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電工知識:西門子變頻器接線圖及參數(shù)設置

2017-8-18 10:33:07??????點擊:

電工知識:西門子變頻器接線圖及參數(shù)設置



西門子變頻器接線圖


    西門子變頻器恒壓供水采用PLC和變頻器結(jié)合,系統(tǒng)運行平穩(wěn)可靠,實現(xiàn)了真正意義上的無人職守的全自動循環(huán)切泵、變頻運行,保證了各臺水泵運行效率的設備的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)啟動平穩(wěn),消除了啟動大電流沖擊,由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了,從而可延長泵的使用壽命,可以消除啟動和停機時的水錘效應。通過觸摸屏上的組態(tài)畫面就可進行供水壓力的設定,監(jiān)視設備運行狀況同時可以查詢設備故障信息,大大提高恒壓供水系統(tǒng)的自動化水平及對現(xiàn)場設備的監(jiān)控能力。


    變頻器功能參數(shù)很多,一般都有數(shù)十甚至上百個參數(shù)供用戶選擇。實際應用中,不需要對每一參數(shù)都進行設置和調(diào)試,多數(shù)只要采用出廠設定值即可。但有些參數(shù)由于和實際使用情況有很大關(guān)系,且有的還相互關(guān)聯(lián),因此要根據(jù)實際進行設定和調(diào)試。   因各類型變頻器功能有差異,而相同功能參數(shù)的名稱也不一致,為敘述方便,本文以富士變頻器基本參數(shù)名稱為例。由于基本參數(shù)是各類型變頻器幾乎都有的,可以做到觸類旁通。  

一 加減速時間

           加速時間就是輸出頻率從0上升到醉大頻率所需時間,減速時間是指從醉大頻率下降到0所需時間。通常用頻率設定信號上升、下降來確定加減速時間。在電動機加速時須限制頻率設定的上升率以防止過電流,減速時則限制下降率以防止過電壓。    加速時間設定要求:將加速電流限制在變頻器過電流容量以下,不使過流失速而引起變頻器跳閘;減速時間設定要點是:防止平滑電路電壓過大,不使過壓失速而使變頻器跳閘。加減速時間可根據(jù)負載計算出來,但在調(diào)試中常采取按負載和經(jīng)驗先設定較長加減速時間,通過起、停電動機觀察有無過電流、過電壓報警;然后將加減速設定時間逐漸縮短,以運轉(zhuǎn)中不發(fā)生報警為原則,重復操作幾次,便可確定出醉佳加減速時間。           

二 轉(zhuǎn)矩提升

           又叫轉(zhuǎn)矩補償,是為補償因電動機定子繞組電阻所引起的低速時轉(zhuǎn)矩降低,而把低頻率范圍f/V增大的方法。設定為自動時,可使加速時的電壓自動提升以補償起動轉(zhuǎn)矩,使電動機加速順利進行。如采用手動補償時,根據(jù)負載特性,尤其是負載的起動特性,通過試驗可選出較佳曲線。對于變轉(zhuǎn)矩負載,如選擇不當會出現(xiàn)低速時的輸出電壓過高,而浪費電能的現(xiàn)象,甚至還會出現(xiàn)電動機帶負載起動時電流大,而轉(zhuǎn)速上不去的現(xiàn)象。            

三 電子熱過載保護

           本功能為保護電動機過熱而設置,它是變頻器內(nèi)CPU根據(jù)運轉(zhuǎn)電流值和頻率計算出電動機的溫升,從而進行過熱保護。本功能只適用于“一拖一”場合,而在“一拖多”時,則應在各臺電動機上加裝熱繼電器。    電子熱保護設定值(%)=[電動機額定電流(A)/變頻器額定輸出電流(A)]×0.1。     

四 頻率限制

           即變頻器輸出頻率的上、下限幅值。頻率限制是為防止誤操作或外接頻率設定信號源出故障,而引起輸出頻率的過高或過低,以防損壞設備的一種保護功能。在應用中按實際情況設定即可。此功能還可作限速使用,如有的皮帶輸送機,由于輸送物料不太多,為減少機械和皮帶的磨損,可采用變頻器驅(qū)動,并將變頻器上限頻率設定為某一頻率值,這樣就可使皮帶輸送機運行在一個固定、較低的工作速度上。 
五 偏置頻率

