ATV31-施耐德变频器培训手册.ppt

ATV31培训 目录 1 功能性能概述2 编程 参数设置 应用功能配置 第一部分 功能性能概述 1 产品版本 带散热器的产品成套装置IP55驱动组件 无外壳 便于客户自己成柜 ATV31H0 18a15kW ATV31H A0 18a15kW ATV31C0 18a4kW ATV31K0 18a15kW 用于客户自己安装的场合可与Vario GV2 按钮 指示灯 电位器等组合 1 电压和功率等级 功率电压范围扩展与电机功率一一对应覆盖全世界范围的电压电流等级提供600V等级 Commercialreferences 1 DIMENSIONS ATV31比ATV28小 平均体积减少25 提供用于替换ATV28的机械安装器件 DimensionsH DimensionsC DimensionsK 1 选件 远程控制面板用于配置 参数调整和控制允许存储和下载4套参数可在IP65柜体上安装 提供3米电缆可接变频器上RJ45连接器与ATV28 ATV58 和ATS48的远程控制面板不兼容 贴有ATV31的标志客户设置的安全参数进入安全密码比远程面板背后的拨动开关有更高的优先级 StandardMMI ATV31 ATV31 4位显示 远程控制面板后视图 连接器 菜单进入权限设置开关 1 选件 制动电阻 existingoffer IP00无热保护 适于低功率等级IP30带热保护 适于整个功率范围IP23带热继保护 需单独订购 适于11和15kW230V进线和马达电抗器 existingoffer 进线电抗器 减少电源质量不高或不平衡带来的影响 减小谐波电流 特别是在低阻抗的电网中电抗引起的压降在3 5 之间电机电抗器 限制由于IGBT高速开关引起的dV dt减少漏电流减少电机的过电压当电缆长度超过100米 对屏蔽电缆为50米 时应使用电抗器多电机并联的情况下 延长电缆距离 1 选件滤波器 输出滤波器 existingoffer LR元件组合最大限度的限制从500到1500V s的dV dt用于延长屏蔽电缆至100m 开关频率为4kHz 如开关频率为12kHz时为50m LC元件组成的滤波器所允许的电缆长度为LR滤波器的两倍EMC滤波器适用于要求最严格的场合 EN55022classB 延长屏蔽电缆长度适于TN和TT供电网络 IT供电网络中需要加装一个隔离变压器 在ATV31 H中 脚注式 安装也可用在ATV31 C K型变频器 1 选件 DIN导轨安装板适用于1 6号尺寸 功率至2 2kW 的ATV31H的快速安装ULType1安装组件主要针对北美市场ATV28替代组件有了这个组件 用ATV31替代ATV28时就不必重新打孔 1 选件PowerSuite与通讯 PowerSuite软件CANopen适配器Ethernet Modbus网关FipIO Modbus DeviceNet Modbus ProfibusDP Modbus网关RJ45连接器带电缆 IP55 用于ATV31 C 1 规格I O 6个可编程逻辑输入3 5k 输入阻抗内部或外部24V供电正 源型 负 漏型 逻辑可切换采样速率4ms同一端子可分配多种功能 这些功能将同时被执行 3可配置的模拟输入采样速率 8ms 分辨率 10bits 精度 4 3 线性度 额定值的 0 2 使用屏蔽电缆 最长距离为100m时AI1 电压 0 10V 30k AI2 电压 10VAI3 电流 x ymA x y可在0到20mA范围内设定AIP 面板电位器 仅ATV31H A型有 1 SPECIFICATIONSI O Cont d 1个模拟输出 输出形式 电压或电流 可选 也可配置为逻辑输出电压形式 AOV 0 10V 470 电流形式 AOC 0 20mA 800 maxi分辨率 8位 转换精度 1 线性度 0 2 AOC可配置为逻辑输出 24V 20mA2路可配置的继电器逻辑输出R1A R1B R1C 常开 常闭R2A R2B 常开响应时间 8ms切换能力 最小 5VDC下10mA电阻性负载 