英格索兰IR5000变频器安装与操作手册.docx
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英格索兰IR5000变频器安装与操作手册
第一章安全
1.1安全须知
1.2空压机警告和预防
1.3高效节能控制柜安全注意事项
第二章介绍
2.1运输说明
2.2原理介绍
2.3服务联系
第三章安装
3.1环境
3.2散热
3.3安装事项
3.4安装步骤
3.5传感器安装
第四章操作
4.1起动步骤
4.2参数设定
第五章故障
5.1注意事项
5.2VFD故障
附录1柜体尺寸
附录2空压机额定电流参数表
第一章安全
1.1安全须知
1.2空压机警告和预防
1.3高效节能控制柜安全注意事项
1.1安全须知
为表示强调,本手册的安全指令都是黑体表示。
标注DANGER(危险),WARNING(警告),CAUTION(当心)用来表示不同级别的危险性,具体说明如下:
DANGER--表示存在危险,如忽视将导致严重人生伤害、死亡或者严重财产损失。
WARNING--表示存在危险,如忽视将导致人生伤害或者财产损失。
CAUTION--表示存在危险,如忽视将导致轻微人生伤害或财产损失。
NOTE--以强调不存在危害的重要的安装、操作以及维护信息。
1.2空压机警告和预防
·在空压机与高效节能控制柜连接之前,请务必仔细阅读本手册所有相关说明。
·电和压缩空气都有导致死亡、严重人生危害以及财产损失的潜在可能。
·安装、布线、启动、操作以及进行任何调整时,请参考本手册指南确定空压机的所有部件的正确使用。
·操作和维修本机时使用者应运用常识和良好的工作实践经验,按照指南,掌握正确启停机的顺序,且正确布置管道。
依照本手册所指明的程序检查安全装置。
·维修工作应由有一定资格的人员使用合适的工具来进行,且遵循操作手册的概要维修程序来操作,以确保启动后的正确操作。
·在本装置上进行任何维修操作时,一定要确保电源已被切断、锁住且做好标注。
确定整个空压机系统已排掉压力。
·本机在操作时,不要打开封盖,松动或者移动任何装置或连接。
本机内的高温气体和液体可能带来严重伤害或者死亡。
·空压机的电机启动器和控制箱内存在危险的高压电。
所有安装都必须遵循电气要求。
对电气系统进行操作前,务必使用手动切断开关将系统电压切断。
在通向空压机的电源线路中一定要有电路短路器或者保险丝安全开关。
·本设备的安装负责人必须为所有的电气设备提供符合O.S.H.A.1910.308和1010.309规定的合适的安装地面、维修间隙以及避雷装置。
·空压机输出压力不能高出其铭牌规定值。
·在排气线路中安装手动关闭阀(隔离型)。
如在隔离阀和空压机间安装安全阀,应确保安全阀有足够的容量来释放空压机的全部容量。
·一旦发现压力排空阀释放压力,就必须尽快查明引起额外压力的原因。
·对空压机进行任意机械操作前:
a)请务必关掉本机
b)用连接到本机电源线路上的手动切断开关对空压机进行电气隔离。
锁住开关且进行标注,确保其不被他人误操作。
c)排空空压机压力,使元件与其他空气源隔离。
·在空气线路中合理选择和安装油气分离器。
·从安全角度考虑,任何压力系统中,都应使用金属筒。
建议重新检查工厂的气路系统。
·安装储器罐时,建议其要符合相关的职业安全和健康标准要求(FederalRegister,volume36,number105,part11,paragraph1910.159;)。
·启动空压机前,应完整阅读且掌握维护指示。
·维护工作完成后,盖子和保护设备应还原。
·只能用安全溶剂对空压机以及附加设备进行清洁。
1.3高效节能控制柜安全注意事项
·变频器柜的维护和保养,必须要求由合格的电气技术人员来操做。
·由于柜内铜排上有380伏的高压电,所以打开电柜柜门时,务必小心谨慎。
·高效节能控制柜断电后,必须等待15分钟后才能进行操作。
·请确保高效节能控制柜门关好后再运行该系统。
·在维护高效节能控制柜时,要避免异物落如电柜里面,或者在柜下存放任何物品。
·变频器的切换时,必须要求合格的电气技术人员来操作。
绝对不允许在运行的过程中,进行变频器的切换。
一定要停下空压机,切断空压机的两路电源进线才能进行切换操作。
