ABB变频器使用教程

1、教你如何使用ABB变频器序言：初次接触工控的人对其都会感到很神秘，许许多多的 自动控制，错综复杂的联锁及很多高新的电气元器件，让人 无从下手。其实我们只需掌握一些基本的知识，分解各个部 件，了解各部件的性能及要点，然后再整合起来，就清晰多 TO整个工控的组成好似人体一样，一般有：大脑（DCS ）,神经中枢（网络），躯干（PLC ）,手脚（现场执行器），五 观（现场传感器）。今天我为大家谈谈现场执行器中的一个工控中常用的电气 部件一一变频器。变频器由于其本身具有可调速及节能的重 要特性，在近几年发展很快，广泛应用于各邻域。对于品种 繁多的变频器和其本身内部各参数之多，我们往往第一次接 触会感到无

2、从下手，但我们可以从各种变频器的共性中学 习，掌握一种变频器，举一反三就能从而了解各种变频器的 应用。F面我就用一种常用的 ABB变频器-ACS550给大家讲解其在实际工作中的应用一、安装：打开包装我们首先要查看的是选用的变频器功率是否与配 套的电机功率一致，要求是变频器功率电机功率，否则变 频器因功率不足带不起负荷而烧坏。变频器上一般会有如下 标签：表示该变频器输入要求电压为 3相380电压，频率50HZ， 其上边的数字是一个适用范围，我们一般不用理会，因为国 内的电压等级均满足其要求。输出电压为0至380V，3相交流，电流为6.9A，也就是能带3KW左右的电机，频率可 调0-500Hz ，

3、一般我们应用中最大也只有60Hz。一般变频器要求安装在无尘，无水气，无腐蚀的环境中，并 在变频器本身上下左右周围留有一定的空间，有利散热。条 件好的话最好能安装在特定的配电房内，并配有恒温设备， 因为变频器本身也有发热，其电子元件会受温度的影响，如 果其散热片上积尘多散热不好的话，会加剧变频器的损坏。由于变频器本身是个干拢源，所以它产生的电磁干拢对其周围会有一定的影响，由其是对周围有DCS，PLC这种高精度工控设备更要注意安装中的每一环节。其解决方法有：1、在电源输入侧加装电抗器，现在有些变频器在设计时已 经在输入端加入了抗干拢的电抗器，可以在订购时加以注丿意、。2、在电源输出侧，即电机电缆选

4、用带屏蔽的三芯或四芯对 称电缆，其优点是电缆上的电磁干拢是对称的，相互加以抵 消，如以下图示：3、控制电缆选用屏蔽双绞线，如图所示：4、电缆屏蔽层在变频侧接 CE端，变频器的PE、CE单独 接地。电缆布线时，控制电缆与动力电缆分开，至少不小于 20Cm距离。注意控制电缆的模拟量与开关量不用同一电缆。二、接线：1、电源的进线接变频器的 U1、VI、W1，电缆接地线接 PE ；电机电缆接变频器的 U2、V2、W2，电缆接地线接PE ； 变频器的GND接地；如果电机需要快速停机的话，需要变频器的R+、R-侧接止动电阻，上边有短接线的并拆除。如图：2、数字输入控制常有开关、继电器等发出信号至变频器，

5、其连接需按实际应用要求，一般有二种接线，如图：注意：按以上不同方式连接时，有些品牌的变频器会要求在 变频上有跳针设置。常用的连接线有，变频器启动信号，变频器停止信号（有些 启停是同一输入点，接通启动，断开停止），变频器正转信 号，变频器反转信号（正转信号往往与启动是同一信号）， 变频器多段速度信号（如低速、中速、高速分三个输入信号 接入）ABB-ASC550 出厂默认DI1为启停信号（接通启动，断开 停止）DI2为正反转信号（接通为反转，断开为正转）3、模拟输入信号接线分电压型，电流型，及可变电阻信号 输入，如图连接；可变电阻信号输电压信号输入电流信号输入入连接AI1、AGND 、 10V屏蔽

6、线接SCR连接AI1、AGND屏蔽线接SCR输入0- 10V连接 AI2、AGND屏蔽线接SCR输入4-20mA 或0-20mA有些变频器会有跳针选择注意：选择All或AI2输入会有跳针选择，ABB-ACS550 出厂设定为 AI1为电压信号，AI2为电流信号，你可以自己加以设定重新选择。4、数字开关量输出信号一般用于输出变频器的状态信号，如变频器准备好信号、 运行信号、故障信号。ABB-ACS550 变频器出厂默认如图：各输出端可以编程设置，设置参见1041参数。5、 模拟量输出信号连接，一般变送为4-20mA 用于输出变频器的电流值、频率值给DCS，PLC o接线如图所示：ABB-ACS5

