变频器的工程应用实例.ppt

变频器的工程应用，刘美君和西门子标准通用变频器主要包括MM4、MM3系列变频器和电机变频器集成装置。其中，MM4系列变频器包括目前广泛使用的四大系列MM440矢量通用变频器、MM430节能通用变频器、MM420基本通用变频器和MM410紧凑型通用变频器。下面重点介绍MM440变频器的操作方法和使用注意事项。对于MM440变频器的电气安装，变频器与电机和电源线连接时必须注意以下几点：1)变频器必须接地。2)在用电源线连接变频器或更换变频器电源线之前，应完成电源线的绝缘测试。3)确保电机和电源电压匹配正确。4)不允许将MM440逆变器连接到高压电源。MM440的开关值运行，并且MM440逆变器具有6个数字输入端口。用户可以根据需要设置每个端口的功能。从数字输入1功能的P0701P0706到数字输入6功能，每个数字输入功能设置的参数值范围从0到99，出厂默认值为1。下面列出了几个参数值并解释了它们的含义。(1)参数值为1:打开，打开并向前转动，关闭停止。(2)参数值为2:打开和反转，关闭停止。(3)参数值为3:关2(停止指令2)，车辆根据惯性自由停止。(4)参数值为4: off3(停止命令3)，根据斜率函数曲线(5)速度迅速降低。参数值为9:故障确认。(6)参数值为10:正点动。(7)参数值为11:反向点动。(8)参数值为17:固定频率设定值。(9)参数值为25:直流注入制动。MM440变频器数字输入控制端口的开关操作接线如图所示。图中，SBl SB4配有自锁按钮，分别控制数字输入端口5 8。端口5设置为正转控制，其功能由P0701的参数值设置。端口6设置为反转控制，其功能由P0702的参数值设置。端口7设置为正向点动控制，其功能由P0703参数值设定。端口8设置为反向点动控制，其功能由P0704参数值设定。频率和时间参数直接在变频器的前操作面板上设置。系统的操作步骤如下：(1)连接电路，检查电路是否正确，关闭变频器电源空气开关Q。(2)恢复变频器出厂默认值。按下P键，变频器开始复位到出厂默认值。(3)设置电机参数，然后设置p0010=0。变频器目前处于就绪状态，可以正常运行。(4)设置数字输入控制端口开关操作参数、1)电机正向运行。当按下按钮SB1时，变频器的数字输入端口5为“开”。电机根据P1120设定的5s上升时间正向启动，5s后以560转/分的速度稳定运行。该转速对应于Pl040设定的20Hz频率。松开按钮SB1，数字输入端口5关闭，电机根据P1121设定的5s下降时间停止，电机在5s后停止运行。2)电机反向运行。如果要反转电机，按下按钮SB2，变频器数字输入端口“6”为“开”，电机按照P1120设定的5s爬坡时间反向启动，5s后反向运行560转/分钟。该转速对应于由P1040设定的20Hz频率。松开锁止按钮SB2，数字输入端口6关闭，电机按照P1121设定的5s下降时间停止运行，5s后电机停止运行。马达在缓慢前进。当向前轻推按钮SB3被按下时，变频器的数字输入端口7为“开”。电机根据P1060设定的5s缓行斜坡上升时间向前缓行。5s后，电机以280转/分的速度稳定向前运行。该速度对应于由P1058设定的10Hz频率。当按钮SB3松开时，数字输入端口7关闭，电机根据P1061设定的5s缓动下降时间停止。4)电机反向点动操作。当按下反向微动按钮SB4时，变频器数字输入端口8“打开”。电机按照P1060设定的5s缓行斜坡上升时间反向缓行，5s后以280转/分的速度反向稳定运行，对应于P1058设定的10Hz频率。当按钮SB4松开时，数字输入端口8关闭，电机根据P1061设定的5s缓动下降时间停止。MM440模拟操作，MM440变频器可通过6个数字输入端口对电机进行正反转操作、正反转点动操作方向控制，可通过基本操作板BOP或高级操作板AOP来设定正反转转速的大小；数字输入端口还可以控制电机的正向和反向，模拟输入端口可以控制电机的转速。MM440变频器为用户提供两对模拟输入端口，即端口3和4以及端口10和11，如下图所示。在图中，通过设置P0701的参数值，数字输入5端口具有正转控制功能。