变频器切换不要过于频繁,至少三个月切换一次。
·在进行变频器的切换操作时,务必要按照说明书的规定来进行。
·空压机维护时,一定要将高效节能控制柜内的隔离开关关断。
如果要检查变频器内部,请把空压机设为工频模式,并把1Q1、2Q1关断(注意:
如果空压机还处于运行状态,则此时控制柜内的某些继电器的触点仍然有可能带电。
)
·在接触铜排或接线端子之前,必须用万用表测量确保没电后才能进行操作。
第二章介绍
2.1运输说明
2.2原理介绍
2.3服务联系
2.1运输说明
当高效节能控制系统木箱包装拆掉之前要认真阅读箱体上关于运输、安装的注意事项及安全标示。
当使用铲车或者类似设备运输变频器时请保证VFD整体的平衡。
以下做法是错误的:
正确的做法如下:
2.2原理介绍
本手册对IR5000(高效节能控制系统)的安装、操作、维护进行了详细的说明。
关于每个部件更详细的指导可以参见空压机随机提供的操作指导手册。
原有的英格索兰空压机自有其控制系统。
加入了变频控制后,变频控制和原来的英格索兰空压机自有的控制系统整合为一个有机的整体。
高效节能控制柜可以对各种控制形式的空压机进行控制,包括:
继电器控制,PLC控制,SE控制,SG控制。
而且空压机还可以保留工频功能,可以在工频和变频之间进行切换。
英格索兰空压机与高效节能控制系统组合后,空压机发出给变频器的控制信号主要有以下部分组成:
起停信号、加载信号(PID调节信号),变频器返回空压机的故障信号,同时通过压力变送器从压缩空气系统中采集压力信号输入到变频器中。
高效节能控制系统通过对空压机进行变频控制,帮助用户实现系统的节能控制,它的控制性能可靠性高,节能效果明显,操作方式简单。
IR5000会根据实际的用气量,自动调节电机的转速以达到稳定输出压力的目的,一般可以节能达25~35%,除此之外,使用VFD还能实现电机软启动、减少电机的频繁加卸载、降低电机噪音等功能。
VFD的运作可以大致分为两个步骤:
(1)当空压机卸载运行时,变频驱动会以最小转速恒速运转;
(2)当空压机加载运行时,变频驱动会自动调节转速,稳定压力。
2.3服务联系
如有任何需要、维护或者其他任何额外的技术支持,请联系本地英格索兰代理商或空气中心。
或打热线电话:
800-820-2128。
第三章安装
3.1环境
3.2散热
3.3安装事项
3.4安装步骤
3.5传感器安装
3.1环境
高效节能控制柜所放的区域应该无灰尘、无化学品、无金属屑、无油漆气味及喷漆作业。
3.2散热
高效节能控制系统是通过空气循环来进行散热的,为了获得理想的散热效果,柜体必须垂直安装,并且柜体与四周的最小距离都会有严格的规定。
柜体安放的位置要和配电柜、空压机、控制压力的取样点接近。
高效节能控制柜与配电柜距离不要超过100米,与空压机距离不要超过30米,与压力传感器的距离不要超过20米。
22KW~55KW:
A=8inch(200mm)
75KW~125KW:
A=10inch(250mm)
125KW~250KW:
A=11.8inch(300mm)
为了避免电机过热,环境最高温度不得超过115华氏度(46摄氏度),平均温度也不得超过104华氏度(40摄氏度)。
如果环境温度在115华氏度到131华氏度(46摄氏度到55摄氏度),将会大大影响VFD的使用使用寿命。
3.3安装事项
1.要注意对电机的保护。
因为现在所驱动的电机不是专用的变频电机,专用的变频电机的散热和绝缘强度都比普通的电机高。
IR5000高效节能控制系统的电路设计和变频器的参数的设定都对变频器的使用做出了限定,达到了保护电机的作用。
2.在运行时,也要注意变频器自身的发热。
变频器本身都有一个比较强力的散热风扇,必须要按照要求来进行安装。
IR5000高效节能控制系统的使用环境温度不应该超过40°C。
3.4安装步骤
一、IR5000高效节能控制系统的安装要求
1,IR5000进线主电缆(CAB1001,CAB2001):
IR5000一拖一------即一台IR5000控制一台空压机。
需要用户配置1根4芯(3根相线、1根地线)的电缆从配电柜接到IR5000高效节能控制系统。
IR5000一拖二------即一台IR5000可通过选择,交替控制两台空压机。
