变频器调试步骤

变频器调试步骤


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变频器两个重要公式：
转矩T=9550*P/N
转速n=60*f/p p:电机的极对数
变频器的的第一次启动准备工作
为了防止意外情况，调试之前电机一定要与负载脱开（比如把联轴器连接的螺栓拧下，保持电机轴无其他连接），确保电机空载运行。首先对照图纸检查变频器的外接线，特别注意变频器输入（上部端子接线U1，V1，W1）和输出（下部端子接线U2，V2，W2）不能接反变频器的的C，D端子与制动单元C，D端子一一对应接线正确，制动单元G，H端子与制动电阻的接线正确，测量制动电阻的阻值与图纸相符。接线牢固，检查控制回路端子接线正确与图纸对应。调试之前仔细阅读随机附带的变频器的说明书和制动单元说明书，领会并遵守其中的注意事项完全按照使用说明书的内容步骤操作。在接线时注意变频器上部用纸张覆盖避免异物掉入，接线完毕后取下以免影响通风。变频器和制动单元都是电子设备，对静电非常敏感，一定不要拆开或触摸它内部的电路板。记好电机参数，准备输入变频器，对于一拖多的变频器，注意电流是几台电机额定电流之和，且不能用矢量控制方式。连好电源线，测量三相电源正常后接通电源，变频器进行自检，面板显示初始参数。


几个要注意的问题：


加速短易过流，减速短易过压


经常低频运行对变频器而言，不会有什么危害；只要你的电机受得住就行；低频运行时电流不一定会小。 电流是大还是小，这取决于电机所带负载情况。若负载比较重，则电流就会大。 一般的钳型表或电流互感器测变频器电流肯定不准, 低频时电流测量不准，电流互感器是为50hz设计的，还会有高次谐波的干扰。应以变频器的电流显示为准， 低频运行，输出力矩小，负载变大时，有可能发生堵转。
我在现场应用时，用表测过多台大功率的变频，功率越大，输入端与输出端电流差距就越大。因为变频器的储能电容可等效为功率补偿电容,就可滤掉部分无功电流. 互感器只能接在输入端传统的互感器只能测量50HZ电流,该电流为有功电流,而输出端为电机总电流该电流为有功电流和无功电流的矢量和.这就是为什么输入端电流小于输出端的原因，另外变频器内部的风机还是要耗电的。
V/F可以空载启动变频器，矢量控制不可以。有时只能采取V/F控制模式，比如说一台变频器拖多台电机的应用场合。
电机额定功率超过200kW，应选用矢量控制方式之一。电机功率大，启动转据增大，v/f曲线，电压输出是逐渐增加的，电流输出对应电压，通常很难启动，如

果提升驱动电压，虽然电流增大了，但是由于没有矢量模型，有可能增加无功功率，电机运行效果仍然不佳。如果采用开环矢量模型，会大大减少这些弊端，增大启动转矩的同时，更合理化有功功率
变频器，启动冲击很小，如果能够正常拖动电动机，变压器没有什么问题。变频器的启动电流完全可以控制在1.5倍电动机额定电流以内。而普通直起电流为5-8倍。启动频率一定影响启动电流这就是为什么工频启动电流非常大的原因。一般来说，变频器驱动时，启动电流可以控制，必须在能够满足启动转矩的前提下，调整加速电流。并非一概采取延长加速时间的对策。对于转动惯量大的负载，如果不加转矩提升，一味延长加速时间，其结果就是过流。


下面以70为例简要介绍一下调试过程


基本6SE70调试
009表示准备运行，007表示故障，008表示开机封锁


粗调：
1.1 出厂参数设定
P053=7 允许CBP+PMU+PC 机修改参数
P60=2 固定设置，参数恢复到缺省
P366=0 PMU 控制
P970=0 启动参数复位
执行参数出厂设置，只是对变频器的设定与命令源进行设定，P366 参数选择不同，变频器的
设定和命令源可以来自端子，OP1S，PMU。电机和控制参数未进行设定，不能实施电机调试。