通过设置P0702的参数值，数字输入6端口具有逆变控制功能；模拟输入端口3和4外接电位器，通过三个端口输入大小可调的模拟电压信号来控制电机的转速，即电机的转速方向由数字输入端口控制，转速由模拟输入端口控制。从图中可以看出，MM440变频器的输出端1和2为调速电位器RP1提供+10V DC稳压电源。为了确保交流调速系统的控制精度，MM440变频器通过输出端子1和2、操作步骤为用户的给定单元提供高精度DC稳定电源，(1)连接电路，检查接线是否正确，并合上变频器电源空气开关q，(2)恢复变频器出厂默认值。按下P键，变频器开始复位到出厂默认值。(3)设置电机参数。设置p0010=0，变频器当前处于就绪状态，可以正常运行。(4)设置模拟信号运行控制参数。(1)电机正转：按下电机正转按钮SB1，数字输入口5“开”，电机正转，转速由外部电位器RP1控制，模拟电压信号从0v变为10v，变频器频率从0变为050Hz。通过调节电位计RP1来改变MM440变频器3个端口的模拟输入电压信号的大小，可以平滑无级调节电机转速。当按钮SB1被释放时，马达停止。通过P1120和P1121参数，可以设置上升时间和下降时间。2)电机反转：当按下电机反转按钮SB2时，数字输入端口6“开”。电机反向旋转，这与电机正向旋转相同。反向转速仍由外部电位计RP1调节。当按钮SB2被释放时，马达停止。西门子MM440变频器的AOP面板只能存储一组参数。处理方法：如变频器选择手册所述，AOP面板可以存储10组参数，但当AOP面板用作第二个变频器参数的备份时，它显示“存储容量不足”。解决方法如下：(1)选择菜单中的“语言”项。(2)在“语言”项目中选择一种未使用的语言。(3)按FN键选择删除，提示后按P键确认。这样，AOP面板可以存储10组参数。这可能是由于设计时AOP面板内存不足造成的。维护例MM440、例2 mm 440变频器调试过程中发现只有参数P003和P004可以修改，其余参数为只读，不能修改。处理方法：这是用户在调试时修改参数P927(此参数用于定义参数修改的界面)造成的。定义如下：bit 00:profibus/cbbit 01:bop bit 02:USs bit 03:COM链接bop link USS bit为“1”，表示该位有效。位01为“1”表示用户可以通过防喷器修改参数。变频器显示面板的7段显示结构图如图所示。变频器显示面板7段显示结构图示例3如何使用编码器作为速度设置？加工方法：编码器安装在测速轴c上使用编码器作为速度设置，需要设置以下参数：(1)P1300不能是21或23，即不能是闭环速度或闭环转矩控制。(2)P0400设置为1或2，编码器被激活以检测速度，如表所示。(3)P1070设置为63。编码器的连接MM440变频器在充电车提升机速度控制系统中的应用充电车1机械传动系统原理图。交流电动机的选择在选择交流异步电动机时，应考虑以下问题：应注意低频有效转矩的要求；电机必须有足够的起动扭矩，以确保重载起动。该系统100m3高炉选用Y280S-8三相交流感应电动机。额定功率37千瓦，额定电流78.2安，额定电压380伏，额定转速740转/分，效率91%，功率因数0.79。本系统选用西门子MM440，额定功率55kW，额定电流110A变频器。变频器采用高性能矢量控制技术，具有超强过载能力，可提供持续3秒的200%过载能力，同时提供低速大扭矩输出和良好的动态特性。(2)制动单元。从充电绞车的运行速度曲线可以看出，当充电车减速或定位停车时，应选择相应的制动单元和制动电阻，以保持变频器DC电路的泵压UD在允许范围内。选择西门子S7-300作为可编程控制器。该型可编程控制器具有通用性、高性能、模块化设计和模块紧凑设计的特点。因为MMC用于存储数据和程序，所以系统是免维护的。电源模块是PS-3072A，插入插槽1。中央处理器是CPU315-2DP(为未来网络形成保留的现场总线-数据接口)，型号6ES7315-1AF03-0AB0，插入插槽2。