250VAC或30VDC下5A电感性负载 250VAC或30VDC 2A100000次切换寿命 1 规格驱动器电流 额定驱动器电流大于等于IEC NEMA标准规定的相应电机的额定电流驱动器过载电流150 额定电流 60s过载电流的倍数 在一定程度上决定了可获得的力矩过载能力过渡过程电流典型值180 2s DrivecurrentsATV31 H200 240V DrivecurrentsATV31 H380 600V 1 规格电机控制算法 开关频率2到16kHz 可在运行时调整 随机变化调速范围50 1 1Hz以上输出额定扭矩力矩特性 1 自冷风扇电机的连续输出扭矩2 强迫风冷电机的连续输出扭矩3 力矩过载能力1 7到2倍额定扭矩4 在弱磁恒功率区域的力矩特性 1 规格标准和证书 ATV31符合UL 508C CSA 22 2N14 95 ATV31带CE标志 符合低压和EMC指导规则即将获得的标志 C Tick CCC NOM 等 符合的标准 IEC1800 2 针对变频器的产品标准EN50178 低压指导EMC抗扰 IEC61000 4 EMC发射 61800 3 IEC60068 2 机械强度 温度 湿度IEC529 防护IEC146 1 1 配电网络偏差IEC1000 4 IEC146 放电阻抗IEC664 绝缘距离 漏电流 1 接线主回路 Powerterminalslocationsmallunits Powerterminalslocationlargeunits 不要拆除PO和PA 之间的连接片 主回路端子功能 端子名称 功能接地电源输入 DC母线PA PB 制动电阻PC DC母线输出 连接电机 所有型号 1 接线控制端子 PositionSourceenusine 逻辑端子输入形式选择 共3种模式 RJ45连接器 1 接线逻辑输入模式选择 CLI连接到0V 出厂设置 正逻辑 源型 LI连至24V时有效CLI浮动用于连接PLC CLI既可连24V 也可连0VCLI连接至24V负逻辑 漏型 LI连至0V时有效 与PLC连接 LI连至24V时有效 将LI连接至0V时有效 1 接线EMC 无论对于内置EMC滤波器的产品还是外置EMC滤波器的产品 接线的规则必须保证符合EMC方面的有关规定 1 驱动器带的金属板3 电源进线与电机电缆分开8 用于连接制动电阻的屏蔽电缆9 小尺寸产品的接地螺钉6 连接电机的屏蔽电缆7 控制信号屏蔽线4 安全继电器触点的非屏蔽电缆5 驱动器侧 使屏蔽层可靠接地的附件 屏蔽层必须在两端接地 中间不允许断开 1 安装H型 d 0或50mm 1 安装成套装置ATV31 C 1 安装驱动组件 Template 驱动组件可以被安装在柜子内或盒子内 或者安装在机器的基板上提供一块已经切割好并钻好孔的安装板 以便用户安装 同时提供安装指导 1 安装与调试带散热器型号ATV31 H的降容曲线 额定电流的降低与温度 开关频率和安装位置有关 A B C 高度 1000m以上 每升高100m 额定电流降低1 PositionA PositionB PositionC 1 主回路和控制电路电子线路板 键盘标准产品上有4键 ATV31 A型产品上有6键和一个电位器4位显示人机界面板5个控制端子RJ45逻辑输入模式切换输出继电器等 电机控制板安装在电源板上电源板DC母线电容滤波器主回路接线端子开关电源IGBT触发信号等 1 主回路和控制电路电源 提供带过载和短路保护的内部电源 10V 0 8 用来给给定电位器供电 2 2k to10k Maxoutput 10mA 24V min19V max30V 用于逻辑输入Maxoutput 100mA 1 性能与马达控制控制模式 提供4种控制模式 无速度传感器磁通矢量控制 Sens或lessFluxVect或Control 作为出厂设置 用于恒转矩和需要高性能 低速大扭矩 快速循环等 的场合 drC菜单下的UFt项应设成n 变转矩 适用于平方转矩负载 P 特殊电机 适用于特殊制造的电机 电机功率远小于变频器功率或多电机并联的应用场合 