《智能制造基础与应用》第四章 -4.4变频调速控制技术

智能制造基础与应用高等职业教育“十三五”规划教材

第四章智能控制基础第一节智能控制概述第二节传感技术第三节可编程控制技术第四节变频调速控制技术第五节工业人机界面第六节组态监控技术变频调速控制技术4

第四节第四章智能控制基础

变频器是一种把工频电源（50Hz或60Hz）变换成各种频率的交流电源，以实现电动机的变速运行，是调速控制的关键设备，在如图4-2所示的智能控制系统框图中，变频器起到给执行器（电动机）调速的作用。变频器的基本工作原理是改变异步电动机的供电频率，以改变其同步转速，实现调速运行。对异步电动机进行调速控制时，希望电动机主磁通保持额定值不变。因此，在调频的时候改变定子电压以维持气隙磁通不变。根据U1和F1不同比例关系，有不同的变频调速方式，即：基频以下恒磁通变频调速和基频以上恒功率弱磁变频调速变频器的智能控制方式主要有神经网络控制、模糊控制、专家系统、学习控制等第四章智能控制基础

一、通用变频器基本组成1、变频器的分类从结构上变频器可分为直接变频和间接变频。直接变频器将工频交流电一次变换为可控电压、频率的交流电，没有中间直流环节，也称为交－交变频器。交—交变频器连续可调的频率范围较窄，主要用于大容量、低速场合。间接变频器也称为交－直－交变频器。在交-直-交变频器中，又可分为电流源型和电压源型第四章智能控制基础

2、变频器基本结构它由主电路、控制电路、输入输出接线端子和操作面板组成。第四章智能控制基础

（1）变频器的主电路通用变频器的主电路由整流电路、直流中间电路及逆变电路等构成。（2）变频器的控制电路变频器的控制电路为主电路提供控制信号，其主要任务是完成对逆变器开关元件的开关控制和提供多种保护功能。控制方式有模拟控制和数字控制两种。第四章智能控制基础

二、变频器的主要功能通用变频器的主要功能除了保证自身的基本控制功能外，其他大多数功能则是根据变频器传动系统的需要而设计的。三、变频器的认识、拆装与接线1.变频器的组成部件1)变频器的外观如图第四章智能控制基础

2.熟悉面板显示及各按键功能三菱公司FR—A500系列变频器的操作面板（FR—DU04）的名称和功能如图第四章智能控制基础

3.通用变频器的铭牌通用变频器的铭牌如图第四章智能控制基础

4．变频器的接线（1）变频器端子接线图第四章智能控制基础

5、变频器的拆装（1）前盖板的拆卸与安装1)拆卸2)安装①将前盖板的插销插入变频器底部的插孔中。②以安装插销部分为支点将盖板完全推入机身。3)注意事项①不要在带电的情况下拆卸操作面板。②不要在带电时进行拆装。③抬起时要缓慢轻拿。第四章智能控制基础

⑵操作面板的拆卸与安装1)拆卸2)安装安装时，垂直插入并牢固装上。⑶连接电缆的安装1)拆去操作面板。2)拆下连接标准插座转换接口(将拆下的标准插座转换接口放置在标准插座转换接口隔间处)。3)将电缆的一端牢固插入机身的插座上，将另一端插到PU单元上第四章智能控制基础

四、变频器的基本功能操作参数设定方法及功能单元操作基本功能参数第四章智能控制基础

2.基本功能操作1)按参数单元的键，可以改变5个监视显示画面，。2)显示功能操作如图4-56所示。①监视器显示运转中的指令。②EXT指示灯亮表示外部操作。③PU指示灯亮表示PU操作。④EXT和PU灯同时亮表示PU和外部操作组合方式。⑤监视显示在运行中也能改变。第四章智能控制基础

3)频率设定4)操作模式第四章智能控制基础

5)帮助模式①报警记录第四章智能控制基础

②报警记录清除6）全部清除操作第四章智能控制基础

2.基本功能操作1)按参数单元的键，可以改变5个监视显示画面，。2)显示功能操作如图4-56所示。①监视器显示运转中的指令。②EXT指示灯亮表示外部操作。③PU指示灯亮表示PU操作。④EXT和PU灯同时亮表示PU和外部操作组合方式。⑤监视显示在运行中也能改变。第四章智能控制基础

3.参数设定方法在操作变频器时，通常要根据负载和用户的要求向变频器输入一些指令，如上限频率和下限频率、加速时间和减速时间等。另外，要完成某种功能也要输入相应的指令。例如将Pr.79“运行模式选择”设定值从“2”变到“1”，可按以下步骤进行：（1）按[MODE]键改变监示显示，使显示器显示为“参数设定模式”。（2）按键改变参数号，使参数号为79。（3）按[SET]键显示参数。（4）按键更改参数，将参数改为1。（5）按住[SET]键1.5s,写入设定。第四章智能控制基础

第四章智能控制基础

五、PLC与变频器的连接PLC与变频器的连接常用3种连接方法。1.利用PLC的模拟量输出模块控制变频器2.PLC通过RS—485通信接口控制变频器3.利用PLC的开关量输入、输出模块控制变频器下面介绍PLC开关量输入、输出控制变频器的连接过程。变频器参数的设定在PU运行模式下，先进行全部清除操作，然后设定如下表5-12的变频器参数第四章智能控制基础

(2)模式转换将变频器运行模式改为外部操作(Pr.79＝2)。(3)编制PLC程序，调试运行参考程序梯形图如图4-64所示。第四章智能控制基础

接线将PLC和变频器之间的连接线按图4-65连接(5)通电试验1)