变频技术与应用第9章概要.ppt

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1、第9章 概述 变频调速技术实训 内容提要与学习要求掌握三菱FR-A700系列变频器的功能预置；通过实训，掌握变频器在不同模式下的运行特点；了解并掌握变频器带负载情况下的各种运行特点 第9章 变频调速技术实训第9章 概述 变频调速技术实训实训1 变频器的结构和功能预置1实训目的（1）熟悉变频器的结构，了解各部分的作用。（2）熟悉变频器的端子功能，掌握变频器的接线方法。（3）熟悉变频器参数设定的方法。（4）掌握变频器正式投入生产之前的试运行方法。2实训设备及仪器（1）数字式或指针式万用表。（2）三菱FR-A700系列变频器。3实训内容（1）变频器外壳和端子盖的拆卸和安装。（2）变频器接线。（3）变

2、频器的运行频率设置。（4）功能预置流程。第9章 概述 变频调速技术实训4实训步骤（1）变频器的面板操作熟悉 熟悉面板。全部清除操作。设置步骤如下：1）按动MODE键至参数给定模式，此时显示P.。2）旋转M旋钮，使功能码为ALLC。3）按下SET键，读出原数据。4）按动旋转M旋钮更改，使数据改为l。5）按下SET键写入给定。此时ALLC和1之间交替闪烁，说明参数清除成功。按SET键再次显示设定值。按2次SET显示下一个参数。6）参数清除成功，即恢复出厂设置。第9章 概述 变频调速技术实训 参数预置变频器在运行前，通常要根据负载和用户的要求，给变频器预置一些参数，如：上、下限频率及加、减速时间等。

3、例如：将频率指令上限预置为50Hz。查使用手册得：上限频率的功能码为Pr.1设置步骤如下：1）按动MODE键至参数给定模式，此时显示P.。2）旋转M旋钮，使功能码为Pr.l。3）按下SET键，读出原数据。4）旋转M旋钮，使数据改为50.00。5）按下SET键写入给定，上限频率设置成功。参见使用手册查出下列有关的功能码，预置下列参数：下限频率为Pr.2=5Hz；加速时间为Pr.7=l0s；减速时间为Pr.8=10s；第9章 概述 变频调速技术实训 给定频率的修改例如：将给定频率修改为40Hz。1）按动MODE键至频率设定模式，此时显示0.00。2）旋转M旋钮，使频率给定出40Hz。3）按下SET

4、键写入给定，给定频率修改成功。（2）变频器的运行 试运行。PU点动运行1）按动MODE键至参数设定模式，此时显示P.。2）旋转M旋钮，使功能码为Pr.15（点动频率的设置）。3）按SET键读出原数据，旋转M旋钮至25.00。4）按SET键写入给定。5）按动两次SET键显示下一个参数Pr.16（点动运动时的加减速时间设定），也可以按动MODE键至参数设定模式，然后旋转M旋钮至功能码Pr.16。6）按动SET键读出原数据。7）旋转M旋钮，设定点动运动时的加减时间。8）按SET键写入给定。9）按动PU/EXT键至PU点动运行模式，此时PU灯亮，显示JOG。10）按住REV或FWD键电动机旋转，松开则

5、电机停转。PU点动试运行成功。第9章 概述 变频调速技术实训 外部点动运行外部点动接线图如图9.3所示：1）按MODE键设置为参数的设定模式P.。2）预置点动频率Pr.15为10.00。3）预置点动加减时间Pr.16为6s。（注意：点动运行的加速时间和减速时间不能分别设定）。4）旋转M旋钮至Pr.79设定值为2，选择外部运行模式。5）保持起动信号（变频器正、反转的控制端子STF或STR）为ON，即：STF或STR与公共点SD接通，点动运行。变频器的PU运行P运行：就是利用变频器的面板直接输入给定频率和起动信号。1）按MODE键设置为参数的设定模式P.。2）旋转M旋钮预置基准频率Pr.3为50H

6、z，按SET确定。3）旋转M旋钮至Pr.79设定值为0，选择PU或PU/外部切换模式。图9.3 外部点动接线图第9章 概述 变频调速技术实训4）按MODE键返回频率没定或监控界面0.00，在PU模式下旋转M旋钮调节需要设定的频率，如：30Hz，按下SET写入给定。5）按下FWD（或REV）键，电动机起动。用测速器测出相关数值，并将数值填入表9.1中。6）调节M旋钮按表中的值改变频率。测出各相应转速及电压值并将结果填入表9-1中。第9章 概述 变频调速技术实训实训2 变频器外部控制模式1实训目的（1）掌握外部运行的方法，会通过外部控制端子来控制电机的运转、调速。（2）了解外部运行与PU运行的区别