7、50 变频器出厂默认 AO1为电流模拟信号，AO2为频率模拟信号，AGND为公共端，接线接 7、9或8、9接线端子。输出端子参数可设定。三、参数设定：参数设定是用好变频器的关健，在一个变 频器中有几百个参数，但往往我们实际应用中只会用到最多 几十个的参数，下面我就按通用的参数加以讲解，而这几个 最基本的参数对各品牌的变频品同样适用，只是参数号不一 样而已。1、学会变频器操作面板的使用：各种变频的操作面板不完全一样，但基本功能相类似，一般 面板上会有启动按钮（START ）、停止按钮（SToP ）、复 位按钮（REST ）、菜单翻页按钮（UP、DOWN ）、确认按 钮（ENTER ）等。面板也有

8、中文显示、英文显示及数字代 码显示几种，当然中文显示菜单的面板操作最直观，我推荐 订购时选用这种中文显示的面板，用熟了的话可以不看操作手册，对现场维护可以提高工作效率。ABB-ACS550 变频器出厂所带的面板如下图所示： 面板上的状态灯正常工作时为绿色，故障时为红色，左软键与右软键与我们手机上的有类似功能，分别对应显示 屏电下方的左右菜单功能 在显示屏幕上一般有本地 /远程控制（LOC/REM ）、正/ 反转控制（、）、电机转速（XXXXRPM ）、电机电流（XXXA ）、 电机频率（XXHZ）及变频器的参数号等显示。2、面板参数菜单：ABB-ACS550 变频器面板参数有数字及字符（中文或

9、英文） 显示，刚入门的话可以只看参数号加以选择设定，对于我们 不可能对每一种变频器的数字号参数背熟，这样的话会让你 感到头痛的，我们可以按操作手册选用参应的参数号。用熟 了的话可以只看字符菜单，这样可以加快工作效率，下图为ABB-ACS500 变频器面板的参数显示：3、对变频器设定的常用参数：1）电机参数：电机参数我们只需要将所配电机上的铭牌内 容输入给变频器就行了，内容有电机功率、电机额定电流、 电机极数、电机额定转速、 电机额定电压等。ABB-ACS550 变频器此参数的设定在 99号参数组内（START-UP DATA ）。在9902内还有一个运用宏参数，该参数可以让 用户快速设置到相对

10、应的实际应用中。代码名称范围分辨率缺省值用户SGroup 99:起动数据1 =标准，2=三线9902宏参数1制、6=PID电机控制1=速度，2=转990413模式矩，3=标量电机额定115 345V 或230V 或99051 V电压200 600V400V电机额定0.2*Ihd 99060.1 A 1.0*Ihd电流2.0*Ihd电机额定990710.0 500 HZ0.1 HZ 50 HZ频率电机额定1440990850 18000 rpm 1rpm转速rpm /电机额定0.199090.2 2.0*Phd1.0 * Phd功率kW2） 基本参数：该参数一般有最低频率（常设为OHZ ）、最高

11、频率（常设为50Hz）、加速时间、减速时间（根据电机的大小设不同的值，如一般 15KW 设5秒左右，电机越大，时 间越长）、最大电流、最大电压（此二个参数是对变频器的 保护，根据变频器铭牌设定或用默认值）ABB-ACS500 变频器对以上参数设定在 20号及22号参数组内。Group 20:限幅代码名称范围分辨率缺省值用S户-30000 300002001最小速度rpm1 rpm0 rpm?15002002最高速度0 30000 rpm1 rpmrpm?2003最大电流0 1.8 * Ihd0.1 A1.8 * Ihd?2007最小频率-500 500 HZ0.1 HZ0 HZ?2008最咼频

12、率0 500 HZ0.1 HZ50 HZ?Group 22: 加速/减速2202 加速时间 0.0 1800 S0.1 S5 S2203 减速时间 0.0 1800 S0.1 S5 S3）指领输入参数：对应的是开关量及模拟量输入端接口的 设定，一般有启动方式（本地 /远程选择）、启动/停止、正 转/反转、多段速度控制、模拟电流及模拟电压输入选择等。ABB-ACS550 变频器此类参数设定在 10号、11号、12 号参数组内。Group 10:指令输入代码名称范围分辨率缺省值户接线端功2（2线制启10010 101能设定停方式）电机转向10031313（双向）设定Group 11:给定选择1（从

