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文档简介

1、培训目录1.市场上变频器几大品牌2.变频器的应用意义3.变频器的构成4.变频器保护功能5.两电平变频器与三电平变频器的比较6.本公司矿用隔爆兼本质安全型交流变频器ZJT-400/1140第1页/共118页 国内外各大品牌变频器欧美品牌西门子、科比、伦茨、施耐德、丹佛斯、ROCKWELL、VACON、 ABB、西威 日本品牌富士、三菱、安川、三垦、日立、松下电器、松下电工、东芝、国产品牌利德华福、合康、智光、佳灵、森兰、英威腾(隔爆) 、惠丰、开诚 (隔爆)港台品牌台达、普传、台安、东元、美高韩国品牌 LG 、现代、三星、收获第2页/共118页 变频器应用意义目的:目的: 变频器是利用电力半导体

2、器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。 序号意义有代表意义的行业或设备1节能风机、水泵、注塑机2提高产品质量机床、印刷、包装等生产线3改善工作环境电梯、中央空调意义:意义:注:并不是所有的设备使用电气传动装置后都可以节能第3页/共118页 变频器应用意义变频器 变频器是交流电气传动系统的一种,是将交流工频电源转换成电压、频率均可的适合交流电机调速的电力电子变换装置,英文简称VVVF ( Variable Voltage Variable Frequency)变频器的控制对象 三相交流

3、异步电机和三相交流同步电机,标准适配电机极数是2/4/8极变频调速的优势(与其它交流电机调速方式对比)变频调速的优势(与其它交流电机调速方式对比)序号优点1平滑软启动,降低启动冲击电流,减少变压器占有量,确保电机安全2在机械允许的情况下可通过提高变频器的输出频率提高工作速度3无级调速,调速精度大大提高4电机正反向无需通过接触器切换5非常方便接入通讯网络控制,实现生产自动化控制第4页/共118页 变频调速原理交流异步电机的机械特性公式 n60f/p(1-s) n:电机转速 f:给电机供电的交流电频率 p:电机极对数 s:转差率 T:电机力矩负载1异步机机械特性负载2交流同步电机的机械特性公式负载

4、1负载2T:电机力矩同步机机械特性 n60f/p n:电机转速 f:给电机供电的交流电频率 p:电机极对数 N:速度N:速度第5页/共118页 变频器构成-基本知识-发展历程电机控制算法功率半导体技术V/F控制SCRGTR矢量控制IGBT计算机技术单片机DSP IGBT大容量化更高速率和容量大功率传动使用变频器,体积大,价格高未来发展方向完美无谐波如:矩阵式变频器PWM技术SPWM技术无速度矢量控制电流矢量V/F高速DSP专用芯片超静音变频器开始流行解决了GTR噪声问题变频器性能大幅提升大批量使用,取代直流算法优化 更大容量 更高开关频率PWM技术空间电压矢量调制技术变频器体积缩小,开始在中小

5、功率电机上使用PWM定义 Pulse Width Modulation”的缩写,简称脉宽调制 SPWM,就是在PWM的基础上改变了调制脉冲方式,脉冲宽度时间占空比按正弦规率排列 第6页/共118页 变频器构成-基本知识-分类供电电源低压220V/1PH、220V/3PH、380V/3PH 660V 1140V高压3000、6000、10000V/3PH控制算法通用内置V/F控制方式,简单,性能一般高性能内置矢量控制方式,复杂,高性能变换方法(拓朴结构)交直交电压型(储能环节为电解电容)电流型(储能环节为电抗器)交交无储能环节注:l交直交电压型变频器因结构简单,功率因素高,目前广泛使用l常用设计

6、功率在大功率第7页/共118页 变频器构成-基本知识-前言载波PWMPWM(Pulse Width ModurationPulse Width Moduration)调制lPWM调制是:利用半导体开关器件的导通和关断把直流电压调制成电压可变、频 率可变的电压脉冲列。lSPWM调制是:采用三角波和正弦波相交获得的PWM波形直接控制各个开关可以得 到脉冲宽度和各脉冲间的占空比可变的呈正弦变化的输出脉冲电压电压,能获 得理想的控制效果:输出电流近似正弦l载波频率必须高,才能保证调制后得到的波形与调制前效果相同lGTR变频器由于开关频率太低,电机噪声较大,IGBT有效的解决了这个问题第8页/共118页

7、 变频器构成-基本知识-原理整流部分储能环节逆变部分M控制系统交流交流低压交直交通用变频器系统框图直流直流交流整流器:将交流电变换成直流的电力电子装置,其输入电压为正弦波,输入电流非 正弦,带有丰富的谐波逆变器:将直流电转换成交流电的电力电子装置,其输出电压为非正弦波,输出电 流近似正弦第9页/共118页 变频器构成-基本知识-关键元件IGBT驱动电路过流保护过热保护欠压保护 IPM (智能功率模块)PIM(功率集成模块) 目前以IGBT 和PIM使用较多第10页/共118页IGBT IGBT ( Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由B

8、JT (Bipolar Junction Transistor) (双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor )(金属氧化物半导体场效应管)的高输入阻抗和GTR (Giant Transistor)(双极型大功率、高反压晶体管)的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于

