变频器应用技术项目三

1、项目引入 有一用户要求他的两台带变频器的设备中的一台在变频器面板上控制启停，另一台要在操作台上控制启停，请问该如何设置两台变频器的相关参数？项目目标了解三菱变频器的常用参数及其含义了解三菱变频器启动、加速、减速、制动的运行过程掌握三菱变频器的组合操作及运行方法掌握三菱变频器各端子的连接方法掌握三菱变频器外接端子的功能5 任务一设定变频器的基本参数任务导入 对变频器的各种参数进行预置，才能使变频后电动机的机械特性满足生产机械的要求。那么变频器常用的参数有哪些？又该如何设置各种参数，以使变频器能够发挥最好的效能呢？相关知识一三菱变频器的基本功能参数 三菱变频器的基本功能参数如表3-1所示。表3-1

2、 基本功能参数一览表参数名 称显示设定范围最小设定单位出厂设定值Pr.0转矩提升P005%0.1%6%/5%/4%Pr.1上限频率P10120 Hz0.1 Hz50 HzPr.2下限频率P20120 Hz0.1 Hz0 HzPr.3基波频率P30120 Hz0.1 Hz50 HzPr.43速设定（高速）P40120 Hz0.1 Hz50 HzPr.53速设定（中速）P50120 Hz0.1 Hz30 HzPr.63速设定（低速）P60120 Hz0.1 Hz10 HzPr.7加速时间P70999 s0.1 s5 sPr.8减速时间P80999 s0.1 s5 sPr.9电子过电流保护P9050

3、 A0.1 A额定输出电流 为了方便记忆，常用如下口诀对以上变频器参数进行记忆。1上2下3基准，4、5、6高中低；7加8减9保护，15点16动22防失速；38电压39电流，77防写入79设参数。参数名 称显示设定范围最小设定单位出厂设定值Pr.15点动频率P150400 Hz0.01 Hz5 HzPr.16点动加减速时间P1603 600 s/0360 s0.1 s/0.01 s0.5 sPr.22防失速动作水平P220200%0.1%150%Pr.385 V（10 V）输入时频率P381400 Hz0.01 Hz50 HzPr.3920 mA输入时频率P391400 Hz0.01 Hz50

4、HzPr.77参数禁止写入P770、1、210Pr.79操作模式选择P7904、7、810表3-1 ( 续 )二常用参数介绍1转矩提升参数（Pr.0） Pr.0用于补偿电动机绕组上的电压降以改善电动机在低速运行时的转矩性能。假定在基准频率时变频器的输出电压为100%，则Pr.0的值是变频器在输出频率为0 Hz时的输出电压，用百分数表示。Pr.0的值若设定过大将导致电机发热；若设定过小则启动力矩不够，一般最大设定值约为10%，如图3-1所示。图3-1 Pr.0参数意义图2上限频率参数（Pr.1）和下限频率参数（Pr.2） Pr.1和Pr.2用于限制电动机运转的最高速度和最低速度，即变频器输出频率

5、的上限和下限。用Pr.1设定变频器输出频率的上限，即使有高于此设定值的频率指令输入，输出频率也被钳位在上限频率。用Pr.2设定变频器输出频率的下限，即使有低于此设定值的频率指令输入，输出频率也被钳位在下限频率。在这两个值确定后，变频器的输出频率就确定在此范围内，如图3-2所示。图3-2 上、下限频率参数的意义3基准频率参数（Pr.3） Pr.3根据电动机的额定值调整变频器的输出（电压、频率）。当用标准电动机时，通常设定为电动机的额定频率。当需要电动机的运行在工频电源与变频器调频两种模式之间进行切换时，应设定基准频率与电源频率相同。4多段速度参数（Pr.4、Pr.5、Pr.6） Pr.4、Pr.

6、5、Pr.6用于设定电动机的多种运行速度（即变频器的输出频率），但电动机的转速切换必须用开关器件通过改变变频器外接输入端子（RH、RM、RL）的状态及组合方式来实现。3个输入端子（RH、RM、RL）组合的状态共有7种，每种状态控制着电动机的一种转速，因此电动机有7种不同的转速，如图3-3所示。图3-3 输入端子（RH、RM、RL）组合的状态与电动机的转速对应关系 Pr.4、Pr.5、Pr.6的设定与导通的输入端子之间的对应关系如表3-2所示。表3-2 参数的设定与导通的输入端子之间的对应关系表导通的输入端子RHRMRLRM、RLRH、RLRH、RMRH、RM、RL参数号Pr.4Pr.5Pr.6

7、Pr.24Pr.25Pr.26Pr.27注：Pr.24、Pr.25、Pr.26、Pr.27也是变频器在多段速运行时的设定参数。5电子过电流保护参数（Pr.9） Pr.9用于设定电子过电流保护的电流值，可以防止电动机过热，使电动机得到最佳的保护性能。 在设定Pr.9时须注意以下事项。 当变频器连接多台电动机时，电子过电流保护功能将不起作用，每台电动机必须安装热继电器来保护。 特殊电动机不能用过流保护时应安装外部热继电器。 当控制一台电动机运行时，此参数的值应设为11.2倍的电动机额定电流。6适用负荷选择参数（Pr.14） Pr.14用于选择使用与负载特性最适宜的输出特性，即 特性。设定不同的Pr