节能模式 适于轻载情况下的恒转矩或变转矩应用 自动根据负载降低电压 从而减小电流 nLd Controlmodes 1 性能与马达控制自整定 由drC下的tUn参数管理测量电机定子阻抗 以优化电机控制算法用于优化低速时马达控制的性能可通过参数设置或预先分配的逻辑输入端子激活此项功能tUn nO 不执行自调整 出厂设置 tUn YES 以尽快的速度执行自调整tUn LI1toLI6 在逻辑输入从0 1时执行自调整功能tUn rUn 每次运行都进行自调整tUn POn 每次上电时执行自调整功能自调整过程可能持续几分钟 电机是不会旋转的 当显示dOnE或nO时 自调整结束 1 性能与马达控制力矩特性 在无速度传感器矢量控制模式下测得得典型力矩曲线最大值取决于变频器得最大电流和电机额定电流之比当比例为150 时 对小功率变频器来说 输出得最大力矩可以超过额定扭矩的170 当比例为180 最大扭矩将达到额定扭矩的200 持续60s 标准配置下的静态速度精度在1 相对于额定转速 左右 1 7a2Tn 50 60Hz 静态过载力矩 60S 1 性能与马达控制热保护 电机保护测量电机的电流并计算I2 t适用于单电机 自带风扇冷却的情形将Ith设成电机的额定电流以优化电机的热保护热保护符合IEC947 4 andNEMAICS2 222考虑了电机的铜损和铁损发热超过118 时报警OLF报警可以被取消 参数OLL 和复位当使用温度传感器和其他形式的热保护时 应取消此功能变频器保护根据过载情况计算过热情况发生过热时自动将开关频率降至4kHz功率模块内集成了温度传感器 进行强制热保护当变频器过热时报警OHF 参数设置和功能配置 Part2 2 菜单列表 ATV31拥有8组菜单 SEt 设定drC 电机控制I O 输入输出配置CtL 命令FUn 功能FLt 故障COM 通讯SUP 监视 2 菜单的组织 菜单组织的风格与TE的ALTIVAR系列保持一致 ENT与ESC用于进入或退出菜单ENT同时用于确认菜单选择或数值修改 和 k滚动菜单 参数项 修改参数数值闪烁显示表示参数存储滚动菜单菜单首尾循环缩略显示可配置需要显示的参数简化人机对话内容 菜单s参数sAdjustments 2 电机频率bFr 变频器首次上电 在进入菜单以前 标准电机的额定频率bFr 50Hz是第一个被显示的参数如电机的额定频率是60Hz 如 标准NEMA60Hz电机 则bFr必须设置为60Hz参数bFr还出现在drC FrS菜单下 电机额定频率 允许调节范围为10到500Hz bFrdisplay 2 设定菜单SEt和马达控制菜单drC 可以象设定ATV28那样设定如果出厂设置不能满足应用的要求 就必须改动设定菜单内的某些参数 例如 SEt ACC ACC 加减速斜坡HSP 最高速度ItH 用于电机热保护计算的电机额定电流等等 菜单drC UnS 电机额定电流nSP 电机额定速度tUn 自整定UFt 控制模式选择等等 2 输入输出菜单I O 可以设定I O的输入输出信号形式 设定输入输出的比例 分配功能 tCC 选择2线控制 3线控制或面板控制 ATV31 A tCt 选择两线控制情况下 输入的形式 电平有效还是边沿有效rr5 选定一个逻辑输入作为反转控制CrL3和CrH3 设定AI3的输入范围 对应LSP HSP如 7 17mAAOt 将AO设定为电压输出或电流输出 0A 0 20mA 4A 4 20mA 10U 0 10VdO 分配AOV AOC功能 如选择逻辑输出功能 模拟输出将自动设定为逻辑输出 如 SrA 设定值到达 r1和r2 R1 R2继电器输出功能分配 AI3mA 2 命令菜单CtL 由CtL菜单下LAC参数选择3个级别的编程权限 第1级权限 LAC L1 出厂设定 对大多数应用来说 这一级权限提供的众多参数和先进功能已经完全能满足要求 能进入标准功能 这些功能是ATV28也具备的 这保证了产品的兼容性和互换性 第2级权限 LAC L2 可进入其他附加的功能 电动电位器 抱闸控制 第二电流限幅 