1.2 简单参数设定
P60=3 简单应用参数设置
P071 =进线电压
P95=10 IEC 电机
P100=1 V/F 开环控制
=0：带编码器的的v/f控制
=2：纺织应用的v/f控制
=3：频率控制（无编码器的矢量控制）
=4：速度控制（带编码器的矢量控制）
=5：转矩控制
P101 电机额定电压
P102 电机额定电流
P107 电机额定频率HZ
P108 电机额定速度RPM
P114=0
P368=0 设定和命令源为PMU+MOP
P370=1 启动简单应用参数设置
P60=0 结束简单应用参数设置
执行上述参数设定后，变频器自动组合功能图连接和参数设定。


1.3 系统参数设置
P60=5
P115=1 电机模型自动参数设置，根据电机参数设定自动计算
P130=10 无编码器
11 有编码器 （P151 编码器每转脉冲数）
P350=电流量参考值A
P351=电压量参考值V
P352=频率量参考值HZ
P353=转速量参考值1/MIN
P354=转矩量参考值NM
P452=正向旋转最大频率或速度%（100%=P352，P353）
P453=反向旋转最大频率或速度%（100%=P352，P353）
P60=1 回到参数菜单，不合理的参数设置导致故障


1.4 补充参数设定如下
P128=最大输出电流A （1.5*Ie）
P571.1=6 PMU 正转
P572.1=7 PMU 反转
P462.1=2 从静止加速到参考频率的时间， P463=0（单位为秒S）
P464.1=2 从参考频率减速到静止的时间， P465=0（S）
P643.1=10V×电机最高频率/频率表最大指示
P643.2=10V×电机最大电流/电流表最大指示
P492=150% 电机转矩正

限幅
P498=-150% 电机转矩负限幅
P602=1s 预励磁时间
P278=100% 无编码器速度控制中，所需最大静态转矩
P383=1000s 电机热时间常数
P384.1=150，P384.2=200 电机过载报警和停机门槛值。


1.5 调试说明
先将P100=3， P130=11 电机旋转，校验编码器的反馈波形是否正确
编码器波形正确的前提下，设定P100=4，P130=11，P151=1024。进行P115=2，4，5 的参数
优化，保证编码器矢量控制的稳定运行。
P115=2 静止状态电机辨识
P115=4 空载测试
P536=50% 速度环优化快速响应指标
P115=5 速度调节器优化
输入三个参数后均需按合闸按钮启动优化过程，该优化只适用于100=3，4 的控制方式。
静态识别：只是检测电机的参数
动态识别：动态识别就是检测电机模型，动态识别包括静态识别和检测速度调节器的系数。
中调：主要依据功能图，通过功能图可以明显的看出按自己的要求所要调整那些参数，只能满足基本的控制需求


1、 基本I/O控制设置
数字量输入：主要控制变频器的启动，停止或用于设置固定速度段
数字量输出：主要用于输出变频器的状态，运行，故障，准备状态，抱闸输出等
由图可知3，4，5，6四个数字量端子可做输入也可作输出，而7，8，9三个数字量端子只能做输入。
模拟量输入：变频器的频率给定，可以是上位机的4-20MA也可以是电位计的0-10V给定，还可以是PID调节系统中的反馈信号，需要注意信号的类型，电压，电流，单双极性，还需要检验跳线的设置。

模拟量输出：主要用于监控电流，电压，速度，转矩等信号。输出同样要注意信号的类型，电压，电流，单双极性，还需要检验跳线的设置。P643=(AMAX-AMIN )*P参/(SMAX-SMIN)

变频器与PLC之间的通信
把控制字中的位看作变频器的输入端子,状态字看作变频器的输出端子
功能图180和190每个位的功能，做成一个字，共有二个控制字，可以通过SFC14和15进行传送，按PPO类型传送，如按PPO类型2，可以传送12个byte的PZD
如6SE70系列变频器采用PROFIBUS控制
其控制字为W＃16＃8C7F
状态字为W＃16＃8C7E
plc一侧只要写收发程序，很简单，主要是变频器一侧的功能参数
变频器的逻辑操作常规都采用位控制模式，远程控制时均会在控制端将各控制位定义成一个字（2BYTE），变频器收到状态字后根据定义的目标去进行关联，对应关系可参考变频器说明书中有关通讯的内容，如：常规停止－－-MM4的为“047E”，6SE7的为“9C7E”