8、.14参数值所适用的负载如图3-4所示。图3-4 不同Pr.14参数所适用的负载 Pr.15用于设定点动状态下的运行频率。但电动机的电动转速控制在不同的工作模式下有不同的操作方法，具体如下。7点动运行频率参数（Pr.15）和点动加/减速时间参数（Pr.16） 当变频器设定为“外部操作”模式时，用输入端子选择点动功能（接通控制端子SD与JOG即可）；当出现点动信号ON时，即可用启动信号（STF或STR）进行点动运行； 当变频器设定在“PU操作”模式时用操作单元上的操作键【FWD】或【REV】实现点动操作。 Pr.16用于设定点动状态下的加/减速时间。Pr.15、Pr.16的意义如图3-5所示。图

9、3-5 Pr.15、Pr.16的意义8失速防止参数（Pr.22） 当输出电流超过失速防止动作水平时，变频器将自动改变输出频率以减小电流。通常将失速防止参数设定为150%；当设定为0时，失速防止动作不执行。 Pr.77用于参数写入禁止或允许，此功能用于防止参数被意外改写，出厂时设定为0。 Pr.78用于仅运行在一个方向的负载，如风机、泵类等，以防止由于启动信号的误动作产生的逆转事故，出厂时设定为0。 Pr.77、Pr.78不同设定值所对应的功能如表3-3所示。9参数禁止写入选择参数（Pr.77）和逆转防止选择参数（Pr.78）表3-3 Pr.77、Pr.78不同设定值所对应的功能参数号设定值功能

10、Pr.770 在“PU操作”模式下，仅限于在变频器停止运行时，参数才可以被写入1 不可写入参数，但Pr.75、Pr.77、Pr.99在“运行模式选择”状态下可以写入2 即使运行时也可以写入Pr.780 正转和反转均可1 不可反转2 不可正转 Pr.79用于选择变频器的操作模式，变频器可以工作可以在“PU操作”模式、“外部操作”模式和“组合操作”模式之间进行选择。10操作模式选择参数（Pr.79）变频器的运行完全依靠变频器面板上的键盘来控制。“组合操作”模式变频器的运行完全依靠变频器面板上的键盘来控制。“PU操作”模式变频器的运行完全依靠变频器面板上的键盘来控制。“外部操作”模式提示 “组合操作

11、”模式有两种控制方式：一是用面板键盘设定运行频率、外部端子控制电动机启停，称为“组合操作”模式1；二是用面板键盘控制电动机启停，外部端子控制电动机频率，称为“组合操作”模式2。1变频器的启动方式 变频器的启动方式如图3-6所示，主要有以下3种。三变频器的加速和启动 变频器启动时所需的启动频率可以很低，所需的加速时间也可以自行给定。（a）以启动频率启动 （b）先直流制动再启动 （c）转速跟踪启动图3-6 变频器的启动方式1）启动频率启动 变频器以启动频率启动的要点如下。变频器输出由0直接变化为启动频率对应的交流电压，而后在此基础上按照加速曲线逐步提高输出频率和输出电压，直到达到设定的运行频率。启

12、动频率不宜过大，否则会造成启动冲击或者过电流。2）先直流制动再启动 变频器先直流制动再启动的要点如下。变频器先对电动机输入脉冲直流，使电动机保持在停止状态，然后再从启动频率直接启动。制动频率、制动电压不易过高，否则容易造成过电流或设备损伤。3）转速跟踪启动 变频器进行转速跟踪启动的要点如下。直接将正在自由旋转的电动机由当前速度驱动到预定速度。此方式非常适用于水泵的工频变频切换或重要设备的异常停机后的快速恢复。2加速时间 加速时间Pr.7所设定的参数值是从0 Hz加速到Pr.20所设定的频率需要的时间，如图3-7所示。1）加速时间的概念图3-7 Pr.7、Pr.8、Pr.20的意义 Pr.7、P

13、r.8、Pr.20的作用如下。Pr.20用于设定电动机的加减速基准频率（出厂设定为50 Hz）。Pr.7用于设定电动机从0 Hz加速到Pr.20指定的频率的加速时间，缓慢加速时设定值较大，而快速加速时设定值较小。Pr.8用于设定电动机从Pr.20指定的频率减速到0 Hz的减速时间，缓慢减速时设定值较大，而快速减速时设定值较小。 加速时间和减速时间的参数意义及设定范围如表3-4所示。表3-4 加速时间和减速时间的参数意义及设定范围参数号出厂设定设定范围功能Pr.77.5 kW5 s03 600 s/0360 s加速时间11 kW15 sPr.87.5 kW5 s03 600 s/0360 s减速

14、时间11 kW15 sPr.2050 Hz1400 Hz加/减速基准频率Pr.2100，1加/减速时间单位注意 加速时间越长，启动电流就越小，启动也越平缓。加速时间过短则容易导致过电流。2）加速时间设定的原则及方法加速时间设定方法采用试验的方法，使加速时间由长变短，一般使启动过程中的电流不超过额定电流的1.1倍为宜。某些变频器还有自动选择最佳加速时间的功能。加速时间设定原则兼顾启动电流和启动时间，启动加速时防“过流”，一般情况下负载重时加速时间长，负载轻时加速时间短。3）加速方式 各种变频器提供的加速方式不尽相同，如图3-8所示，主要有以下3种。（a）线性方式 （b）S形方式 （c）半S形方式