13、键盘1上选取）0.1 HZ0 HZ / 0/ 1rpm rpm0.1 HZ 50 HZ /模拟量设1103定选取模拟量给1104定最小值1105模拟量给0 170 500 HZ / 030000 rpm0 500 HZ / 0定最大值 30000 rpm/11500rpm rpmGroup 12:恒速运行多段速度1201设定1202速度0 500 HZ1203速度0 500 HZ1204速度0 500 HZ9（由DI3DI4 控1制三段速度）1 rpm300/ 0.1rpm / 5HZHZ1 rpm600/ 0.1rpm / 10HZHZ1 rpm900/ 0.1rpm / 15HZHZ0 3

14、0000 rpm /0 30000 rpm /0 30000 rpm /0 T4,-1 -14Group 13:模拟输入模拟量低13010 100%限0.1% 0%模拟量高13020 100%0.1%100%限 模拟量滤13030 10 S0.1 S 0.1 S波4）输出参数：对应开关量及模拟量的输出端口设定，一般 有准备、运行、故障信号及电流、频率模拟输出。ABB-ACS550 变频器此类参数设定在 14号、15号参数组 内。对于一般变频器以上参数设定完，变频器即可投入正常运 行，各种品牌的变频器可根据其自己的参数号进行设定，但 对于一些特定场合的应用我们还需进一步高级参数设定。Group

15、14: 继电器输出代码1401名称继电器输出1范围分辨率1缺省值1（准备）用S户0 36继电器输1402出20 3612（运行）1403继电器输0 3613（故障取1508Group 15:模拟输出AO1模拟150199199设义AO1最小1502量程AO1最大1503量程AO1最小15040.0 20.0 mA值AO1最大15050.0 20.0 mA值1506 AO1 滤波 0 10 S103（模拟1电流值）由参- 数0103定义由参- 数0103定义0.10 mAmA0.120.0 mAmA0.1 S 0.1 SAO2模拟150799 199设义AO2最小量程104（模拟1频率值）由参数

16、0104定由参A02最大1509- 数 0104 定量程义1510AO2值最小0.0 20.0 mA0.10 mAmA0.1mA0.1 S20.0 mA0.1 SAO2最大15110.0 20.0 mA1512 AO2 滤波 0 10 S值4、高级参数设定：此类参数主要是优化变频器的使用性能，比如U/F曲线设定，可以提高电机启动时的启动特性，能更好的带负载启动；PID设定能利用变频器特有的性能控 制水泵类电机做 PID调节，不再需要 PLC做PID控制；频 率屏蔽点设定，可以跳过电机在某一频率时产生的机械共振 等。此类参数设定看实际应用中具体而定。四、实际应用例：1、 一台3KW电机DCS的正

17、反转带速度控制1）设计思路：选用一台具有正反转功能的变频器，功率为3KW，因为功率较小电磁干拢不大， 可以不考虑输入电抗器， DCS控制需有变频器的状态信号（准备、运行、故障），以 及实际电流信号，变频器的启停及正反转由DCS作控制，速度控制DCS采用4-2OmA模拟信号作控制。2）变频器控制回路设计图：3）变频器参数设定：代码名称设定值说明代码名称设定值说明9902应用宏1标准型1104模拟量最小值00Hz9904电机控制模式1选用速度控制1105模拟量最大值5050Hz9905电机额定电压400V参见电机 铭牌1301模拟 量低 限20%对应4mA9906电机额7 . 0A参见1302模拟

18、100%对应定电流电机铭牌量高限20mA9907电机额定频率50Hz参见电机 铭牌1401输出继电器11准备信号9908电机额定速度1410rmin参见电机铭牌1402输出继电器22运行信号9909电机额定功率3KW参见电机 铭牌1403输出继电器33故障信号1001EXT1命令22线制控制1501AO1输出104选择模拟电流1003方向控制3正反转控制1504AO1最小值44mA1103AI1选择1速度从AI11505AO1最大2020mA取值值其它参数可用变频器默认值，改善变频器及对电机的控制特 性，如加、减速，U/F曲线等由调试中按实际运行调节设定。4) 实际安装及接线时应注意要点：实际

