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(2)恒功率控制
从电动机功率:
P=MΩ=M*2лn/60=M*n/9554
及转矩与(U/f)的平方成正比的关系,要实现恒功率调速,就必须保证U2/f为常数。
2、变频器主要运行特性分析
(1)额定频率以上调速特性分析
在额定频率以上时,电压不允许继续增加,此时频率可以上升。
具体上升幅度,与电机机械构件有关。
根据以上数学关系可以得出两点结论:
结论1:
输出功率应与频率成反比,即功率将随着频率上升反比降低。
结论2:
电机转矩将随频率的平方成反比而快速下降。
这个结论告诉我们,要在额定频率以上升速时,电动机和变频器都应该有较大的余量。
(2)变频时,电机的起动电流、起动转矩怎样?
采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下。
一般根据机种不同,为125%~200%。
而用工频电源直接起动时,起动电流为额定电流5~7倍。
采用变频器传动,起动电流一般为额定电流的1.2~1.5倍,起动转矩为70%~120%额定转矩。
(3)低频转矩补偿
频率下降时,由于交流阻抗变小而直流电阻不变,内阻压降占比上升将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。
因此,在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定的起动转矩。
这种补偿称增强起动,也即所谓的低频转矩补偿。
补偿方法有多种,有自动进行的方法、选择V/f模式等。
(4)再生制动
电动机在运转中如果降低指令频率,则电动机变为异步发电机状态运行,作为制动器而工作,这就叫作再生(电气)制动。
如果整流器为晶体管桥,发出的电能还可以回馈到电网。
(5)变频器辅助制动
从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中,由于电容器的容量和耐压的关系,通用变频器的再生制动力约为额定转矩的10%~20%。
如采用选用件制动单元,可以达到50%~100%。
(6)挖土机特性
电机负荷到极限状态时要自动进行电流限制。
目的是使电机持续维持最大转矩,即使发生堵转,变频器也不会跳闸,即实现所谓挖土机特性。
该特性需要专用的电路来实现。
(7)加(启动)减速方式
要实现电机的S曲线启动,需在变频器内选择S曲线功能,现在的变频器一般都有S曲线功能。
变频器从一个速度过渡到另外一个速度的过程称为加减速,如果速度上升则为加速,速度下降则为减速。
加减速方式主要有以下几种:
(a)直线加减速(b)s型曲线加减速
1)直线加减速
变频器的输出频率按照恒定斜率递增或递减。
变频器的输出频率随时间成正比地上升,大多数负载都可以选用直线加减速方式。
一般定义加速时间为变频器从零速加速到最大输出频率所需的时间(t1)。
减速时间则相反,为变频器从最大输出频率减至零频率所需的时间(t2)。
在有些变频器定义中,加减速时间不是以最大输出频率fmax为基准,而是固定的频率(如50hz)。
加减速时间必须根据负载要求适时调整,否则容易引起加速过流和过压、减速过流和过压故障。
2)s曲线加减速
变频器的输出频率按照s型曲线递增或递减。
s曲线划分为3个阶段的时间,s曲线起始段时间如图中①所示,这里输出频率变化的斜率从零逐渐递增;
s曲线上升段时间如图中②所示,这里输出频率变化的斜率恒定;
s曲线结束段时间如图中③所示,这里输出频率变化的斜率逐渐递减到零。
将每个阶段时间按百分比分配,就可以得到一条完整的s型曲线。
因此,只需要知道三个时间段中的任意两个,就可以得到完整的s曲线,因此在某些变频器只定义了起始段①和上升段②,而有些变频器则定义两头起始段①和结束段③。
s曲线加减速,非常适合于输送易碎物品的传送机、电梯、搬运传递负载的传送带,以及其他需要平稳改变速度的场合。
例如,电梯在开始起动以及转入等速运行时,从考虑乘客的舒适度出发,应减缓速度的变化,以采用s形加速方式为宜。
五、参数表
变频器的参数表是维修人员必须掌握的,维修人员除了掌握接线方法外,还必须详细阅读所有参数及设置方法。
事实上,变频器的参数九成左右都是出厂时设置好的,实际应用时,一般要修改的参数不超过10%。
经常需要修改的参数一般有:
1、参数保护开关:
用于保护不被修改,编辑参数时,要打开。
2、自动目标速度
外部开关输入有三个控制点:
高速、中速、低速,这三个点的编码还可以选择更多的速度。
具体速度可以在参数表中设定。
3、点动速度
变频器点动运行速度。
4、U/F特性
选择U/F控制方式,一般变频器都会提供类似的选择。
5、加、减速时间
不合适的加减速时间设定,会引起过电流报警。
6、启动扭矩或启动电压
主要用于低频启动时适度提升电压,以获取更大的启动扭矩。
7、电子热继电器
设置变频器过载保护电流,注意这个电流要根据电动机负荷来设置,否则就起不到保护电机的作用。