           有的又叫偏差頻率或頻率偏差設定。其用途是當頻率由外部模擬信號(電壓或電流)進行設定時,可用此功能調(diào)整頻率設定信號醉低時輸出頻率的高低,如圖1。有的變頻器當頻率設定信號為0%時,偏差值可作用在0~fmax范圍內(nèi),有的變頻器(如明電舍、三墾)還可對偏置極性進行設定。如在調(diào)試中當頻率設定信號為0%時,變頻器輸出頻率不為0Hz,而為xHz,則此時將偏置頻率設定為負的xHz即可使變頻器輸出頻率為0Hz。            

六 頻率設定信號增益

           此功能僅在用外部模擬信號設定頻率時才有效。它是用來彌補外部設定信號電壓與變頻器內(nèi)電壓(+10v)的不一致問題;同時方便模擬設定信號電壓的選擇,設定時,當模擬輸入信號為醉大時(如10v、5v或20mA),求出可輸出f/V圖形的頻率百分數(shù)并以此為參數(shù)進行設定即可;如外部設定信號為0~5v時,若變頻器輸出頻率為0~50Hz,則將增益信號設定為200%即可。          

七 轉(zhuǎn)矩限制

           可分為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限制和制動轉(zhuǎn)矩限制兩種。它是根據(jù)變頻器輸出電壓和電流值,經(jīng)CPU進行轉(zhuǎn)矩計算,其可對加減速和恒速運行時的沖擊負載恢復特性有顯著改善。轉(zhuǎn)矩限制功能可實現(xiàn)自動加速和減速控制。假設加減速時間小于負載慣量時間時,也能保證電動機按照轉(zhuǎn)矩設定值自動加速和減速。   驅(qū)動轉(zhuǎn)矩功能提供了強大的起動轉(zhuǎn)矩,在穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)時,轉(zhuǎn)矩功能將控制電動機轉(zhuǎn)差,而將電動機轉(zhuǎn)矩限制在設定值內(nèi),當負載轉(zhuǎn)矩突然增大時,甚至在加速時間設定過短時,也不會引起變頻器跳閘。在加速時間設定過短時,電動機轉(zhuǎn)矩也不會超過設定值。驅(qū)動轉(zhuǎn)矩大對起動有利,以設置為80~100較妥。    制動轉(zhuǎn)矩設定數(shù)值越小,其制動力越大,適合急加減速的場合,如制動轉(zhuǎn)矩設定數(shù)值設置過大會出現(xiàn)過壓報警現(xiàn)象。如制動轉(zhuǎn)矩設定為0%,可使加到主電容器的總量接近于0,從而使電動機在減速時,不使用制動電阻也能減速至停轉(zhuǎn)而不會跳閘。但在有的負載上,如制動轉(zhuǎn)矩設定為0%時,減速時會出現(xiàn)短暫空轉(zhuǎn)現(xiàn)象,造成變頻器反復起動,電流大幅度波動,嚴重時會使變頻器跳閘,應引起注意。      八 加減速模式選擇

           又叫加減速曲線選擇。一般變頻器有線性、非線性和S三種曲線,通常大多選擇線性曲線;非線性曲線適用于變轉(zhuǎn)矩負載,如風機等;S曲線適用于恒轉(zhuǎn)矩負載,其加減速變化較為緩慢。設定時可根據(jù)負載轉(zhuǎn)矩特性,選擇相應曲線,但也有例外,筆者在調(diào)試一臺鍋爐引風機的變頻器時,先將加減速曲線選擇非線性曲線,一起動運轉(zhuǎn)變頻器就跳閘,調(diào)整改變許多參數(shù)無效果,后改為S曲線后就正常了。究其原因是:起動前引風機由于煙道煙氣流動而自行轉(zhuǎn)動,且反轉(zhuǎn)而成為負向負載,這樣選取了S曲線,使剛起動時的頻率上升速度較慢,從而避免了變頻器跳閘的發(fā)生,當然這是針對沒有起動直流制動功能的變頻器所采用的方法。

