PowerFlex变频器培训（高端培训）

工程师培训资料标题：PowerFlex变频器培训（高端培训）培训人：xx内部工程师培训资料变频器选型，电气控制设计要求（请举实际案例）变频器调试和参数的设置，变频器使用和控制实现机旁/集控对与变频器控制用变频器控制板实现PID，进行编程和设置5.对进入变频器过程量实现滤波方法变频器讲课内容要求一.HowtoselectConverterPowerFlex变频器如何分类：变频器Converter整流器Rectifier逆变器inverter6脉冲整流器6P-RectifierAFE整流器AFE－Rectifier12脉冲整流器12P-Rectifier两台6PRectifier并联变频器：进交流、出交流整流器：进交流、出直流逆变器：进直流、出交流*整流器经常与逆变器一起完成交流电机的控制20S-SCR可控硅20T-Diode二极管20Y-IGBT绝缘栅双极型晶体管一.HowtoselectConverter

1.变频器的选择;

2.输入侧元件的选择;

3.直流环节元件选择;

4.输出侧元件选择;

一.HowtoselectConverter+MOTOR给定值调速系统框图变频器负载齿轮负载转矩负载转速电机转矩电机转速齿轮选择电机及变频器负载特性一.HowtoselectConverter电机转矩的计算:电机转矩M=加速转矩MT+负载转矩ML根据旋转运动方程式：MT=J*(dΩ/dt)负载转矩特性：Tn恒转矩负载起重机,输送带挤压机,机床进给Tn二次方转矩负载Tn恒功率负载轧机,车床,卷绕,运输机械风机,水泵一.HowtoselectConverter负载启动特性(过载倍数)：在选择变频器时,假设额定工作点转矩为100%,则启动转矩大致如下:风扇,鼓风机:30%以下挤压机,压缩机:150%以上起动转矩=负载常规转矩+负载的惯性系统的加速用转矩一.HowtoselectConverter1.电压等级与电网电压、电机电压相匹配。

2.根据电机的过载要求，确定变频器和逆变器的额定电流。对同一负载，用变频器和逆变器运转，与工频电源运转相比，电流约增加10%左右。综上计算，可以直接简化为：变频器和逆变器的额定电流为：IUN>=1.1*Imotorn

IUN

>=K*Imotorn/1.5变频器和逆变器的选型原则:一.HowtoselectConverter电流匹配一.HowtoselectConverterDriveOverload基于NormalDuty：110％电机电流，10分钟内过载1分钟；150％电机电流，60秒内过载3秒钟；基于HeavyDuty：150％电机电流，10分钟内过载1分钟200％电机电流，60秒内过载3秒钟一.HowtoselectConverter减载系数：一.HowtoselectConverter一.HowtoselectConverter(Example1)一.HowtoselectConverter一.HowtoselectConverter进线回路元件包括：1.刀熔开关/断路器2.接触器3.输入滤波器4.输入电抗器一.HowtoselectConverter接触器适用于低压配电系统中中远距离控制变频器的通电与断电，在系统发生故障时自动切断变频器电源。因为其本身没有保护功能，选择时，只需考虑主触电的额定电流不小于变频器的额定电流即可。电源隔离装置的主要功能是将驱动系统与供电系统隔离。在满足隔离功能要求的前提下，选用的主要原则是保证其额定绝缘电压和额定工作电压不低于线路的相应数据，额定工作电流不小于线路的计算电流。必须采用网侧熔断器作为过电流保护措施，建议使用具有保护线路和半导体功能的熔断器来保护变频器。这些熔断器尤其适合为输入侧整流器的半导体器件提供保护。·快速性·适合半导体的过载特性·低电弧电压·提高的电流极限(较低的通态值)一.HowtoselectConverter按照EMC的有关规定，装置必须具有足够高的抗扰度，装置的噪声发射也必须被限制在允许的范围内。输入滤波器限制了由变速驱动系统产生的150kHz到30MHz的高频传导干扰，确保了由驱动设备产生的干扰大部分限制在驱动系统内部，仅有很少一部分噪声(在可允许的偏差范围内)传播到外界，进而改善了整个系统的电磁兼容性(EMC)。输入电抗器其作用为平滑电流波形，减少电源电流的谐波分量。当有多台变频器连接到同一PCC点(公共输入点)时，其还有解耦作用。一.HowtoselectConverter制动单元与制动电阻：1.平均制动功率2.最大制动功率3.最小制动电阻值一.HowtoselectConverter输出电抗器的作用减小电机端的电压变化率dv/dt

