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1、 变频器知识培训 一 负载特性介绍1 恒转矩负载 负载转矩TL与转速n无关 任何转速下TL总保持恒定或基本恒定 例如传送带 搅拌机 挤压机等摩擦类负载以及吊车 提升机等位能负载都属于恒转矩负载 变频器拖动恒转矩性质的负载时 低速下的转矩要足够大 并且有足够的过载能力 如果需要在低速下稳速运行 应该考虑标准异步电动机的散热能力 避免电动机的温升过高 2 恒功率负载 机床主轴和轧机 造纸机 塑料薄膜生产线中的卷取机 开卷机等要求的转矩 大体与转速成反比 这就是所谓的恒功率负载 负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的 当速度很低时 受机械强度的限制 TL不可能无限增大 在低速下转变为恒转矩
2、性质 负载的恒功率区和恒转矩区对传动方案的选择有很大的影响 电动机在恒磁通调速时 最大容许输出转矩不变 属于恒转矩调速 而在弱磁调速时 最大容许输出转矩与速度成反比 属于恒功率调速 如果电动机的恒转矩和恒功率调速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时 即所谓 匹配 的情况下 电动机的容量和变频器的容量均最小 3 风机 泵类负载 在各种风机 水泵 油泵中 随叶轮的转动 空气或液体在一定的速度范围内所产生的阻力大致与速度n的2次方成正比 随着转速的减小 转矩按转速的2次方减小 这种负载所需的功率与速度的3次方成正比 当所需风量 流量减小时 利用变频器通过调速的方式来调节风量 流量 可以大幅度地节
3、约电能 由于高速时所需功率随转速增长过快 与速度的三次方成正比 所以通常不应使风机 泵类负载超工频运行 电压 整流部分 变频器是什么 变频器是 将商用交流电源通过整流回路变换成直流 将变换后的直流经过逆变回路变换成电压 频率可调节的交流电 利用交流三相异步电动机的转速与频率成正比的特点 通过改变电源的频率和幅度以达到改变电机转速的目的 变频器的基本构成 商用电源 逆变部分 平波电容 整流 逆变 直流电压 电源电压 输出电压 变频器的电压波形变化 输出电压的平均值是正弦波 马达 正弦波 脉宽调制 控制方式 变频器是什么 变频器的控制对象 三相异步电动机 三相异步电动机 三相异步电动机主要由定子
4、转子 转轴组成 当在定子绕组上加上三相交流电压时 将会产生一个旋转磁场 该旋转磁场的速度由加在定子绕组上的三相交流电压的频率所决定 位于该磁场中的转子绕组 将切割旋转磁场的磁力线 根据电磁感应原理 在转子绕组中将产生感应电动势和感应电流 感应电流与旋转磁场的磁通互相作用而产生电磁力 即转矩 转子及转轴将沿着与旋转磁场相同的方向旋转 任意改变三相定子绕组的两个电压相位 即可使磁场旋转的方向发生改变 电动机的转向也将随之变化 即可逆控制 旋转磁场的转速称为同步转速 同步转速是根据电动机的极数和电源频率来决定的 由于需要有转矩输出 电动机的实际转速总是落后于同步转速 它们之间的差值称为转差率 变频器
5、的用途 节约能源 为什么使用变频器会节省能源 风机 泵等需要控制流量 风量 的场合 采用变频器控制或挡板控制 其消耗的电力和流量 风量 的关系如右图 流量 风量 小的场合 变频器的节电的效果特别明显 变频器和挡板控制节能效果实例 例 宾馆等场所中央空调系统的运行流量 小时 小时 合計 小时 年 马达 台 采用挡板控制的场合所需的电力 15kW 91 2000小时 15kW 76 2000小时 50 100kWh 風量 風量 使用变频器来控制马达转速时 所消耗的电力 15kW 61 2000小时 15kW 22 2000小时 24 900kWh 風量 風量 一年间所节省的能源 50 100kWh
