任务7.2 变频器基本功能训练

任务7.2变频器基本功能训练7.2.1变频器PU运行的操作7.2.2变频器外部运行的操作7.2.3变频器的组合操作7.2.4继电器与变频器组合控制变频器操作模式有四种，每种操作模式的操作及参数设置如下:一、PU操作模式（Pr.79“操作模式选择”=1）用选件的操作面板，参数单元运行的方法。准备:操作单元…………操作面板（FR-PA02-02）,或参数单元（FR-PU04）。L连接电缆………请准备操作面板（FR-PA02-02）从变频器本体拆下使用和参数单元（FR-PU04）使用两种情况。FR-CB2（选件）FR-E5P（选件）…请准备操作面板从变频器本体拆下使用的情况。二、外部操作模式（出厂设定，Pr.79“操作模式选择”=0）出厂时，已设定Pr.79“操作模式选择”=0，接通电源时，为外部操作模式。根据外部启动信号和频率设定信号进行的运行方法。准备:启动信号………开关，继电器等。频率设定信号…外部旋钮或来自外部的DCO-5V,0～10V或4～20mA信号以及多段速等。三、组合操作模式1（Pr.79“操作模式选择”=3）启动信号是外部启动信号。频率设定由选件的操作面板，参数单元设定的方法。准备:启动信号…………开关，继电器等。操作单元…………操作面板（FR-PA02-02）或参数单元（FR-PU04）。连接电缆…………请参照（1）PU操作模式。FR-E5P（选件）…请参照（1）PU操作模式。四、组合操作模式2（Pr.79“操作模式选择”=4）启动信号是选件的操作面板的运行指令键。频率设定是外部频率设定信号的运行方法。准备：频率设定信号……外部旋钮或来自外部的DCO-5V,0～10V或4～20mA信号。操作单元…………操作面板（FR-PA02-02）或参数单元（FR-PU04）。连接电缆…………请参照（1）PU操作模式。FR-E5P（选件）…请参照（1）PU操作模式。五、通讯操作模式2（Pr.79“操作模式选择”=0或1）通过RS-485通讯电缆将个人计算机连接PU接口进行通讯操作。FR-E500变频器的启动支援软件包可以使用变频器设置软件（FR-SWO-SETUP-WE）准备：连接电缆………接口：RJ45接口。电缆：电缆需符合EIA568（例如：10BASE-T电缆等）个人计算机：RS-485,RS-232C变换器…请准备通信接口为RS-232C规格的计算机。7.2.1变频器PU运行的操作变频器运行的PU操作，指变频器不需要控制端子的接线，完全通过操作面板上的按键来控制各类生产机械的运行，如前进/后退、上升/下降、进刀/回刀等。这种操作方式是变频器用的堆垛的，因此掌握好这种操作方法是学习变频器使用的关键所在。变频器在正式投入运行前应试运行。试运行可选择较低频率的点动运行，此时电动机应旋转平稳，无不正常的振动和噪声，能够平稳地增速和减速。其操作步骤如下：一、试运行（点动运行）1.按任务一图4-1-20所示，将变频器、电源及电动机三者相连接。2.检查无误后按任务一中实训3完成“全部清除”操作，并回到“监视模式”。3.按【MODE】键至“运行模式”。4.按【▲/▼】键选择“PU操作模式”。5.【MODE】键至“参数设定”画面，设定点动频率Pr.15的值和Pr.16点动加、减速时间的值。6.按【▲/▼】键选择“PU操作模式”。7.按【REV】或【FWD】键，电动机旋转，松开则电动机停转。二、连续运行1.按任务一中实训3完成“全部清除”操作，并返回到“监视模式”。2.按生产机械的运行曲线（电动机运行频率随时间变化的曲线）设定运行频率，按生产机械的控制要求设定有关参数。3.按面板键盘上的【FWD】键，使电动机正向运行在设定的运行频率上。4.按面板键盘上的【STOP/RESET】键，停止电动机的运行。5.按面板键盘上的【REV】，键使电动机反向运行在设定的运行频率上。6.按面板键盘上的【STOP/RESET】键，停止电动机的运行7.2.2变频器外部运行的操作

