变频器实验指导书15年9月(共39页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上实 验 指 导 书 变频器控制技术 李洪岩 编 电气与信息工程学院编 写 说 明本实验教材可供自动控制专业变频器控制技术本科学历班实验用,本教材是使用三菱FR-A540-0.47.5KW变频器,主要了解变频器的基本功能,掌握变频器的基本操作。本教材安排了八个实验,在实验安排时可以根据实际实验课时安排情况,每个实验单独实验,也可以合理整合实验项目和内容,实验一变频器的接线操作可以和实验二变频器的基本操作整合在一起,实验七变频器的频率跳变、实验八变频器的多段速运行可以整合到实验三变频器PU操作、实验四变频器外部操作、实验五变频器组合操作实习中。 本实习指导书在编写过程中得
2、到了林春景教授的大力支持在此表示忠心的感谢。因时间匆促,难免存在错误或不当之处,敬请同行及教材使用者指正。编者 2015年9月目 录实验一 变频器接线操作5实验二 变频器的基本操作12实验三 变频器的PU操作 18实验四 变频器的外部操作22实验五 变频器的组合操作25实验六 变频器的频率跳变29实验七 变频器的多段速行31实验八 变频器的程序运行34实验项目及学时分配实验项目名称实验类型实验要求实验学时每组人数面向专业层次变频器接线操作验证必修411电气控制技术本科变频器的基本操作验证必修411电气控制技术本科变频器的组合操作验证必修411电气控制技术本科变频器的多段速行验证必修411电气控
3、制技术本科变频器的程序运行验证必修411电气控制技术本科 实验一:变频器接线操作一、实验目的1、 了解变频器的基本配置。2、 了解变频器各接线端子的功能。3、 掌握变频器的接线方法二、实验设备、工具及材料FR-A540-0.47.5KW变频器、螺丝刀一套、连接导线若干条、电源连接线一条、电机连接线一条、1K电位器一个、开关按钮实验板一套。三、实验内容与步骤1、 变频器的基本配置选择正确的外部设备,正确的连接以确保正确的操作。不正确的系统配置和连接会导致变频器不能正常运行,显著地降低变频器的寿命,甚至会损坏变频器。变频器的请使用需要以下的设备。(如图621)2、变频器接线说明(1)端子接线图(2
4、) 主回路端子说明端子记号端子名称说明R, S, T交流电源输入连接工频电源。当使用高功率因数转换器时, 确保这些端子不连接(FR-HC)。U, V, W变频器输出接三相鼠笼电机。R1, S1控制回路电源与交流电源端子R,S连接。在保持异常显示和异常输出时或当使用高功率因数转换器时(FR-HC)时,请拆下RR1和S-S1之间的短路片,并提供外部电源到此端子。P, PR连接制动电阻器拆开端子PR-PX之间的短路片,在P-PR之间连接选件制动电阻器(FR-ABR)。P, N连接制动单元连接选件FR-BU型制动单元或电源再生单元(FR-RC)或高功率因数转换器(FR-HC)。P, P1连接改善功率因
5、数DC电抗器拆开端子P-P1间的短路片,连接选件改善功率因数用电抗器(FR-BEL)。PR, PX连接内部制动回路用短路片将PX-PR间短路时(出厂设定)内部制动回路便生效(7.5K以下装有)。接地变频器外壳接地用,必须接大地。(1) 控制回路端子说明类型端子记号端子名称说明输入信号启动接点功能设定STF正转启动STF信号处于ON便正转,处于OFF便停止。程序运行模式时为程序运行开始信号,(ON开始,OFF静止)。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ON为逆转,OFF为停止。STOP启动自保持选择使STOP信号处于ON,可以选择启动信号自保持。RH
6、,RM,RL多段速度选择用RH,RM和RL信号的组合可以选择多段速度。输入端子功能选择(Pr.180到Pr.186)用于改变端子功能。JOG点动模式选择JOG信号 ON 时选择点动运行(出厂设定)。用启动信号(STF和STR)可以点动运行。RT第2加/减速时间选择RT信号处于ON时选择第2加减速时间。设定了第2力矩提升第2V/F(基底频率)时,也可以用RT信号处于ON时选择这些功能。MRS输出停止MRS信号为ON(20ms以上)时,变频器输出停止。用电磁制动停止电机时用于断开变频器的输出。RES复位用于解除保护回路动作的保持状态。使端子RES信号处于ON在0.1秒以上,然后断开。AU电流输入选
7、择只在端子AU信号处于ON时,变频器才可用直流4-20mA作为频率设定信号。输入端子功能选择(Pr.180到Pr.186)用于改变端子功能。CS瞬停电再启动选择CS信号预先处于ON,瞬时停电再恢复时变频器便可自动启动。但用这种运行必须设定有关参数,因为出厂时设定为不能再启动。SD公共输入端子(漏型)接点输入端子和FM端子的公共端。直流24V,0.1A(PC端子)电源的输出公共端PC直流24V电源和外部晶体管公共端接点输入公共端(源型)当连接晶体管输出(集电极开路输出),例如可编程控制器时,将晶体管输出用的外部电源公共端接到这个端子时,可以防止因漏电引起的误动作,这端子可用于直流24V,0.1A
