变频器考证指导资料

课题一变频器控制端子与参数
一、变频器的端子功能
1．主电路接线端
（1）输入端。

即交流电源输入，其标志为R/L1、S/L2、T/L3，接工频电源。

（2）输出端。

即变频器输出，其标志为U、V、W，接三相鼠笼异步电动机。

（3）直流电抗器接线端。

将直流电抗器接至P/+与P1之间可以改善功率因数。

需接电抗器时应将短路片拆除。

对于55kW以下的产品请拆下端子P/+，P1间的短路片，连接上DC电抗器。

（4）制动电阻和制动单元接线端。

出厂时PR与PX之间有一短路片相连，内置的制动器回路为有效。

制动电阻器接至P/+与PR之间，而P/+与N/−之间连接制动单元或高功率因数整流器。

22kW以下的产品通过连接制动电阻，可以得到更大的再生制动力。

（5）控制回路用电源端。

其标志为R1/L11、S1/L21，与交流电源端子R/L1，S/L2相连。

（6）接地端。

其标志为，变频器外壳接地用。

必须接大地
主电路接线注意事项：
（1）电源一定不能接到变频器输出端上（U、V、W）。

（2）接线后，零碎线头必须清除干净。

在控制台上打孔时，请注意不要使碎片粉末等进入变频器中。

（3）为使电压下降在2％以内，请用适当型号的电线接线。

（4）布线距离最长为500m。

（当变频器连接两台以上电动机，总布线距离必需在要求范围以内）。

（5）在P/+和PR端子间建议连接厂家提供的制动电阻选件，端子间原来的短路片必须拆下。

（6）应安装选件无线电噪声滤波器FR-BIF（仅用于输入侧）、FR-BSF0l
或FR-BOF线路噪声滤波器，使干扰降至最小。

（7）不要安装电力电容器、浪涌抑制器和无线电噪声滤波器（FR-BIF选件）在变频器输出侧。

（8）运行后改变接线的操作，必须在电源切断10min以上，用万用表检查电压后进行。

断电后一段时间内，电容上仍然有危险的高压电。

主回路端子规格
2.控制电路接线端
（1）外接频率给定端。

变频器为外接频率给定提供+5V电源（正端为端子10，负端为端子5），信号输入端分别为端子2（电压信号）、端子4（电流信号）。

端子1为辅助频率设定端。

（2）输入控制端。

STF——正转控制端。

STR——反转控制端。

RH、RM、RL——多段速度选择端。

JOG——点动模式选择/脉冲列输入端。

MRS——输出停止端。

AU——端子4输入选择/PTC输入端。

RES——复位控制端。

（3）故障信号输出端。

（4）运行状态信号输出端。

运行状态信号有：
RUN——运行信号；
SU——频率到达，输出频率达到设定频率的±10%（出厂值）时为低电平，正在加/减速或停止时为高电平。

OL——过负载报警。

IPF——瞬时停电。

FU——频率检测信号。

（5）测量输出端。

AM——模拟量输出，接至0~10V电压表。

CA——模拟电流输出，输出信号DC0～20mA。

控制回路端子
二、变频器的功能参数
（一）频率控制功能
变频器中有多种代表着不同意义的特定频率名称，这对用户正确使用变频器具有非常重要的意义。

1．给定频率和输出频率
（1）给定频率
与给定信号相对应的设定频率称为给定频率。

用“f G”表示。

（2）输出频率
变频器实际输出的频率称为输出频率,用“f X”表示。

为改善变频调速后异步电动机的机械特性，变频器设置了一些补偿功能。

如转矩补偿、矢量控制等功能。

这些补偿功能会直接或间接地对变频器输出频率在给定频率的基础上进行调整。

因此，由于受到各种补偿功能的影响，变频器的输出频率f X 并不一定等于给定频率f G。

2．基本频率与最大频率
（1）基本频率(Pr.3))
与变频器最大输出电压所对应的频率称为基本频率，用“f B”表示。

如图2-2-1所示，基本频率的大小与给定无关，通常，基本频率f B与电动机额定频率f N相等。

图2-2-1基本频率
（2）最大频率
与最大给定信号相对应的变频器输出频率，称为最大频率，用“f max”表示，如图2-2-2所示。

图2-2-2最大频率
3．上限频率与下限频率
（1）上限频率
与生产机械所要求的最高转速相对应的频率，称上限频率，用“f H”表示。

如图2-2-3所示。

图2-2-3最大频率和上限频率与给定信号的关系
例如：某机床要求的最高转速是300r/min，相应的电动机转速是
1200r/min，则与此相对应的运行频率是上限频率f H。