需要用户配置2根4芯(3根相线、1根地线)的电缆从配电柜接到IR5000高效节能控制系统。
如果空压机功率超过200KW,英格索兰建议采用双根电缆拼接的方式,以方便弯曲,减少安装强度。
由于桥架敷设散热较好,从而相同截面的电缆将有更大的载流量,英格索兰建议用户动力电缆采用桥架的方式安装。
注:
2005年7月以前销售的IR5000需要提供专门的零线,即需要三相五线制的供电方式,2005年7月以后销售的IR5000不需要提供专门的零线)
2,IR5000出线主电缆(CAB1010,CAB2010):
IR5000出线主电缆主要是连接IR5000与空压机主机马达的动力电缆,它的安装要求同上述进线主电缆。
3,IR5000连接空压机风扇与控制电源电缆(CAB1011,CAB2011):
IR5000提供给空压机风扇与控制电源为AC380V交流工频电源,采用的电缆规格为3*4.0(3相,单相截面4.0mm2)。
4,IR5000连接空压机控制电缆(CAB1012,CAB2012):
IR5000连接空压机的控制电缆,采用的电缆规格为12*1.0(12芯,单相截面1.0mm2)。
5,压力传感器的安装位置一般是在储气罐或者汇流管,应该先确定好压力传感器的位置才能进行布线。
现场的压力传感器是通过一根2芯的屏蔽电缆(CAB30001)与IR5000高效节能控制系统进行连接。
6,对于高效节能控制系统,若要采用上进线,则要求架设桥架,并且在柜顶开一个方孔(具体尺寸请参照高效节能控制系统的图纸);若要采用下进线,则要求挖地沟,或者使用线槽,将主电缆送入电柜。
压力传感器的信号电缆要单独配镀锌钢管,以防干扰。
控制电缆也需要单独配镀锌钢管。
尽量避免信号电缆、控制电缆与动力电缆的平行敷设,若一定无法避免,需要离开15cm以上。
7,高效节能控制系统分两个单元,左边的单元是接触器,中间继电器,电源等,右边的单元是变频器单元。
所以进线和出线都在左边的单元上,具体请参见电气图纸。
进行电气线配线和线槽之前,应该先确定IR5000柜体的位置已经选定完毕。
高效节能控制系统电缆分布图
IR5000进线空压机动力电缆(CAB1001,CAB2001)规格选择
空压机功率(KW)
22KW
37KW
55KW
75KW
90KW
110KW
132KW
160KW
200KW
250KW
300KW
导线
动力线单相截面(mm2)
10
25
50
70
95
120
150
185
#120*2
#150*2
#240*2
接地线单相截面(mm3)
6
16
25
35
50
70
70
95
#70*2
#70*2
#120*2
说明:
1,用"#"标识的地方建议用两根电缆双拼,从而避免电缆太粗导致安装困难;
2,以下IR进线动力电缆配置是允许的:
●
动力线采用1根3芯电缆,接地线采用1根单芯电缆;
●
动力线采用3根单芯电缆,接地线采用1根单芯电缆;
●
动力线采用1根4芯电缆(3芯加1芯结构);
IR5000出线空压机动力电缆(CAB1010,CAB2010)规格选择
9/0.75KW
9/0.75KW
9/0.75KW
空压机功率(KW)
22KW
37KW
55KW
75KW
90KW
110KW
132KW
160KW
200KW
250KW
300KW
导线
动力线采用1根3芯电缆;
10
25
50
70
95
120
150
185
#120*2
#150*2
#240*2
接地线单相截面(mm3)
6
16
25
35
50
70
70
95
#70*2
#70*2
#120*2
说明:
1,用"#"标识的地方建议用两根电缆双拼,从而避免电缆太粗导致安装困难;
2,以下IR进线动力电缆配置是允许的:
●
动力线采用1根3芯电缆;
接地线采用1根单芯电缆;
●
动力线采用3根单芯电缆;
接地线采用1根单芯电缆;
IR5000出线风扇与空压机电源电缆(CAB1011,CAB2011)规格选择
空压机功率(KW)
22KW
37KW
55KW
75KW
90KW
110KW
132KW
160KW
200KW
250KW
300KW
空压机风扇功率(KW)
3KW
4/0.75KW
4/0.75KW
9/0.75KW
9/0.75KW