8、电源输出。当选择源型时,这端子作为接点输入的公共端。模拟频率设定10E频率设定用电源10VDC容许负荷电流0mA按出厂设定状态连接频率设定电位器时,与端子10连接。当连接到10E时,请改变端子2的输入规格。105VDC容许负荷电流0mA2频率设定(电压)输入05VDC(或010VDC)时5V(10VDC)对应于为最大输出频率。输入输出成比例。用参数单元进行输入直流05V(出厂设定)和010VDC的切换。输入阻抗10K,容许最大电压为直流20V。4频率设定(电流)DC420mA,20mA为最大输出频率,输入,输出成比例.只在端子AU信号处于ON时,该输入信号有效,输入阻抗250, 容许最大电流为
9、30mA。1辅助频率设定输入05VDC或010VDC时,端子2或4的频率设定信号与这个信号相加。用参数单元进行输入05VDC或010VDC(出厂设定)的切换。输入阻抗 10K,容许电压20VDC。5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。请不要接大地。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. AC200V 0.3A,30VDC 0.3A,异常时:B-C间不导通(A-C间导通),正常时:B-C间导通(A-C间不导通)输出端子的功能选择通过(Pr.190到Pr.195)改变端子功能集电极开路RUN变频器正在运行变频器输出频率为启动频率(
10、出厂时为 0.5Hz,可变更)以上时为低电平,正在停止或正在直流制动时为高电平*2。容许负荷为DC24V,0.1A。SU频率到达输出频率达到设定频率的10%(出厂设定,可变更)时为低电平,正在加/减速或停止时为高电平*2。容许负荷为DC24V,0.1A。OL过负荷报警当失速保护功能动作时为低电平,失速保护解除时为高电平*2。容许负荷为DC24V,0.1A。IPF瞬时停电瞬时停电,电压不足保护动作时为低电平*2,容许负荷为DC24V,0.1AFU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,以下时为高电平*2,容许负荷为DC 24V,0.1ASE集电极开路输出公共端端子RUN,SU,OL,
11、IPF,FU的公共端子脉冲FM指示仪表用可以从16种监示项目中选一种作为输出*3,例如输出频率,输出信号与监示项目的大小成比例模拟AM模拟信号输出通讯RS485PU接口通过操作面板的接口, 进行RS-485通迅遵守标准:EIA RS-485标准通讯方式: 多任务通信通迅速率:最大:19200bps最长距离: 500m说明:*1: 端子PR,PX在FR-A540-0.4K 至 7.5K中装设。*2: 低电平表示集电极开路输出用的晶体管处于ON(导通状态),高电平为OFF(不导通状态)。*3: 变频器复位中不被输出。3、变频器主回路接线(1) 接线要求1 电源及电机接线的压着端子,请使用带有绝缘管
12、的端子。2 当接线时剪开布线挡板上的保护衬套(22K以下的)。3 电源一定不能接到变频器输出端上(U, V, W),否则将损坏变频器。4 接线后,零碎线头必须清除干净,零碎线头可能造成异常,失灵和故障,必须始终保持变频器清洁。在控制台上打孔时,请注意不要使碎片粉末等进入变频器中。5 为使电压下降在2%以内,请用适当型号的电线接线。变频器和电机间的接线距离较长时,特别是低频率输出情况下,会由于主电路电缆的电压下降而导致电机的转矩下降。6 布线距离最长为500米尤其长距离布线,由于布线寄生电容所产生的冲击电流会引起过电流保护可能误动作,输出侧连接的设备可能运行异常或发生故障。因此,最大布线距离长度
13、必须按下表所示。(当变频器连接两台以上电机,总布线距离必需在要求范围以内。)变频器容量0.4K0.75K 1.5K以上非超低噪音模式300m500m500m超低噪音模式200m300m500m7 在P和PR端子间建议连接规定的制动电阻选件, 端子间原来的短路片必须拆下。(连接短路片时变频器无制动功能)8 电磁波干扰变频器输入/输出(主回路)包含有谐波成分, 可能干扰变频器附近的通讯设备(如AM收音机)。因此,安装选件无线电噪音滤波器FR-BIF(仅用于输入侧)或FR-BSF01或FR-BOF线路噪音滤波器,使干扰降至最小.9 不要安装电力电容器,浪涌抑制器和无线电噪音滤波器(FR-BIF选件)