7、。2实训设备及仪器（1）数字式或指针式万用表。（2）三菱FR-A700系列变频器。3实训内容（1）实现变频器的外部运行。4实训步骤电位器接线图如图9.4所示。第9章 概述 变频调速技术实训（1）按动MODE键至参数设定模式，旋转M旋钮至Pr.79。（2）按动SET键使参数设为2，选择外部运行固定模式，EXT灯亮。（3）将起动开关STF（或STR）处于ON，电机运转（如果STF和STR同时都处于ON，电动机将停止运转）。（4）加速恒速。将频率给定电位器慢慢旋大，显示频率数值从0慢慢增加至50Hz。（5）减速。将频率给定电位器慢慢旋小，显示频率数值回至0Hz，电动机停止运行。（6）反复重复（4）、

8、（5）步。观察调节电位器的速度与加、减速时间有无关系。（7）使变频器停止输出，只需将起动开关STF（或STR）置于OFF。第9章 概述 变频调速技术实训实训3 变频器的组合控制模式1实训目的（1）掌握由控制端子和操作面板分别给出频率和起动信号，来控制电机的运转和调速。（2）通过组合运行模式的学习，举一反三掌握其它控制端子的作用。2实训设备及仪器（1）数字式或指针式万用表。（2）三菱FR-A700系列变频器。3实训内容（1）实现变频器组合运行模式1运行。（2）实现变频器组合运行模式2运行。（3）实现变频器各种运行模式运行的混合使用。4实训步骤预置Pr.79=3选择组合运行模式1 Pr.79=4选

9、择组合运行模式2第9章 概述 变频调速技术实训（1）组合运行模式1当预置参数Pr.79=3时，选择组合运行模式1，其含义为：起动信号由外部接线给定，给定频率由操作面板给出。按动MODE键至参数设定模式，预置Pr.79=3，PU、EXT同时灯亮。将起动开关STF（或STR）处于ON，电机运转。给定频率由M旋钮来预置，预置值为50Hz。按表9-2给定的频率值来改变给定频率，并且记录U的值填入表9-2中。作出Uf曲线。比较此次的Uf与实训1中的Uf曲线的差别。拨动起动开关STF（或STR）处于OFF，电机停止运转。第9章 概述 变频调速技术实训（2）组合运行模式2当Pr.79=4时，选择组合运行模式

10、2，其含义为：启动信号由操作面板的FWD（或REV）给出，而给定频率由外接电位器给出。预置Pr.79=4，选择组合运行模式2。预置Pr.125=50（电位器旋至最大时，对应的给定频率为50Hz）。按动面板上的FWD（或REV），电机运转。加、减速：将电位器旋动从小大，观察变频器的变化。将频率顺序调至45Hz，35Hz，25Hz，15Hz，5Hz，记录相对应的电压值。做出Uf曲线。按下STOP/RESET键，电机停止运转。（3）各种运行模式的混合使用 预置上限频率为Pr.1=30Hz。预置加、减速时间Pr.7=10s、Pr.8=10s。分别用PU、外部、组合等三种运行模式，使变频器运行在30Hz

11、的频率下。记录使用以上三种运行模式的操作步骤。第9章 概述 变频调速技术实训实训4 变频器常用参数的功能验证1实训目的（1）验证各种常用的功能。掌握各种参数之间的配合和使用技巧。（2）了解多功能端子的含义和使用。（3）了解多档转速的操作步骤，掌握多档转速的控制方法。2实训设备及仪器（1）数字式或指针式万用表。（2）三菱FR-A700系列变频器。3实训内容（1）验证常用频率参数的功能。（2）多档转速运行4实训步骤（1）常用频率参数的功能验证第9章 概述 变频调速技术实训（2）多档转速运行用参数（Pr.4Pr.6、Pr.24Pr.27、Pr.232Pr.239）预置多档运行速度，利用变频器控制端子

12、进行切换。多档速度控制只在外部运行模式或组合运行模式（Pr.79=3或4）时有效。三菱变频器可通过接通、关断控制端子RH、RM、RL、REX选择多段速度。第9章 概述 变频调速技术实训实训5 多段转速的PLC控制1实训目的（1）了解并掌握PLC控制变频器的编程和接线方法。（2）了解多段转速控制时，由一个接点控制若干个接点的接线方法。2实训设备及仪器（1）数字式或指针式万用表。（2）三菱FR-A700系列变频器。3实训内容（1）用PLC输出控制多段转速端子。（2）用PLC解决一个接点控制若干接点的多段转速。4实训步骤第9章 概述 变频调速技术实训（1）用PLC输出控制多段转速端子 在实训4中已知