9、直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。 第11页/共118页 变频器构成-基本知识-主回路220V/380V3PH键盘控制1PH键盘控制电路适用于小功率(5.5KW)适用于中大功率(5.5KW以上)第12页/共118页 变频器构成-基本知识-主回路类别作用主要构成器件主回路整流部分1将工频交流变成直流,输入无相序要求整流桥逆变部分2将直流转换为频率电压均可变的交流电,输出无相序要求IGBT制动部分3/4消耗过多的回馈能量,保持直流母线电压不超过最大值单管IGBT 和制动电阻,大功率制动单元外置上电缓冲6降低上电冲击电

10、流,上电结束后接触器自动吸合,而后变频器允许运行限流电阻和接触器储能部分5保持直流母线电压恒定,降低电压脉动电解电容和均压电阻控制回路键盘7对变频器参数进行调试和修改,并实时监控变频器状态MCU(单片机)控制电路8交流电机控制算法生成,外部信号接收处理及保护DSP(或两个MCU)第13页/共118页 变频器构成-基本知识-主回路类别作用结构件散热器将整流桥、逆变器产生的热量散发出去温度传感器检测散热器温度,确保模块工作在允许温度环境下风扇配合散热器,将变频器内部的热量带走,有直流风扇(24V)和交流风扇两种第14页/共118页 变频器构成-基本知识-主回路接口 R S T P 1 (+ ) P

11、 B (-) U V W P E P O W E R S U P P LY M O T O R 工频电网输入380V 3PH/220V 3PH220V 2PH制动电阻直流电抗器三相交流电机第15页/共118页 变频器构成-基本知识-简要工作原理S1S4S2S3EdU1S1,S3导通S2,S4导通 S1,S3导通S2,S4导通S1,S3导通S2,S4导通f1f2EdU1逆变器的功能:l通过改变开关管导通时间改变输出电压的频率l通过改变开关管导通顺序改变输出电压的相序单相逆变电路工作原理单相逆变电路工作原理第16页/共118页 变频器构成-基本知识-简要工作原理S1S4S5S2S3S6UVEdW5

12、61UuvUuwUvw612 123 234 345 456 561 612三相逆变电路三相逆变电路Ed缺点:l输出电压的谐波分量太大l电机谐波损耗增加,发热严重甚至烧坏电机l转矩脉动较大,低速运行时影响转速的平稳l直到从通信技术中采用PWM调制才大大的缓解了以上问题电机第17页/共118页 变频器构成-基本知识-控制算法交流调速的控制核心是: 只有保持电机磁通恒定才能保证电机出力,才能获得理想的调速效果V/FV/F控制简单实用,性能一般,使用最为广泛l只要保证输出电压和输出频率恒定就能近似保持磁通保持恒定 例: 对于380V 50Hz电机,当运行频率为40HZ时,要保持V/F 恒定,则 40

13、HZ时电机的供电电压:380(40/50)304Vl低频时,定子阻抗压降会导致磁通下降,需将输出电压适当提高矢量控制性能优良,可以与直流调速媲美,技术成熟较晚l模仿直流电机的控制方法,采用矢量坐标变换来实现对异步电机定子励磁电 流分量和转矩电流分量的解耦控制,保持电机磁通的恒定,进而达到良好的 转矩控制性能,实现高性能控制。性能优良,控制相同复杂,直到90代计算 机技术迅速发展才真正大范围使用第18页/共118页 变频器构成-基本知识-功能介绍停车方式减速停车 变频器接到停止命令后按照减速时间对应曲线逐渐减小输出频率,到0后停机。 注:这种方式最常用,当直流母线电压过高时会自动启动能耗制动,此

14、时需 配置制动单元,否则会报减速过电压自由停车 变频器接到运行停止命令后,立刻中止输出,负载靠自然阻力停止。 注:变频器故障时的停车方式就是自由停车减速直流制动停车 变频器接到运行停止命令后,按照减速时间对应曲线逐渐减少输出频率,当 到达某一预设频率,即开始直流制动(通脉冲直流)停车,防止电机爬行 注:对于大惯量负载或有定位要求的场合非常适用第19页/共118页 变频器构成-基本知识-功能介绍加减速时间(S/min)S/min)频率时间 Fmax最大输出频率加速时间减速时间第20页/共118页 变频器构成-基本知识-功能介绍点动命令点动命令f1 t1t3 t2时间频率时间点动间隔时间注:一般在

15、调试时使用,如:确定运转方向、反向倒车等点动第21页/共118页 变频器保护功能 由于变频器大量的使用了各种半导体器件,如整流桥、IGBT、电解电容等, 要想保证变频器长期稳定工作,则必须保证各器件工作在其允许条件下。 超出条件则必须立刻或延时停止变频器工作,待异常条件消失后才能重 新开始工作,如保护失效或动作延迟将导致变频器出现不可恢复性损害。保护类型原因缺相输入缺相输入电压值相差超过允许值输出缺相输出电流三相不平衡过流加速/减速/恒速超过变频器允许的最大电流(2倍额定)过载超过变频器允许的过载范围过压加速/减速/恒速直流母线电压超过允许值过热散热器温度超过允许值欠压电网电压过低第22页/共