19、安装中注意模拟量信号线的屏蔽，屏蔽接地在DCS侧，变频器侧悬空；模拟量信号变频器默认为O-20mA，所以必须要设定为4-20mA ；因故障反馈信号是由输出继电器 3得 到，该信号设置1403为故障反信号，所以接线注意接常闭 点，其它二个反馈信号接常开点；同时必需检查变频器的各 个跳针与设定是否正确；其它按变频器前述安装要求进行。2、一台15KW 水泵做PID控制，控制水泵出口压力稳定。1) 设计思路：选用一台15KW 具有PID功能的变频器， 可以不考虑输入电抗器，电机速度由设定频率与泵出口压力 作比较进行PID调节，设计应考虑能手/自动转换。2) 变频器控制回路设计图：3) 变频器参数设定：

20、代码名称设定值说明代码名称设定值说明990应用宏6PID120恒速20Hz低速2型219904电机控制模式1选用速度控制1203恒速240Hz中速9905电机额定电压400V参见电机铭牌1204恒速350Hz高速990f6电机额定电流30 . 1A参见电机铭牌1301AI1低限0%对应0V990电机额定频50Hz参见130AI1100对应7率电机铭牌2高限%10V990电机额定速1460rmi参见130AI220%对应8度n电机铭牌4低限4mA990电机额定功15KW参见130AI2100对应9率电机铭牌5高限%20mA1001EXT1命令1手-2线制控制1402输出 继电器22运行信号100

21、EXT2命令6PID150AO103选择22线72输频率制控出模拟制100方向控制1正反150AO00Hz3转控82低制值110EXT1/EXT2定义150AO5050Hz22DI292高值110AI1选择1速度160允许5DI53从1信号作急AI1停用取值110模拟量最小00Hz400PXXX按实4值1（增际调益）整1105模拟量最大值5050HZ4002I （积 分）XXX按实 际调 整1106AI2选择19PID调节4003D（微分）XXX按实际调整1107模拟量最小值00Hz4005偏差信号取反1取反信号1108模拟量最大值5050HZ4010设定值1AI1为给定值1201恒速设定7定

22、义三段恒速4027PID参数组0选PID1组其它参数可用变频器默认值，改善变频器及对电机的控制特 性，如加、减速，U/F曲线等由调试中按实际运行调节设定； PID调节参数需实际调试时对 40参数组进行修整改善，特 别注意的是泵的出口压力与电机转速应取反，即压力高时要 求降速，此参数在 4005中设定。4）控制原理说明: 手动控制时，将手/自动转换开关断开（DI2=0 ）,手动转 换开关闭合（DH=I ）,变频器将以 AI1为参考控制速度， 调整电机转速。如果需要固定某一频率点，也开以利用恒速 1（ DI3 ）、恒速2（ DI4 ）开关的组合，得到三段速度，设 定为 20Hz、40Hz、50Hz

23、，可在参数 1202、1203、1204 中修改设定频率。自动作PID控制时，将手/自动转换开关闭合（DI2=1 ）， 自动PID转换开关闭合（DI6=1 ），此时DI1、DI3、DI4 均不起作用，电机将以AI1为设定点，AI2为实际值进行PID 调节，泵出口压力高，将会自动降低电机转速，以降低出口 压力，反之相反。当出现紧急事故时，可拍下急停按钮（DI5=0 ），将不允许电机启动，起到保护作用。电机的速度可由频率表查看，由AO2输出，应注意模拟量与表量程值的对应设定。装有二个指示灯表示电机的运行、停止，由输出继电器2的常开常、闭点分别取得信号。五、故障分析与维修: 变频器是一个高精度、高科

24、技的电子元气件，对它的故障处 理，我们也应由简到繁的原则去加以分析维修，对于我们一 般的现场维护保养者，并不需要深入的了解其内部的构造， 但应掌握其一般故障发生的规律加以分析处理。变频器发生故障时，首先我们应从变频器的显示面板上读取故障代码，此类代码每一种变频器的代码信息均不会一致， 但基本都会有过流、过压、过载、失压、超温、模拟量丢失、 通讯丢失等故障记录。在 ABB-ACS550 变频器中可由04 组参数查得历史故障记录。同时一般故障时我们可以从面板 上的指示灯变为红色加以判断。在分析故障时，我们还可以从变频器的实际检测数据中检查 实际的开关量信号、模拟量信号及实际变频器运行数据加以 判断是否正常，ABB-ACS550 变频器此类信号值的检查可 在01号参数组查得。另外我们应注意变频的特性参数是否