变频器实验指导书.doc

(完整word)变频器实验指导书

变频器原理与应用
实验指导书

哈工大—西门子自动化与驱动实验室
2011年10月
目 录

实验1 变频器的基本功能实验 1
实验2 变频器的输入输出基本实验 2

实验1 变频器的基本功能实验
本实验的目的是帮助同学们了解变频器的基本功能，掌握变频器的参数的设定方法。实验可按照如下步骤进行。
1.1 恢复出厂设定
按下表顺序设定参数使变频器的控制单元恢复出厂缺省设定值.

1。2 快速参数化
按如下“快速参数化流程”，依次设定参数，完成变频器控制单元的基本功能设定。

注意:快速参数化后，修改参数 P0776=1(使AO0为电压型输出）
继续实验前，修改参数 P003=3 （可访问所有参数)
变频器运行时,可通过参数r0000观察变频器的输出频率。
1.3 利用基本操作面板（BOP）启动和调速
修改下面两个参数(参数含义见快速参数化流程图）.
P700=1 on/off from BOP
P1000=1 frequency setting from MOP（指BOP上的增、减按钮)
之后，可利用BOP上的启、停按钮控制变频器启动或停止。
利用BOP上的增、减按钮可调节变频器的输出频率.
若选择其它启、停方式或频率设定方式，则可需更改上述两个参数.

表 1-1 快速调试－流程
参数
操作/描述（出厂设置：黑体）
带有“＊”表示,除了此处所列的参数值外，还有更多参数值可选。对于其他参数值的设定请参阅参数表
P0003＝3

用户访问级＊
1：标准级：可以访问常用参数
2:扩展级：允许访问扩展功能参数。例如，变频器 I/O 功能参数
3：专家级：仅限于高级用户
P0004＝0
参数过滤器*
0：所有的参数
2：变频器参数
3：电机参数
4:速度传感器参数
P0010＝1
调试参数过滤器*
0：准备就绪
1：快速调试
30：出厂设置
说明：要进行电机铭牌数据参数化，P0010 应该设置为 1
P0010＝1

调试参数过滤器＊
0：准备就绪
1：快速调试
30：出厂设置
说明：要进行电机铭牌数据参数化，P0010 应该设置为 1
P0100＝0

欧洲北美输入电机频率
0:欧洲[kW］，电源频率 50Hz
1：北美[hp].电源频率，60Hz
2：北美［kW］，电源频率，60Hz
P0205＝0
变频器的应用（输入负载的类型）
0:重载（例如压缩机，过程机械等。)
1:轻载（例如水泵和风机等）
说明：该参数仅适用于 ≥ 5.5kW/400V 的变频器。
P0300 ＝1

选择电机类型
1：异步电机
2:同步电机(说明:仅可采用 V/f 控制（P1300 〈 20）)
P0304＝？

额定的电机电压（从电机铭牌输入数据。单位:V）
输入的铭牌数据必须与电机的接线方式（星接/角接）。也就是说，如果电机是角接的,那么就必须输入角接的铭牌数据。
P0305＝?
额定的电机电流(单位： A)
输入电机铭牌数据
P0307＝?
额定的电机功率（输入电机铭牌数据，单位:kW 或者 hp)
说明：如果 P0100 ＝0 或 2,数据单位为 kW ，如果 P0100＝1，数据单位为 hp。
P0308＝？
额定的电机功率因数 cosPhi（仅当 P0100 = 0 或 2 时可见）
根据电机铭牌输入电机的功率因数 cosPhi。如果设置 P0308 ＝0 ,则内部自动计算该值。
P0309 ＝?
额定的电机效率（仅当 P0100＝1 时可见）
按照电机铭牌以(%）输入该值.如果 P0309 ＝0 则该值由内部计算得出.
P0310 ＝？
额定的电机频率
按照电机铭牌以 Hz 输入该值.如果改变该值，变频器将重新计算极对数。
P0311＝？
额定的电机转速
从电机铭牌输入相应数据，单位：RPM
如果 P0311＝0，则该值由内部计算得出
说明：如果采用矢量控制和带速度控制器 V/f 控制,则需要输入此参数。V/f 控制中滑差补偿需要电机额定转速，才能进行正确的操作。
P0314＝ ？