16、118页两电平变频器的工作原理 变频器的组成 由主电路和控制电路组成 主电路 由整流器 中间直流环节 逆变器 组成 先看主电路原理图第23页/共118页两电平变频器主电路原理图第24页/共118页工作原理 三相工频交流电 经过VD1 VD6 整流后, 正极送入到缓冲电阻RL中,RL的作用是防止电流忽然变大。经过一段时间电流趋于稳定后,晶闸管或继电器的触点会导通 短路掉缓冲电阻RL ,这时的直流电压加在了滤波电容CF1、CF2 上,这两个电容可以把脉动的直流电波形变得平滑一些。由于一个电容的耐压有限,所以把两个电容串起来用。第25页/共118页工作原理 耐压就提高了一倍。又因为两个电容的容量不一

17、样的话,分压会不同,所以给两个电容分别并联了一个均压电阻R1、R2 ,这样,CF1 和CF2 上的电压就一样了。 继续往下看,HL 是主电路的电源指示灯,串联了一个限流电阻接在了正负电压之间,这样三相电源一加进来,HL就会发光,指示电源送入。 接着,直流电压加在了大功率晶体管VB的集电极与发射极之间,VB的导通由控制电路控制,VB上还串联了变频器的制动电阻RB,组成了变频器制动回路。我们知道,第26页/共118页工作原理 由于电极的绕组是感性负载,在启动和停止的瞬间都会产生一个较大的反向电动势,这个反向电压的能量会通过续流二极管VD7VD12使直流母线上的电压升高,这个电压 高到一定程度会击穿

18、逆变管V1V6 和整流管VD1VD6。当有反向电压产生时,控制回路控制VB导通,电压就会通过VB在电阻RB释放掉。当电机较大时,还可并联外接电阻。 一般情况下“+”端和P1端是由一个短路片短接上的,如果断开,这里可以接外加的支流电抗器,直流电抗器的作用是改善电路的功率因数。第27页/共118页工作原理 直流母线电压加到V1V6 六个逆变管上,这六个大功率晶体管叫IGBT ,基极由控制电路控制。控制电路控制某三个管子的导通给电机绕组内提供电流,产生磁场使电机运转。 例如:某一时刻,V1 V2 V6 受基极控制导通,电流经U相流入电机绕组,经V W 相流入负极。下一时刻同理,只要不断的切换,就把直

19、流电变成了交流电,供电机运转。 为了保护IGBT,在每一个IGBT上都并联了一个续流二极管,还有一些阻容吸收回路。主要的功能是保护IGBT,有了续流二极管的回路,反向电压会从该回路加到直流母线 上,通过放电电阻释放掉。第28页/共118页第29页/共118页工作原理 上图就是变频器控制电路的原理示意图。上半部为主电路,下半部为控制电路。主要由控制核心CPU 、输入信号、输出信号和面板操作指示信号、存储器、LSI电路组成。 外接电位器的模拟信号经模数转换将信号送入CPU,达到调速的目的。外接的开关量信号也经由与非门送入控制CPU。第30页/共118页电动机的四象限运行 众所周知,异步电动机有电动

20、和制动两种工作状态,我们把电动机的转速和输出转矩用坐标的形式表示,X轴表示转矩,Y轴表示转速,当电动机转速和转矩方向相同时,电动机处于电动状态;当电动机转速和转矩方向相反时,电磁转矩为负,起到制动作用;电磁功率也为负,电动机处于发电状态。如下图所示,第象限为电动机正转方向的电动状态,第象限为电动机正转方向的发电状态,第象限为电动机反转方向的电动状态,第象限为电动机反转方向的发电状态。这就是所谓电动机的四象限运行。第31页/共118页第32页/共118页 生产机械在运行过程中需要快速的减速或停车,更有些设备在生产中要求保持若干台设备前后一定的转速差或者拉伸距,这就会产生发电制动的问题,使电动机运

21、行在第二或第四象限。然而在实际应用中,由于通用变频器大多采用电压源的控制方式,其中间直流环节有大电容钳制着电压,使之不能迅速反向,另外交直回路又通常采用不可控制流桥,不能使电流反向,因此要实现回馈制动和四象限运动就比较困难。第33页/共118页电动机的四象限运行 在变频调速系统中,电机的降速和停机是通过逐渐减小频率来实现的,在频率减小的瞬间,电机的同步转速随之下降,而由于机械惯性的原因,电机的转子转速未变。当同步转速V1小于转子转速V时,转子电流的相位几乎改变了180,电机从电动状态变为发电状态;与此同时,电机轴上的转矩变成了制动转矩Te,使电机的转速迅速下降,电机处于再生制动状态。电机再生的