变频器运行的外部操作，指变频器的运行频率和启停信号是通过变频器的外部端子和接线来完成，而不是通过操作面板输入的。其操作步骤如下：一、.试运行（点动运行）1.按任务一图4-1-20所示，将变频器、电源及电动机三者相连接。按图4-2-1所示接好控制回路，图中开关SB1控制电动机正转，开关SB2控制电动机反转。2.检查无误后合闸通电，按任务一中实训3完成“全部清除”操作，并回到“监视模式”。3.按【MODE】键至“运行模式”，按【▲/▼】键选择“PU操作模式”4.按【MODE】键至“参数设定”画面，设定点动频率Pr.15的值和Pr.16点动加、减速时间的值。5.按【MODE】键，选择“运行模式”。6.按【▲/▼】键，选择“外部运行模式”（OP.nd）,EXT灯亮。。7.用手将按钮SB1按到底，电动机正向点动运行在点动频率；松开按钮SB1电动机停止。8.用手将按钮SB1按到底，电动机正向点动运行在点动频率；松开按钮SB1电动机停止。图4-2-1外部信号控制图4-2-2外部信号控制正反转点动运行的接线图连续运行的接线图实训一外部信号控制变频器的电动机正反转连续运行㈠实训目的1.熟悉变频器外部端子的功能。2.掌握变频器外部运行时的参数设置和接线。3.会利用变频器的外部输入信号解决简单的实践问题。㈡实训器材1.可编程控制器实训装置1台。2.开关、按钮板模块1个。3.电动机1台。4.变频器模块1个（含2W/1kΩ电位器1个）。5.电工常用工具1套。6.导线若干。㈢实训任务变频器的外部运行操作，通过外部信号控制变频器的正反转连续运行。㈣实训步骤1.按任务一图4-1-20接好变频器主电路。2.设Pr.79=1，检查无误后合闸通电，按任务一中实训3完成“全部清除”操作，再设Pr.79=1，然后设定其他各相关参数。3.设Pr.79=2，用外部信号控制变频器运行，并按图4-2-2连接好电路。4.连续正转。按SB1,电动机正向运行，调节RP,电动机转速发生改变，按SB，电动机停止。5.连续反转。按SB2,电动机反向运行，调节RP,电动机转速发生改变，按SB，电动机停止。㈤实训报告1.分析与总结①实训中，设置了哪些参数？使用了哪些外部端子？②电动机的正反转可以通过继电器接触器控制，也可以用PLC控制，本实训是通过变频器控制，这3种方式各有何优缺点？2.巩固和提高①用可调电阻控制变频器的输出频率时，实际上是通过什么来控制变频器的输出频率？②在变频器的外部端子中，用作输入信号的有哪些？用作输出信号的有哪些？7.2.3变频器的组合操作变频器的组合操作就是通过PU单元和外部控制端子上的输入信号来共同控制变频器的启停运行频率的操作。变频器的组合运行通常有两种方式，一种是用PU单元来控制变频器的运行频率，用外部信号来控制变频器的启停；另一种是用PU单元来控制变频器的启停，用外部信号来控制变频器的运行频率。如需用外部信号启动电机，而频率用PU单元来调节时，必须将“操作模式选择（Pr.79）”设定为3（Pr.79=3），此时变频器的启/停就由STF（正转）或STR（反转）端子与SD端子的合/断来控制，变频器的运行频率就通过PU单元直接设定或通过PU单元由相关参数设定。相反，如需用PU单元控制变频器的启停，用外部信号调节变频器的频率时，则必须将“操作模式选择（Pr.79）”设定为4（Pr.79=4），此时变频器的启/停就由PU单元的FWD（正转）或REV（反转）/STOP这三个键来控制，变频器的运行频率就通过外部端子2、5（电压信号）或4、5（电流信号）的输入信号来控制。如果外部输入信号是电压信号，则必须加到端子2（正极）、5（负极）；如果外部输入信号是电流信号，则必须加到端子4（输入）、5（输出），且必须短接AU（电流输入选择）与SD端子。变频器的组合运行除了设定Pr.79（3或4）以外，还要设置一些常用参数。当Pr.79=4时，通常还需要设置Pr.73（出厂值为1）的设定值，可以选择模拟输入端子的规格、超调功能和靠输入信号的极性变换电动机的正反转。实训5变频器的组合操作

㈠实训目的1.理解变频器各相关参数的意义。2.掌握变频器各相关外部端子的功能。3.会利用变频器的多段调速功能解决简单的实践问题。㈡实训器材1.可编程控制器实训装置1台。2.开关、按钮板模块1个。3.电动机1台。4.变频器模块1个。5.电工常用工具1套。6.导线若干。㈢实训任务变频器的组合操作。用PU单元来控制变频器的运行频率，用外部信号来控制变频器的启停；然后用PU单元来控制变频器的启停，用外部信号来控制变频器的运行频率。在监视模式下，观察运行情况，监视各输出量的变化。㈣实训步骤1.按任务一图4-1-20接好变频器主电路。2.设Pr.79=1，在频率设定模式下设定变频器的运行频率（50Hz），然后再设定其他各相关参数。3.用PU单元来控制变频器的运行频率，用外部信号来控制变频器的启停，Pr.73=3，并按图4-2-3连接好电路。4.50Hz连续正转。合上K2,电动机正向运行，调节RP,电动机转速不改变；若按STOP键，电动机停止并报警；若断开K2，电动机停止。5.50Hz连续反转。合上K1,电动机反向运行，调节RP,电动机转速不改变；若按STOP键，电动机停止并报警；若断开K1，电动机停止。6.在频率设定模式下设定变频器的运行频率（40Hz），然后再重复以上两步，观察电动机的运行情况。