电机切换 限位开关管理 对第一级和第二级来说 串行通讯有更高的优先级第3级权限 LAC L3 ATV31的这一控制上的创新使ATV31变成了一个功能提升了一个档次的 先进 变频器 进入开放而灵活的全新命令模式 可以为控制命令和给定值选择不同的源 可以在两个控制命令通道和两个设定值通道之间进行切换 控制命令通道和设定值通道也可以组合在一起 2 CtL菜单 给定值设定LAC L1和LAC L2级权限 设定值可来自多个信号源 模拟输入 远程控制面板 通过逻辑输入选择的预置值 PI调节器的输出 点动值 串行通讯 电动电位器在LAC L1或L2时可选择的给定值源 AI1 模拟输入AI1 出厂设定中作为Fr1通道的给定源 AI2 模拟输入AI2AI3 模拟输入AI3AIP 面板上的电位器 ATV31 A中作为Fr1通道的出厂设定 SP 16个预置速度LFr 从面板上设定的给定值UPdt 电动电位器 升降速由逻辑输入完成UPdH 电动电位器 升降速由面板上 和 键完成串行通讯给定值有优先权 Modbus CANopen ReferencediagramlevelL1etL2 2 CtL菜单 控制命令设定LAC L1和LAC L2 RUNSTOPFWDREV命令可以来自不同的信号源 逻辑输入 本机键盘 远程控制面板 串行通讯LAC L1或L2级时的命令源 tCC 菜单I O 2C 2线控制 3C 3线控制 LOCATV31 A面板上的RUN STOP键LCC 菜单CtL YES 远程控制面板上的键来自串行通讯Modbus或CANopen的命令享有优先权FLO 菜单COM 将控制权从通讯总线交还给端子 面板或远程面板 PSt 菜单CtL 面板或远程面板上的停止键享有优先权 CommanddiagramlevelL1etL2 2 菜单CtL 设定值设定LAC L3 LAC L3时可选择的设定源 AI1 模拟输入AI1 出厂设定中作为Fr1通道的给定源 AI2 模拟输入AI2AI3 模拟输入AI3AIP 面板上的电位器 ATV31 A中作为Fr1通道的出厂设定 SP 16个预置速度LFr 从面板上设定的给定值UPdt 电动电位器 升降速由逻辑输入完成UPdH 电动电位器 升降速由面板上 和 键完成Mdb 来自ModbusCAn 来自CANopen给定值切换 菜单CtL下的rFC参数可以使给定值在两个通道间进行平滑的切换 ReferencediagramlevelL3 2 菜单CtL 控制命令设定LAC L3 可选的命令源与LAC L1ouL2时一样逻辑输入 本机键盘 远程控制面板 串行通讯LAC L3允许控制命令和设定值之间不同的组合由菜单CtL下的CHCF参数决定CHCF SIM 出厂设定 设定值通道和控制命令通道联系在一起设定命令的源决定控制命令的源rFC参数将同时切换设定源和控制命令源CHCF SEP 设定值通道和控制命令通道分开设定值通道由Fr1和Fr2进行选择 由rFC参数进行转换设定值通道由cd1和cd2进行选择 由ccs参数进行转换 CommanddiagramlevelL3SIM CommanddiagramlevelL3SEP 2 功能菜单FUn ATV31的应用功能编程方式与ATV11一样 先选择功能 再选择逻辑输入端子例如 菜单Funsub 菜单预置速度PSS PS2 2个预置速度LI3 选择LI3执行此功能为逻辑输入选择多个功能可以由一个逻辑输入同时执行多个功能如 将LI4同时设为斜坡切换和反转 rPS 菜单FUn rrS 菜单I O 2 故障菜单FLt 菜单FLt下主要设定和调整内容 Atr YES 故障消失后自动重起 以1 5 10s 然后1分钟的间隔尝试重起tAr 设置重起尝试持续的时间 从5分钟到3小时 或无限 rSF 以逻辑输入作为故障复位FLr 飞车起动EtF 外部故障OHL 取消变频器过载报警OHFOLL 取消电机过载报警OLFSLL 取消Modbus故障SLFStP 电源消失时受控停车 利用机械惯性使电源维持尽量长的时间InH 取消报警rPr 使用时间清零etc 