22、电能P经续流二极管全波整流后反馈到直流电路。由于直流电路的电能无法通过整流桥回馈到电网,仅靠变频器本身的电容吸收,虽然其他部分能消耗电能,但电容仍有短时间的电荷堆积,形成“泵升电压”,使电流电压Ud升高。过高的直流电压将使各部分器件受到损害。 因此,对于负载处于发电制动状态中,必须采取措施处理这部分再电能。下面阐述的就是处理再生能量的方法,即能耗制动和回馈制动。第34页/共118页变频器的能耗制动 能耗制动采用的工作方法是在变频器直流侧加放电电阻单元组件,将再生电能消耗在功率电阻上来实现制动。这是一种处理再生能量的最直接的方法,它是将再生能量通过专门的能耗制动电路消耗在电阻上。转化为热能,因此

23、又被称“电阻制动”,它包括制动单元和制动电阻两部分。第35页/共118页变频器的能耗制动M当泵升电压超过一定值时,。导通,从而把负载反馈的能量消耗在R。上。R。第36页/共118页 制动单元 制动单元的功能是当直流回路的电压Ud超过规定的限制时(如660V或710V),接通耗能电路,使电流回路通过制动电阻后以热能方式释放能量。制动单元可分内置和外置两种,前者适用于小功率的通用变频器,后者适用于大功率变频器或是对制动有特殊要求的工况中。从原理上讲,两者并没区别,都是作为接通制动电阻的“开关”,它包括功率管、电压采样比较电路和驱动电路。 制动电阻 制动电阻是用于将电机的再生能量以热能方式消耗的载体

24、,它包括电阻阻值和功率容量两个重要的参数。通常在工程上选用较多的是波纹电阻和铝合金电阻两种。前者采用表面立体波纹,有利于散热减小寄生电感量,并选用高阻燃无机涂层,可有效保护电阻丝不被老化,延长使用寿命;后者耐气候性、耐震动性,优于传统瓷骨架电阻器,可广泛应用于高要求恶劣工控环境使用,易紧密安装,易附加散热器,外型美观。 制动过程 能耗制动的过程如下:当电机在外力作用下减速、反转时(包括被拖动),电机即以发电状态运行,能量反馈回直流回路,使母线电压升高。当电流电压达到制动单元开的状态时,制动单元的功率管导通,电流流过制动电阻。制动电阻消耗电能为热能,电机的转速降低,母线电压也降低。母线电压降至制

25、动单元要关断的值,制动单元的功率管截止,制动电阻无电流通过。采样母线电压值,制动单元重复ON/OFF过程,平衡母线电压,使系统正常运行。第37页/共118页变频器的回馈制动 变频器常用的回馈制动是指回馈电网制动,是将直流母线上的再生电能回馈到交流电网,而要实现直流回路与电源间的双向能量传递,一种最有效的方法就是采用有源逆变技术,即将再生电能逆变为与电网同频率同相位的交流电回送电网,从而实现制动。 常见的做法是将整流桥的不可控器件二极管换为可控的IGBT。变频器正常工作时,整流器起到整流的作用;当需要回馈制动时,整流器由触发信号控制进行回馈逆变,将电能反送至电网,起到了逆变的作用。第38页/共1

26、18页变频器的回馈制动M当负载回馈能量是,可控变流器工作于有源逆变状态,将能量回馈电网第39页/共118页两电平变频器与三电平变频器的比较第40页/共118页两电平变频器的不足目前国内使用的防爆1140V变频器主要为二电平变频器,存在以下不足:1)输出波形接近方波,输出转矩小;2)输出电压峰值达到近4000v,必须使用变频电机、增加滤波装置或者增加输出电抗器;3)输出侧漏电流大,共模电压大,EMC干扰严重;4)输入侧干扰大,影响同一电源的其他设备第41页/共118页两电平变频器的不足 两电平变频器原理图:L1L2L3UVWPN第42页/共118页两电平变频器的不足 两电平变频器输出波形第43页

27、/共118页两电平变频器的不足 两电平变频器电压输出波形第44页/共118页两电平变频器的不足 两电平变频器输出谐波较大,且峰值电压较高,由下图可见,实际输出电压峰值已达到4600v,对电机绝缘造成较大的损害第45页/共118页两电平变频器的不足 两电平变频器使用LC滤波的问题 1)增加了损耗; 2)LC参数配置不当会起负作用; 3)矢量控制中电机模型发生变化,导致矢量控制精度降低; 4)更换变频电机改造成本大(单台20余万)第46页/共118页三电平变频器的优势1)输出更接近正弦波,输出力矩增大。2)输出电压峰值只有二电平时的1/2,可直接用普通电机而不用加LC滤波3)输出漏电流只有二电平时

28、的1/2(共模电流小)EMC干扰减少很大。4)输入端干扰较二电平降底20dB5)IGBT增多,单支IGBT发热量更小,散热效果更好。第47页/共118页三电平变频器的优势 与普通两电平变频器相比,三电平变频器直流侧电容数量增加到两个,每相桥臂开关管数量由两电平的两个变为四个,并在每相桥臂上增加钳位IGBT。从而在正、负两种电平的基础上,加入了一个O电平,变成三电平,使得输出电压波形的正弦度提高,波形质量有较大改善。第48页/共118页三电平变频器原理图L1L2L3UVWU2U1U4U3U5U6U8U7U10U9U11U12U16U15U17U18U14U13第49页/共118页 三电平变频器输