7.用外部信号来控制变频器的运行频率，用PU单元来控制变频器的启停。在参数设定模式下设Pr.73=1（设端子2、5间的输入电压为0～5V时，变频器的输出频率为0～50Hz），然后设Pr.79=4。8.连续正转。合上K1或K2,电动机不运行；按FWD键,电动机连续正转，调节RP,电动机转速改变；若按STOP键，电动机停止。9.连续反转。合上K1或K2,电动机不运行；按REV键,电动机连续反转，调节RP,电动机转速改变；若按STOP键，电动机停止。㈤实训报告1.v分析与总结①实训中，设置了哪些参数？使用了哪些外部端子？②在变频器的外部控制端子中，能提供几种电压输入方式？参数如何设置？2.巩固和提高①若用电流信号来控制变频器的运行频率，则需要设定哪些参数？并画出接线图。②请设计一个实训项目来验证端子1的功能。图4-2-3变频器的组合运行接线图7.2.4继电器与变频器组合控制前面讨论了变频器的各种运行操作方法，但都是应用按钮开关手动来实现对生产机械的变频调速控制，在转速变换时需要停机操作才能实现。如何来实现变频调速的自动控制？只要将变频器和继电器配合实用就能达到。继电器分为三种：应用电磁原理工作的线圈通电控制触点吸合的传统继电器、数字继电器（可编程控制器，可通过软件来改变控制过程）、计算机（应用串行接口与变频器进行通信PC）。继电器与变频器之间连接图如图4-2-4所示。用变频器控制三相电动机的电路，分为主电路和控制电路。下面介绍一下继电器与变频器组合的正转连续控制、正反转控制、异地控制。继电器变频器电动机生产机械图4-2-4继电器与变频器连接方框图一、继电器与变频器组合的正转连续控制㈠应用背景在生产过程中，一些生产设备的机械运动常需要连续运行，工业中用变频器控制电动机的正转连续运行是生产中的基本控制方式之一。㈡控制电路图4-2-5继电器与变频器组合的正转连续控制电路普通电路存在的问题：(1)容易出现误动作；(2)电动机不能准确停机；(3)容易对电源形成干扰解决方法：(1)KM接通电源(2)KM和KA互锁(3)外部控制时“STOP”处理㈢相关参数实施任务：1.由操作面板的FWD控制2.由外端子STF和公共端SD闭合控制二、继电器与变频器组合的正反转控制自动生产线的行车普遍采用变频器控制电机的运行，行车的主要运行有上升、下降、前进、后退、调速等。行车上升或下降时，要求三相异步电动机能够实现正转或反转，这种控制就是变频器的正反转运行控制。本次实训是根据上述任务设计正反转运行控制的控制线路图，并根据线路图完成安装、调试与运行。㈠应用背景在生产过程中，一些生产设备的机械运动常需要正反转运行，工业中用变频器控制电动机的正反转运行是生产中的基本控制方式之一，如：机床控制。㈡控制电路普通电路存在的问题：变频器对电动机的正、反转控制是通过控制变频器STR、STF两个端子的接通与断开来实现的。如果STR、STF两个端子的接通与断开利用开关进行控制，在反转控制前，必须先断开正转控制，正转和反转之间没有互锁环节，容易产生误动作。解决方法：为克服上述的问题，通常将开关改为应用继电器和接触器来控制变频器STR、STF两个端子的接通与断开，控制电路如图4-2-4所示。其工作原理如下。(1)主电路主电路与电动机启动的变频器控制相同。KM接触器仍只作为变频器的通、断控制，而不作为变频器的运行与停止控制，因此断电按钮SB1仍由运行继电器封锁。(2)控制电路①控制线路串接总报警输出接点B、C,当变频器故障报警时切断控制电路停机。②变频器的通、断电和正反转运行控制均采用应用最为方便的主令按钮开关。控制线路中各器件的作用为：按钮SB2、SB1用于控制接触器KM，从而控制变频器的接通或切断电源。按钮SB4、SB3用于控制正转继电器KA1，从而控制电动机正转运行与停止。按钮SB5、SB3用于控制反转继电器KA2，从而控制电动机反转运行与停止。如图4-2-6所示为继电器与变频器组合的正反转控制电路。电路的工作过程为：当按下SB2，KM线圈得电吸合，其主触点接通，变频器通电处于待机状态。同时KM的辅助动合触点闭合自保。这时如按下SB4，KA1线圈得电吸合，其动合触点KA1接通变频器的STF端子，电动机正转。与此同时，其另一动合触点闭合自保，动断触点断开，使KA2线圈不能通电。如果要使电动机反转，先按下SB3使电动机停止，然后按下SB5，KA2线圈得电吸合，其动合触点KA2闭合，接通变频器的STR端子，电动机反转。与此同时，其另一动合触点闭合自保，动断触点断开，使KA1线圈不能通电。不管电动机是正转运行还是反转运行，两继电器的另一组动合触点KA1、KA2都将总电源停止按钮SB1短路，使其不起作用，防止变频器