在逆变器的输出端和电机端通常会产生很高的电压变化率dv/dt，可以通过使用输出电抗器来降低该变化率。在不带输出电抗器的系统中，逆变器输出dv/dt典型值为3kv/us-6kv/us；安装输出电抗器后，电抗器的电感和电缆电容形成的震荡电路可有效降低dv/dt，对于长屏蔽电缆，电压变化率可以降到几百伏/us。但由于其形成的震荡电路阻尼很小，所以无法降低电机端由反射产生的电压峰值Vpp。减小长电缆电机引起的附加电流峰值使用长电机电缆时，由于逆变器内IGBT高电压变化率，使电机电缆电容随着其开关动作快速改变极性，使逆变器承受很高的附加电流尖峰。使用输出电抗器，其电感减缓了电缆电容的极性改变速度，从而减小电流峰值。合理选用输出电抗器或输出电抗器串联可以使允许的电机电缆电容值更大，从而可连接更长的电机电缆。一.HowtoselectConverter二.CommissioningandParameterssetting二.CommissioningandParameterssetting二.CommissioningandParameterssetting速度源选通表：

二.CommissioningandParameterssetting36三.ProcessPIDPowerFlex变频器有一个内置的PID控制回路。PID回路用来使过程反馈（例如压力、流量或张力）保持与期望的设定值一致。通过PID给定值与反馈值的偏差来使PID回路工作。根据PID比例、积分参数对偏差产生反应，并且输出一个频率来试图将偏差减少为0。37三.ProcessPID3839三.ProcessPID40四.对进入变频器过程量实现滤波方法罗克韦尔自动化PowerFlex变频器家族PowerFlex4MACDrivePowerFlex

ArchitectureClassDrivesCommunicationsPowerFlex

ArchitectureClassDrivesHIMsPowerFlex

ComponentClassDrivesCommunicationsPowerFlexDrives

SoftwarePowerFlex

ComponentClassDrivesHIMsPowerFlex70ACDrivePowerFlexDrives

AddOnProfilesPowerFlex4ACDrivePowerFlex40ACDrivePowerFlex40PACDrivePowerFlex400ACDrivePowerFlex753ACDrivePowerFlex700SACDrivePowerFlex700HACDrivePowerFlexAFEPowerFlex755ACDrivePowerFlexDCDrive250kW350HPPowerFlex750系列功率范围42Performance/FunctionalityPowerRatingPowerFlex755–高精度伺服型变频器450kW700HP0.75kW1HPPowerFlex753–高性能矢量型变频器PowerFlex750系列变频器该系列变频器在设计时关注易于使用，方便集成和运用灵活

PowerFlex755定位在易于使用,系统集成,高精度定位和高响应速度/精度功率范围0.75…450kW/1…700Hp安装框架2-8PowerFlex753定位在易于使用的高性能工程型变频器功率范围0.75…250kW/1…350Hp安装框架2-7该系列变频器提供可供用户自主安装卡件的安装插槽，可选择的卡件：通信卡，安全卡，I/O卡，编码器反馈卡和辅助电源卡

43

变频器控制插槽PowerFlex7533个选项插槽和额外 安装辅助电源的空间主板标准内置I/O端口:3数字量输入;1继电器输出;1晶体管输出;1模拟量输入;1模拟量输出;1PTC输入PowerFlex7555个选项插槽当需要安装辅助电源时，辅助电源会占据一个插槽，剩余4个选项插槽主板标准内置I/O端口：1标准内置数字量输入主控卡辅助电源安装空间选型插槽主控卡选型插槽

插槽可供通讯卡,安全卡,编码器反馈卡，扩展I/O卡和辅助电源使用扩展I/O卡: 24VOption

(2AI,2AO,6DI,2ROor2OCw/1RO)

120VACOption

(2AI,2AO,6DI,2RO)44

预先诊断功能和实时时钟PowerFlex750系列变频器可以通过程序设置跟踪影响变频器冷却风扇和输出继电器，以及电机和系统轴承寿命的信息，并：提供风扇和继电器寿命的估计数据提供客户电机和系统轴承寿命的估计数据提供事先警示信号以避免非计划性停机实时数据从实时时钟提供了实际时间能通过操作面板，变频器专用软件和RSLogix5000软件配置和修改数据信息能以I/O标签形式传递给上一层控制器 “PremierIntegration”

预先诊断功能帮助用户降低非正常故障几率和减少故障处理时间实时时钟功能能更精确的知道故障发生的时间，有利于故障排除45

标准加强涂层所有PowerFlex750系列变频器的标准配置在恶劣的环境中提高变频器可靠性保护微小引线间