29、出电压波形第50页/共118页L1L2L3UVWU2U1U4U3U5U6U8U7U10U9U11U12U16U15U17U18U14U13PNO第51页/共118页L1L2L3UVWU2U1U4U3U5U6U8U7U10U9U11U12U16U15U17U18U14U13PNO第52页/共118页L1L2L3UVWU2U1U4U3U5U6U8U7U10U9U11U12U16U15U17U18U14U13PNO第53页/共118页模块化的安装方式第54页/共118页模块化的安装方式第55页/共118页模块化的机芯第56页/共118页两电平与三电平变频器的比较 两电平控制的缺点l输出波形接近方波,

30、输出转矩小。l输出电压峰值达到近4000v,必须使用变频电机或增加滤波装置l输出侧漏电流大,共模电压大,EMC干扰严重。l输入侧干扰大,影响同一电源的其他设备 三电平控制的优点l输出更接近正弦波,输出力矩增大。l输出电压峰值只有两电平时的1/2,可直接用普通电机而不用加LCl输出漏电流只有二电平时的1/2(共模电流小)EMC干扰减少很大。l输入端干扰较二电平降底20DB第57页/共118页无传感器矢量控制 无速度传感器矢量控制策略取消了具有低可靠性等缺点的速度传感器,而是利用容易测量得到的电机定子电压、电流等电信号,通过一定的算法获得电机的转速。通过特殊的算法快速估算得到转速的信息,且保持较高

31、的控制精度,满足实时控制的要求。第58页/共118页本公司矿用隔爆兼本质安全型交流变频器ZJT-400/1140第59页/共118页 额定电压 1140V 额定功率 400KW 防爆型式 矿用隔爆兼本质安全型ExdibI 重 量 1680kg 外形尺寸 (长宽高) 1650mm1241mm1370mm 冷却方式 风冷 电平数量 三电平主要技术参数第60页/共118页主要用途 该变频器适用于煤矿井下有瓦斯、煤尘等爆炸危险的恶劣环境中,用于胶带运输机、刮板运输机、风机、水泵及其它设备电机的变频调速。所用供电线路要求为额定频率50Hz、额定电压1140V,所带负荷功率不超过400KW。 第61页/共

32、118页控制方式 本地控制:从变频器操作界面控制电机的启动和停机,并能完成变频器的所有控制; 远程控制:通过内置接口板接受来自现场的开关量控制; 上位控制:通过RS485接口,采用MODBUS通讯协议,接收用户控制系统的控制。 第62页/共118页速度设置方式 本地设置:通过操作屏设置运行频率; 模拟设置:接收0-20mA(0-10V)模拟信号设置运行频率或被控量给定值; 通讯设置:通过通讯方式接收来自控制系给定运行频率或被控量给定值; 多档设置:通过开关量设置多档运行速度或被控量给定值;第63页/共118页对外接口 模拟量输入:2路,420mA 或010V。 模拟量输出:2路,420mA或0

33、10V。420mA输出时最大阻抗500。以模拟方式输出变频器的运行速度;变频器的输出电压、电流、功率、功率因数等其它参数。 数字量输入:8路,中间继电器隔离,隔离电压500VAC。接收远程控制信号,速度给定开关信号及各开关状态等。 数字量输出:3路,中间继电器隔离,隔离电压250VAC,接点容量5A。输出变频器状态,待机,运行,故障,远程控制等状态信号。 通讯接口:隔离RS485,MODBUS通讯规约,实现与上位系统的通讯功能。第64页/共118页同步控制 实现主从控制,实现多电机驱动胶带机的同步控制及电机间功率平衡。第65页/共118页产品优点 1)三电平变频器,使用更节能 2)输出波形逼近

34、正弦波,降低了电机噪声 3)降低了变频器对电网及周围设备的干扰 4)变频器输出侧不需加滤波装置或电抗器 5)输出尖峰电压降低,延长电机使用寿命 6)具有多台电机驱动胶带机的同步控制 7)模块化设计理念,现场维修维护更方便第66页/共118页KEYPAD 接线端子RS485 / RS232 接线端子DRIVE MANAGER 接线端子CONTROL 输入输出 接线端子(参照 图3。5)未使用控制电源端子插选件卡的位置。与编码器连接端子第67页/共118页第68页/共118页分类分类顺序顺序端子名称端子名称端子说明端子说明模拟模拟输入输入端子端子2ch2ch1AI COM模拟 电压 输入GND2R

35、ef模拟 +10Vdc 供给3AI1(+)Analog #1频道, 0(-10Vdc)+10Vdc输入端子, 020mA或 420mA (+)输入端子,输出频率取决于这个端子的输入电压或者电流 4AI1(-)模拟量1的020mA或 420mA (- -) 输入端子5AI2 V/I(+)模拟输入端子2为0(-10Vdc)+10Vdc的输入端子,020mA或 420mA (+)输入端子。输出频率取决于这个端子的输入电压或者电流6AI2 I(-)模拟量2的020mA或 420mA (- -) 输入端子模拟输模拟输出端子出端子 2ch2ch7AO COM模拟输出COM端子8AO1 V模拟输出电压1 (

