变频器原理培训

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。
P P
PMU X300串口
❖ 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
3 RS485P
通过RS485D的数据
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。
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
P918.01=？ 输入CB总线地址
P60=1 返回参数菜单
3.3-3系统设定（参数值针对平台变频器应用）
变频器基本原理 介绍
科达公司海上项目部 二00四年十一月
前言
❖ 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。
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.
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
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
❖ 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。
Indices:2 +控制字和状态字
BDS
-读取/随意存取
Type:L2,B
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
U I
电压源型交-直-交 变频器（电容滤波）
I U
DC AC
预充电电阻
L1 L2 L3
UVW
+ R-
3：SIMOVERT MASTERDRIVES系 列变频器的应用
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。
9 DI7 10 RS485P
开关量输入7
24V,10mA
USS总线连接Scom2 RS485
11 RS485N
USS总线连接Scom2 RS485
12 M RS485P
参考电位RS485
DIO1-4能够用做输入或输出。如果用做输入,参数P651—P654必须设置成0 。
其状态用r646参数显示。
控制字1的说明
开关量输入/输出1 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
24V,10mA/20mA 24V,10mA/20mA 24V,10mA/20mA 24V,10mA 24V,10mA
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
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。
3.3：改 变 参 数 的 方 法
3.3-1 PMU 的 操 作
I OP
Serial interface
PMU操作键及其含义
I
开机键 传动系统接电。如果故障，回到故障显示。
O
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。
P
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 障，故障确认。
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
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
P330=1 特性（风机、泵）
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
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
P60=1
返回参数菜单， 同时校验输入的 参数是否合理
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
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。
❖ 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。
CUVC端子排X101
端子
标志
含义
范围
1 P24 AUX 2 M24 AUX
辅助电源 参考电位
DC24V/150mA 0V
3 DIO1
斜坡函数发生器保持命令 Bit 13 电动电位计增加命令
设定值使能命令
Bit 14 电动电位计减小命令
确认命令
Bit 15 外部故障命令
状态字1的说明
Bit o Bit 1 Bit 2 Bit 3 Bit 4 Bit 5 Bit 6 Bit 7
开机准备信号 运行准备 运行信号 故障信号 OFF2信号 OFF3信号 开机封锁信号 报警信号
Bxxx B
K
K
KK
KK
100%= 100%= 4000H 4000H
100%= 100%= 40000000H 40000000H
Pxxx.B
K
KK
Pxxx.B
KK
K
100%= 100%= 100%= 100%= 4000H 40000000H 40000000H 4000H
4.1功能块的几种连接形式(错误的连接)
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
Pxxx.B
Bxxx
K
Pxxx.B
K
Bxxx
Pxxx.B
KK
Pxxx.B
KK
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。
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
SIMOLINK
通讯
大负载 冲击
频率控 制
PROFIBUS
通讯
PROFIBUS
通讯
重负载 启动
3.2：参数的可变性
❖ 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。
❖ 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）
❖ 必须选择一个包含有参数变更的菜单。 ❖ 装置必须处于允许改变参数的状态。
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
参数设置步骤
1：参数恢复到出厂设定。
P53=6
P60=2
P366=0
P970=0
2：简单应用参数设置。 3：专家应用参数设置。
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）
P128=0 最大输出电流
P462=10 加速时间
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）
以上参数仅是部分参数。
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
wenku.baidu.comPxxx.B
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。
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。
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；
❖ 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
❖ 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。
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。
Bit o Bit 1 Bit 2 Bit 3 Bit 4 Bit 5 Bit 6 Bit 7
开/关（1）命令
Bit 8 点动开机1命令
关机OFF2命令
Bit 9 点动开机2命令
关机OFF3命令
Bit 10 PLC控制命令
逆变器使能
Bit 11 顺时针旋转命令
斜坡函数发生器封锁命令 Bit 12 逆时针旋转命令