/减速/运行中防止失速输出端短路电子线路保护接地故障电子线路保护其他功能散热片过热保护、过转矩检测、故障接点控制、反转限制、开机后直接起动及故障复位限制、参数锁定环境使用场所不受阳光直射，没有腐蚀气体或液体、可燃气体、油溅、粉尘、铁屑、放射性物质温度-1040湿度095%相对湿度（不结露）振动05G以下第二节 变频器外接端子说明实验用的变频器外接端子如图1-2所示。图1-2 N2系列变频器的外接端子一、主电路端子说明1L1、L2、L3端子变频器的主电路电源输入端子，它通过断路器接到三相电源。实验使用的变频器既可接单相电源，使用L1、L2端子，又可以接三相电源，使用L1、L2、L3端子。2T1、T2、T3端子变频器的主电路输出端子，接三相电动机。变频器在使用时，主电路电源输入端子与输出端子一定不要弄错，否则会造成变频器的损坏。3P、R端子制动电阻连接端子（容量在10HP以下的变频器有此端子）。当负载惯性较大或减速时间较短，致使变频器容易过压跳闸时使用。4P、N端子制动单元连接端子（容量在10HP以上的变频器有此端子）。变频主电路中间直流电路电压的输出端可连接外部制动单元电源，其中P接正电压，N接负电压。需要特别指出的是：变频器如不接制动单元，P、N端子应保持开路状态，切不可将两端短路，否则将会造成变频器损坏。二、控制电路端子说明N2系列变频器控制电路端子共有15个，可以用1、2、3、15标识，具体的端子符号和端子功能说明见表1-2所示。另外还需说明的是，N2系列变频器外端子3、4、5、6、7、8、9、12、13、14、15被统称为端子台（TM2）。表1- 2 控制回路端子说明端子符号功能说明1TRIP RELAY故障接点输出端子接点额定容量：250VAC/A（30VDC/A）23FWD运行控制端子FWD正转 REV反转4REV5COM端子3、4、5、6、7、8、9的公共点6SP1多功能输入端子7SP28SP39RESET故障复位端子10SYN-负接点多功能输出端子端子容量：35VDC/50mA11SYN+正接点12+-+5V频率旋钮（VR）电源端子13模拟量输入正接点模拟频率信号输入端子14模拟量公共点模拟信号共同点15FM+模拟量输出正接点多功能模拟输出端子第三节 操作面板及功能应用N2系列变频器操作面板的外形如图1-3所示，主要由键盘操作键、LED显示屏、LED指示灯、键盘频率设置旋钮等组成。在N2系列变频器产品说明中，称操作面板界面为CON1，称通信界面为CON2。图1-3 操作面板的外形一、操作面板及显示说明1 键盘操作键说明FREQ.SET 键盘频率设置旋钮VR功能说明： 运行/停止键和正转/反转键当变频器的运行由键盘控制（F010设为0）时，按运行/停止键，变频器开始运行；若需要转向控制，可以按正转/反转键；再按运行/停止键，变频器停止运行。当变频器的运行由外端子控制（F010设为1）时，正转/反转键及运行键失效，停止键是否有效可由F048设置。 转换/功能键按此键可以进行监视模式和编程模式的转换。当显示器显示频率、转速、线速度、电压、电流等运行数据（由F047 、F051设定)时属于监视模式下，按一次键，显示的物理量改变一个，依次顺序下去。当再按一次键，显示器显示功能码F000时，变频器处于编程模式，可以输入程序。 数据增键和数据减键修改数据时，控制数据增加和减小。按一下，数据增加或减小一个单位；持续按键，数据持续增加或减小。 位移/复位键修改数据时，控制数据位移动；报警复位时使用。 数据读出/写入键监视模式下修改数据时，按此键确认修改的数据值；变频器处于编程模式，显示功能码F000时，按此键可以读出该功能码下的参数码，此时可以进行参数码修改，再按此键写入（确认）参数码。 键盘频率设置旋钮VR当F011设为1时，频率由此旋钮设定。2LED指示灯说明 SEQ 灯：运行指令由外端子控制时（即F010设为1），灯亮。 FRQ 灯：频率指令由键盘旋钮或外端子设定时（即F011设为1、2、3），灯亮。 FWD 灯：转向设为正转，灯会动作（停机中闪烁，运行后一直亮着）。 REV 灯：转向设为反转，灯会动作（停机中闪烁，运行后一直亮着）。 Hz/RPM 灯：LED数码显示屏显示频率/转速时，灯亮。 FUN 灯：LED数码显示屏显示功能码时，灯亮；显示功能码下数据时，灯会闪烁。 VOLT 灯：LED数码显示屏显示电压时，灯亮。 AMP 灯：LED数码显示屏显示电流时，灯亮。 3LED数码显示屏显示的数据说明 LED数码显示屏显示四位数，这些数据可分为三大类： 运行数据的显示变频器接通电源，显示器会先闪烁目前电源电压（由F030设定)，几秒后，或运行信号投入后，显示器显示各种运行数据，如频率、转速、线速度、电压、电流等（由F047 、F051设定)。此时属于监视模式下。 功能码及其参数码的显示按DSP键，进行模式转换 ，使变频器处于编程模式时，显示器显示功能码F000,；再按READ键（数据读出键），可显示对应功能码下的参数码，详细功能码及参数码见“功能参数表”。 指示数据的显示显示故障类型、特殊情况、按键操作错误等信息，故障指示信息详细说明见表1-3、特殊情况信息详细说明见表1-4、按键操作错误信息详细说明见表1-5。表1-3 故障指示说明无法手动复位的故障显示内容故障原因对策CPF程序异常外部电磁干扰吸收干扰EPREEPROM异常EEPROM故障更换EEPROM-OV-停机中过电压检测线路故障变频器送修-LV-停机中电压过低1.检测线路故障2.电源电压过低3.保险丝烧断1.变频器送修2.检查电源电压是否正常 3.