上图是向pLC传送状态字，自己选择需要的功能，进行变频器参数设定，用来读取变频器的状态，可以自由连接想要监控的状态值
下图是PLC控制变频器时发送的控制字，控制字用

来启动、停止、设定频率、正反转及故障复位等

DP通信时对于模拟量数值的标定与AO输出的标定不同
参考值就是标定用的　装置最大值４０００H　对应　PLC１６３８４　，参考值就是对应４０００H的值

PLC通过Profibus dp控制变频器，在控制回路里就隔离了强电控制电源，一根线通过控制字和状态字就可以控制变频器的启动停止，变速，还能读出电流速度等各种状态，大大简化了控制回路。因此我认为它有很大前途。

精调：主要依据调试软件看波形
使用DriveMonitor或Starter上传参数及拍波形图
参数备份和参数下载
参数备份：选FILE / UPLOAD/BASIC DEVICE COMPLETE OR BASIC DEVICE CHAGNE ONLY
可以进行完整参数上载或是改变参数的上载.

参数下载
选FILE / DOWNLOAD / WRITE RAM OR SAVE EEPROM
可以下载到RAM 或是EEPROM , 选择要下载的文件.

参数文件的导出导入
可以实现对参数文件的导出和导入应用, 点FILE / EXPORT OR IMPORT / DATABASE OR FREE PARA / BASIC DEVICE OR TECH .

参数比较功能
可以对两个参数文件中的参数进行比较, 并列出设置不同的参数.
注意比较功能必须在OFFLINE 条件下进行

参数表转化成EXCEL表形式
可以把参数表的形式转化成EXCEL表格的形式,方便保存和打印.

参数类型选择
可以选择显示的参数类型,比如: 用户参数,系统参数,固定参数,全部参数,自由参数等. 方便进行设备调试.

一般诊断
可以通过故障诊断信息记录来查询故障信息. 选DIAGNOSTICS / GENERAL DIAGNOSTICS,

BUS 诊断
可以对通讯总线上的数据设置和数据传送进行诊断. 点DIAGNOSTICS / BUS DIAGNOSTICS

装置连接量(K 和 B )的应用查询
可以通过DRIVEMONITOR 来查询BIN 或是K /KK 连接量使用情况. 能够帮助快速了解所有连接这些量的参数.. 点DIAGNOSTICS/ CROSS-REFERENCE

TRACE 功能应用
DRIVEMONITOR的TRACE 功能可以记录装置运行中的实际值, 并形成记录曲线保存.点DIAGNOSTICS / TRACE FUNCTION .

点击DIAGLOSTICS(诊断)的TRACE功能
1: 点SETTING, 弹出设置对话框
2: 选TRACE1
3: 勾选记录项
4: 选择连接量K参数
5: 采样时间 ( 可选择默认)
6: 触发前需记录的内容( 如不需要记录触发前内容可设为0 )
7: 触发条件, 当这个值大于/小于/等于设定值时,开始记录当前值. 也可以设置二进制条件.
设置完成后, 点START按钮后就直接开始记录, 如点GO按钮后, 当条件满足后开始记录.
例如 记录实际输出电流, 触发条件是当BIN22=1时开始记录.( 即有启动命令时)
点GO键, 等待出发条件.
装置启动, 开始记录
有了TRACE 功能我们就可以看到我们所调试的电流波形是否符合我们工艺所要求的。