采用模拟量给定方式，若给定信号是0～5V的直流电压信号，则给定频率对应为0～50Hz。

如果上限频率设定为f H=40Hz，在给定电压大于4V以后，变频器的输出频率都将保持40Hz。

上限频率的功能设定：Pr,1。

参数设定范围：0～120Hz。

（2）下限频率
与生产机械所要求的最低转速相对应的频率，称为下限频率，用“f L”表示。

例如：某机床要求的最低转速是100r/min，相应的电动机转速是400r/min，则与此相对应的运行频率是下限频率f L。

下限频率的功能设定：Pr,2。

参数设定范围：0～120Hz 。

图2-2-4 上、下限频率
（3）上限频率与最大频率的关系
上限频率是根据拖动系统需要设定的最大运行频率，它并不是变频器能够输出的最高频率。

当 f H > f max 时，变频器能够输出的最高频率由最大频率f max 决定，上限频率将不起作用。

当f H < f max 时，变频器能够输出的最高频率由上限频率f H 决定。

4．回避频率 （1）机械谐振与消除
任何机械都有其固有频率，它取决于机械的结构、质量等方面的因素。

机械在运行过程中，振动频率与运行转速有关。

在拖动系统无级调速中，当机械的转速频率与机械的固有频率相等时，将引起机械共振。

此时机械振幅较大，有导致机械磨损和损坏的可能。

消除共振方法有二,一是改变机械的固有频率，但这种方法可能性极小。

二是跳开可能导致发生共振的频率。

在变频调速系统中，使拖动系统跳跃可能引起共振的转速频率。

这个跳跃段的频率称为回避频率。

（2）回避频率的设置方法
通过设置可能发生谐振的频率区域上下限来实现跳跃，发生谐振频率区域的下限频率f L ，是频率上升过程中开始进入发生谐振频率区域的频率。

其
f
G
0V （4mA ）
5,10V （20mA ）
上限频率f H，是频率上升过程中退出谐振区域的频率。

三菱FR—A700系列变频器可设置三个回避频率区域，如图2-2-5所示。

国产变频器有的设置多个区域。

图2-2-5三个回避频率区
回避频率功能设置：Pr31、 Pr32、Pr33、 Pr34, Pr35、 Pr36 参数设置范围：0～400Hz。

（二）起动控制功能
变频器控制的交流异步电动机起动应遵循以下两个原则，一是电动机的输出转矩大于负载转矩。

二是系统的工作点频率大于变频器设定的最大起动频率。

1．起动频率
起动电流不超过变频器与电动机的允许值，且满足拖动系统控制要求，这是选择并设定起动频率的原则。

图2-2-6 起动频率
（1）起动频率的设定
起动频率是指电动机开始起动时的频率，用“f S”表示。

可以从f S=0 Hz 开始。

但对于惯性较大或磨擦转矩较大的负载，为容易起动，起动时需要有合适的机械冲击力，可根据预置起动频率，使电动机在该频率下直接起动。

起动频率功能设定：Pr.13。

参数设定范围：0～60Hz。

（2）起动前的直流制动
如果系统在起动时，电动机已经有一定的转速，则需要在起动前进行直流制动，以保证拖动系统安全可靠地从零开始运行。

2．升速和降速时间
（1）升速时间
生产机械运在行过程中，升速/降速均属于从一种状态转变到另一种状态的过渡过程。

如图2-2-7所示。

在起动过程中，变频器的输出频率f X由0 Hz上升到给定频率f G所需的时间，称为升速时间，如图2-2-7所示。

对于升速过程，时间越短越好，但升速时间越短，越容易引起过电流，这是升速过程中的矛盾。

因此，在不过电流的前提下，应尽量缩短升速时间。

升速时间功能设定：Pr.7。

参数设定范围：Pr.20=0 0～3600s，
Pr.20=1 0～360s。

（2）降速时间