数字输入模块由SM321DI16DC24V、6es7321-1bh2-0aa0组成，其中一个插入插槽4，地址范围为I0.0I0.7和I1.0I1.7。另一块插入地址范围为I4.0I4.7和I5.0I5.7的插槽5中。数字输出模块选自SM322DO16DC24V/0.5A、6ES7322-1BH01-0AA0，并插入地址范围为Q8.0Q8.7和Q9.0Q9.7的插槽6中。MM440在离心机速度控制系统中的应用包括三个步骤：(1)慢速阶段2 3分钟，使混凝土分布在四周(2)中速阶段为0.5 1 min，防止混凝土结构在离心过程中损坏，是一个从低速到高速的短期过渡阶段；(3)在6-15分钟的高速阶段，混凝土沿离心力方向被挤压到内模壁的外围，以实现均匀致密的成型并消除多余的水分。根据不同规格和类型的电杆，每一级的运行速度和运行时间是不同的。运行速度图如图所示。根据第3章中逆变器容量的选择方法，可以选择额定电流为75A的37kW逆变器。考虑到改进设计方案的可行性、调速系统的稳定性和性价比，采用了额定电流为37kw的西门子MM440 440，37kW通用变频器。逆变器采用高性能矢量控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性。同时，它具有超强的过载能力，可控制电机从静止到平稳起动提供3秒、200%的过载能力。根据基于变频器和可编程控制器的恒压供水控制系统的设计，通过压力传感器将通向用户的水管中的压力变化收集到变频器中，然后将变频器和变频器中的设定值进行比较，根据变频器内置的PID功能进行数据处理，并将数据处理结果以工作频率的形式输出。当供水压力低于设定压力时，变频器将提高工作频率，否则将降低工作频率，并可根据压力变化的速度进行差动调节。由于系统采用负反馈，当压力升至接近设定值时，反馈值接近设定值，偏差减小，PID运算将自动减少执行量，从而减少输出的波动供水系统方案、系统主电路图、可编程控制器接线图、FR-A540变频器参数设置表、可编程控制器程序流程、变频器在驱动中的应用、驱动和门座起重机是目前该厂最常用的起重设备。在行驶过程中，经常会发生两个驱动小车的电机在运行过程中不同步，导致整个驱动车体相对于轨道移动，导致驱动车轮在行驶过程中挤压轨道，发出噪音，导致车体晃动，严重时导致轨道移动。因此，有必要定期调整和校正行走轨迹，以保证行走的安全运行。车体在大车行驶过程中会发生偏转。这是因为在车的左侧和右侧的轮子的运行速度是不同的，并且两侧的轮子的速度取决于各自驱动电机的速度和传动机构的速度比。由于制造工艺的限制，很难使双方有相同的速度。因此，消除车身偏斜的更好方法是在运行过程中及时调整电机的速度，以校正偏斜并保持两侧车轮的运行速度一致。校正行车偏斜的方法有多种：行车的两个电机中的一个采用交流绕线电机调速，另一个可以采用DC电机或转差电机调速，或者仍采用绕线电机，但通过串级调速实现行车两侧车轮的同步。在上述方法中，DC电机用于调速，系统需要增加一个整流调压装置，DC电机存在换向火花等问题，不应使用。转子滑动电机调速控制简单，但电机本身较大，在行车上的安装位置不够。采用串级调速时，系统需要增加逆变变压器和整流逆变装置，使得控制更加复杂。在上述三种调速方式中，还需要可编程逻辑控制器(PLC)来实现继电器电路和调速装置的逻辑联锁控制。整个系统电路复杂，投资成本高。采用变频器对异步驱动电机进行校正，只需对原控制电路稍加改动，投资成本低，安装维护方便，系统可靠性很高。驱动结构示意图。驾驶的两辆主要车辆的电动机仍然使用原来的绕线异步电动机。马达M2的原始控制方法保持不变。M1电机在原有控制电路的基础上增加了一个变频器，实现电机的变频调速，调节驱动的运行偏差。为了测量行车在运行过程中的挠度，两个接近开关分别安装在行车主体靠近轨道的左右两端。在向前行驶的过程中，如果右车轮的行驶速度较慢，车身会发生偏转，接近开关KA1发出信号，表示此时电机M1需要加速。相反，在前进的过程中，当右轮跑得更快时，车身移动，导致接近开关KA2发出信号，指示此时马达M1需要减速。为实现上述功能，选用ABB公司生产的200V系列变频器，型