双闭环调速系统起动时的转速和电流波形

BICO是描述开关量连接器和字连接器的术语。有点象自由功能块间的相互连接一样。
BI = 二进制互联输入，即是说，该参数可以选择和定义输入的二进制信号源
BO = 二进制互联输出，即是说，该参数可以选择输出的二进制功能，或作为用户定义的 二进制信号输出
CI = 模拟量互联输入，即是说，该参数可以选择和定义输入的模拟量信号源
CO = 模拟量互联输出，即是说，该参数可以选择输出的模拟量功能，或作为用户定义的
模拟量信号输出
CO/BO= 模拟量/二进制互联输出，即是说，该参数可以作为模拟量信号和/或二进制信号输 出，或由用户定义
为了利用BiCo功能，必须了解整个参数表。在该访问级，可能有许多新的
BiCo参数设定值。BiCo功能是与指定的设定值不相同的功能，可以对输入与输出的功能进行组合，因此是一种更为灵活的方式。大多数情况下，这一功能可以与简单的第2访问级设定值一起使用。
BiCo系统允许对复杂的功能进行编程。按照用户的需要，布尔代数式和数学表达式可以在各种输入(数字的，模拟的，串行通讯等。)和输出(变频器电流，频率，模拟输出，继电器输出等)之间配置和组合。

CUVC自由功能块应用是十分灵活的，让你随心所欲。比如在控制抱闸打开时就起到了很好的作用，使我更深刻的体会到了西门子变频器在使用时的灵活性和开放性，自由功能块就像小时候玩的积木可以自由组合。比如用在频率检测，在某一频率或大于等于某一频率时输出”功能，你可以参考功能图735中的 limiter自由功能块来实现。

由于变频器内部保护比较多，调试中出现的问题请参照变频器的说明书第12章的故障报警代码指示，按相应的处理方法解决。

关于PLC和变频器规范布线的建议
变频器产生的干扰特别大，令人烦恼，除了加装输出电抗器，对布线也有一定要求。
在控制系统中，使用PLC的模拟量控制多台变频器，由于变频器本身产生强干扰信号的特性和模拟量抗干扰能力不如数字量抗干扰能力强的特性；因此为了最大程度的消除变频器对模拟量的干扰，在布线和接地等方面就需要采取更加严密的措施。
1．信号线与动力线必须分开走线
使用模拟量信号进行远程控制变频器时，为了减少模拟量受来自变频器和其它设备的干扰，请将控制变频器的信号线与强电回路（主回路及顺控回路）分开走线。
2．信号线与动力线必须分别放置在不同的金属管道或者金属软管内部连接PLC和变频器的信号线如果不放置在金属管道内，极易受到变频器和外部设备的干扰；同时由于变频器无内置的电抗器，所以变频器的输入和输

出级动力线对外部会产生极强的干扰，因此放置信号线的金属管或金属软管一直要延伸到变频器的控制端子处，以保证信号线与动力线的彻底分开。
3． 模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线，在接线时一定要电缆剥线要尽可能的短，同时对剥线以后的屏蔽层要用绝缘胶布包起来，以防止屏蔽线与其它设备接触引入干扰。
关于接地
1． 变频器的接地应该与PLC控制回路单独接地，在不能够保证单独接地的情况下，为了减少变频器对控制器的干扰，控制回路接地可以浮空，但变频器一定要保证可靠接地。在控制系统中建议将模拟量信号线的屏蔽线两端都浮空，同时由于在机组上PLC与变频器共用一个大地，因此建议在可能的情况下，将PLC单独接地或者将PLC与机组地绝缘开来
2． 变频器的接地线在可能范围内尽量短。由于变频器产生漏电流，与接地点距离太远则接地端子的电位不安定。
?使用两台以上变频器的场合，请勿将接地线形成回路。
3 ．变频器与电机间的接线距离较长的场合，来自电缆的高次谐波漏电流，会对变频器和周边设备产生不利影响。因此为减少变频器的干扰，需要对变频器的载波频率（指变频器内部功率元件的动作频率）进行调整，载波频率也高,噪音就也低,但发热快,干扰大等
变频器、电机间的接线距离 50m以下 100m以下 100m以上
载波频率 15KHz以下 10KHz以下 5KHz以下

? 变频器的参数非常多,功能很强大.我们目前用的只是它最简单的应用。更进一步的它有PID的自动调节的控制过程，是指在生产过程中，对于某一个或若干个物理量进行自动调节的控制。在多数情况下，常常是恒值控制，如恒压控制、恒温控制等。以及在调速性能上的电流环速度环双闭环调速系统，再加位置环3环控制的伺服调速系统才能真正体验到变频器的巨大作用。