13、多段转速的控制端子是RH、RM、RL、REX。用手动选择它们的接通或关断，就可以选择不同的转速。现在用PLC的输出来控制上述端子的通断，参考实训4的设置，接线如图9.7所示。在此运行模式下，Pr.4=10Hz（1速），Pr.5=20Hz（2速），Pr.6=30Hz（3速）。将图9.8的梯形图程序输入三菱的PLC。在EXT状态下，按下起动按钮，X0闭合。记录变频器输出频率的变化。图9.7 多段转速控制时PLC与变频器的连接第9章 概述 变频调速技术实训 X0是拨动开关，将Y0的自锁点去除，记录变频器频率输出的规律。希望变频器的输出频率在10Hz、20Hz、30Hz之间循环，梯形图该如何修改？（2

14、）用PLC解决一个接点控制若干接点的多段转速。图9.7改画成图9.9，并按此图接线 对图9.8的梯形图进行修改后，如图9.10所示，并按该图输入程序。变频器在PU运行状态下，输入参数Pr.24=40Hz（4速）、Pr.25=50Hz（5速）、Pr.26=45Hz（6速）、Pr.27=25Hz（7速）。变频器在EXT运行状态下，转动多段开关的档位，观察输出频率的变化。图9.8 多段转速控制图第9章 概述 变频调速技术实训图9.9 一点控制若干接点的多段转速PLC线图图9.10 一点控制若干接点的多档转速PLC梯形图第9章 概述 变频调速技术实训实训6 电动机带负载实训1实训目的（1）了解电动机带

15、负载起动时的频率和起动转矩。（2）了解给定信号较大时，起动电流情况及升速时间。（3）了解停机过程中降速时间及制动情况。2实训设备及仪器（1）数字式或指针式万用表。（4）实训板。（2）三菱FR-A700系列变频器。（5）直流并励发电机。（3）三相异步电动机。（6）励磁电源。（7）滑线变阻器。3实训内容（1）起转实训。（2）起动实训。（3）停机实训。4实训步骤（1）电气原理图如图9.11所示，按图连接实训线路。第9章 概述 变频调速技术实训（2）将PLC开关拨至“STOP”位置。合上空气开关，接通电源。（3）将PLC程序运行开关拨向“RUN”，转换开关SA1拨向“变频”，按下电源通电按钮SB1，变

16、频器通电。将Pr.79设为1，显示屏处于监视模式。起转实训。先将频率设定电位器RP调至最小，按下正转起动按钮SB2，再调节频率设定电位器RP改变变频器输出的频率，从0Hz开始缓慢增加，观察电动机能否起转，起转时的频率是多大。如起转困难，应加大起动转矩。按下变频制动按钮SB5后，电动机停转。起动实训。先将频率设定电位器RP调至最大，按下正转起动按钮SB2，观察起动电流的变化及整个拖动系统在升速过程中是否平稳，如因起动电流过大而跳闸，应延长升速时间参数Pr.7。第9章 概述 变频调速技术实训 停机实训。将运行频率调至最大，按下变频制动按钮SB5后，观察系统停机过程中是否有因过压或过流而跳闸。如有，

17、应延长降速时间参数Pr.8。当输出频率为0Hz时观察系统是否有爬行现象。如有，应改变制动参数Pr.10Pr.12，加强制动。（4）按下电源断电按钮SB4，变频器断电，将PLC拨至“STOP”，断开空气开关QF，实训完毕。图9.11 电动机带负载实训图第9章 概述 变频调速技术实训实训7 综合实训-变频恒压供水系统1实训目的（1）熟悉变频恒压供水系统控制柜内部结构。（2）掌握变频恒压供水系统控制柜的基本操作和正确使用方法。（3）调试并检验变频恒压供水系统工作状态。（4）了解变频器在恒压供水系统的应用，变频器与其他设备的联接，变频器的参数设置。2实训设备及仪器（1）变频恒压供水系统实训装置 一套（

18、2）变频恒压供水系统对象装置 一套（3）PC机一台（配力控组态软件一套）3实训原理第9章 概述 变频调速技术实训变频恒压供水对象系统主要由四台不同功能的水泵、一只压力变送器和输水系统组成，如图9.12所示。该系统的工作原理是：PLC控制器实时检测恒压供水对象总管压力值，然后经过一系列的数据处理和PID运算，控制变频器输出，实现压力的回路控制和状态切换，同时PLC通过检测外部的火灾信号，完成对消防水泵的启停控制。PLC和上位机监控系统实时通讯，监控系统提供直观、形象的人机界面，监视和控制系统的运行状态，“手动控制”可以完成对水泵的紧急起停，也可以用于对系统的调试、检修。图9.12 变频恒压供水系