更换保险丝-OH-停机中变频器过热1.检测线路故障2. 环境过热、通风不良1.变频器送修2.改善通风环境可手动复位无法自动复位的故障OC停机中过电流1.检测线路故障2.信号线接触不良变频器送修OL1电动机过载1.负载太大; 2.U/f曲线设定不当;3.F069和 F070设定不当1.加大电动机容量2.设定适当U/f曲线3.设定适当F069和 F070 值OL2变频器过载1.负载太大2.U/f曲线设定不当1.加大变频器容量2.设定适当U/f曲线OL3过转矩1.负载太大2.U/f曲线设定不当; 3.F078和 F079设定不当1.加大变频器容量2.设定适当U/f曲线3.设定适当F078和 F079 值可手动复位及自动复位的故障OC-S起动瞬间过电流1.电动机绕组与外壳短路; 2.电动机接线与大地短路等等1.检修电动机2.检修电动机的配线3.检修并更换坏器件OC-A加速时过电流1.加速时间设定太短2.U/f曲线设定不当3.电动机容量与变频器容量不符1.设定较长的加速时间; 2.设定适当的U/f曲线;3.更换与电动机容量相符的变频器OC-C定速中过电流1.负载瞬间变化2.电源瞬间变化1.加大变频器的容量2.设定适当U/f曲线OC-d减速时过电流减速时间设定太短设定较长的减速时间OC-b制动中过电流制动频率、制动电压、制动时间设定值太高调低制动频率、制动电压、制动时间OV-c运行中/减速中电压过高1.减速时间设定太短2.负载的惯性较大3.电源电压变化过大1.设定较长的减速时间; 2.F048设为XXX0;3.外加制动电阻或制动单元; 4.电源输入侧加电抗器5.加大变频器容量LV-C运行中电压过低电源电压过低、电源电压变化过大1.改善电源品质;2.调高F031; 3. 加速时间设长; 4.加大变频器容量; 5.电源输入侧加电抗器OH-C运行中散热片过热1.负载太大2.过热环境3.通风不良1.检查负载是否异常2.加大变频器容量3.改善通风环境表1-4 特殊情况说明显示内容说明STP0零速停止中1. F011=0或3时， F007=0且设定频率0.1Hz；2. F011=1或2时， F007 （F006/100），设定频率1或段速运行时，按键、键；2企图修改F124；3运行中企图修改运行中不可修改的参数。1F011=0时，可按键、键修改频率；2F124不可修改；3停机后才可修改。Err2参数设定错误1F007在F065F068或F066F068或F067F068的范围内；2F006F007；3F070F075；4F028F0271修改F007或F065、F066、 F067、 F068；2F006F007；3F070F075；4F028F027Err3参数设定错误1F005=18时U/f曲线太陡；2模拟频率信号太陡。重新设定Err4参数设定错误F005=18时U/f曲线设定不当F037F0390.1HzF041F040F038Err5通讯中，修改参数失败通讯中，修改参数失败通讯前设定好Err6通讯失败通讯失败检查硬件及配线、检查F101及F102。Err7参数设定错误1企图修改F000或F096；2电压、电流检测线路异常。变频器送修二、键盘操作键基本操作说明1监视模式下面以频率修改为例说明基本操作，变频器在停机中按图1-4操作；变频器在运行中按图1-5操作。图1-4 变频器在停机中频率修改操作图1-5 变频器在运行中频率修改操作2编程模式变频器编程序的基本操作步骤如下： 按FUN键，使变频器处于编程模式，此时LED数码显示屏显示F000。 按键、键、键，找出需要的功能码。 按READ键，读出该功能码中原有的参数码。 通过键、键、F00804：频率检出fout0Hz，且频率指令等于0Hz，打开运行指令，变频器以F007运行。六、多功能输出接点控制F008 频率达到输出设定值=0400HZF009 频率输出检测范围=030HZF061 多功能输出端子功能 00 运行中 01 频率到达（运行频率到达设定频率） 02 任意频率一致fout= F008F009 03 频率检出 fout F00804 频率检出 fout F00805 过转矩检出(参考F078 F079说明)06-11 将上述00-05常开接点改为常闭接点输出说明：变频器外端子10,11的控制命令。1F061选择为00：变频器运行时，对应的外端子输出ON信号。2F061选择为01：变频器运行频率到达设定频率（由F011设定）时，对应的外端子输出ON信号。3F061选择为02：变频器运行频率在设定频率区间（由F008F009设定）时，对应的外端子输出ON信号。4F061选择为03：变频器运行频率大于设定频率（由F008设定）时，对应的外端子输出ON信号。5F061选择为04：变频器运行频率小于设定频率（由F008设定）时，对应的外端子输出ON信号。七、运行控制F010 0 运行指令由键盘设定 1 运行指令由外端子设定说明：1运行指令由键盘控制（F010=1）时，外端子运行控制无效；运行指令由外端子控制（F010=1）时，键盘运行控制也无效，但有特例-可由F048设定STOP键是否有效。当F048=XX0X，键盘STOP键有效；当F048=XX1X，键盘STOP键无效。2F010=1时，参考F031 、F032以及F034 、F035参数说明以确保人员及设备安全。八、频率控制F011 0 频率指令由F025设定 1 频率指令由键盘旋钮VR设定 2 频率指令由外端子的旋钮或模拟信号设定3 频率指令由外端子上升/下降端子设定说明：1. F011=0时，频率可以由F025设定；也可以当显示屏显示频率时，直接设定