15、图3-8 变频器的加速方式半S形方式加速曲线的一半为S形、另一半为线性的方式。反（上）半S形上升方式（曲线）适用于泵类和风机类负载；正（下）半S形上升方式（曲线）适用于大惯性负载。线性方式在启动或加速过程中，频率的变化与时间呈正比，适用于一般要求的场合。S形方式变频器的加速先慢、中快、后慢，启动、制动平稳，适用于传送带、电梯等对启动有特殊要求的场合。 三菱变频器用参数Pr.29来设定加速曲线，当取不同的值时所选择的加速曲线也不同。1减速时间 变频器的工作频率从Pr.20所设定的加/减速基准频率下降至0 Hz所需的时间称为减速时间。四变频器的减速与制动1）减速时间的定义 重负载制动时，制动电流过

16、大可能损坏电路，而设置合适的减速时间可减小制动电流；在水泵制动时，快速停车会造成管道“空化”现象，损坏管道。2）减速时间设定的必要性及设置原则减速时间的设定原则减速时应防止管道“过压”，兼顾制动电流和制动时间，以保证不会出现管道“空化”现象。2变频器的减速方式 变频器的减速方式与加速方式一样，有线性、S形、半S形3种，此处不再赘述。3变频器的停车方式 变频器的停车方式如图3-9所示，有减速停车、减速直流制动、自由停车3种。（a）减速停车 （b）减速直流制动 （c）自由停车图3-9 变频器的停车方式 减速停车的要点如下。1）减速停车按照预设的减速时间降低输出频率一直到零。最常用，但如果减速时间设

17、定太短就会造成泵升电压，通常需要配置制动单元和制动电阻。 减速直流制动的要点如下。2）减速直流制动变频器接到“运行停止”的命令后，即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时，即开始直流制动停车，以防止电动机爬行。制动起始频率、电压、减速时间要合理选定，应由小到大逐渐变化。 自由停车的要点如下。3）自由停车变频器接到“运行停止”的命令后，立刻中止输出，负载靠自然阻力停车。停车时间取决于负载阻力，和减速时间没有关系。4制动状态 变频器的再生发电制动状态有正向电动、正向制动、反向电动、反向制动4种状态。例如，电梯属于位能性负载，其传动电动机的运行就是典型的四象限运行，如图3-10所

18、示。图3-10 变频器的制动状态1）变频器的再生发电制动状态 当电梯向上或向下启动及正常运行时，电动机运行在第1象限或第3象限，属于电动状态。 在电梯向上或向下停止的过程中，电动机运行在第2象限或第4象限，属于制动状态，这时电能从电动机传递到变频器。当电动机在第2象限和第4象限运行时，变频器处于制动状态，称为再生发电制动状态，又称回馈制动。 变频器的电动和制动运行原理如图3-11所示。当变频器处于电动运行状态时，电源电压经变频器的整流器和逆变器对其进行调频后输入电动机，使电动机启动和运转；当变频器处于制动运行状态时，电动机将产生再生制动电流经逆变器的反向并联二极管全波整流后反馈到变频器的直流回

19、路。2）电动和制动运行图3-11 变频器的电动和制动运行原理 由于通用变频器的整流单元多采用不可控整流电路，电动机制动所产生再生制动电流无法经过整流回路回馈到交流电网，反而会使直流电路的电压升高，形成泵生电压，将会损坏变频器的整流和逆变模块。当电动机制动过快或机械负载为位能性负载时，必须对这部分再生能量进行处理，以保护变频装置的安全。5制动方式 能耗制动又称动力制动，其原理如图3-12所示，是利用设置在直流回路中的电容C储存电动机制动时产生的再生电能，并由制动电阻RB将该部分电能转化成自身的热能来消耗掉，以此来保护变频器的直流电路。图3-12 能耗制动的原理1）能耗制动 直流制动的原理如图3-

20、13所示，制动系统向定子绕组内通入直流电流，使定子绕组产生静止的固定磁场；电动机的转子以很快的速度正向切割固定磁场，在转子绕组中产生很大的感应电流，进而产生很强烈的制动力和制动转矩，使拖动系统快速制动。2）直流制动图3-13 直流制动 图3-13中的参数Pr.10、Pr.11、Pr.12的意义如下。Pr.10直流制动的起始动作频率（fDB ）。Pr.11直流制动时间（ tDB ）。Pr.12直流制动强（ UDB ）。 在减速过程中，当运行频率达到参数Pr.10设定的动作开始频率时，变频器将对负载的转子施加直流电压来使负载快速制动。通以直流电压进行制动的时间长短由Pr.11设定；Pr.12则用于

21、设定电源电压的百分数，作为给定的直流制动电压。经验传承 利用设定停止时的直流制动电压、动作时间和开始动作的频率，可调整电动机运行的停止精度或直流制动状态下的运行时间，使之适合负荷的要求。 回馈制动是将再生制动时产生的多余电能反馈到电网的制动方式。带变压器的晶闸管有源逆变回馈电路如图3-14所示，电源电压经整流器和变频器完成变频后为电动机供电，电动机开始运行；当电动机进入制动状态时将产生再生制动电能，该部分电能经逆变器和整流器送入制动电能变压器；变压器将制动电能变压后输入供电电网。3）回馈制动图3-14 带变压器的晶闸管有源逆变回馈电路知识加油站 公共直流母线技术是在多电动机交流变频调速系统中，

