ACS变频器知识培训(共85张).pptx
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1、ABBABB变频器知识讲座变频器知识讲座ACS 800 ACS 800 唐彦军唐彦军 内内 容容 一、一、ABBABB变频器的发展及性能特点变频器的发展及性能特点 二、二、在在 ACS 800 ACS 800 产品系列中的不同类型及结构形式产品系列中的不同类型及结构形式 三、三、ABBABB变频器接线及功能调试变频器接线及功能调试 四、监控传动单元的基本信号四、监控传动单元的基本信号 五、参数设置单元的基本信号五、参数设置单元的基本信号 六、故障查询及故障处理六、故障查询及故障处理 一、ABB变频器的发展及性能特点ABB,是一个在欧洲乃至全世界都享有盛誉的品牌,高低压变频器,高低压电器,变压器
2、,电机,发电设备等等都是它的成熟产品,在电厂,化工,造纸,冶金等各行各业更是被广泛应用。应该说ABB的产品在国内还是得到了广大用户的一致认可。ABB变频器以其稳定的性能,丰富的选件扩展功能,可灵活应用的编程环境,良好的力矩特性,以及可供不同场合使用的多种系列,在变频器市场占据着重要的地位。ABB变频器以其强大的品牌效应,和较高的社会认知度,在中国变频器市场位居前列。 ABB变频器进入中国的市场也并不太长,也经历了一段被广大客户从陌生认知接受的过程,但其发展却是非常迅猛的。早期我们能看到的ABB变频器主要有小功率的ACS300变频器,以及标准型的ACS500变频器,应该说这两个系列变频器在国内并
3、没有赢得太多的客户,而ABB变频器真正被广大用户认识和接受的就是采用DTC控制方式的ACS600的高端变频器。稳定、可靠、功能丰富、应用灵活,这就是ABB变频器赢得市场的法宝。随着产品的不断更新,ABB公司现在又推出了ACS600变频器的替代产品ACS800,与ACS600相比,除保持DTC控制方式以及原有的一切功能之外,ACS800最明显的功能变化就是增加了简易PLC功能,不需要专门的工具和编程语言,用户可以自定义编程达15个模块。并能将程序绘制在功能模块 模 板 上 来 存 储 该 程 序 。 此 外 我 们 还 知道,ACS600,ACS800变频器的选件功能特别丰富,除了常见的I/O扩
4、展模块,用于通讯的 Profibus Modbus模块等,ABB公司还专门针对不同行业开发了多个宏程序,包括造纸机械上使用的主从宏,纺织机械上使用的摆频宏,以及在恒压供水上使用的PFC宏,PID控制宏,转矩控制宏等等,应该说ABB变频器的选件功能相当丰富,基本满足了各个行业对变频器功能的需求。针对不同层次的客户群,ABB公司又推出了磁通矢量控制的ACS550变频器,这是一款针对中端客户而开发的变频器,应该说在性价比上有很高的竞争优势,此外还有针对低端用户使用的ACS400变频器,以及经济型的ACS100,ACS140小功率变频器。由于ABB变频器在中国市场还是有一个十分庞大的销售量,包括一些早
5、期使用的ACS200,ACS300,ACS500也已进入故障多发期,在使用中必然会碰到许多问题,以下我们就ABB变频器的一些常见故障在这里和广大使用者做一个探讨: 对于ACS300的变频器,我们经常会碰到的故障就是开关电源的损坏,ACS300变频器开关电源采用了近似UC3844功能的一块叫LT1244的波形发生器集成块,受工作电压的突变,以及开关电源所带负载的损坏,而导致此集成块的损坏时有发生,由于使用了较长年数,电解电容也到了它的使用年限,那用于滤波的电容也就成了开关电源损坏的直接原因。我们在维修中会碰到ACS300变频器的整流桥经常损坏,也许从经济角度考虑,选用了国际整流器公司的一款最紧凑
6、的三相全桥整流器,体积和带载电流都较小,散热也较差,所以在使用一段时间后就会出现损坏。ACS300主控板发生故障的几率也是相当高的,控制盘与主板之间的通讯故障,主板CPU故障都时有发生,通常此类故障较难排除。ACS300选用了三菱的IPM模块,相对来说故障几率较低,模块损坏,只能更换,但更换前必须保证驱动电路完全正常。对于ACS500变频器我们较常见的故障有驱动厚膜的损坏,此驱动厚膜已不仅仅包含驱动电路了,还包括短路检测,IGBT模块检测,过流检测等,由于良好的保护功能,ACS500的大功率模块很少损坏。在维修中如果碰到驱动厚膜损坏,在没有配件的情况下,我们只能对厚膜进行维修,由于厚膜元器件都