九 轉(zhuǎn)矩矢量控制

           矢量控制是基于理論上認為:異步電動機與直流電動機具有相同的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生機理。矢量控制方式就是將定子電流分解成規(guī)定的磁場電流和轉(zhuǎn)矩電流,分別進行控制,同時將兩者合成后的定子電流輸出給電動機。因此,從原理上可得到與直流電動機相同的控制性能。采用轉(zhuǎn)矩矢量控制功能,電動機在各種運行條件下都能輸出轉(zhuǎn)矩,尤其是電動機在低速運行區(qū)域。    現(xiàn)在的變頻器幾乎都采用無反饋矢量控制,由于變頻器能根據(jù)負載電流大小和相位進行轉(zhuǎn)差補償,使電動機具有很硬的力學特性,對于多數(shù)場合已能滿足要求,不需在變頻器的外部設置速度反饋電路。這一功能的設定,可根據(jù)實際情況在有效和無效中選擇一項即可。    與之有關(guān)的功能是轉(zhuǎn)差補償控制,其作用是為補償由負載波動而引起的速度偏差,可加上對應于負載電流的轉(zhuǎn)差頻率。這一功能主要用于定位控制。          

十 節(jié)能控制

           風機、水泵都屬于減轉(zhuǎn)矩負載,即隨著轉(zhuǎn)速的下降,負載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成比例減小,而具有節(jié)能控制功能的變頻器設計有專用V/f模式,這種模式可改善電動機和變頻器的效率,其可根據(jù)負載電流自動降低變頻器輸出電壓,從而達到節(jié)能目的,可根據(jù)具體情況設置為有效或無效。    要說明的是,九、十這兩個參數(shù)是很先進的,但有一些用戶在設備改造中,根本無法啟用這兩個參數(shù),即啟用后變頻器跳閘頻繁,停用后正常。究其原因有:(1)原用電動機參數(shù)與變頻器要求配用的電動機參數(shù)相差太大。(2)對設定參數(shù)功能了解不夠,如節(jié)能控制功能只能用于V/f控制方式中,不能用于矢量控制方式中。(3)啟用了矢量控制方式,但沒有進行電動機參數(shù)的手動設定和自動讀取工作,或讀取方法不當。

基本參數(shù): 

 P0003 用戶訪問級 可設定值:   

0 用戶定義的參數(shù)表

    1 標準級:可以訪問經(jīng)常使用的一些參數(shù)。

    2 擴展級:允許擴展訪問參數(shù)的范圍,例如變頻器的I/O功能

       3 專家級:只供專家使用

       4 維修級:只供授權(quán)的維修人員使用-具有密碼保護 P0004 

參數(shù)過濾器    

0 全部參數(shù)  

2 變頻器參數(shù)  

3 電機參數(shù)  

4 速度傳感器  

5工藝應用對象/裝置   

7 命令,二進制I/O 命令和數(shù)字I/O 

8 ADC(模-數(shù))和DAC(數(shù)-模)模擬I/O 

10 設定值通道/RFG(斜坡函數(shù)發(fā)生器)  

12 驅(qū)動裝置的特征  

13 電動機的控制   

20 通訊 (P918 CB通訊板地址) 

21 報警/警告/監(jiān)控

22 工藝參數(shù)控制器(例如PID) 

快速調(diào)試 

 P0010 調(diào)試參數(shù)過濾器    

0 準備調(diào)試  

1 快速調(diào)試  

2 變頻器  

29 下載  

30 工廠的設定值 P0100    

 0 歐美-【KW】,頻率缺省值50HZ   

1 北美-【hp】,頻率缺省值60HZ 

 2北美-【KW】,頻率缺省值60HZ P0205 

變頻器應用   

0 恒轉(zhuǎn)矩 

1 變轉(zhuǎn)矩 

P0300 選擇電機類型   

1 同步 

2 異步  

P0304 電機額定電壓 

P0305 額定電流 

P0307 額定功率 

P0308 額定功率因數(shù) 

P0309 額定效率 (P0100=1) 

P0310 額定頻率

P0311 額定速度 

 P0320 電機磁化電流 

P3900=1或=2 有變頻器內(nèi)部計算 

P0335 電機冷卻     

0 自冷 

1 強制 

2 自冷和內(nèi)置冷卻風機 

3 強制和內(nèi)置 P0640 過載因數(shù) P0700 選擇命令源   0 工廠的缺省值設定  1 BOP(鍵盤)設置  2 有端子排輸入    4 BOP鏈路的USS設置  5 COM鏈路的USS設置   6 COM鏈路的通訊板(CB)設置    P1000 頻率設定值選擇  0 無主設定值 1 MOP設定值 2 模擬設定值 3 固定頻率   P1080 低頻率 P1082 高頻率 P1120 斜坡上升時間 P31121 斜坡下降時間 P1135 OFF3的斜坡下降時間 P1300 變頻器控制方式 P500 選擇轉(zhuǎn)矩設定值 P1910 是否自檢測 =1 






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