14、在变频器输出侧。这将导致变频器故障或电容和浪涌抑制器的损坏。如上述任何一种设备已安装,请立即拆掉。10运行后,改变接线的操作,必须在电源切断10分钟以上,用万用表检查电压后进行。断电后一段时间内,电容上仍然有危险的高压电。(2) 端子排的排列变频器主回路端子排:400V系列 (3) 电源和电机的连接注意事项: 1.由于在变频器内有漏电流, 为了防止触电,变频器和电机必须接地。变频器接地用独立接地端子(不要用螺丝在外壳,底盘等代替)。在变频器侧接地的电机,用4芯电缆其中一根接地2. 电缆必须是耐温75C以上的铜芯电缆线。3. 连接螺钉要拧紧但但要注意不能过力。没有拧紧会导致短路或误动作,拧过头会
15、造成螺丝和端子排损坏,也会导致短路或误动作。4、 控制回路接线(1) 接线说明1) 端子SD,SE和5为I/O信号的公共端子,相互隔离,请不要将这些公共端子互相连接或接地。2) 控制回路端子的接线应使用屏蔽线或双绞线,而且必须与主回路,强电回路(含200V继电器程序回路)分开布线。3) 由于控制回路的频率输入信号是微小电流,所以在接点输入的场合,为了防止接触不良,微小信号接点应使用两个并联的接点。4) 控制回路建议用0.75mm2的电缆接线。如果使用1.25mm2或以上的电缆,在布线太多和布线不恰当时,前盖将盖不上,导致操作面板或参数单元接触不良。(2) 端子排的排列在变频器控制回路,端子安排
16、如下:(接线盒的小盖板上的标记如接线端子是一一对应的)(3) 外部接线(4)使用端子“STOP” 正反转电路接线,1) “STOP”端子的使用。右图所示是一个启动信号自保持(正转,反转)的接线示例(漏型逻辑)。四、成绩评定考核项目配分扣分得分指出变频器外部配置元件的作用10错一个名称扣3分指出各接线端子的作用20错一个名称扣2分接线主回路接线301、 接线错误不得分2、 安装不牢固扣10分控制回路接线301、接线错误每处扣5分2、安装不牢固扣10分安全文明操作10违反操作规程的情况进行酌情扣分总得分 实验二:变频器基本操作一、实验目的1、掌握变频器的操作面板各按键的作用。2、掌握变频器的模式转
17、换的操作方法。3、 掌握变频器各种监视的转换操作方法。4、 掌握变频器频率合和参数设定操作方法。5、 掌握变频器各种清除操作方法。二、实验设备、工具及材料FR-A540-0.47.5KW变频器、螺丝刀一套、电源连接线一条、电机连接线一条。三、实验内容与步骤1 、操作面板(FR-DU04)的名称和功能 按键作用说明 单位显示,运行状态显示说明2、 按键改变监视显示,进行模式转换操作3、 监示模式 监示器显示运转中的指示方法:EXT指示灯亮表示外部操作;PU指示灯亮表示PU操作;EXT和PU灯同时亮表示PU和外部操作组合方式。 监视显示在运行中的转换操作方法:注意: 1. 按下标有*1的 键超过1
18、.5秒能把电流监视模式改为上电监视模式。2. 按下标有*2的键超过1.5秒能显示包括最近4次的错误指示。3. 在外部操作模式下转换到参数设定模式。4 、运行频率设定模式注意:在PU操作模式下设定运行频率。5 、参数设定模式例: 把Pr.79“运行模式选择”设定值从“2”(外部操作模式)变更到“1”(PU操作模式)时注意:1.一个参数值的设定既可以用数字键设定也可以用键增减。2.按下键1.5秒写入设定值并更新。6 、操作模式转换操作方法注意:只有在Pr:79=0时才能转换。7、 帮助模式(1) 报警记录用键能显示最近的 4次报警。(带有“.”的表示最近的报警。)当没有报警存在时,显示 E._ _
19、0.(2) 报警记录清除操作方法(取消表示返回)清除所有报警记录。(3) 参数清除操作方法(取消表示返回)将参数值初始化到出厂设定值,校准值不被初始化。(Pr.77设定为“1”时(即选择参数写入禁止),参数值不能被消除。)(4) 全部消除操作方法(取消表示返回)将参数值和校准值全部初始化到出厂设定值。(5) 用户消除操作方法(取消表示返回)初始化用户设定参数。其它参数被初始化为出厂设定值。四、操作练习1、 全部清除。2、 按MODE键改变监视显示,进行摸式转换操作3、 EXT的指示灯亮表示进行外部操作;PU指示灯亮表示进行PU(面板)操作EXT和PU灯同时亮表示PU和外部操作组合方式。4、 监
20、示显示在运行中的转换的操作方法:先按MODE键转换模式再按SET键转换操作。5、 进行频率设定模式,先按MODE键改变到频率监视界面,再按SET键改变频率,按旋钮改变设定频率,在PU模式下改变设定运行频率。6、 参数设定模式,按MODE键切换到参数设定模式,按键旋转键,将Pr00改变到Pr79,按SET键确认,再按SET键改变参数“2”为外部操作,“1”为内部操作。完成后长按SET键1.5S即可切换内部外部操作模式7、 变频器PU操作(1) 上电确认运行状态,将电源外于ON,确认操作状态中显示PU显示时,用MODE键设定操作模式,用旋钮到PU操作。(2) 运行频率设定,设定运行频率为50Hz首
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