7、焊接于陶瓷片上,散热相当快,特别注意不要因为长时间把烙铁加热于元器件上,而导致器件的损坏。由于受到使用时间的限定,ACS500的散热风扇也会出现故障,常见现象是上电后只听到“嗡嗡”声音,但风扇不转,由于是轴流风扇,风扇线圈和轴承往往都是正常的,检查后发现是偏转电容发生故障了,更换后就恢复了正常。对于ACS600变频器,应该说性能,质量还是相当可靠,但由于受到周围环境的影响,参数设置的不当,以及不正当的操作,都有可能对变频器造成损坏,当然自然损坏也是每个品牌的变频器不可避免的因素。与以往的ABB变频器不同,ACS600变频器采用了光纤通讯,大大提高了CPU板和I/O板之间的通讯时间,但也有可能引
8、起了“LINK OR HWC”“ PPCC LINK”这样的故障出现,这种故障的出现与光纤的损坏不是绝对的。“ PPCC LINK”故障是ACS600变频器较常见的故障,CPU板,I/O板的损坏都有可能导致此故障的出现。开关电源损坏,在ACS600变频器中也会碰到,故障主要出现在开关管上,由于开关管的短路,常常也会导致用于限流的一个功率电阻烧坏。“SHORT CIRCUIT”输出短路故障是我们碰到的最多的一类故障了,ACS600采用了智能化的模块,负载的故障,以及使用中的一些问题都能导致模块的损坏,而模块的损坏也经常连带驱动板的损坏,由于备件价格比较昂贵,所以维修变频器的费用也相对较高,所以对
9、于维修人员板级的维修提出了更高的要求。对于新推出的ACS800变频器,只要环境适宜,安装规范,参数设置正确,故障率相对较低, “ PPCC LINK”故障也是ACS800变频器较常见的故障。应该说ABB变频器在使用中还是会碰到一些这样那样的故障,特别是在备件费用较高的情况下,我们如何进行线路板级的维修,对于维修人员的要求更高了,也希望在以后能有更多从事变频调速行业的人更好地解决一些难题。二、二、 ACS 800 ACS 800 产品系列的不同类型及结构形产品系列的不同类型及结构形式式 ACS 800 单传动ACS800-01/ACS800-02 ACS800-01: 1.1 - 90 kW A
10、CS800-02: 90 - 500 kW ACS 800 传动模块 ACS800-04 ACS 800 柜体式传动ACS800-07 ACS800-01 的结构的结构 内置的可选件: I/O 扩展模块 现场总线模块 脉冲编码器接口模块 光纤接口模块 (主从, PC 链接等.) EMC 滤波器 制动斩波器ACS800-07 R6-R8 的结构冷却空气排出冷却空气排出电缆顶进顶出电缆顶进顶出(可可选选 )电缆底进底出电缆底进底出主熔断开关采用主熔断开关采用gG型熔芯型熔芯接触器接触器(选件选件)ACS800-04 传动模块传动模块电源端电源端电机端电机端ABB 通用柜体通用柜体 宽宽830 mm
11、 R7,R8 430 mm R6冷却控制吸入冷却控制吸入铰门用于控制板和选件铰门用于控制板和选件ACS800-07 R8 门打开时ACS800-07 R6-R8 铰门辅助电压回路保辅助电压回路保护开关护开关RMIO 传动控制单元传动控制单元 R7&R8在结构尺寸在结构尺寸 为为R6 的模块的的模块的RMIO 放置在模块中放置在模块中主接触器控制继主接触器控制继电器电器电机风扇供电设电机风扇供电设备备电机电机温度监测温度监测继电继电器器辅助电源辅助电源辅助电压变压器辅助电压变压器电机风扇电源保护开电机风扇电源保护开关关可选的可选的 I/O 端子排端子排 X2端子排端子排X1-辅助电压回路辅助电压
12、回路-外部急停外部急停-外部互锁外部互锁-主接触器辅助触电主接触器辅助触电-UPS 电源电源端子排端子排X4-电机温度传感器输出电机温度传感器输出AIMA 扩展板扩展板用于用于 I/O, FB 和编码器和编码器三、三、ABBABB变频器接线及功能调试变频器接线及功能调试关于外接继电器的相应措施:关于外接继电器的相应措施:1、在电感性负载的情况下,继电器输出触点的保护和扰动的衰减电感性负载 ( 继电器、接触器和电机) 在电流切断时都会引起电压瞬变。2、RMIO 板上的继电器触点采用压敏电阻(250 V) 保护,以防产生尖峰电压。尽管如此,我们仍强烈推荐在电感性负载上装备电噪音衰减电路 例如:压敏