6、 24 900kWh 25 200kWh 年 ABB变频器型号含义 ABBacs510系列变频器 ABB变频器外部控制连接 一 助手型控制盘 特点ACS510助手型控制盘具有下列性能 液晶显示 语言选择 与变频器的连接可随时插拔 拷贝功能可实现将参数复制到控制盘的存储器中可用于参数备份或拷贝参数到其它的ACS510上去 相关的帮助文字 二 基本型控制盘 基本型控制盘性能 带液晶显示的数字控制盘 在任何时候能与变频器即插即拔 拷贝功能 参数能上传到控制盘的存储器中 接着将参数从控制盘下装到其它的变频器中 或者用于系统的备份 三 参数含义 LANGUAGE 语言 选择所显示的语言 根据所选的控制盘
7、的不同 有不同的语言选择 亚洲语言控制盘 0 英文1 中文2 韩语3 日语 1 Group99 启动数据此参数组专门用于配置 设置变频器 输入电机数据 9902APPLICMACRO 应用宏 选择一个应用宏 应用宏自动设置参数 使ACS510得以完成某些特定的应用 1 ABB标准宏2 3 线宏3 交变宏4 电动电位器宏5 手动 自动宏6 PID控制宏7 PFC控制宏15 SPFC控制宏 9905MOTORNOMVOLT 电机额定电压 定义电机额定电压 必须等于电机铭牌上的值 ACS510输出到电机的电压无法大于电源电压 MOTORNOMCURR 电机额定电流 定义电机额定电流 必须等于电机铭牌
8、上的值 允许范围 0 2 2 0 I2n 9907MOTORNOMFREQ 电机额定频率 定义电机额定频率 范围 10 500Hz 通常是50或60Hz 设定频率点 使得变频器输出电压在该点时等于电机额定电压 弱磁点 电机额定频率X供电电压 电机额定电压 9908MOTORNOMSPEED 电机额定转速 定义电机额定转速 必须等于电机铭牌上的值 9909MOTORNOMPOWER 电机额定功率 定义电机额定功率 必须等于电机铭牌上的值 Group01 运行数据这组参数包括了变频器装置的运行数据 包括实际信号 实际信号值由变频器装置测量或通过计算获得 且不能由用户设置 Group10 输入指令这
9、组参数所含内容 定义用于控制起停 方向的外部控制源 外部1和外部2 电机方向锁定或允许电机正反转 1001EXT1COMMANDS 外部1命令 定义外部控制1 EXT1 设定起 停和方向 0 NOTSEL 没有外部命令源控制起 停和方向 1 DI12 线控制起停 DI1控制起 停 DI1得电 起动 DI1断电 停止 参数1003定义方向 选择1003 3 双向 等效于1003 1 正向 2 DI1 22 线控制起停 方向 DI1控制起 停 DI1得电 起动 DI1断电 停止 DI2控制方向 参数1003应该设为3 双向 DI2得电 反转 失电 正转 ABB变频器外部控制连接 Group11 给
10、定选择这组参数定义了 变频器如何选择控制源 给定1和给定2的来源和性质 1101KEYPADREFSEL 控制盘给定选择 在本地方式下 选择控制盘给定方式 1 REF1 Hz 频率给定 Hz 2 REF2 给定 1102EXT1 EXT2SEL 外部1 外部2选择 此参数用于选择外部1 外部2 这样 定义了相关的起停和方向指令以及给定 0 外部1 选择外部控制1 外部1 参见1001EXT1COMMANDS定义外部1的起 停 方向 参见1103REF1SELECT定义外部1的给定 1 DI1 DI1的状态决定了外部1 外部2的取向 DI1得电 外部2 DI1失电 外部1 2 6 DI2 DI6
11、 数字输入口的状态决定了外部1 外部2的取向 参见DI1 7 外部2 选择外部控制2 外部2 参见1002EXT2COMMANDS定义外部2的起 停 方向 参见1106REF2SELECT定义外部2的给定 8 COMM 外部1 外部2由串行通讯控制字选择 控制字1的位5 参数0301 定义了外部控制取向 外部1还是外部2 Group14 继电器输出这组参数定义了每个输出继电器动作的条件 1401RELAYOUTPUT1 继电器输出1 定义继电器1动作的条件 继电器1动作代表的意义 0 NOTSEL 未选择 继电器未使用且不动作 1 READY 准备 当变频器准备就绪时动作 要求 运行允许信号给
