变频器原理培训[1]

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3.1：西门子变频器的调试原则
给定源 命令源 工艺条件 控制方式 电机规格
模拟量 输入
固定设 定
电动电 位计
外部端 子排
外部端 子排
外部端 子排
标准传 动
转矩调 整
加速驱 动
V/F特性
转矩控 制
速度控 制
通用电 机
NEMA 感性电 机
同步电 机
SIMOLINK
通讯
❖ 功能图分为基本功能和自由功能两大部分。 一般情况下，基本功能就可以满足需要。自 由功能用来满足一些特殊的功能
❖ 下面介绍一些常用、重要的功能图，供大家 了解。
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障，故障确认。
增大键 增加所显示的值。点动数值逐步增加；按紧数值快速增加。 减小键 减小所显示的值。点动数值逐步减小；按紧数值快速减小。
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PMU X300串口
v 功能：变频器和PC的通讯，或连接OP1S。
5
9
6
1
针 名称
含义
1 n.c
不用
2 RS232 RxD 通过RS232接收数据
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参数表说明
参数
P573 Src MOP UP
573
描述
数据
读/写
选择读入增加电动电位计指令(控 Index1:8 菜单: 制字1的位13)开关量的BICO参数. Unit:- -参数菜单
Indices:2 +控制字和状态字
BDS
-读取/随意存取
Type:L2,B
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举例说明
Src ON/OFF1
P554.B（5）
Src ON/OFF1在控制字1的位0，是B参数，只能 连接开关量。它的出厂值是5，5就是PMU上启
B
动、停止的输出。将P554的值设置为5，就可以 用PMU来控制变频器的启动和停止。
Src MainSetpoint
3 RS485P
通过RS485D的数据
4 Boot
软件更改的控制信号
5 M5V
P5V的参考电位
6 P5V
5V辅助电源
7 RS232 TxD 通过RS232发送数据
8 RS485N 通过RS485的数据
9 n.c
不用
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参数设置步骤
1：参数恢复到出厂设定。
P53=6
P60=2
Pxxx.B
KK
K
100%= 100%= 100%= 100%= 4000H 40000000H 40000000H 4000H
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4.1功能块的几种连接形式(错误的连接)
Pxxx.B
Bxxx
K
Pxxx.B
K
Bxxx
Pxxx.B
KK
Pxxx.B
KK
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4：功 能 图
1：如何看功能图？
1.1连接器。一种是“字”连接器，用K表示。另
一种是“双字”连接器，用KK表示。如下面图
示 K0153
KK0150
1.2开关量连接器。它只有两种状态“0”和“1”。
用B表示。如下图示
B0201
1.3连接到功能块（BICO）。BICO是描述功能 块间连接的术语。两个功能块之间的连接包含 了一侧上的连接器或开关量连接器，另一侧必 须有一个BICO参数。
P366=0
P970=0
2：简单应用参数设置。 3：专家应用参数设置。
3.1功率部分定义。（如果更换了CUVC板） 3.2配置电子板。 （PROFIBUS通讯板） 3.3系统设置。
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3.3-2：电子板配置（PROFIBUS板）
P60=4 选择“电子板配置”菜 单
P711.01=1 选择第一个CBP板
v 必须选择一个包含有参数变更的菜单。 v 装置必须处于允许改变参数的状态。
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P053定义参数化接口功能参数
0 无接口 1 CBx通讯板 2 PMU操作面板 4 串行接口（SCom/SCom1）,或OP1S和PC 8 SCB串行输入/输出模块 16 Txxx工艺板 32 串行接口2
CUVC端子排X101
端子
标志
1 P24 AUX
2 M24 AUX
3 DIO1
含义 辅助电源 参考电位 开关量输入/输出1
范围 DC24V/150mA 0V 24V,10mA/20mA
4 DIO2 5 DIO3 6 DIO4 7 DI5 8 DI6
开关量输入/输出2 开关量输入/输出3 开关量输入/输出4 开关量输入5 开关量输入6
P918.01=？ 输入CB总线地址
P60=1 返回参数菜单
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3.3-3系统设定（参数值针对平台变频器应用）
P60=5 系统设置 输出配置
P68=2 dv/dt滤波器
P102=？ 电机电流 P107=50 电机额定频率
P71=690 输入电源电压 P108= 电机额定转速