36、010Vdc )9AO1 I模拟输出电流1 (020mA或 420mA )10AO COM模拟输出COM端子11AO2 V模拟输出电压2 (010Vdc )12AO2 I模拟输出电流2 (020mA或 420mA )外控端子说明第69页/共118页分类分类顺序顺序端子名称端子名称端子说明端子说明数字输数字输入端子入端子13DI COMDI共同端子14DI1数字信号输入115DI2数字信号输入216DI3数字信号输入317DI4数字信号输入418DI COMDI共同端子19DI5数字信号输入520DI6数字信号输入621DI7数字信号输入722DI8数字信号输入8数字输数字输出端子出端子23DO

37、C3开路集电极输出 3许可电流: 50mA以内24DOC4开路集电极输出 425+24V+24Vdc 电源继电器继电器触点触点输出输出26DO1 A数字输出 : AC 250V 1A 或 DC 30V 1A / Digital Output 1 A 触点27DO1 CDO1 转换28DO1 BB 触点29DO2 A数字输出 : AC 250V 1A 或 DC 30V 1A / Digital Output 2A 触点30DO2 CDO2 转换31DO2 BB 触点第70页/共118页在一定时间内不进行操作后,手操板LCD灯会自动熄灭。再次操作,会重新亮起。左右键,在数字输入时,用来移动光标的位

38、置“ESC”键,用于退出或返回上一层菜单“RUN”键,在手操板控制情况下,可用于启动变频器上下键,用于在菜单间移动或输入数字时,数字大小的调整。“MENU”键,用于返回主菜单“Enter”键,用于输入确认或进入下一层菜单“STOP”键,在手操板控制情况下,可用于停止变频器变频器运行指示灯变频器运行准备好指示灯变频器故障指示灯变频器手操板运行指示灯手操器说明第71页/共118页菜单结构第72页/共118页菜单结构说明模式种类模式种类分类分类功能说明功能说明Drive MonitorDrive Monitor监视模式监视模式Speed, Power 等可监视变频器的运行状态 及 I/O 信号等Re

39、ference SetReference Set设定参照值设定参照值Grobal Ref指定速度Parameter SetParameter Set设定参数值设定参数值P00P18可改变参数值Function SetFunction Set设定功能设定功能Local / Remote, Motor tuning1, 2等可设定控制模式(Local/Remote),初始化,RTC, Reset (复位)Error Event LogError Event Log异常事件日志异常事件日志Error Log将Error code(错误代码), 发生次数, 发生异常时运行情报 可确认及清除。Secur

40、itySecurity密码密码Security Edit变更密码 及 安全级别 (Access Level)的认证第73页/共118页监视模式模式种类模式种类分类分类单位单位说说 明明Drive MonitorDrive MonitorSpeedRPM运行时 电机速度PowerkW为变频器输出端所消耗的功率CurrentA为变频器输出侧的电流voltageV为变频器输出侧 电压Torque%为变频器输出侧的 转矩(Torque)。以P12.1(Nominal Power)设定的电机值为基准T1T6为IGBT 温度。第74页/共118页设定参照值模式种类模式种类分类分类单位单位说说 明明Refe

41、rence setReference setSpeedHz速度单位为Hzrpm速度单位为 rpm%速度单位为 %Torque%转矩单位为 %Nm转矩单位为 Nm第75页/共118页功能设置模式种类模式种类分类分类说说 明明Function SetFunction SetLOCAL / Remote设定变频器控制模式LOCAL为KEYPAD, Remote为遥控器。Motor Tuning 电机自学习 Motor Tuning 电机自学习 Parameter Init参数初始化恢复为最初设定值。Real Time Clock更改年月日时。Reset System变频器的系统重置,等同于重新上电第

42、76页/共118页错误日志模式种类模式种类分类分类单位单位Error Event LogError Event LogTotal 00Times累计发生异常次数Reset Error复位命令Read Log显示错误代码,错误名, 发生时间, 电机速度, 电流等 Clear Log清除已保存的错误情报第77页/共118页系统安全模式种类模式种类分类分类单位单位模式种类模式种类SecuritySecurityLogin Verification使用者认证。要想修改开发者级别的参数,必须得到更高的访问权限。关于访问权限的修改问题请联系本公司。Access Level设定参数访问级别。Password

43、 Change修改密码第78页/共118页电机参数设置序号参数名称设置说明1P11.0Supply Voltage 1200V电源电压2P11.1Nominal Power500KW电机额定功率3P11.2Nominal Voltage1140V电机额定电压4P11.3Nominal Current289A电机额定电流5P11.4Nominal Frequency50Hz电机额定频率6P11.5Nominal Speed1485电机额定转速7P11.6Number of Poles14 Poles电机额定极数8P11.7Efficiency93.0%电机效率9P11.8Reference Sp

44、eed148510P11.9Main Control Function0V/F Control频率控制方式1S/L Vector Control无感矢量控制方式2CL Vector Control有感矢量控制方式3AFE四象限回馈单元设置第79页/共118页电机控制方式参数设置序号参数名称设置说明1P7.0RUN source0 DI(Terminal)变频器通过端子启动-主机设置2 Sync_Ctrl Master变频器通过同步控制启动-从机2P7.1STOP mode0Ramp STOP 变频器停车方式-减速停车1 Free Running STOP自由停车3P7.12Ramp_Input