电机的极对数
1:2— 极电机
2：4— 极电机
P0310（额定的电机频率)或 P0311（额定的电机转速）改变时，该参数值重新计算.
P0320＝？

电机的磁化电流
如果设置 P0320＝0 则该参数值会由 P0340＝1（铭牌数据）或通过 P3900＝1,2 及 3 计算得到。
计算所得的值显示在参数 r0331
P0335＝0
电机的冷却方式
0：自冷方式，电机由安装在轴上的风扇同电机转动进行冷却
1：强制风冷，冷却风扇采用独立的供电电源。
2：自冷方式并带有内部风扇
3：强制风冷并带有内部风扇
P0400＝0
选择编码器类型
0：无编码器
2：增量编码器，无零脉冲
12:增量编码器带有零脉冲
说明：选 2 时，仍可用带有零脉冲的编码器,但是零脉冲不用。
P0408＝?

编码器每转的脉冲数
确定编码器每转的脉冲数（编码器的分辨率）
说明：编码器的分辨率受到编码器电路脉冲频率的限制（f_max＝300kHz)
P0500＝0

技术应用
选择技术要求上的应用场合
0：重载
1：轻载（对于风机和水泵，等默认设置为：P1300 ＝2）
P0610＝2
电机 I2t 过温的响应
确定当电机温度达到报警限时的响应。
0：没有响应措施,仅仅报警而已。
1:报警并降低最大输出电流 Imax
2：报警并跳闸(F0011）
P0625＝？

电机环境温度
进行电机参数识别时，电机的环境温度.
说明：这个值只有在电机冷态时才可以被修改。在改变了该参数的参数值之后，则必须进行电机识别。
P0640＝150

电机的过载因子
确定电机过载电流的限值 [%] ，这个值与 P0305 （电机的额定电流)有关。
该参数以电机的额定电流（P0305)为基准以 % 的形式确定最大的输出电流。该参数的默认设置,以 P0205 为基准，
重载时为 150％ ,轻载时为 110％
P0700＝2
命令源的选择*
可采用的命令源
0：工厂默认设置
1：OP （操作面板）
2：接线端子（CUS240S 默认为此设置）
4：RS232口上的USS
5：RS485口上的USS
6:现场总线（CUS240S DP 和 CUS240S DP—F 默认为此设置）
P0727＝0

2—/3— 线制的选择
确定由端子控制时所采用的信号类型。
0：西门子（start/dir）
1：2- 线制（fwd/rev）
2：3— 线制（fwd/rev）
3：3- 线制（start/dir）
P1000＝2

设定值来源的选择＊
输入设定值的来源
0：无主设定值
1：MOP 设定值
2：模拟量设定值（CUS240S 默认为此设置）
3：固定频率
4：RS232 口上的 USS
5：RS485 口上的 USS
6:现场总线(CUS240S DP 和 CUS240S DP-F 默认为此设置）
7：模拟量设定值 2
P1080＝?
最小频率
输入电机运行的最小频率（Hz）,电机运行在最小频率限定值时，频率设定值将不再起作用.该设定值将对正向和反
向旋转都起作用。
P1082＝?

最大频率
输入电机运行的最大频率（Hz），电机运行在最大频率限定值时, 频率设定值将不再起作用。该设定值将对正向和
反向旋转都起作用。
P1120 ＝？

上升斜坡时间
输入电机从静止状态加速到电机最大频率（P1082）的加速斜坡时间(单位:秒）。如果上升斜坡时间设置的过短，
将可能导致 A0501(电流超限）报警或者变频器因 F0001（过电流）故障跳闸。
P1121＝？

下降斜坡时间
输入电机从最大频率 P1082 减速（采用制动）到静止状态的下降斜坡时间（单位：秒）.如果下降斜坡时间设置得过
短，这将会导致 A0501（电流超限）/A0502 (电压超限）报警或者变频器因 F0001(过电流）/ F0002（过电压）故
障跳闸。
P1135＝?

