变频器原理及应用实例..

2.操作面板与外部信号 的组合操作
通过本节的学习，要求 掌握变频器的外部端子的 功能、变频器组合控制的 接线和参数设置、能运用 变频器的组合控制解决工 程实际问题。
一、变频器的外部端 子 变频器的外部端子 如图7-7所示。。 图 7-7 变频器端子图
表 7-1 控制端子说明
表 7-1 控制端子说明
三、外部点动运行 当变频器需要用外部信号控制点动运行时，按图7-9所示接线，并将Pr.79设为2，此时， 变频器处于外部点动状态，点动频率由Pr.15决定，加、减速时间由Pr.16决定。在此前 提下，若按SB1，电动机正向点动；若按SB2，电动机反向点动（此处要设置参数 Pr.62=9，以形成JOG）。
图 7-10 多段速度运行接线图
（2）按表7-3使相应端子闭合，即可运行相应的参数号的设定频率。
三、实训要求 用PLC、变频器设计一个电动机的三 速运行的控制系统。其控制要求如下： 按下起动按钮，电动机以30Hz速度运行， 5s后转为45Hz速度运行，再过5s转为20Hz 速度运行，按停止按钮，电动机即停止。
图7-3
变频器的主接线
图 7-4 变频器及操作面板外形图
图 7-5 操作面板各部分说明
4 ． 变 频 器 的 基 本 操 作
1.变频器的PU操作。即在频率设定模式下，设定变频器的运行频率；在参 数设定模式下，改变各相关参数的设定值；在报警履历模式下，可观察过去4 次的报警情况。 （1）按图7-3接连好变频器。 （2）按MODE键，在“参数设定模式”下，设Pr.7 9 = 3或(1)，这时，“P U”灯亮。 （3）按MODE键，在“频率设定模式”下，设F = 60H z。 （4）按RUN键，电动机运转，监示运行频率，按STOP键，电动机停止。 （5）按MODE键，在“参数设定模式”下，设定变频器的有关参数。 Pr.1=60Hz Pr.2 =0Hz Pr.3=50Hz Pr.7 = 3 s Pr.8 = 4 s Pr.8= 0.1s Pr.9=1A Pr.71 = 3 Pr.80 = 0。18 Pr.81= 4
根据三相异步电动机定子每相电动势 的有效值为
E1 4.44 f1 N1 m
式中 f1——电动机定子频率，单位为Hz； N1——定子相绕组有效匝数； Фm——每极磁通量，单位为Wb。 从公式可知，对E1和f1进行适当控制 即可维持磁通量不变。
因此，异步电动机的变频调速必须按照 一定的规律同时改变其定子电压和频率，即 必须通过变频器获得电压和频率均可调节的 供电电源。 3．变频器的额定值和频率指标 （1）输入侧的额定值(电压和相数) R（L1），S（L2），T（L3）
图7-9 外部信号控制点动运行的接线图
四、多段速度运行 变频器可以在三段（Pr.4~Pr.6）和七段（Pr.4~Pr.6和Pr.24~Pr.27）速度下运行，其频 率分别由Pr.4~Pr. 6和Pr.24~Pr.27来设定，其运行哪一段速度由外部端子来控制，见表7-2 和图7-2所示。
表 7-2 七段速对应的参数号和端子
4．控制程序(见图7-11) 五、系统接线 根据控制要求及I/O分配，其系统接线 图如7-12所示。
图7-11
电动机多速运行的控制程序状态转移图
图7-12
电动机多速运行的系统接线图
六、系统调试 （1）设定参数， （2）输入程序， （3）PLC模拟调试， （4）空载调试， （5）系统调试，。
七、实训报告
（8）多段速度设定（1速）Pr4=20Hz； （9）多段速度设定（2速）Pr5=45Hz； （10）多段速度设定（3速）Pr6=30Hz。
3．PLC的I/O分配 根据系统的控制要求、设计思路和变频 器的设定参数，PLC的I/O分配如下： X0：停止（复位）按钮， X1：起动按钮； Y0：运行信号（STF）， Y1：1速（RL）， Y2：2速（RM）， Y3： 3速（RH）， Y4：复位（RES）。
变频器及电控综合实训
图7-1
交－直－交变频器的基本构成
一、基础知识 1．变频器的基本构成(见图7-1) 2．变频器的调速原理 因为三相异步电动机的转速公式为