22、采用单独的整流/回馈装置为系统提供一定功率的直流电源，调速用逆变器直接挂接在直流母线上，如图3-15所示。 当系统工作在电动状态时，逆变器从母线上获取电能；当系统工作在发电状态时，能量通过母线及整理/回馈装置直接回馈给电网，从而达到节能、提高设备运行可靠性、减少设备维护量和设备占地面积等目的。图3-15 公共直流母线电路任务实施一、启动频率与运行频率范围的设定及运行 在“PU操作”模式下，按【MODE】键进入“参数设定”模式，分别设定启动频率Pr.13=20 Hz、上限频率Pr.1=60 Hz、下限频率Pr.2=10 Hz。 通过面板设定运行频率分别为10 Hz。 按【RUN】键运行变频器，并

23、观察变频器输出的频率和电流值，以及电动机的运行状态。 通过三菱变频器FRE540验证变频器的各种常见功能，以此来掌握各种参数之间的配合和使用技巧，具体步骤如下。 当设定频率为10 Hz时，变频器应不启动，由此说明只有当设定频率大于启动频率Pr.13=20 Hz时，电动机才启动。此时重新设定运行频率为40 Hz，重复步骤。 将运行频率设定为70 Hz，重复步骤，对比不同运行频率下变频器的运行情况。注意 当设定频率为70 Hz时，变频器只能在60 Hz运行。因为当设定频率不在上、下限频率设定值范围之内时，输出频率将被钳位在上限频率或下限频率上。二、跳变频率的设定及运行 某系统的电动机在1822 H

24、z和2530 Hz之间易发生谐振，要求用变频器的设定来避开振荡区间。请设置变频器的参数，并分别用“PU操作”模式和“外部运行”模式实现此功能，操作步骤如下。 按【MODE】键进入“参数设定”模式，先设Pr.79 1（“PU操作”模式），然后设Pr.31=18 Hz、Pr.32=22 Hz、Pr.33=25 Hz、Pr.34=30 Hz。每段频率差不能大于10 Hz。跳变频率的设定 按【MODE】键进入“频率设定”模式，将给定频率设定为20 Hz。 设定完毕后，按【MODE】键进入“监视”模式。 按【RUN】键，使电动机运行。此时，记录面板显示运行频率，将显示结果填入表3-5中。 改变给定频率为

25、28 Hz，记录面板显示运行频率，将显示结果填入表3-5中。 重复上述步骤，设定Pr.31=22 Hz、Pr.32=18 Hz，设定给定频率为20 Hz。记录面板显示运行频率，填入表3-5中。表3-5 记录数据参数号频率区间设定频率运行频率Pr.311820Pr.3222Pr.332528Pr.3430Pr.312220Pr.3218 选择“外部操作”模式，即设定Pr.79 = 2，然后设定Pr.31=18 Hz、Pr.32=22 Hz（或Pr.31=22 Hz、Pr.32= 18 Hz），Pr.33=25 Hz、Pr.34=30 Hz。注意 在加速启动中，设定范围内的运行频率仍然有效；启动后

26、，变频器只能在跳变频率的设定频率上运行。 按照如图3-16所示方式接线，并将电位器RP旋钮旋至最小位置，合上开关K1或K2，缓慢调节电位器RP使运行频率逐渐提高，注意观察显示屏的频率指示。图3-16 变频器外部端子接线图 当频率达到Pr.31=18 Hz有一小段时间后，再旋转电位器，频率保持18 Hz不变，当旋转到一定范围后，变频器会跳过Pr.32设定的22 Hz继续升高，这时观察到第一次频率跳变现象。继续旋转电位器，会观察到第二次频率跳变现象。注意 调节旋钮时一定要缓慢，以免频率变化太快而无法观察清楚跳频现象。三、加/减速时间设定及运行 恢复出厂设定值。 相关功能参数按照如下数值进行设定。P

27、r.79 =1PU运行操作模式。Pr.1= 60 Hz上限频率设定值。Pr.2= 0 Hz下限频率设定值。Pr.7= 8.0 s加速时间设定值。Pr.8= 8.0 s减速时间设定值。Pr.20= 50 Hz加减速基准频率。通过PU面板将运行频率设定为45 Hz。 设置完成后，按【MODE】键进入“监视”模式以显示频率，按【RUN】键给出运行指令，注意观察变频器的运行情况，记下加速时间并将其填入表3-6中。运行几秒钟后，再按【STOP】键给出停机指令，记下变频器的减速时间并将其填入表3-6中。 在加/减速过程中，按【SET】键观察不同加减速时间的电流值，并将观察结果填入表3-6中。 按表3-6要

28、求改变加/减速时间的设定值，再重复步骤，将结果填入表3-6中。表3-6 加减速时间表参数号Pr.1Pr.2Pr.7Pr.8设定频率实际加速时间（s）实际减速时间（s）电流（A）参数值6008.08.0505003.03.020四、加/减速曲线的预置 按照如表3-7所示的基本参数值来设定相关参数。表3-7 加/减速曲线对加/减速时间的影响加减速曲线选择基本参数 P1= 50 Hz，P2 =0 Hz，P3= 50 Hz，P7= 8 s，P8= 8 s，P20 =50 Hz，P79= 1，面板给定频率实际加速时间（S）实际减速时间（S）加速过程描述减速过程描述 按【MODE】键显示频率，给出运行指令