13、电阻、 RC 滤波器 (AC) 或续流二极管 (DC) 以减少电磁辐射干扰。3、安装保护元件时,应尽量靠近电感负载。不要将保护元件直接安装在RMIO 板的端子块上。 如下图 变频器的布线变频器的布线电机电缆应独立于其它电缆走线。多个传动单元的电机电缆可以一个接一个地并行布线。推荐电机电缆、输入电源电缆和控制电缆安装在不同的槽架中,以避免电机电缆和其它电缆长距离的并行走线,进而减少变频器输出电压瞬变产生的电磁干扰。当控制电缆和电源电缆必须交叉走线时,应使交叉角度为90 度。其它额外的电缆不要穿过ACS 800。电缆槽之间以及电缆槽和接地电极之间必须有良好的电气连接。铝槽系统可以用来提高局部电压的
14、均衡性.功率电缆的选择功率电缆的选择一般规则根据地方规范来选择主电源(输入电源)和电机电缆的型号:电缆必须能够承受传动单元的负载电流。 在连续使用的条件下,电缆至少应耐 70 C 的温度。允许使用四芯电缆作为电源电缆,但推荐使用对称屏蔽电缆。 当PE 导线和相导线是使用同种金属制造时,为保证PE 导线的导电率,需遵守下表所荐选择控制电缆选择控制电缆所有的控制电缆必须采用屏蔽型电缆。模拟信号的传输线应使用双屏蔽的双绞线。这种电缆也推荐使用在脉冲编码信号的传输线上。 不同的模拟信号应该单独走线,并且不要使用同一根公共返回线。低压数字信号线最好使用双屏蔽电缆线,也可以使用单屏蔽的多对双绞线。模拟信号
15、和数字信号应使用单独的屏蔽电缆。继电器控制信号,如果它们的电压不超过48 V,可以使用同数字输入信号一样的电缆。推荐继电器控制信号使用双绞线。不要将24 VDC 和 115 / 230 VAC 信号共用同一条多芯电缆。 在大多数情况下使用DTC 控制模式,而在下述情况下推荐使用SCALAR 控制模式:- 对于多电机的传动单元,即连接至传动设备的电机数目不确定时。- 当电机的额定电流小于变频器额定电流的1/6 时。-当变频器不与电机连接,而仅用于测试目的时。电机额定电流电机额定电流允许范围: ACS 800 为 1/6 I2hd 2 I2hd ( 如果使用标量控制,参数99.04=SCALAR,
16、那么电流范围是0 2 I2hd )电机额定电压允许范围允许范围: ACS 800 为 1/2 UN 2 UN (UN 指在每一个额定电压范围内最高的电压值,如415VAC 对应400VAC 单元、500VAC 对应500VAC 单元,而690VAC对应600VAC 单元)电机额定频率电机额定频率 范围:8 300 Hz电机额定功率电机额定功率 范围: 0 9000 kW电机额定转速电机额定转速 范围: 1 18000 rpm电机运转方向电机运转方向检查电机的运转方向。- 按 ACT 使状态行可见。- 先按 REF 后按箭头键 将速度给定值从零增加到一个小值。- 按 启动电机。- 检查电机是否按
17、要求的方向旋运。- 按 停止电机运行。- 断开传动单元的电源连接,等待5 分钟直到回路中的电容器放电完毕。用万用表测量每一个输入端子(U1、V1 和W1)和零线之间的电压值,以确保变频器放电完毕。- 在电机端子或电机连线盒中交换电机两个火线的位置。- 接通电源进行验证,并重复如上所示的检查步骤.序号用途序号用途1 启动2 停机3 激活给定数值设置4 正转5 反转6 故障复位7 本地控制/远程(外部)控制控制盘 (CDP-312R)液晶显示屏可以显示4 行,每行20 个字符。在启动参数组(参数 99.01 ),可以对语言进行选择。控制盘有四种操作模式:- 实际信号显示模式(ACT 键)- 参数模
18、式 (PAR 键)- 功能模式 (FUNC 键)- 传动选择模式 (DRIVE 键)单箭头键、双箭头键和 ENTER 键的用途取决于控制盘的操作模式。传动控制键如下所示:四、监控传动单元的基本信号四、监控传动单元的基本信号01 ACTUAL SIGNALS 监控传动单元的基本信号监控传动单元的基本信号01.01 PROCESS VARIABLE 过程变量,基于参数组34 PROCESS VARIABLE 中的设定。01.02 SPEED 电机转速计算值,单位 rpm。滤波时间由参数34.04 来设定。01.03 FREQUENCY 传动输出频率的计算值。01.04 CURRENT 电机电流的测
19、量值。01.05 TORQUE 电机转矩计算值, 100 对应电机的额定转矩。 滤波时间由参 数 34.05 来设定。01.06 POWER 电机功率, 100 对应额定功率。01.07 DC BUS VOLTAGE V 中间回路电压的测量值。01.08 MAINS VOLTAGE 电源电压的计算值。01.09 OUTPUT VOLTAGE 电机电压的计算值。01.10 ACS 800 TEMP 散热器温度。1 = 1 C01.11 EXTERNAL REF 1 外部给定值 REF1, 单位 rpm ( 如果参数99.04 的值为SCALAR,则单位为Hz)。1 = 1 rpm01.12 EX
