变频及伺服应用技术项目3 变频器常用控制电路2016.7

交流接触器
变频器 外接能耗 制动电阻 U、V、W
交流电抗器 （隔离变压器） 直流电抗器 高频噪声滤 波器（铁氧 体磁环）
在变频器故障时 切断电源，并防 止掉电及故障后 的再启动
改善输入功率因 数，减小高次谐 波的影响，并抑 制浪涌电流
用于大惯量负载、 频繁启制动及正 反转的场合
减小变频器产生 的高频干扰信号
变 频 器 正 转
变 频 器 反 转
2017/8/31
SB控制变频器复位
2．参数设置
参 数 号 参数名称 出厂值 P0003=1，设用户访问级为标准级，P0004=7，命令和数字I/O P0700[0] 选择命令给定源（启动/ 停止） 2 P0003=2，设用户访问级为扩展级，P0004=7，命令和数字I/O P0701[0] 1 设置端子5 P0702[0] 12 设置端子6 P0703[0] 9 设置端子7 P0731[0] 52.3 选择数字输出1的功能 P0003=3，设用户访问级为专家级，P0004=7，命令和数字I/O P0748 数字输出反相 0 1 P0748=1时，变频器上电，数字输出1的继电器不得电，一旦变 频器故障时，数字输出1的继电器得电，其常闭触点18、20断开， 切断变频器的电源 选择AIN1给定频率 电动机的最小运行频率（0Hz） 电动机的最大运行频率（50Hz） 斜坡上升时间（5s） 斜坡下降时间（5s） AIN1通道选择0～10V电压输入，同时将I/O板上的DIP1开关置 于OFF位置 设定AIN1通道给定电压的最小值0V 设定AIN1通道给定频率的最小值0Hz对应的百分比0% 设定AIN1通道给定电压的最大值10V 设定AIN1通道给定频率的最大值50Hz对应的百分比100% 标定ADC死区宽度 设定值 2 1 2 9 52.3 命令源选择由端子排输入 ON接通正转，OFF停止 ON接通反转，OFF停止 故障确认 将数字输出1设置为变频器故障 说 明
变频器电源侧需要接入电抗器
直流电抗器
交流电抗器
（1）交流电抗器除了可以将功率因数提高至（0.75~0.85）外，还具有削弱浪 涌电流和电源电压不平衡的影响。 （2）配接直流电抗器，功率因数可提高至0.9以上。
变频器输出端需要接入电抗器的场合
当变频器与电动机距离较 远时，传输线路中的分布 电容和电感的作用变得强 烈，可能会出现电动机侧 电压升高，电动机振动等。 使用电抗器后可降低电动 机的噪音，延长电机的绝 缘寿命。
项目3 变频器常用控制电路
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教 学 内 容
任务3.1 变频器正反转控制电路
任务3.2 变频器同步运行控制电路
任务3.3 变频器PID控制电路
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学 习 目 标
1．熟练掌握变频器常用控制电路的接线方法及工 作原理。 2．掌握变频器升降速端子的参数设置。 3．能运用变频器的升降速功能实现变频器同步运 行。 4．了解PID控制原理。 5．掌握变频器PID控制时的接线方法和参数设置 方法。
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任务3.1
变频器正反转控制电路 任务导入
如图3-1所示是一个带式传送带变频控制系统，变频器通 过交流电动机拖动传送带运行，要求按下正转启动按钮，传 送带正转运行，按下反转启动按钮，传送带反转运行，按下 停止按钮，传送带停止运行。
图3-1 传送带变频控制系统组成
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相关知识 一、变频器的外接主电路
变频器内部具有电子热保护功 能，故在只接一台电动机的情 况下，可不必接热继电器
外部接线及说明
注意 ●热继电器 ： 变频器内置的热敏元件是作为过负载保 护之用的。 对于缺相保护，请使用带缺相保护的热继电器。
电源
断路器
快速切断变频器， 防止变频器极其 电路故障导致电 源短路
操作面板
改善功率因 数，抑制尖 峰电流
■接线时的注意点 注意
●变频器的输出端请勿安装进相电容器或浪涌吸收器。 ●这会导致变频器发生故障或使电容器等受损，如果 已经接上了，请拆除。
【理由】 变频器的输出电压波形是 高电压脉冲波形，所以在 进相电容器充/放电中会 产生过电流！
变频器
电流 输出电压波形
电容器
电机
故 障
如果输出侧安装了电磁接触器（或断路器），在变频器运行中进行ON／OFF操作， 会产生很大的冲击电流，导致变频器损坏。 ・电机的启动和停止应使用变频器的运行信号来进行
P0003=1，用户访问级为标准级，P0004=10，设定值通道和斜坡函数发生器 P1000[0] 2 2 设置频率给定源 *P1080[0] 0 0 下限频率 *P1082[0] 50 50 上限频率 *P1120[0] 10 5 加速时间 *P1121[0] 10 5 减速时间 P0003=2，用户访问级为标准级，P0004=8，模拟I/O P0756[0] P0757[0] P0758[0] P0759[0] P0760[0] P0761[0] P2000[0] 设置ADC1的类型 标定ADC1的x1值 标定ADC1的y1值 标定ADC1的x2值 标定ADC1的y2值 死区宽度 0 0 0.0 10 100.0 0 50.00 5 0.00 0 0 0.0 10 100.0 0
产生的冲击电流是电机额定电流的6倍以上
变频器
运行中 ５０Ｈｚ
不可！
电磁接触器 （或断路器） ＯＮ ⇔ ＯＦＦ
源自文库
二、变频器启停控制电路
接触器KM控制变频器 接通和断开电源
KA控制变频器启动和停止
变频器发 生故障报 警时，切 断电源
逆序停止触点 顺序启动触点
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变频器电源侧接接触器的原因
① 变频器的保护功能动作时可以通过接触器迅速切断电源。 ② 变频器在刚接通电源的瞬间，充电电流是很大的，会构成对电网的干 扰。因此，应将变频器接通电源的次数减少到最少程度。 ③ 通过接触器KM切断电源时，变频器已经不工作了，变频器立即停止 输出，电动机将处于自由制动状态，不能按预置的减速时间来停机。因此 不允许运行中的变频器突然断电。
a）电动机与变频器距离远
b）小变频器带轻载大电动机
在轻载大电动机配用小容量变频器的情况下，如电动机的容量为90kW，实际运行的 功率只有 45kW，配用的变频器的功率为 55kW。因为大电动机的等效阻抗相对较小，故 电流的峰值较大，可能会损坏变频器，接入输出电抗器后，可以消减输出电流的峰值， 从而保护了变频器。
任务实施
【训练工具、材料和设备】
通用电工工具一套 西门子MM440变频器1台
《西门子MM440通用变频器使用手册》 电位器 按 钮 接 触 器
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三相异步电动机1台
1．硬件电路
接触器KM控制变频器 接通和断开电源
KA1和KA2控制变频器正反转
变频器发 生故障报 警时，切 断电源
变 频 器 上 电