故障时的停车模式 YES 自由停车 LFF 降至由此设定的速度 参数LFF rLS 保持故障发生前的速度rMP 以斜坡速度减速 FSt 快速停止 2 监视菜单SUP 通过SUP菜单的子菜单LIF 和AIF 可以显示分配给逻辑和模拟输入的功能通过子 菜单LIF 下的LIS参数 可以显示逻辑输入的值 2 应用功能 ATV31比ATV28拥有更多功能 50 36 同时又保持简单易用的风格基本的功能和革新 电机切换 2套电机参数 电动电位器 speed 16预置速度抱闸控制限位开关管理PI调节器使用远程控制面板上载和下载参数存储设定和调整参数用密码保护设定内容外部故障亦可停止变频器双电流限幅直流电流注入摆频功能 纺机专用产品系列 2 电机切换2套电机参数 可以在2套电机参数之间进行切换 CHP参数 菜单FUn 子 菜单CHP 在L2或L3级权限进入L2级权限进入的情况下 由逻辑输入切换 L3级权限进入的情况下 加上由通讯总线信号进行切换的内容马达参数切换 UnS2 额定电压 FrS2 额定频率 nCr2 额定电流 nSP2 额定转速 COS2 功率因数 UFt2 控制模式 UFr2 RI补偿 FLG2 频率环增益 StA2 频率环稳定度 SLP2 滑差补偿其他技术规格 热保护不起作用 外部应有热保护措施对第二个电机不做自调整仅在变频器不运行的条件下 才允许参数的切换 2 电动电位器 SPEED 可以步进的方式升速或减速LAC L2或L3时允许进入 FUn sub 菜单Upd CtL Fr1andFr2 控制菜单 可以由逻辑输入 Updt 执行此功能 可以单输入或双输入 由参数USP和dSP分配逻辑功能端子由面板或远程面板上的 和 键执行此功能 UpdH 其他 最高速度取决于HSP与3线控制不兼容设定值记忆模式由参数Str设定 nO 不存储 出厂设定 rAM 存在RAM中EEP 存储在EEPROM 2 预置速度 2 4 8 或16个速度预置值 由逻辑输入的组合进行选择 L1或L2权限下 可分配1 2 3 或4个逻辑输入 菜单FUn进行分配 或在L3权限下 由通讯总线信号进行选择预置值的调整 由菜单FUn 子 菜单PSS 中的SP2至SP16参数进行调整上述参数只有当功能被选择后才会出现在菜单表中 2 机械抱闸控制 可以由变频器进行机械抱闸的控制可以为抱闸控制分配功能 BLC r2 由R2继电器控制dO 由模拟输出口AOC当作逻辑输出口控制可在权限为L2或L3时进入 菜单FUn sub 菜单bLS 原理 协调电机的扭矩建立和抱闸打开的时序抱闸打开之前的电流限幅可调 参数Ibr 考虑到了抱闸释放所需要的时间 参数brt 协调零速时电机扭矩保持和抱闸的时序发出制动命令时的频率值可调 参数bEn 考虑到了抱闸闭合所需要的时间 参数bEt Brakecontrol 2 限位开关管理 可管理1或2个限位开关可在权限为L2或L3 菜单FUn sub 菜单LSt Functionaccessibleinlevel原理 逻辑端子分配 前限位 参数LAF 后限位 参数LAr 由LAS决定停车模式参数 Stn 按斜坡曲线停车FSt 快速停车nSt 自由停车 2 PI调节器 通过调节电机转速来调节各种过程参数 温度 压力 流量 液位等菜单FUn子菜单PI 下的参数可以用来调整PI调节器的各项参数 设定源 内部预置值 rPI为出厂设定 模拟输入或串行通讯 由PII Fr1选择可从AI1 AI2 AI3中选择一个作为反馈 nO为出厂设置 可用参数FbS对反馈信号进行比例调整P I大小由rPG rIG进行调整参数PIC用来切换PI调节方向参数rSL用来设定误差阈值 用来防止当PI调节器输出在LSP以下 而造成电机反复地停止 起动参数rFC 菜单CtL 允许设定值在自动 PI 手动之间转换 DiagramPIregulat或 AdjustmentgainsPandI 2 出厂设定 第一级权限 LAC L1 情况下的出厂设置与ATV28兼容出厂设置亦能满足大多数应用的要求ATV31和ATV31A的出厂设置不同 