29、，记下加速时间，填入表3-7中。 稳定运行几秒钟后，给出停止指令，仔细观察变频器的减速停机过程，记下减速时间，填入表3-7中。 五、直流制动功能的测定 恢复出厂设定。 在“PU操作”模式下，设定下列参数。制动开始频率Pr.10 = 10 Hz。制动时间Pr.11 = 5 s。制动开始电压Pr.12 = 10%。面板设定运行频率40 Hz。 按【RUN】键启动变频器，达到运行频率后给出停止指令，停止变频器的运行，注意观察制动过程中变频器输出频率和输出电流的最小值，此值应为制动开始频率和制动开始电流值。任务总结 变频器对异步电动机进行控制，需要根据异步电动机所带动的不同生产机械的要求进行参数设置，

30、因此掌握各种参数的意义及其设置方法对于变频器的学习至关重要。61 任务二在“组合操作”模式下运行变频器任务导入 变频器运行的组合操作是应用面板键盘和外部接线开关共同操作变频器运行的一种方法，其特征是面板上的“PU”灯和“EXT”灯同时发亮。通过预置Pr.79的值，可以选择组合操作的运行模式，当预置Pr.79=3时，即选择“组合操作”模式1；当预置Pr.79=4时，即选择“组合操作”模式2。相关知识 变频器的操作模式是指输入变频器启动指令及设定频率的场所。变频器的操作模式有“外部操作”模式、“PU操作”模式、“组合操作”模式和“通信操作”模式等。一三菱变频器的操作模式 变频器的启动指令及设定频率

31、的场所主要包括外部输入设备、操作面板以及通信网络等，示意图如图3-17所示。1变频器的启动指令及设定频率的场所图3-17 变频器的启动指令及设定频率的场所示意图2三菱变频器的操作模式表3-8 三菱变频器的操作模式Pr79功能LED显示运行模式设定频率的场所启动信号0 外部/PU切换模式，电源接通时，为外部运行操作模式，EXT指示灯点亮；通过【PU/EXT】键可在“PU操作”与“外部操作”两种模式之间进行切换参考设定值1或21“PU操作”模式 操作面板（M旋钮） 操作面板（【RUN】键或正、反转键）“PU”点亮2“外部操作”模式 外部输入端子或开关，如端子2、4、5，多段速选择开关、点动开关等

32、外部输入信号（STF、STR端子）“EXT”点亮3 “外部/PU组合操作”模式1 操作面板或外部输入端子或开关，如多段速度选择开关，端子4、5等 外部输入信号（STF、STR端子） “PU”和“EXT”同时点亮4 “外部/PU组合操作”模式2 外部输入端子或开关，如端子2、4、1，多段速选择开关、点动开关等RUN键或正、反转键 “PU”和“EXT”同时点亮 在三菱变频器的“组合操作”模式1（Pr.79 3）中，启动信号由外部开关或继电器等装置输入，运行频率由操作面板设定，不能接收外部的频率设定信号和操作面板的FWD、REV信号，如表3-9所示。其中，运行指令接于外部的启动信号。频率设定通过操作

33、面板（FRPA0202）按键或多段速指令（多段速指令优先）来实现。二三菱变频器的“组合操作”模式1表3-9 组合操作模式1步骤说明图示1 上电：电源ON2 操作模式选择：设定“操作模式选择”Pr.79 =3；【PU】显示和【EXT】显示标志点亮表3-9 (续)步骤说明图示3 开始：将启动开关（STF或STR）处于ON（如果正转和反转都处于ON则电动机不启动，如果在运行期间，同时处于ON，电机减速至停止）；【RUN】显示正转时点亮，反转时闪烁4 运行频率设定：用 / 键把频率设定在50 Hz5 停止：将启动开关（STF或STR）处于OFF；电机停止运行；【RUN】 在三菱变频器的“组合操作”模式

34、2（Pr.79 4）中，用接于端子2和端子5之间的旋钮（频率设定器）来设定频率，用操作面板（FRPA0202）的【RUN】键、【FWD】键或【REV】键来设定启动信号，如表3-10所示。其中运行指令来自于操作面板（FRPA0202）的【RUN】键、【FWD】键或【REV】键；频率设定通过频率设定器或多段速指令（多段速指令优先）来实现。三三菱变频器的“组合操作”模式2表3-10 组合操作模式2步骤说明图示1 上电：将电源处于ON2 操作模式选择：设定“操作模式选择”Pr.79 =“4”；【PU】和【EXT】显示标志点亮表3-10 (续)步骤说明图示3 开始：按下操作面板的 键 （或 、 键）；【

35、RUN】显示标志正转时点亮，反转时闪烁4 加速恒速：把端子25间连接的旋钮（频率设定器）慢慢向右转到满刻度；显示的频率数值逐渐增大到50.00 Hz5 减速：把端子25间连接的旋钮（频率设定器）慢慢向左转到头； 显示的频率数值逐渐减小到0.00 Hz；电机停止运行6 停止：按下 键；【RUN】显示熄灭任务实施 某生产机械的运行曲线如图3-18所示，以三菱变频器FRE540为实验平台，按照以下步骤分别在“组合操作”模式1和“组合操作”模式2两种模式下实现变频器的运行。图3-18 生产机械运行曲线一、在“组合操作”模式1下运行变频器 变频器在“组合操作”模式1时的控制回路接线图如图3-19所示，变

36、频器的参数设定表如表3-11所示，具体步骤如下。图3-19 变频器在“组合操作”模式1时的控制回路接线图表3-11 参数设定表参数号设定值功能Pr.793“组合操作”模式1Pr.150 Hz上限频率Pr.20 Hz下限频率Pr.350 Hz基底频率Pr.2050 Hz加、减速基准频率Pr.73 s加速时间Pr.85 s减速时间Pr.92 A电子过电流保护（电动机额定功率为0.5 kW时） 按图3-19所示方法连接变频器。 检查无误后合闸通电。 按【MODE】键显示“运行模式”画面，按【/】键切换到“PU操作”模式。 按【MODE】键，显示“参数设定”画面，按照表3-11所示的参数设定值来设定参