交流电机是通过内部旋转磁场来传递能量的， 为了保证交流电机能量传递的效率，必需 保持气隙磁通量为恒定值。如果磁通量太 小，不能充分发挥电机的能力，导致出力 不足。反之，如果磁通量太大，铁芯过度 饱和，会导致励磁电流过大，严重时会因 绕组过热而损坏电机。因此，保持气隙磁 通量的值恒定不变，是变频变压的基本原 则。
以上参数仅是部分参数。
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4：功能图
4.1功能块的几种连接形式(允许的连接方式)
Pxxx.B
Pxxx.B
PxFra Baidu bibliotekx.B
Bxxx B
K
K
KK
KK
100%= 100%= 4000H 4000H
100%= 100%= 40000000H 40000000H
Pxxx.B
K
KK
参数层 参数值
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I O
P
P P
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PMU操作键及其含义
开机键 传动系统接电。如果故障，回到故障显示。 关机键 传动系统断电。通过OFF1-3，决定于参数。 反转键 传动系统转向改变。用P573、574激活。 切换键 按一定的顺序在参数号、参数标号、参数值之间转换。如果激活故
f
U
基频以上调速
在基频以上调速时，频率可以往上 增高，但电压却不能超过额定电压， 最多只能保持输入额定电压，这将迫 使磁通与频率成反比降低。
UΦ
UN
恒转矩调速
ΦN
U
恒功率调速 UN
Φ
fN
f
2、变频器的原理 交-直-交 变频器
电源
交流
| 直流
直流
直流
| 交流
VVVF 电机
电流源型交-直-交 变频器（电感滤波）
U I
电压源型交-直-交 变频器（电容滤波）
I U
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DC AC
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预充电电阻
L1 L2 L3
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UVW
+ R-
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3：SIMOVERT MASTERDRIVES系 列变频器的应用
❖ 通过SIMOVIS (USS)软件进行参数设置。通 过软件可以方便快速进行参数设置，节约时 间。需要通讯电缆，软件在随机的光盘中。
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3.3-1 PMU 的 操 作
I OP
Serial interface
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驱动器状态 故障和报警 只读参数 设定参数
P352= 所有频率参考值
P353= 所有转速参考值
P384.01=110 电机负载限制
P452=100
正向旋转的最大 速度
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P60=1
返回参数菜单， 同时校验输入的 参数是否合理
P128=0 最大输出电流
P462=10 加速时间
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3.3系统设定（参数值针对平台变频器应用） P463=0 加速时间的单位秒） P464=10 减速时间 P465=0 加速时间的单位（秒）
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2020/11/14
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前言
v 讲述变频器的目的，就是为了让大家了解变 频器的简单原理，日常维护，简单参数的设 置，故障的对策。
❖ 变频器在一变多控系统中的作用。在这个系 统中，变频器作为PROFIBUS从站，接受主 站的控制，它起着：
1：调节电潜泵的电压。 2：控制电潜泵的转速。
更改条件:
-待机
-运行
数据栏说明:
Dec,Plc:参数值小数点后的位数 Index1:工厂设定,例子中选择开关量8 Unit :参数的单位 Indices :参数的标号,层 BDS :BICO数据组 FDS :功能数据组 MDS :电机参数组 lnit :参数初始值 Max :参数设置最大值 Min :参数设置最小值
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Type :参数类型 O2 :16位无符号数值 I2 :16位带符号数值 I4 :32位带符号数值 L2 :Nibble码 V2 :比特码参数 C :单字连接量 CC :双字连接量 B :开关量
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v 前面介绍了功能块和连接器。我们需要实现的 功能，用连接器将功能块连接起来。这个连接 的过程也就将参数进行了设置。
P443.B（58）
Src MainSetpoint是双字连接器，能连接字和双 字。它的出厂值是58，即电动电位计的输出。
KK
将P443设置为58，就能用电动电位计来控制变 频器的输出频率。
备注1：开关量名的描述参阅《使用大全》矢量控制开关量表. 备注2：连接器名的描述参阅《使用大全》矢量控制连接量表.