8、输入方式
选择速度输入方式。
9、最大频率
变频器允许的最大频率
等等,一般变频器都有100个以上的参数,具体参数细节要参照变频器手册。
参数表的输入方式有两种:
一是使用袖珍键盘输入,它可以直接安装在变频器上;
二是使用专用笔记本电脑软件。
、
第二部分:
SEWMDX60/61B变频器维修使用指导书
一.MDX60/61B系列变频器概述
1、型号含义:
型号:
MDX61B0011–5A3–4–00
系列号版本电机功率电压无线干扰抑制3相象限版本
5:
380-500VA、B:
干扰抑制
2:
200-230V0:
无
2、规格:
该型变频器按功率大小,可以分为规格1-规格7(或尺寸0-尺寸6),规格1功率最小,规格7功率最大。
3、概况
MDX61B相对60B有更多可选件,且可以带反馈控制。
MDX60B有如下现场总线接口:
•PROFIBUSDP/FMS、INTERBUS-S、CAN、Device-Net(准备)
MDX61B还有:
●EtherNet、EtherCat
MDX还有PLC卡、位置控制板、扩展I/O、同步控制器、编码器接口、制动器等可选件。
IPOS:
内部逻辑控制与位置控制功能。
该型变频器有如下种类:
控制方式
编码器
调速范围
Nmax=3000rpm
静态转速精度
VFC控制
200:
1
0.30%
1024增量型编码器
800:
0.01%
CFC控制
3000:
sin/cos编码器
5000:
SERVE控制
旋转变压器
>
VFC:
电压矢量控制
CFC:
电流矢量控制
二、变频器接线图
(一)主电路
(二)控制电路
三.DBG60B参数写入单元
写入单元只适合与VFC控制,其它模式变频器必须使用MOVETOOLS软件。
(一)构成
STOP:
终止运行,可以通过RUN或者重新送电恢复。
RUN:
运行。
DEL/左箭头:
删除键,光标左移,部分子菜单状态的退出。
OK/右箭头:
确认键,光标右移。
语言选择键:
用于选择语言。
切换键:
显示模式到编辑模式之间切换。
菜单选择键:
选择上下文菜单。
10个数字键:
输入数字。
“”号:
切换正负号。
和小数点:
输入小数点。
(二)连接写入单元
1、把电缆插到XTerminal接口。
2、在出现SEW标志后几秒,用语言选择键选择语言种类,并用OK键确认。
(三)启动与停止
1、用STOP键可以停止变频器工作,或对故障进行复位。
2、用RUN键重新启动变频器。
3、参数P70可以屏蔽这两个键。
(四)菜单
1、菜单结构:
通过菜单选取键进入上下文菜单,并用OK键激活:
2、参数模式:
3、变量模式:
Ø
变量模式显示变量H…。
对变量的操作与修改与对参数的操作相同。
变量值以十进制/十六进制显示。
4、基本显示:
X.XXrpm,X.XXXAmp,状态显示和IPOS操作显示。
5、Wake-up参数:
所谓唤醒参数就是送电后的显示屏幕。
进入本项显示wake-up数据。
它可以包括如下选项:
基本显示;
参数模式中的参数;
用户菜单下的参数;
变量模式下的H变量。
Wake-up设定方法:
1)按菜单键进入上下文菜单;
2)选择要纳入的显示内容对应项目,如参数模式、变量模式等,OK键确认;
3)选择要显示的具体数据,OK键确认;
4)按菜单键返回上下文菜单;
5)选择第12项“XXXX唤醒参数”,OK键确认。
其中XXXX就是选定的项目。
6、手动操作:
注意变频器禁止信号此时必须为1。
用菜单键进入上下文菜单,OK键确认。
通过10位数字键或用上下箭头设定速度。
通过START/STOP按钮进行起停操作。
手动运行只能通过
键或激活出厂设定来退出。
手动运行在移去DBG60B后继续有效。
7、初始化(START-UP)操作:
初始化设定VFC&
groups和VFC模式。
菜单设置与DBG11相同。
以下数据是必需的:
电机型号(SEW或非SEW电机)。
技术数据。
例如:
电压和频率。
对非SEW电机还需要一些附加数据:
电流、cos、速度等。
电网电压。
闭环控制需要编码器数据(型号和分辨率)stiffness和转动惯量。
8、拷贝到DBG操作面板上:
选择此项把变频器数据拷贝到DBG内存,OK键确认。
9、拷贝到MDX内:
把存有参数的DBG插到一台新的变频器上,选择此项,OK键确认。
则把变频器数据拷贝到另一台变频器的MDX存储卡。
10、用户菜单:
是用户常用参数,可以添加删除,最多不超过50个。
供货状态为DBG60的短菜单,包含了最常用的参数。
用户菜单前加“\”表示。
这些参数顺序不能自动分类。
增加用户菜单项目:
1)按菜单键调出上下文菜单。
2)选择“参数模式”,OK键确认。
3)按菜单键返回上下文菜单。
4)选择“增加PXXX”,XXX就是选定的参数。
OK键确认。
删除用户菜单项目
2)选择“用户菜单”,OK键确认。
3)选择要删除的参数,OK键确认。
4)按菜单键返回上下文菜单。
5)选择“删除PXXX”,XXX就是选定的参数。
11、增加P0000:
用来增加用户菜单参数。
方法见10。
12、删除P0000:
用于删除用户菜单参数。
13、xxxxx初始化参数:
定义初始化参数菜单显示。
xxxxx可包括Pxxx(参数),Hxxx(IPOS-变量)或基本显示。
xxxxx表示最后有效显示值。
14、供货状态:
键盘中所有数据将删除。
不要与参数802(出厂设置)混淆。
15、系统设定:
设定LCD对比度,LED控制(背景显示),波特率和硬件版本。
16、离开:
可通过wake-up参数或基本显示离开此菜单。
四.调试
(一)开发软件:
软件名称:
MOVITOOLS。
适用于各类型的MDX变频器调试、维修。
具体用法:
略。
开发软件连接接口方式如下:
1、USB接口方式:
转换器:
选用USB11A
转换器到PC:
USB线。
MDX到转换器:
RJ10-RJ10连接线。
2、RS232接口方式:
选用UWS21B
9针RS232连接线。
(二)变频器调试:
用DBG60B可以调试VFC运行方式的应用。
CFC、SERVO运行方式调试必须使用MOVITOOLS软件。
使用DBG6B对变频器调试步骤如下:
(三)电动机启动:
下表是以利用外部端口启动为例时,X13端子控制状态。
五.参数管理
(一)存储卡
在更换变频器时,如果原来变频器使用了存储卡,则可以把存储卡直接换到新的变频器上,无须重新写入数据。
(二)参数一览
该类变频器参数共十组,每组由有子参数组,其下才是具体参数。
下面列表中号码涂红的参数是用户要重点关注的。
1、参数组0:
显示值
00_过程值(显示):
01_状态(显示)
02_模拟量输入(显示)
03_到06_I/O二进制状态(显示)
07_系统参数(显示)
08_故障寄存器(显示)
09_总线监控(显示)
2、参数组1:
转速设定/斜率发生器
10_转速设定选择
11_模拟量输入AI1
12_模拟量输入AI2(扩展可选件)
13_转速斜坡1
14_转速斜坡2:
与13_完全相同。
15_电动电位计斜坡
16_/17_固定设定转速
P60X用于自由定义X13端子作用,该参数设置一个FIXSETPTSWOV端子后(如DI06-DI07),可以实现两组固定点转速之间的切换。
3、参数组2:
控制器参数
这组参数有三个作用:
1)配置变频器控制性能参数,以优化性能;
如增益、滤波、前馈等;
2)配置同步控制参数;
3)配置过程控制参数。
具体内容此次培训略,实际使用参考厂家参数说明书。
4、参数组3:
电机参数
30_/31_限幅
32_/33_电机补偿
34_电机保护功能
P340是依据电机利用率实现电机热保护的;
电机利用率是一个综合参数:
控制器的输出电流、风冷形式、电机的转速和运行时间。
35_电机转向
以上为常用参数,下面参数简单介绍。
5、参数组4:
参考信号
用于监视速度、电流,当速度或电流达到、不等于或处于某个区间内时,输出外部信号。
6、参数组5:
监控功能
50_转速监控;
用于同步控制反馈监视的有效性。
51_同步操作监控;
监视同步操作反馈故障。
52_电源关闭响应
53_
530/531:
传感器类型1/2。
取值:
无或TF/TH/KTY。
仅用于DS/Cm电机。
默认为无传感器。
54_减速机机械故障监视
55_DCS安全监视
56_电流极限EX-e电机
7、
参数组6:
端子分配
60_/61_二进制输入
(后图箭头反)
62_/63_二进制输出
64_模拟量输出(可选件)
模拟量输出选项:
8、参数组7:
控制功能
操作模式选择、静态电流、停车功能、制动功能、转速跳跃等功能设置。
700/701:
运行方式1/2。
默认VFC方式,参数1/2分别有多达18/5种选择。
其余略。
9、参数组8:
系统功能
80_设定
其它数据为通讯、故障管理等,略。
10、参数组9:
IPOS参数
精确定位控制相关参数,略。
六.运行与维护
(一)7段数码管显示器
显示设备运行状态及故障时的故障代码。
(二)故障信息及处理步骤
●故障代码
故障代码在7段数码管显示,显示方式是依次顺序出现F—故障代码百位—故障代码十位—故障代码个位。
●故障存储器
参数P080-084记忆了最后五次的故障状态。
这些状态包括:
发生故障、二进制输入/输出状态、变频器运行状态、变频器状态、散热片温度状态、转速、输出电流、有功电流、设备利用率、DC侧直流电压、接通时间、启动时间、参数设置、电动机利用率
●故障的三种响应状态
立即关闭:
设备不制动,输出关断。
迅速停止:
输出关断,以t13/t23斜坡制动。
紧急停止:
输出关断,以t14/t24斜坡制动。
●出现故障后的处理步骤:
1、把变频器恢复到禁止状态。
2、检查报警代码,并查询代码提示,并处理故障。
3、对变频器复位(重送电、外部复位(配置X13)按钮、编程器复位等),恢复工作。
●
附录:
故障代码一览表(不含IPOS故障)
2012-8-22
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