9/0.75KW
9/0.75KW
9/0.75KW
1.1KW
1.1KW
导线
动力线单相截面(mm2)
2.5
2.5
4/2.5
4/2.5
4/2.5
4/2.5
4/2.5
4/2.5
2.5
2.5
说明:
1,以下IR进线动力电缆配置是允许的:
●
动力线采用3根单芯电缆;
IR5000出线空压机控制电缆(CAB1012,CAB2012)规格选择
采用12*1.0的控制电缆,屏蔽电缆最佳
IR5000压力变送器信号电缆(CAB3001)规格选择
采用2*1.0的屏蔽信号电缆
高效节能控制系统电缆细分表
3.5传感器安装
压力传感器的连接:
首先要选择压力的取样点,一般是在储气罐或者汇流管,应该尽量接近变频器,距离不要超过20米。
压力传感器与高效节能控制柜的连接电缆是一条2芯的屏蔽线,屏蔽网应从压力传感器端接到地线端,具体接线可以参照电气原理图。
压力传感器接到IR5000出线端子牌的如下位置(一拖二):
第四章操作
4.1起动步骤
4.2参数设定
4.1起动步骤
1)安装来自于用户配电柜的动力电缆线到IR5000,确认接线正确;
2)安装从IR5000到空压机的动力电缆线,确认接线正确;
3)安装从IR5000到空压机的风扇及控制电源电缆线,确认接线正确;
4)安装压力变送器在储气罐或者空压机排气口汇流管上,安装压力信号电缆到IR5000,并确认接线正确;
5)安装从IR5000到空压机的控制信号电缆线;
6)把1CR,2CR,3CR安装到空压机电控箱的安装板上。
1CR---取空压机的运行信号继电器,2CR---取空压机加载信号继电器,3CR---模拟启动继电器;
7)根据正确的空压机改装图纸,对1CR,2CR,3CR进行接线;
8)根据正确的空压机改装图纸,对来自IR5000的1J触点在空压机内进行改线;
9)根据正确的空压机改装图纸,连接来自IR5000的故障信号常闭触点1K到空压机保护回路;
10)根据正确的空压机改装图纸,对来自IR5000的4K-1(4K-2)触点在空压机断油阀回路上进行改线;
11)根据正确的空压机改装图纸,把3M安装到空压机电控箱的安装板上,3M作为空压机风扇的控制接触器;
12)断开空压机风扇的动力电源线,根据正确的空压机改装图纸,通过3M接到IR5000提供的工频风扇电源上;
13)对IR5000供电;
14)启动前请确认高效节能控制系统是否在外部控制状态(液晶屏的最顶行显示为REM),否则压缩机启动后,高效节能控制系统不会启动
15)当变频器处于首次启动时,显示屏会出现一个关于是否选择使用“助手帮助”的提示,这时按“退出”键退出提示,并进入主菜单。
16)在主菜单中选择PARAMETERS,在PARAMETERS中选择第99组参数的01组,进入后选择CHINESE,控制盘就会以中文显示。
17)参数设置:
按菜单键进入主菜单选择参数设置,按确认键通过上下键选择需要设定的参数选定参数后,按确认进入该参数设置,并按上下键修改设定值修改完毕后,按确认键
有以下参数是需要认真设置并校对的:
4.2参数设定
代码
名称
设定值
说明
Group99
9902
宏选择
6
PID控制宏
9904
电机控制模式
3
标量控制
9905
电机额定电压
﹟①
9906
电机额定电流
﹟①
9907
电机额定频率
50HZ
9908
电机额定转速
﹟①
9909
电机额定功率
﹟①
Group10
1001
定义外部控制1
1
DI1控制
1002
定义外部控制2
6
DI6控制
Group11
1106
定义外部给定2的信号源
19
给定值来源于PID1的输出
Group12
1202
设定恒速运行时频率
25Hz
Group13
1304
模拟量输入下限
20%
1306
模拟量输入滤波时间常数
0.3s
Group14
1401
继电器1动作条件
2
0---继电器未用且不动作
1---变频器准备就绪是动作
2---变频器正常运行时动作
4---变频器发生故障时动作
1402
继电器2动作条件
﹟②
0---继电器未用且不动作
1---变频器准备就绪是动作
2---变频器正常运行时动作
4---变频器发生故障时动作
1403
继电器3动作条件
4
0---继电器未用且不动作