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变频器的基本原理
交流变频调速器的主要调速 对象是交流感应电动机，变频 器对交流电机实施调速的过程 中，其输出电压和输出频率的 变化必须遵守一定的规则。这 就是我们通常说的变频变压 （VVVF）的基本原则。
1、变频变压的基本原理
三相感应电机的转速 ：n=60f(1-s)/p
n：电机的转速；
f：输入交流电源频率；
p：电机的极对数；
s：电机的转差率。
通过对公式的分析，发现影响电动机转速有三个元素：
电源频率、电动机的极对数、电动机的转差率。即有 三种调速方法：变频调速、变极调速、变转差率调速。
其中变转差率调速主要包括调压调速、串极调速等，
在变频调速未问世以前是主要的调速手段。
SIMOLINK
通讯
大负载 冲击
频率控 制
PROFIBUS
通讯
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PROFIBUS
通讯
重负载 启动
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3.2：参数的可变性
v 必须包含有：一个功能数据组或电机数据 组或BICO参数，用在参数标号中大写字母 未被定义。
v 参数的存取必须得到改变参数源的同意， P053存取设定。（见下一页的描述）
1：结构上分为紧凑型、书本型、装机装柜型、调速柜。 2：结构特点所有结构中它的主控板是通用的，只是在功 率定义中不同。 3：完全开放的参数，功能强大，便于用户使用。 4：丰富的选购件，便于实现特殊控制功能。 5：在平台上使用的变频器是调速柜+dv/dt滤波器的结构， 主控板为CUVC，选件板是CBP板。
P95=10 异步电机
P114=0 工艺条件
P100=1 V/F控制
P115=1 计算电机模型
P101=？ 电机电压
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P330=1 特性（风机、泵） 变频器原理培训[1]
3.3-3系统设定（参数值针对平台变频器应用）
P350=
所有电流参考值
反向旋转的最 P453=0 大速度
P351= 所有电压参考值 P107=50 电机额定频率
三相异步电动机定子每项电动势的有效值为
Eg=4.44fNΦ
Eg：定子每相由气隙磁通感应的电动势； f：定子频率； N：定子相绕组有效匝数； Φ：每极磁通数。
只要控制好Eg和f便可达到控制磁通φ的目的。
基频以下调速 Eg1/f1=Eg2/f2=常数 即采用恒定的电动势频率比的控制方式
U/f=常数 这是恒压频比的控制方式
4：功能图
功能块的连接
❖ 大量的开环和闭环控制功能、通讯及监控 功能和操作控制器功能可以在变频器软件 中功能块来完成，这些功能块可参数设置 和自由连接。
❖ 相互连接的方法相当于将各种不同的功能单 元用工程方法进行电气连接，相当于使用电 缆连接电路或其他元件；不同的是功能块的 连接是通过软件来完成。
例如：工厂设定6，是2和4的和，这就意味着参数化可 以经过PMU和串行接口1或OP1S完成。
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3.3：改 变 参 数 的 方 法
v 通过PMU进行参数设置。特点是参数太多， 数值不直观，需要配合《使用大全》进行设 置。标准配置。
❖ 通过0P1S进行参数设置。是一个可选择的 输入/输出单元，通过简单的文字显示；同 时还有读取、传输功能；使用比较方便。选 购件