45、 Source0 TERMINAL(DI/AI)斜坡给定方式-端子给定(主机)2 SYNC_CTRL斜坡给定方式-同步给定(从机)4P7.19Accel 1time50s加速时间5P7.32Decel 1time70s减速时间第80页/共118页开关量输入点参数设置序号参数名称设置说明1P2.0DI11 RUN电机正向运行2P2.1DI22 RUNREVERSE电机反向运行3P2.2DI35FAULT RESET故障复位4P2.3DI40 DISABLE从机时需要设置28SYNC CTRL SLAVE_RDY主机时需要设置5P2.4DI56 M_STEP0多段速6P2.5DI67 M_STEP

46、17P2.6DI78 M_STEP28P2.7DI80 DISABLE第81页/共118页开关量输出点参数设置序号参数名称设置说明1P3.0DO11 RUN变频器运行2P3.1DO25 DRIVE READY变频器准备3P3.2DO32FAULT 变频器故障4P3.3DO40 DISABLED未用5P3.4DO50 DISABLED未用第82页/共118页模拟量输出参数设置序号参数名称设置说明1P5.0AO1Output0 Frequency变频器频率输出2P5.15AO2Output4 Current变频器电流输出第83页/共118页多段速参数设置序号参数名称设置说明1P9.2MSTEPst

47、ep1 0100%速度02P9.3MSTEPstep20100%速度13P9.4MSTEPstep30100%速度24P9.6MSTEPstep50100%速度35P9.2MSTEPstep1 0100%速度5第84页/共118页保护功能1)电流限制功能电流限制功能是限制变频器或电机上流过大电流。电流超过参数P6.0 (Current Limit)值时此功能被启动。P11.3(Nominal Current)为电机额定电流的百分比。 组组参数参数名名称称设设置置单单位位P06P06P6.0Current Limit125%P6.1Current Limit 2125%第85页/共118页保护功

48、能2)过电流保护功能变频器或电机测上电流量超过参数P6.2(Over Current trip)值时此功能被启动且切断输出。P6.2和 P6.3的值为电机额定电流的百分比。组组参数参数名名 称称设设置置单单位位P06P06P6.2Over_Current Trip225%P6.3Over_Current Trip 2225%第86页/共118页保护功能3)零序电流保护功能变频器输出三相电流合超过参数P6.4(Zero_Sequence Trip) 值时此功能被启动且切断输出。P6.4和 P6.5的值为电机额定电流的百分比。组组参数参数名名 称称设设置置单单位位P06P06P6.4Zero_Se

49、quence Trip10%P6.5Zero_Sequence Trip 210%第87页/共118页保护功能4)过电压或低电压保护功能 变频器的母线电压超过参数P6.6(Over Bus Voltage)值时此功能被启动且切断输出。 变频器的母线电压低于P6.7(Under Bus Voltage)值时此功能被启动且切断输出。 P6.6和 P6.7的值为电机额定电流的百分比。组组参数参数名名 称称设设置置单单位位P06P06P6.6Over Bus Voltage2000VP6.7Under Bus Voltage1250V第88页/共118页保护功能5)过热保护功能 变频器的散热器温度超过

50、参数P6.8(Over Temperature)值时此功能被启动且切断输出。 组组参数参数名名 称称设设置置单单位位P06P06P6.8Over Temperature90第89页/共118页保护功能6)过速度保护功能 电机速度超过参数P6.9(Over Speed Trip)值时此功能被启动且切断输出。 P6.9和P6.10的值为电机额定速度P11.8(Reference Speed)的百分比。 组组参数参数名名 称称设设置置单单位位P06P06P6.9Over Speed Trip125%P6.10Over Speed Trip 2125%第90页/共118页保护功能7)过负载保护功能电机

51、电流量超过参数P11.3(Nominal Current)值时此功能被启动且切断输出。 组组参数参数名名 称称设设置置单单位位P06P06P6.11Continuous Current100%P6.12Over_Load 1150%P6.13Over_Load 1 Time60sP6.14Over_Load 2200%P6.15Over_Load 2 Time10.0S第91页/共118页保护功能8)过电压抑制功能当参数P6.24设为1Enable时此功能会有效。过电压抑制功能使用时减速时间会变长,使用时请留意。组组参数参数名名 称称设设置置单单位位说说 明明P06P06P6.24OV Sup

52、pression0Disable1Enable0无效1使用过电压抑制功能P6.25OV Suppression Limit660V启动电压第92页/共118页保护功能 9)低电压补偿功能组组参数参数名名 称称设设置置单单位位说说 明明P06P06P6.26UV Suppression0Disable1Enable0无效1使用低电压补偿功能P6.27UV Suppression Limit450V低电压限制值P6.28UV Suppression Gain100%防止低电压控制器增益P6.29Motion Recovery Tm1.0s发生低电压现象后复归时间。第93页/共118页同步参数设置序