1---变频器准备就绪是动作
2---变频器正常运行时动作
4---变频器发生故障时动作
Group16
1601
选择允许运行信号源
0
运行变频器不需要连接外
部允许运行信号就可以起动
Group20
2007
设定最小输出频率
25Hz
Group21
2102
选择停车方式
1
自由停车
Group22
2202
由0Hz上生到最高频率所需时间
8
请根据实际情况进行调整,如果空压机在起动时出现过流则应适当减少此值
2203
由最高频率下降到0Hz所需时间
5
Group30
3001
模拟量信号低于故障下限动作﹟③
1
当模拟量低于故障下限时发出故障信号,同时惯性停车
3022
定义模拟量信号故障下限
15%
Group34
3401
第一行显示的参数
0102
显示电机转速
0103
显示输出频率
0104
显示电机电流
0132
目标压力实际压力偏差百分比
3408
第二行显示的参数
0102
显示电机转速
0103
显示输出频率
0104
显示电机电流
0132
目标压力实际压力偏差百分比
3415
第三行显示的参数
0102
显示电机转速
0103
显示输出频率
0104
显示电机电流
0132
目标压力实际压力偏差百分比
Group40
4001
设定增益参数P
﹟②
参考经验值:
8~12
4002
设定积分时间I
﹟②
参考经验值:
30
4003
设定微分时间D
0
一般不用设定此参数
4010
定义PID调节器的给定方式
19
表示给定值是内部恒定的,就算控制盘丢失也没问题
4011
定义PID调节器的恒定给定值
﹟②
规定目标压力,传感器满量程的百分比,例如目标压力是7bar,而压力传感器的满量程是14bar,所以此值应设为50%。
(注意:
不同管路的压力损失会有所不同,请根据现场实际需要来适当调节目标压力百分比)
﹟①:
电机铭牌上的值
﹟②:
根据现场情况调整参数
﹟③:
高效节能控制系统现场调试时,应该先把3001参数设为0,把该故障报警功能屏蔽,要不然在调试期间系统会一直发出故障报警影响调试。
等到所有调试工作都完成以后再把3001参数设为1,恢复该故障报警功能。
第五章故障跟踪
5.1注意事项
5.2故障复位
5.1注意事项
警告:
任何安装和维护工作必须由专业的电气工程师完成。
如果变频器发出报警信号,对于Intellisys控制的压缩机将发出“NOCONTROLPOWER”报警而停机。
对于智能控制器控制的压缩机组启动时会出现“CHECKMOTORROTATION”或“LOWSUMPPRESSURE”报警停机。
调整压缩机自动停机延时时间,避免压缩机在延时停机后马上自动启动造成变频器的过电流报警。
警告:
启动前请确认高效节能控制系统是否在外部控制状态(液晶屏的最顶行显示为REM),否则压缩机启动后,高效节能控制系统不会启动,停机前须观察此信息,不允许在控制盘上操作停机,否则将造成压缩机严重故障。
高效节能控制系统具备先进的保护功能,系统连续监视设备的运行情况。
保证模块运行中的误操作或电气及机械的故障不能会对系统本身产生损坏。
所有警告和故障信号及原因和解决方法均列在表中,大多数故障和警告均可通过本手册判断和分析。
有些严重的故障本手册没有涉及,请您与我们联系。
注意:
不要进行本手册未提及的任何测量、器件更换和其他维护工作。
这样将影响保质服务,增加维护费用,延长维修时间甚至造成危险。
5.2VFD故障
诊断显示
当传动监测到一个问题时,它将使用下列方式来提供一个诊断显示:
•变频器本体上的绿色或红色LED
•控制盘上的LED(如果装有控制盘)
•控制盘上的显示(如果装有控制盘)
红灯–故障
传动给出信号表明监测到一个严重的问题或故障:
•传动上的红LED激活(LED亮或闪烁)。
•控制盘显示故障代码。
•电机停止(如果运行)。
控制盘上的故障代码是暂时的,按下列任何一键可消除故障信息:
MENU,ENTER,UP或DOWN。
如果故障依然存在的情况下,故障信息几秒钟后会再次出现。
故障排除
推荐纠正方法为:
•使用下面“故障列表”,找出问题的主要原
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