OFF3 下降斜坡时间
输入当 OFF3(紧急停车)时电机从最大频率 P1082 减速（采用制动）到静止状态的下降斜坡时间（单位：秒)。如
果下降斜坡时间设置得过短，这将会导致 A0501(电流超限）/A0502（电压超限)报警或者变频器因 F0001（过电
流）/ F0002（过电压）故障跳闸.
P1300＝0
控制方式＊
输入所需的控制方式
0：线性的 V/f 控制
1：基于 V/f 的 FCC 控制
2：抛物线的 V/f 控制
3：可编程的 V/f 控制
20:无传感器的矢量控制
21:有传感器的矢量控制
22：无传感器的转矩控制
P1500＝0
转矩设定值选择＊
输入转矩设定值的来源
0:无主设定值
2:模拟量设定值
4：RS232 口上的 USS
5:RS485 口上的 USS
6：现场总线
P3900＝？
结束快速调试(QC）＊
0：放弃快速调试（不进行电机参数计算）。
1：进行电机参数计算并将在快速调试中未被修改的参数复位为出厂设置。
2：进行电机参数计算并将 I/O 参数设置复位为出厂设置。
3：只进行电机参数计算 — 其余参数不进行复位.
说明：如果 P3900＝1，2，或 3 ，那么 P0340 将被设置为 1 并且 P1082 中的值将被复制到 P2000 中，并计算出合适
的电机参数。
在结束快速调试时,操作面板将显示“BUSY"。这表明变频器正在进行控制数据的计算并将各参数值保存到 EEPROM
中的操作。快速调试结束后,P3900 和 P0010 将自动复位为 0
END

快速调试/变频器设置结束
如果变频器要实现其他的功能，请采用《应用指导》和《技术连接》中所给的指导.对于高动态响应的电机，我们强烈建议您进行快速调试操作。
实验2 变频器的输入输出基本实验

2。1 开关量输入的有关功能
变频器的控制单元（CU240S）上有6个开关量输入通道（DI0~DI5），在实验装置的操作面板上有6个开关分别连接到这6个输入通道上.每个开关闭合后实现的功能，可以通过参数P701～P706来设定其功能,参数P701的说明如下表所示。

例如：欲用开关DI0作为变频器的启停开关，需修改如下参数
P0700 = 2 Control enabled using the terminal strip (digital inputs)
P0701 = 1 ON/OFF1 using digital input 0 (DI0).
之后，可利用实验装置的操作面板上的DI0开关实现变频器的启、停控制。
2.2 开关量输出的有关功能
变频器的控制单元（CU240S）上有3个开关量输出通道（DO0～DO2），在实验装置的操作面板上有3个指示灯分别接到每一路输出上。从开关量输出通道所输出的信号,可以通过参数P731～P733来设定。例如：欲将驱动器的运行状态显示在DO0上，可如下设定参数：
P731=52.2 DO0=drive running
变频器运行时,DO0指示灯亮.
2.3 模拟量输入的有关功能
变频器的控制单元(CU240S)上有2个模拟量输入通道（AI0～AI1)，在实验装置的操作面板上有2个电位器分别接到每一路输入上，电位器给定的电压值可通过面板上的电压表来观测.模拟输入通道的功能如下图所示.

缺省情况下，输入电压的变化范围是（0V~10V）时，对应AD转换后得到内部数字量的变化范围是为(0％～100％）,并存储在变量r0755中。若要改变这种对应关系,可通过设定参数P757~P760来实现。模拟量输入也可作为频率设定的信号源,例如:欲利用面板上的电位器AI0来调节变频器输出频率,可修改以下参数：
P1000=2 Analogue Setpoint（参数含义见快速参数化流程图)
AI0设定电压的范围是（0V～10V）时,对应的频率给定是（0％～100％)的额定频率，即(0Hz～50Hz）。
2。4 模拟量输出的有关功能
变频器的控制单元（CU240S）上有2个模拟量输出通道（AO0~AO1）,其输出的电压值可通过面板上的电压表来观测.模拟输出通道的功能如下图所示。

缺省情况下，内部数字量的变化范围是为（0％～100％）时，经DA转换输出电压的变化范围是（0V~10V）。若要改变这种对应关系，可通过设定参数P777~P780 来实现。要转换的内部变量，可通过参数P0771来设定。例如：欲从AO0输出变频器的实际输出频率值，可修改以下参数:
P0776 = 1 set AO0 to be voltage output
P771=21 AQ0= Actual filtered frequency
当变频器的实际输出频率的范围是（0Hz～50Hz)时,AO0的输出电压范围是（0V～10V）。

图1-1 CU240S DP—F接线示例

附录1 实验所用到的变频器参数集锦
1．模拟量输入的标定

2．固定频率选择（P1016=2 binary-coding)

P1001～P1015 对应固定频率1～15

3．点动频率设定

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