12、出 无故障 供电电压在允许范围之内 急停信号未给出 2 RUN 运行 变频器运行时继电器动作 3 FAULT 1 故障反 设备正常时吸合 故障时分断 4 FAULT 故障 设备故障时动作 5 ALARM 报警 有报警信号时继电器动作 6 REVERSED 反向 电机反转时继电器动作 7 STARTED 已起动 接到起动命令时继电器动作 哪怕允许运行信号没有给出 接到停止命令或故障发生时继电器断开 1402RELAYOUTPUT2 继电器输出2 1403RELAYOUTPUT3 继电器输出3 Group16 系统控制这组参数定义了系列系统控制参数 如锁定 复位和使能控制等 1601RUNENAB
13、LE 运行允许 选择允许运行信号源 0 NOTSEL 未选择 允许变频器不需要连接外部允许运行信号就可以起动 1 DI1 定义DI1作为允许运行信号 只有DI1得电 变频器才允许运行 如果信号电压下降 DI1信号丢失 变频器将自由停车直到再次接到允许运行信号时 才可能重新起动 2 6 DI2 DI6 定义DI2 DI6作为允许运行信号 7 COMM 允许运行信号来自总线控制字 1602PARAMETERLOCK 参数锁定 控制盘参数是否锁定 本锁定不限制通过应用宏修改参数 本锁定不限制通过现场总线修改参数 只有当密码输入正确时才允许改变本参数 0 LOCKED 锁定 不允许使用控制盘修改参数值
14、 可以通过在参数1603中输入正确的密码打开参数锁定 1 OPEN 打开 允许通过控制盘修改参数值 2 NOTSAVED 不存储 允许通过控制盘修改参数值 但不保存在永久存储器中 设置参数1607PARAMSAVE为1 保存 存储参数值到存储器中 1603PPASSCODE 密码 输入正确密码才允许打开参数锁定 输入密码358后允许修改参数1602一次 输入后该值自动返回成0 Group20 限幅这组参数对电机的频率 电流等做出最大和最小限定 2003MAXCURRENT 最大电流 最大输出电流 A ACS510提供给电机的最大电流2007MINIMUMFREQ 最小频率 定义了变频器输出频率
15、的最小限幅值 一个正的最小频率值 或者零 定义了两个频率范围 一个正范围 一个负范围 一个负的最小频率值定义了一个频率范围 注意 要使INIMUMFREQ 最小频率 MAXIMUMFREQ 最大频率 2008MAXIMUMFREQ 最大频率 定义了变频器输出频率的最大限幅值 Group21 起动 停止这组参数定义了电机起动和停止的方式 ACS510支持多种起动和停止方式 2101STARTFUNCTION 起动功能 选择起动方式 1 AUTO 自动起动 选择自动起动模式 2 DCMAGN 直流励磁 选择直流励磁起动模式 注意 该模式不能用于正在旋转的电机 注意 变频器在预磁时间 参数2103
16、过后起动电机 即使电机没有完全磁化 通过直流电流在励磁时间 由参数2103决定 内磁化电机 通常变频器在预磁时间过后立即起动 3 SCALARFLYSTART 标量跟踪起动 选择跟踪起动模式 变频器起动前 电机已在运转 采用此方法变频器将自动追随电机的当前转速平稳起动 注意 第一次使用该模式时 会显示报警信息 FIRSTSTART 首次启动 4 TORQBOOST 转矩提升 选择自动转矩提升模式 在需要很大的起动转矩时 该功能非常必要 转矩提升只存在于起动阶段 当输出频率大于20Hz或实际值与给定值相等时 转矩提升会自动消失 初始阶段通过直流电流在励磁时间 由参数2103决定 内磁化电机 参见参数2110TORQBOOSTCURR 转矩提升电流 5 FLYSTART TORQBOOST 跟踪 转矩提升 同时选择跟踪和转矩提升功能 首先运行跟踪起动程序 电机开始磁化 如果发现电机转速为零 这时启动转矩提升功能 8 RAMP 斜坡起动 从零速直接起动 2102STOPFUNCTION 停车功能 选择停车方式 1 COAST 自由停车 直接切断电机电源 电机自由停车 2 RAMP 积分停车