20、TERNAL REF 2 外部给定值 REF2,它取决于用途。100% 对应电机的最大速度、电机额定转矩或最大过程给定。0 = 0% 10000= 100% 1)01.13 CTRL LOCATION 当前控制地。 (1,2) LOCAL; (3) EXT1; (4)EXT2. 参见“程序功能”章。见“程序功能”描述。01.14 OP HOUR COUNTER 运行时间记录。控制板一通电,计数器便开始累计运行。1 = 1 h01.15 KILOWATT HOURS kWh 功耗记录。1 = 100 kWh01.16 APPL BLOCK OUTPUT 应用功能块输出信号。例如当 PID 控制宏
21、有效时,即为过程 PID 控制器输出信号。0 = 0% 10000= 100%01.17 DI6-1 STATUS 数字输入状态。例如: 0000001 = DI1 为开, DI2 DI6 为关。01.18 AI1 V 模拟输入AI1 的值。1 = 0.001 V01.19 AI2 mA 模拟输入AI2 的值。1 = 0.001 mA01.23 AO2 mA 模拟输出AO2 的值。1 = 0.001 mA01.24 ACTUAL VALUE 1 过程PID 控制器的反馈信号。只有当参数99.02 = PD CTRL 时,才会被不断刷新。0 = 0% 10000= 100%01.25 ACTUA
22、L VALUE 2 过程PID 控制器的反馈信号。只有当参数99.02 = PID CTRL 时,才会被不断刷新。0 = 0% 10000= 100%01.26 CONTROL DEVIATION 过程 PID 控制器的偏差,也即给定值和实际值之间的差值。只有当参数99.02 = PID CTRL 时,才会被不断刷新。-10000 = -100% 10000 =100%五、参数设置五、参数设置单元的基本信号单元的基本信号10 START/STOP/DIR 10 START/STOP/DIR 外部起动、停机和转向控制信外部起动、停机和转向控制信 号源号源10.01 EXT1 STRT/STP/D
23、IR 定义外部控制地1(EXT1) 用于起动、停机和转向命令的连接和信号源。DI1DI1 通过数字输入DI1 的值来控制起动和停机,其中 0 = 停止, 1 = 起动 。 转向取决于参数 10.3 DIRECTION 的定义。DI1,2DI1,2 通过数字输入DI1 的值来控制起动和停机,其中 0 = 停止, 1 = 起动 。通过数字输入DI2 的值来控制转向,其中 0 = 正转, 1 = 反转。如果要控制转向,参数10.03 DIRECTION 还 必须设置为 REQUEST。DI1P,2P DI1P,2P 通过给数字DI1 输入脉冲进行起动,其值为 0 - 1 时为起动。 通过给数字输入D
24、I2 输入脉冲来停机,其值为 1 - 0, 停机。转向取决于参数 10.3 DIRECTION的定义。DI1P,2P,3DI1P,2P,3 通过给数字输入DI1 输入脉冲进行起动,其值为 0 - 1 时起动。 通过给数字输入DI2 输入脉冲来停机,其值为 1 - 0 时停机。通过数字输入DI3 的值来控制转向,其中 0 = 正转, 1 = 反转。如果要控制转向,参数 10.03 DIRECTION 还必须设置为 REQUEST。DI1P,2P,3P 通过给数字输入DI1 脉冲输入脉冲进行正向起动,其值为 0 - 1 时,正向起动。 通过给数字输入DI2 输入脉冲进行反向起动,其值为 0 - 0
25、 时,反向起动。通过给数字输入DI3 的输入脉冲来停机,当其值为1 - ”0”时停机。如果要控制转向,参数 10.03 DIRECTION 必须设置为 REQUEST。 10.02 EXT2 STRT/STP/DIR 定义外部控制地定义外部控制地2(EXT2) 用于起动、停机和转向命令的连接和信号源。10.03 REF DIRECTION10.03 REF DIRECTION 允许改变电机的转向,或固定转向。FORWARD 固定为正向。REVERSE 固定为反向。REQUEST 允许用户定义转向。11 REFERENCE SELECT 11 REFERENCE SELECT 控制盘给定值的类型
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