37、数，显示标志“EXT”和“PU”同时点亮。 按【MODE】键，显示“频率设定”画面，设定运行频率为40 Hz。 接通SB1开关，电动机在40 Hz正转运行；断开SB1开关，电动机停止运行。 接通SB2开关，电动机在40 Hz反转运行；断开SB2开关，电动机停止运行。 改变运行频率的值并反复练习变频器的正/反转运行操作。 练习完毕后切断电源，拆除控制电路。二、在“组合操作”模式2下运行变频器 变频器在“组合操作”模式2时的控制回路接线图如图3-20所示，变频器的参数设定表如表3-12所示，具体步骤如下。图3-20 变频器在“组合操作”模式2时的控制回路接线图表3-12 参数设定表参数号设定值功能

38、Pr.794“组合操作”模式2Pr.150 Hz上限频率Pr.22 Hz下限频率Pr.350 Hz基准频率Pr.2050 Hz加、减速基准频率Pr.75 s加速时间Pr.84 s减速时间Pr.92 A电子过流保护（电动机0.5 kW） 按图3-20所示方法接好变频器。 检查无误后合闸通电。 按【MODE】键显示“运行模式”画面，按【/】键切换到“PU操作”模式。 按【MODE】键，显示“参数设定”画面，按表3-12所示的参数设定值来设定参数，显示标志“EXT”和“PU”同时点亮。 按下操作面板上的【FWD】键，转动电位器，观察面板上的频率显示情况，此时电动机正向加速运行。 按下操作面板上的【R

39、EV】键，转动电位器，观察面板上的频率显示情况，此时电动机反向加速运行。 按下操作面板上的【STOP】键，电动机停止运转。 练习完毕后切断电源，拆除主电路和控制电路，并清理现场。任务总结 在变频器的实际运行中应灵活应用两种“组合操作”模式，了解变频器的“组合操作”模式与“外部操作”模式、“PU操作”模式之间的差别，掌握变频器在“组合操作”模式下运行的接线、参数设置及调试运行方法，为变频器的应用奠定基础。80 任务三利用外接端子控制变频器的运行任务导入 变频器的接线端子分为主回路端子和控制回路端子。各变频器的主回路端子相差不大，通常用R、S、T表示交流电源的输入端，U、V、W表示变频器的输出端。

40、而不同的厂家变频器控制回路的端子差异较大，为说明问题，本任务以三菱FRE540型变频器为例来介绍。相关知识三菱变频器的端子可分为主回路端子和控制回路端子，其接线图如图3-21所示，主回路端子说明如表3-13所示，控制回路端子说明如表3-14所示。一三菱变频器的端子说明图3-21 三菱变频器的端子接线图表3-13 主回路端子说明端子记号端子名称说明L1、L2、L3电源输入 连接工频电源。在使用高功率整流器（FRHC）以及电源再生共用整流器（FRCV）时，请不要接其他任何设备U、V、W变频器输出 接三相鼠笼式电动机+、PR连接制动电阻器 在端子 + 和PR之间连接选件为制动电阻器+、-连接制动单元

41、 连接作为选件的制动单元、高功率整流器（FRHC）及电源再生共用整流器（FRCV）+、P1连接改善功率因数用直流电抗器 拆开端子 + 和P1间的短路片，连接选件为改善功率因数用的直接电抗器接地 变频器外壳接地用，必须接大地表3-14 控制回路端子说明类型端子记号端子名称说明输入信号接点输入STF正转启动 STF信号处于ON时电动机正转，处于OFF时电动机停止 当STF和STR信号同时处于ON时，相当于给出停止指令STR反转启动 STR信号处于ON时电动机逆转，处于OFF时电动机停止RH、RM、RL多段速度选择 用RH、RM和RL信号的组合可以实现变频器的多段速运行 输入端子功能选择（Pr.18

42、0Pr.183）用于改变端子的功能。MRS输出停止 MRS信号为ON（20 ms以上）时，变频器停止输出；采用电磁制动方式停止电动机时，用于断开变频器的输出RES复位 使端子RES信号处于ON状态0.1 s以上，然后断开即可解除保护回路动作的保持状态 变频器在工厂出厂时处于复位的状态；通过Pr.75的设定，可使变频器仅限在发出警报时才能进行复位 复位解除后需要1 s左右进行复原表3-14 (续)类型端子记号端子名称说明输入信号SD公共输入端子（漏型） 外接输入端子的公共端；直流24 V、0.1 A（PC端子）电源的输出公共端PC 电源输出和外部晶体管公共端接点输入公共端（源型） 当连接晶体管输

43、出（集电极开路输出，如可编程控制器）时，将晶体管输出用的外部电源公共端接到这个端子，可以防止因漏电而引起的误动作，端子PCSD之间可用于直流24 V、0.1 A的电源输出模拟频率设定10频率设定用电源 5 VDC电源，容许负荷电流为10 mA2频率设定（电压） 输入电压为05 V（或010 V）时，5 V（或10 V）对应为最大输出频率；输入、输出成比例；输入直流05 V（出厂设定）和010 VDC之间的切换用Pr.73进行；输入阻抗10 k，容许最大电压为20 V表3-14 (续)类型端子记号端子名称说明模拟频率设定4频率设定（电流） 输入电流为DC420 mA时，20 mA对应为最大输出频