60 f n n0 (1 s) (1 s) p
式中 n0——同步转速； f ——电源频率，单位为Hz； p ——电动机极对数； s ——电动机转差率。 从公式可知，改变电源频率即可实现 调速。
（2）输出侧的额定值
① 输出电压UN， ② 输出电流IN， ③ 输出容量（kVA）SN，SN与UN、IN关系为 ④ 配用电动机容量（kw）PN， S N 3U N I N ⑤ 过载能力
（3）频率指标
① 频率范围，即变频器能够输出的最高频 率和最低频率。（0。01——400HZ ） ② 频率精度，指变频器输Βιβλιοθήκη Baidu频率的准确程 度。 ③ 频率分辨率，指输出频率的最小改变量， 即每相邻两挡频率之间的最小差值。
变频器的组合控制。即首先用外部信号控制变频器运行，然 后组合控制变频器运行，最后多段速度运行变频器。 1．按图7-3、图7-10连接好变频器，设定各相关参数。 2．设Pr.79=2，用外部信号控制变频器运行，观察频率的变化 。 （1）合上K5，电动机正向运行，调节RP，电动机转速发生 改变，断开K5，电动机即停止。 （2）合上K4，电动机反向运行，调节RP，电动机转速发生 改变，断开K4，电动机即停止。
图7-2
七段速度对应的端子
（5）起动频率（Pr.13）， （6）适用负荷选择（Pr.14）， （7）点动运行（Pr.15、Pr.16）， （8）参数写入禁止选择（Pr.77）， （9）操作模式选择（Pr.79），
2．变频器的主接线(见图7-3) 3．变频器的操作面板 FR-S540E型变频器操及作面板外 形如图7-4所示，操作面板各按键及各 显示符的功能说明见图7-5所示。
二、外部信号控制连续运行
图 7-8 外部信号控制连续运行的接线图
图7-8是变频器外部信号控制连续运行的接线图。当变频器需要用外部信号控制连续运 行时，将Pr.79设为2，此时，EXT灯亮，变频器的起动、停止以及频率都通过外部端子 由外部信号来控制。若按图7-8所示接线，当合上K1、转动频率设定器RP时，电动机可 正向加减速运行；当断开K1时，电动机即停止运行。当合上K2、转动频率设定器RP时， 电动机可反向加减速运行；当断开K2时，电动机即停止运行。当K1、K2同时合上时， 电动机即停止运行。(此处要设置参数Pr.63=---，以获得STR端子)。
3．设Pr.79=3，外部用端子控制电动机起动、停止；操作面板设定 运行频率（此时，EXT和PU灯同时亮）。 （1）合上K5，电动机正向运行在PU设定的频率上，断开K5即停止 。 （2）合上K4，电动机反向运行在PU设定的频率上，断开K4即停止 。 4．多段速度运行。 （1）按表7-3设定各参数的值。 表 7-3 多段速度的设定值
二、实训指导
1．变频器的基本参数 （1）输出频率范围（Pr.1、Pr.2、 Pr.18），Pr.1为上限频率，Pr.2为下限 频率 . （2）多段速度运行（Pr.4、Pr.5、Pr.6、 Pr.24～Pr.27）.
（3）加减速时间（Pr.7、Pr.8、 Pr.20）. （4）电子过电流保护（Pr.9），Pr.9用 来设定电子过电流保护的电流值，以防 止电动机过热，故一般设定为电动机的 额定电流值。
四、软件设计 1．设计思路 2．变频器的设定参数 （1）上限频率Pr1=50Hz； （2）下限频率Pr2=0Hz； （3）基底频率Pr3=50Hz；
（4）加速时间Pr7=2s； （5）减速时间Pr8=2s； （6）电子过电流保护Pr9=电动机的额 定电流； （7）操作模式选择（组合）Pr79=3；
Pr.83 = 380 Pr.84= 50
（6）分别设变频器的运行频率为35Hz、45Hz、50Hz，运行变频器，观察 电动机的运 行情况。 （7）单独改变上述一个参数，观察电动机的运行情况有何不同。 （8）按MODE键，在“参数设定模式”下，设定Pr.15=10Hz，Pr.16=3s， 按RUN键，观察电动机的运行情况。 （9）按MODE键，在“参数设定模式”下，分别设定Pr.77=0、1、2，在 变频器运行和停止状态下改变其参数，是否成功。