在减速停车过程中，变频器输出频率f X由给定频率f G减小到0 Hz所需的时间，称为降速时间，如图3-7所示。

电动机在降速过程中，有时会处于再生发电状态。

再生电能回馈到变频器的直流电路，产生泵生电压，使变频器的中间直流环节直流电压升高。

而且降速时间越短,泵生电压越高，越容易损坏整流和逆变器。

在考虑设备承受泵生电压能力和提高生产效率的前提下，应尽量缩短降速时间。

降速时间功能设定：Pr.8。

参数设定范围：Pr.20=0 0～3600s，
Pr.20=1 0～360s。

（三）保护控制功能
1.过电流保护控制
变频器运行中，如遇到突变性电流或者峰值电流超过变频器允许值的情况，都会引起变频器过流保护。

（1）过电流的原因
①拖动系统运行过程中，负载发生突变，出现过电流；
②对于大惯性负载，而且升/降速时间设置得比较短也将导致过电流；
③外部故障引起的过电流，如电动机堵转，变频器输出侧短路或接地等。

2. 过电流处理方法
无论是负载突变，还是升/降速过程中短时间的过电流，总是不可避免的。

因此，对变频器过电流的处理原则是尽量避免跳闸。

为此，变频器具有防止跳闸的自处理功能，也称防失速功能。

只有当冲击电流峰值过大时，才迅速跳闸，使变频器得到保护。

（1）负载突变
当变频器在运行中出现过电流时，为使变频器不发生报警或停车，用户可根据电动机额定电流和负载的具体情况设定一个限值电流I SET。

当电流超过设定限值I SET时，变频器先是将输出频率适当降低，待电流低于限值I SET时，工作频率再逐渐恢复。

如图2-2-9所示。

（2）升/降速时间过短
在升/降速过程中，当电流超过设定限值I SET时，变频器将暂时停止升/降速，待电流下降到限值I SET以下时，再行升/降速动作。

可见，经这样处理后，延长了升/降速时间
2.电子热保护
电子热保护，主要是针对电动机过载进行保护。

其保护的主要依据是电动机的温升。

如长时间低速运行时，因电动机冷却能力下降而出现过热。

电子热保护功能与参数设置如下：
电子过热保护功能设置：Pr.9
参数设定范围：0～500A
课题二变频器基本操作一、操作面板的介绍
显示及功能
按键及功能
二、用MODE键改变显示模式
二、用PU/EXT键改变运行模式
四、监视输出电流和电压
在监视器模式中按键可以循环显示输出频率，输出电流，输出电压。

第一优先监视器
持续按下键（1秒），可设置监视器最先显示的内容。

若想恢复到输出频率监视器的情况下，首先让频率显示到监视器上，然后持续按住 1秒钟，按下M旋钮时，将显示当前所设定的设定频率。

二、参数设置方法
除一部分参数之外，参数的设定仅在用Pr.79选择PU操作模式时可以实施。

一个参数值的设定用旋转旋钮M键设置。

按下 SET 键1.5秒写入设定值并更新。

例1: 将Pr.79 “操作模式选择”的设定值, 由“0”(PU操作模式)变更为“2”(外部操作模式)的情况
三、操作锁定
可以防止参数变更或防止意外启动或停止，使操作面板的M旋钮，键盘操作无效化。

Pr.161 设置为“10或11”，然按住键2秒左右，此时M旋钮键盘操作均无效。

M旋钮与键盘操作无效化后操作面板会显示字样。

在此状态下操作M旋钮或键盘时也会显示（2秒之内无M旋钮及键盘操作时显示到监视器上）。

如果想使M旋钮与键盘操作有效，请按住键2秒左右。

四、参数清除，全部清除
通过设定Pr.CL 当前参数清除，ALLC 参数全部清除＝“1”，使参数将恢复为初始值。

（如果设定Pr.77 参数写入选择＝“1”，则无法清除。

五、面板操作设定频率
课题三三菱变频器的运行调试
任务一变频器的运行操作
1、基本功能参数
要求：1、PU操作模式的启、停练习
1）主电路接线
2）将变频器设定在“PU”操作模式下。