44、率，输入、输出成比例；只在端子AU信号处于ON时，该输入信号才有效（电压输入失效），此时输入阻抗约为250 ，容许最大电流为30 mA5频率设定公共端 频率设定信号（端子2、1或4）和模拟输出端子AM的公共端子，不能接大地输出信号接点A、B、C异常输出 指示变频器因保护功能动作而输出停止的转换接点，用于AC230 V、0.3 A和DC 30V、0.3 A之间的转换；异常时B、C间不导通而A、C间导通，正常时B、C间导通而A、C间不导通 输出端子的功能选择通过Pr.190Pr.192的设置来实现集电极开路RUN变频器正在运行 变频器输出频率为启动频率（出厂时为0.5 Hz，可变更）以上时为低电平

45、，正在停止或正在直流制动时为高电平（*1）；容许最大负荷为DC24 V、0.1 AFU频率检测 输出频率为任意设定的检测频率以上时为低电平，未达到时为高电平；容许最大负荷为DC24 V、0.1 A表3-14 (续)类型端子记号端子名称说明输出信号SE集电极开路输出公共端 端子RUN、FU的公共端子模拟AM模拟信号输出 从输出频率、电机电流或输出电压中选择一种作为输出信号；输出信号与各监视项目的大小成比例 出厂设定的输出项目，频率容许负荷电流为1 mA的输出信号为DC 010 V通讯RS485PU接口 变频器与变频器之间以及变频器与上位机之间通过操作面板的接口进行RS485通迅，具体通信参数如下

46、 遵守标准：EIA RS485标准 通信方式：多任务通信 通信速率：最大19 200 bps 最长距离：500 m二 变频器的逻辑控制包括漏型逻辑和源型逻辑两种控制方式，在变频器的控制电路中，输入信号的出厂设定为漏型逻辑。若要改变变频器的逻辑控制，就需要对控制回路端子排列面的跳线连接插头（见图3-22）进行切换操作。逻辑控制的切换图3-22 控制回路端子排列面的跳线连接插头1漏型逻辑 在漏型逻辑中，当信号端子接通时，电流从相应的输入端子流出。漏型逻辑控制端子接线示意图如图3-23所示。当选择漏型逻辑时，变频器的接点输入信号端子SD为公共端子，集电极开路输出信号端子SE为公共端子。图3-23 漏

47、型逻辑控制端子接线示意图2源型逻辑 在源型逻辑中，当信号端子接通时，电流从相应的输入端子流入。源型逻辑控制端子接线示意图如图3-24所示。当选择源型逻辑时，接点输入信号端子PC为公共端子，集电极开路输出信号端子SE为公共端子。图3-24 源型逻辑控制端子接线示意图三外接控制端子及其功能1外接输入控制端子的分类及功能 变频器常见的外接输入控制端子均采用光电耦合隔离方式，其接收的信号均为开关量信号。1）外接输入控制端子的分类 外接输入控制端子一般可分为基本控制输入端子和可编程控制输入端子两类。基本控制输入端子如正转、反转、点动、复位等端子，这些端子的功能是变频器在出厂时已经标定的，一般不能再更改。

48、可编程控制输入端子可通过改变参数的设定值来改变端子的具体功能。2）外接输入开关与开关量输入端子的接口方式 外接输入开关与开关量输入端子的接口方式可分为干接点方式、漏型方式和源型方式等形式，具体如下。干接点方式如图3-25所示，接点STF和STR可以使用变频器内部电源，也可以使用外部DC930 V电源。干接点方式能接收如继电器、按钮、行程开关（见图3-26）等传来的无源输入开关量信号。图3-25 干接点方式图3-26 继电器、按钮、行程开关漏型方式如图3-27所示。当外部输入信号为NPN型三极管的有源信号时，变频器输入端子必须采用漏型方式。漏型方式能接收接近开关、PLC或旋转脉冲编码器（见图3-

49、28）等输出电路提供的信号，可用于测速、计数或限位动作等。图3-27 漏型方式图3-28 接近开关、PLC 旋转脉冲编码器源型方式如图3-29所示。当外部输入信号为PNP型三极管的有源信号时，变频器输入端子必须采用源型方式。源型方式的信号源与漏型方式的信号源基本相同。图3-29 源型方式3）外接输入端的配置和工作特点 外接输入端接收的信号包括开关信号和脉冲信号两种不同的信号类型。根据接收信号的不同，外接输入端的配置相应地分为开关信号控制方式和脉冲信号控制方式两种形式，其工作特点如下。开关信号控制方式如图3-30所示。当STF或STR处于闭合状态时，电动机正转或反转运行；当它们处于断开状态时，电

50、动机停止运行。（a）变频器的接线 （b）控制信号的状态图3-30 开关信号控制方式脉冲信号控制方式如图3-31所示，在外接线路中用一个常闭按钮连接变频器的STOP端子，当STF或STR处于闭合状态时，电动机正转或反转运行；当常闭按钮打开时电动机停止运行。（a）变频器的接线 （b）控制信号的状态图3-31 脉冲信号控制方式 2外接输出控制端子的分类及功能 变频器的外接输出控制端子按照电路结构的不同可分为以下两类。1）按电路结构分类晶体管的集电极开路触点型如RUN、SU、OL、IPF、FU等端子，以RUN端子为例，晶体管的集电极开路触点型输出端子的电路结构如图3-32所示。内部继电器触点型如报警输