19、统实训装置的结构第9章 概述 变频调速技术实训控制屏启动说明：“三相电源总开关”带有漏电保护器，用于控制整个系统的电源通断。“启动”、“停止”按钮用于控制“工频输出”端的电源输出和“手动/自动开关”。八只红色运行状态指示灯用于指示系统手、自动状态和水泵的6种工作状态。“手动/自动”开关用于系统在手动和自动控制两种状态下的切换。八只手动控制按钮在手动状态下有效（在自动状态下无效），分别用于在手动状态下控制四台水泵。在变频恒压供水系统中有4台水泵，其中2台常规泵工作在变频循环方式，所以这2台常规泵会工作在变频和工频两种状态，如图9.13。变频器输出与工频旁路之间使用带机械连锁装置的交流接触器，以防

20、止变频器输出与工频电源之间引起短路而损坏变频器及相关设备。变频器输出U、V、W应与工频旁路电源L1、L2、L3相序一致。否则，在电机变频向工频切换过程中，会因为切换前后的相序不一致而引起电机转向的突然反向，容易造成跳闸甚至损坏设备。第9章 概述 变频调速技术实训变频器内部有电子热保护开关（用户亦可单独外配过流保护装置），但应注意电机的工频旁路中应有相应的过流保护装置，控制柜底部为四只热过载保护器，分别用于对四台水泵的电机实施过流保护。图9.13 变频恒压供水系统变频和工频两种状态示意图第9章 概述 变频调速技术实训4实训步骤（1）通电准备：打开“三相电源总开关”（“手动/自动开关”要置于“手动

21、”位置），确定三相电源指示灯正常，手动指示灯亮，四台水泵的“停止”手动控制按钮指示灯亮。（2）首先按下“启动”按钮，然后依次手动启动、停止各台水泵，确定各水泵工频运行指示灯正常。（3）关闭“三相电源总开关”，然后用19芯航空电缆将对象和控制屏连接起来。（4）按下“停止”按钮，关闭工频电源输出，控制线路面板上的“工频输出”接主电路面板上“工频输入”（U0、V0、W0对接），其它线路断开。（5）打开对象中所有阀门，依次手动启动和停止常规泵1、常规泵2、休眠泵、消防泵，观察水泵运转情况。对于运行中出现反转的水泵，断开电源，打开接线盒调整其中任意两根线序，确定水泵正方向运转（如果四台水泵同时反转，只需

22、调整控制屏电源输入端插头内三相线的相序）。第9章 概述 变频调速技术实训（6）将变频器“工频输入”接“工频输出”（R、S、T分别接入U0、V0、W0）；变频器“变频输出”接主电路的“变频输入”（U、V、W对接）；变频器控制端口“STF”“RH”分别与“SD”短接；变频器控制端口“4”、“5”分别接PLC的模拟量输出“Iout”、“COM”两端；PLC模拟量输入“Iin1”、“COM1”端分别接压力420mA的“+”、“-”端，并将“Iin1”和“Vin1”两端短接；PLC数字量DO输出“1000”端接控制线路面板中的“常规泵1变频控制端（Y1）”端，PLC数字量DO输出的5个“COM”端短接起

23、来后再接控制线路面板中的“A”端；其它线路断开，并将手自动控制开关拨到“自动”。（变频器接受电流输入控制方式时，需修改以下参数：Pr.13=2、Pr.30=1、Pr.53=1、Pr.62=4、Pr.79=0，这些参数出厂时已经设置好，不需再修改）。（7）给PLC上电，PLC根据预先设置的启动方式将进入监视状态，运行上位机程序，上位机会自动搜寻下面的PLC，读取PLC内部的系统时间和相关参数并显示出来。设置需求压力为15KPa，比例带宽为1000，积分时间为1。（8）按下监控界面中的“启动”按钮，启动PLC自动运行。第9章 概述 变频调速技术实训（9）确定常规泵1在变频自动控制状态下也是正方向运转，如果水泵运转方向不对，按下“停止”按钮，然后关闭控制器、变频器和控制器总电源，变频器放电约5分钟后调整变频器输出端其中任意两根线序，然后重新启动运行。第9章 概述 变频调速技术实训感谢您选用我们的教材，欢迎多提宝贵意见！