3）清除原有参数
4）设定Pr.1=50Hz，Pr.2=3Hz，Pr.3=50Hz，Pr.7=3S，Pr.8=4S，Pr.9=3A 5）连接电动机
6）分别让电动机在30Hz正转和反转运行。

7）让电动机停转。

2、外部运行的启、停练习
1）主电路接线及控制电路接线
2）将变频器设定在“EXT”操作模式下。

3）实现电机的正（反）转。

4）让电动机停转。

3、点动运行操作
1）设定参数
Pr.15=25HZ,Pr.16=4s
2）通过MODE键和“SET”键，进入点动状态。

3）返回监视模式，操作单元板上的REV或FWD键盘实现电机25HZ正转或反转。

4、拆掉电源线收拾好工作台。

注意事项：
1、切不可将RST与U、V、W端子接错，否则会损坏变频器。

2、电机为Y型接法。

3、运行中出现报警现象，要复位后重新运行。

任务二 正反转运行的外部操作
要求：1、按要求接好面板上的调速电位器（接法如下图所示），用调速电位器来控制变频器的输出频率。

2、在PU 模式下设定以下参数:
Pr.7=4s Pr.8=4s Pr.20=50Hz Pr.3= 50Hz Pr.1= 50Hz Pr.2= 0Hz 3、选择外部运行固定模式(EXT 灯亮)。

4、让电机正（反）转运行。

5、加速→恒速。

运行频率数值
慢慢增加至50HZ 。

6、减速。

将运行频率数值缓慢减至0Hz 。

7、反复重复5、6步，观察调节电位器的速度与加、减速时间有无关系。

8、使变频器停止输出，电动机停止。

9、拆掉电源线收拾好工作台。

任务三 变频器的组合运行
1、外部信号控制启停，操作面板设定运行频率
（1)按照要求1在实训手册上绘出主电路和控制电路接线图。

（2)在PU 模式下设定以下参数：Pr.7=4s Pr.8=4s Pr.20=50Hz Pr.3= 50Hz Pr.1= 50Hz Pr.2= 0Hz 。

（3)选择组合运行固定模式1，EXT 和PU 同时灯亮。

（4)让电机正（反）转运行在45Hz 。

（5)让电机正（反）转运行在30Hz 。

（6)让电机正（反）转运行在5Hz 。

2、用外接电位器设定运行频率，操作面板控制电动机启停 （1)按照要求2在实训手册上绘出主电路和控制电路接线图 （2)在PU 模式下设定以下参数：
Pr.7=4s Pr.8=4s Pr.20=50Hz Pr.3=50Hz Pr.1=50Hz Pr.2= 0Hz Pr.4= 40Hz Pr.5= 25Hz Pr.6= 5Hz 。

（3)选择组合运行固定模式2，EXT 和PU 同时灯亮。

（4)让电机正（反）转运行，改变其运行速度。

（5)让电机正（反）转运行在40Hz 。

（6)让电机正（反）转运行在25Hz 。

（7)让电机正（反）转运行在5Hz 。

（8) 使变频器停止输出，电动机停止。

电机变频器
任务四七段速度的运行操作
1、设置下列参数值
Pr.1=50HZ，pr.2=0HZ，pr.3=50HZ，pr.20=50HZ，pr.13=5HZ
Pr.7=2s，pr.8=2s，pr.4=45HZ，pr.5=40HZ，pr.6=35HZ，Pr.24=30HZ，pr.25=25HZ，pr.26=20HZ，pr.27=15HZ， pr.79=3
3、根据表格绘出相应的接线图，并连好接线图。