51、出A1、B1、C1端子和A2、B2、C2端子。图3-32 晶体管的集电极开路触点型输出端子的电路结构2）按功能分类 变频器的外接输出控制端子按照功能的不同可以分为以下几类。运行状态输出端子，用来指示变频器的运行状态，如RUN、SU等端子。运行状态输出端子的功能如图3-33所示。图3-33 运行状态输出端子的功能故障和报警输出端子。当变频器的输出异常或发生故障时，变频器将通过此类输出端子发出报警信号，如图3-34所示。图3-34 故障和报警输出端子测量信号端子。如图3-35所示，变频器的运行参数（如频率、电压、电流等）可以通过测量信号端子外接仪表来进行测量。图3-35 测量信号端子3）外接输出控

52、制端子的应用 以报警输出端子为例，其外接报警显示的电路结构如图3-36所示，图中B1端子外接报警灯，A1端子外接报警灯和警铃，系统将通过声光报警的形式显示变频器的输出故障。图3-36 报警输出端子外接报警显示的电路结构 为调节变频器的输出频率而向变频器提供的改变频率的信号称为变频器的频率给定信号。若要改变变频器的输出频率，必须先向变频器提供频率给定信号，而调节变频器输出频率的具体方法，即提供频率给定信号的具体方式，称为给定方式。四工作频率的给定方式1给定方式 变频器频率给定信号的给定方式如图3-37所示，主要有以下几种方式。图3-37 变频器频率给定信号的给定方式1）面板给定 利用面板上键盘的

53、数字增加键【】和数字减小键【】来直接改变变频器设定频率的方式称为面板给定，它也属于数字量给定。2）外接数字量给定 通过外接开关量端子输入开关信号进行频率给定的方式称为外接数字量给定，通常包括以下两种方法。通过多段速端子给定通过多段速开关的不同组合选择已经设定好的固有频率，也称多段速频率控制。通过升/降速端子给定通过变频器的升速端子和降速端子来改变变频器的设定频率值。3）外接模拟量给定 外接模拟量给定方式即通过变频器的外接模拟量信号端子从外部输入模拟量信号进行给定，并通过调节模拟量的大小来改变变频器的输出频率。变频器的外接模拟量信号端子主要包括外接电压给定信号端子和外接电流给定信号端子。外接电压

54、给定信号端子即端子10、2、5。将频率设定电位器的一端连接在端子10E或端子10上时，加在端子2上的输入电压规格不同。选择输入电压的范围为05 V或010 V，可由变频器电压输入选择参数Pr.73进行设定，变频器出厂时一般设定Pr.73 = 0，即选择在05 V范围内输入电压。外接电流给定信号端子即端子4、5。当模拟量给定信号为420 mA的电流信号时，可将外接信号线接到端子4、5上，同时还必须使变频器的AU端子信号置为ON，才能使端子4的输入电流信号有效，如图3-38所示。图3-38 外接电流给定信号端子接线示意图4）通信给定 通信给定方式是指上位机通过通信接口按照特定的通信协议、特定的通信

55、介质将数据传输到变频器以改变变频器设定频率的给定方式，其示意图如图3-39所示。图3-39 通信给定示意图提示 通信给定属于数字量给定，通信给定方式中的上位机一般指计算机（或工控机）、PLC、DCS、人机界面等主控制设备。 在选择给定方式时应遵循以下原则。2选择给定方式的原则 在面板给定和外接模拟量给定中，优先选择面板给定。 在外接数字量给定和外接模拟量给定中，优先选择外接数字量给定。 在外接电压信号给定和外接电流信号给定中，优先选择外接电流信号给定。3频率给定线1）频率给定线的定义 由外接模拟量给定输出频率时，变频器的给定频率 fx 与给定模拟信号x之间的关系曲线 fx = f (x)即为频

56、率给定线，如图3-40所示。给定模拟信号x可以是电压信号 UG，也可以是电流信号IG 。 当给定信号x从0增至最大值xmax时，频率f x线性地从0增大到 fmax的频率给定线称为基本频率给定线。基本频率给定线的起点为（x=0 ，fx=0 ），终点为（ x= xmax ， fx= xmax ），如图3-40中的b图及c图的线。（a）外接模拟量给定 （b）外接电压信号的频率给定线 （c）外接电流信号的频率给定线图3-40 频率给定线2）频率给定线的预置 在实际生产过程中，电动机的实际频率变化情况和基本频率给定线是不一致的。也就是说，变频调速系统驱动的生产机械设备所要求的最低频率不一定是0，最高频

57、率不一定是额定频率。为适应生产过程的实际需求，在调试系统时，对频率给定线必须做适当的调整，使其符合生产工艺的实际需要，这种调整就是频率给定线的预置。 在调整频率给定线时，通常是调整频率给定线的起点和终点，通过设置起点坐标（ xmin ， fmin ）与终点坐标（ xmax ， fmax ）来预置频率给定线。如果系统要求变频器的输出频率与给定信号成反比，则起点坐标为（ xmin ， fmax ），终点坐标为（ xmax ， fmin ）。 例题：当给定信号为28 V时，若要求变频器输出的对应频率是（050 Hz），如何对频率给定线进行预置？ 解：频率给定线的预置方法如下。 如图3-41所示绘制频率给定线的函数图像，预置频率给定线的起点A的坐标为（ xmin = 2V，fmin = 0Hz ），终点B的坐