LI1 LI2 和AI1在ATV31 A中未激活 本地控制为ATV31 A的出厂设置 2 存储设定 原理 由菜单sdrC I O CtL 和FUN下参数SCS和FCS执行参数存储SCS StrI将参数存储到EEPROM 这样就保存了一个应用配置的备份FCS rECI调出由SCS存储的参数 FCS InI 回到出厂设置调出另一套参数和恢复工厂设置的操作 必须将ENT键按住2秒以上 2 远程控制面板 可以用远程操作面板将一台变频器内的参数下载到另一个变频器内可存储4套参数 ATV31 2 PASSW或DROTECTION 参数设定可加密由SUP菜单Cod参数执行输入2至9999之间的数 然后按ENT键确认确保记住密码 2 外部故障 外部故障可由逻辑接口输入 并可用来锁定变频器 菜单FLt下EtF参数允许为外部故障分配输入 权限L1和L2下由LI承担权限L3下由串行通信输入菜单FLt下EPL参数决定外部故障发生时的停车模式 自由停车保持低速LFF速度不变沿斜坡下降快速停车 2 双电流限幅 电流限幅可以在0 25到1 5倍额定电流之间设定 SEt菜单下CL1参数 标准电流限幅 出厂设定为1 5倍电机额定电流 CL2参数inSEt菜单 第二套限幅切换至第二限幅 调整FUn菜单下LC2参数当权限为LAC L2时可分配逻辑输入作为切换命令当权限为LAC L3可由通讯信号作为切换命令 A1 2 人机界面MMI ATV ATV A A1 3 带散热器产品安装尺寸 inmm A1 4 成套装置安装尺寸 inmm A1 5 驱动组件产品尺寸 inmm Returnslidedimensions A1 5 驱动组件安装尺寸 inmm Returnslideinstallation Template A1 6 驱动组件安装尺寸 inmm Returnslidedimensions A1 7 功率极限端子 A1 7 功率接线端子 A1 9 接地系统 A1 10 ATV31 H200 230V电流等级 Ilinef或200and240VIACIn4kHzIMax60slosses A1 11 ATV31 H380 600V电流等级 kWHPIlineIlineIACIn4kHzIMaxlosses380V500VkVA60skg A1 12 控制模式 L P andnLd无自动滑差补偿 A2 13DiagramREFERNCELevelsL1etL2 SA2 SA3summation2 3 Presetspeeds ReferenceFr1 Access speedinlevelL2 ReferenceFr2 rFC switchingrefernecechannel PIF feedbachPIregulator Linepri或ityModbusCANopeninlevelsL1andL2 exceptinf或cedlocal References References References References References JOGrefrence Forcedlocal LCC forcedlocalreferncebyremotekeypad C hannel2Channel1 LAC L1或L2时的给定值通道 A2 15DiagramCOMMANDLevelsL1andL2 Hierarchyf或commandsfromright higher toleft Possiblecommands RUN STOP FWD REV LCC commandbyterminalorremotekeypad Forcedlocal PriorityStop Commands Commands 在L1andL2权限下参数FLO LCC Modbus和CANopen对命令通道和给定通道是公用的 例如 给定从Modbus来 控制命令亦来自Modbus 给定从远程操作面板来 控制命令亦来自远程操作面板 Commands Pri或ityligeModbusCANopeninlevelsL1andL2