53、号参数名称主机设置从机设置备注1P18.0DRIVE ID1MASTER2SLAVE#1.同步设置2P18.9DATA SPEED7150,000bps7150,000bps通信速率3P18.10Slave START_Delay_Time1.0s1.0s从机起动延迟时间4P13.1Torque_SET Source0Speed_CtrlSpd Ctrl3SYNC_CTRL_MASTER转矩速度源5P13.43OV SUPPESSION1ENABLE1ENABLE过电压吸收投入6P11.9Main Control Function1S/L Vector Control1S/L Vector C

54、ontrol无感矢量控制7P7.0RUN source0DI(Terminal)2Sync_Ctrl Master起动方式8P7.12Ramp_Input Source0TERMINAL(DI/AI)2SYNC_CTRL速度给定方式9P2.3DI428SYNC_CTRL SLAVE_RDY0DISABLED从机运行反馈第94页/共118页由主机改成单机参数设置序号参数名称主机设置1P18.0DRIVE ID0 DISABLE2P2.3DI40DISABLE第95页/共118页由从机改成单机参数设置序号参数名称从机设置备注1P18.0DRIVE ID0DISABLE同步取消2P13.1Torqu

55、e_SET Source0Speed_CtrlSpd Ctrl速度源由自身给定3P7.0RUN source0TERMINAL(DI/AI)起动方式改为端子起动4P7.12Ramp_Input Source0TERMINAL(DI/AI)速度给定方式改为端子给定第96页/共118页同步控制步骤 1、电机参数设置(P11.0P11.8) 2、变频器控制方式改为矢量控制 P11.9 参数设置为:1S/L Vector Control 3、变频器改为近控方式 Function Set LOCAL / Remote ( LOCAL Remote ) 4、电机自学习 Function Set Motor

56、 Tuning 5、变频器改为远控方式 Function Set LOCAL / Remote ( Remote LOCAL ) 6、电机调相 起动变频器,调整电机的旋转方向,查看是否为正向运转 7、将每台电机都进行完上面6步后 8、设置主机与从机参数 9、参数设置完毕后,起动主机的起动按钮,查看各台变频器的运行情况第97页/共118页同步调试注意事项1、确保电机与减速机之间为硬连接,不要有液力耦 合器等其它调速设备;2、确保主机与从机的通讯线接线正确,并使用屏蔽控制通信电缆连接;3、确保各台变频器参数里的停车方式P7.1与加速时间P7.19的数值一样;4、确保各台电机的旋转方向一致5、使用皮

57、带机控制台时,确保集控台里的打滑延时设置合理,避免集控台报打滑故障停机;第98页/共118页同步控制时的接线A1B1A2B2屏蔽层100104DI4A1B1A2B2屏蔽层A1B1A2B2屏蔽层A1B1A2B2屏蔽层主机从机1从机2从机3第99页/共118页端子接线说明第100页/共118页异常对策及解决为了保护设备变频器拥有过电流,过电压,过低电压等保护功能。保护功能被启动时会切断输出,停止电机,此状态保持到强制重置(复位)。1)警告代码(WARNING CODE)在停止状态显示警告代码2)错误代码运行状态下显示错误代码。第101页/共118页警告代码警告代警告代码码警告信息警告信息警告原因警

58、告原因措措 施施W1System Not Ready上电时变频器还没达到准备就绪(Ready)状态确认变频器输入电压,母线电压。W2Drive_Disabled数字输入端子设定为Drive ENABLE时,没达到其所对应的条件确认参数组P2的数字输入参数,所对应的外部继电器及接线。W3Local_Emergency数字输入端子设定为Local_Emergency时, 没达到其所对应的条件确认参数组P2的数字输入参数,所对应的外部继电器及接线。W4Remote_Emergency数字输入端子设定为Remote_Emergency时, 没达到其所对应的条件确认参数组P2的数字输入参数,所对应的外部

59、继电器及接线。W5O.L过负载,停止状态下变频器输出电流不满足 参数P6.12(Over-Load Current), P6.13(O.L Time)确认停止状态下变频器上表示的输出电流,确认参数 P6.12(Over-Load Current), P6.13(O.L Time)W6O.T变频器过热,散热器温度上升到参数P6,8(Over Temperature Trip)值确认外壳温度,冷却风扇,负载电流W10Slave_No_Ready同步控制时从机上发生异常确认参数组P24,同步控制线,同步卡连接状态W11Master Fault同步控制时主机上发生异常同步控制时主机上发生错误时,此警告

60、显示在从机上。此时在主机上确认故障代码Fault Code即可。第102页/共118页故障代码及处理错误错误代代码码故障信息故障信息故障原因故障原因措措 施施E100Over Bus Voltage从电机接收的再生能源及输入电压过高时或过负载限制动作时负载急速下降导致变频器母线电压上升到其限制值确认制动电阻器确认参数 P7.25(Decel 1 Time)并调整其时间确认参数 P6.6(Over Link-Voltage Trip)E101STACK1_ OVE102STAACK2_OVE105Under Bus Voltage因输入电压下降而导致母线电压降到其限制值或输入电压缺相确认输入电压

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