注意事项：
1、多段速度比主速度（端子2-5,4-6）优先。

2、多段速度在PU和EXT中都可设定。

3、3速设定的场合，2速以上同时被选择时，低速信号的设定频率优先。

4、 Pr.24至Pr.27和 Pr.232至Pr.239之间的设定没有优先级。

5、运行期间参数值可以被改变。

任务五继电器正转控制电路
1、按图4-2-1 连好主电路及控制电路图。

2、设置下列参数值
Pr.1=50HZ，pr.2=0HZ，pr.3=50HZ，pr.20=50HZ，pr.13=5HZ Pr.7=5s，pr.8=3s， pr.79=2
3、调试运行。

（1）接线完成后，要对照图纸再仔细检查接线是否有误；
（2）经指导教师检查同意后方可通电试车。

（3) 在试车过程中，要认真观察和体会产电路与控制电路的作用。

4、拆掉电源线收拾好工作台。

注意事项
1. 变频器输出端绝对不能接电力电容器或其它吸收电器；
2. 在调试过程中，如果电动机旋转方向与工艺要求不一致时，调换变频器的输出相序，不要用调换控制端子“STF”“STR”的控制信号来改变电动机旋转方向；
3. 变频器的输出与输入端子绝对不允许接错，否则会使变频器逆变管烧毁。

课题四常见故障原因及其对策
一、保护功能的复位方法
通过执行下列操作中的任一项可复位变频器。

但要注意的是，复位变频器时,电子过电流保护内部计算值和再试次数被清零。

复位所需时间约为1秒。

操作1：用操作面板, 按键复位变频器.
操作2：重新断电一次,再合闸。

操作3：接通复位信号(RES)0.1秒以上。

（维持RES信号ON时，显示“Err”（闪烁），通知正处于复位状态。

）
二、故障原因及其对策
1.错误信息
操作面板显示“”表明设定了操作锁定模式，除了之外的操作无效。

措施：按键2秒钟后操作锁定将解除。

操作面板显示指“禁止写入错误”。

产生原因有：Pr.77 参数写入选
择中设定为禁止写入，这样的情况下采取写入动作时产生；.频率跳变的设定范围重复时产生；V/F5点可调整的设定值重复的情况下产生；PU和变频器不能正常通讯时产生。

检查要点：
1. 确认Pr.77 参数写入选择的设定值。

2. 确认Pr.31～Pr.36 （频率跳变）的设定值。

3. 确认Pr.100～Pr.109 (V/F5点可调整)的设定值。

4. 确认PU与变频器的连接。

操作面板显示指名称运行中写入错误。

Pr.77 不等于2 （任何运行
模式下都可写入）的情况下，在运行中或STF （STR）置为ON时采取参数写入动作时产生。

检查要点：
1．确认Pr.77 的设定值，将其设置为Pr.77 = 2。

2．是否是运行中，若不是停止运行后进行参数的写入动作。

操作面板显示指名称校正错误。

内容模拟输入的偏置，增益的校正值过于接近时产生。

检查要点：
确认参数C3，C4，C6，C7 （校正功能）的设定值。

操作面板显示指名称模式指定错误。

内容Pr.77 不等于2的情况下外部，网络运行模式下进行参数设定时产生。

检查要点：
1.运行模式是否为“PU运行模式”。

若不是，则将运行模式切换为“PU
运行模式”后进行参数设定。

2.确认Pr.77 的设定值。

将其设置为Pr.77 =2后进行参数设定。

操作面板显示指PU停止。

在Pr.75的复位选择/操作面板脱出检测/操
作面板停止选择状态下用PU的键设定停止。

检查要点：
是否按下操作面板的键使其停止。

处理措施：
启动信号置为OFF，用键可以消除。

操作面板显示指输入缺相。

相容在Pr.872输入缺相保护选择里设定为功能有效（=1）且3相电源输入中缺1相时启动。

检查要点：
三相电源的输入用电缆是否被切断。

处理措施：
1. 正确接线。

2. 对断线部位进行处理。

3.确认Pr.872的输入缺相保护选择。

操作面板显示指输出缺相。

当变频器输出侧(负载侧)三相(U，V，W)中有一相断开时，变频器停止输出。

检查要点：
1. 确认接线。

(电机是否正常。

)
2. 是否使用比变频器容量小得多的电机。

处理措施：
1. 正确接线。

2. 确认Pr.251 输出缺相保护选择的设定值。