《机电设备毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机电设备毕业论文（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、SINE303变频器概述及常见问题的处理江苏信息职业技术学院毕业设计报告课题：SINE303开环矢量变频器常见问题处理及连接接线设计系部：电气系专业：机电一体化班级：机电设备091姓名：张云峰学号：0902263118指导老师：邱振斌目录摘要- 3第一章 变频器概述- 4第二章 接线流程- 11第三章 运行及调试- 15第四章 参数设定- 19第五章 常见故障简述及处理方法- 23第六章 日常维护- 29结束语- 30谢词- 31 参考文献- 32摘要SINE303 系列变频器是西门子公司自主研制开发的新一代开环矢量控制变频器，产品的设计规划紧紧围绕各类不同的输入接口需求进行，提供多种基本输入
2、方式，采用开放式的输入平台，由客户编程实现各种基本输入方式的组合输入，输入方式柔性、灵活，满足不同应用领域的输入控制要求。在实习期间，很多电器柜上都有使用到这款变频器，输入方式包括速度输入及力矩输入等。在系统方面，在稳定性、快速性、准确性等方面都有着一定的提高，驱动方式包括：V/F控制、无PG矢量控制O、无PG矢量控制1等。启停方面则实现了数字设定，常开、常闭触电或者常开、常闭按钮及其组合等多种方式控制变频器的启动挺扯，极为方便的与外围控制设备配合运行。其外形尺寸和安装尺寸都有着详细的规定，对安装现场、环境温度、防范措施也有着一系列的要求。接线方面，主回路端子接线以及控制回路端子接线都作了详细
3、的介绍，确保接线无误。对变频器上的数码管显示器和键盘操作也作了介绍。运行事项以及运行时操作注意事项也列出了相关规定。功能代码表、指令和参数说明等也标了出来，故障内容以及故障分析也详细作了介绍。SINE303系列开环矢量控制变频器的输入方式、驱动方式以及启停控制方式三者相互独立，三者之间任意组合，三种方式内部的各种设定，还可由外部可编程输入端子编程进行相互切换，实现了优良性能和丰富功能的完美结合，最大程度地满足不同领域、不同行业的需求。第一章 概要1.1 SINE303 系列开环矢量控制变频器型号及规范额定电源电压：三相交流380V； 适用电机：三相交流异步电动机，功率范围为：0.75400kW
4、； 最大输出电压与输入电压相同。SINE303 系列开环矢量控制变频器的技术规范如表1-1所示。SINE303 系列开环矢量控制变频器基本功能1.1.1 过程PID 控制过程PID 控制可分为两种方式：速度过程PID 控制和力矩过程PID 控制。当过程PID 控制输出量作为变频器的速度输入时即为速度过程PID 控制，当过程PID 控制输出量作为变频器的力矩输入时即为力矩过程PID 控制。速度过程PID 控制适用于所有的驱动方式均有效，力矩过程PID 控制只对无PG 矢量控制1 有效，其它驱动方式无效。速度过程PID 控制常用于：压力控制：以压力信号作为反馈量，调节电动机的转速，可控制压力恒定。
5、流量控制：以流量信号作为反馈量，调节电动机的转速，可控制流量恒定。温度控制：以温度信号作为反馈量，调节电动机的转速，可控制温度恒定。力矩过程PID 控制常用于：张力控制：以张力信号作为反馈量，调节电动机的力矩电流，可控制张力恒定。1.1.2 程序运行（简易PLC）程序运行是指变频器依据其内部设定的模式和时间完成规定的控制逻辑。程序运行分为速度程序运行、力矩程序运行和过程PID 程序运行（包括速度和力矩过程PID 程序运行）。程序运行模式又可分为：单循环（完成后停车）、单循环后按第7 段速运行、有限次连续循环（完成后停车）、无限次连续循环。1.1.3 摆频运行（纺织专用）摆频适用于纺织、化纤等行
6、业及需要横动、卷绕功能的场合。1.1.4 步进方式运行提供五种步进输入方式，应用于速度，力矩，过程PID 输入控制方式。1.1.5 下垂控制当多台变频器驱动同一负载时，设定下垂控制功能可以使各变频器的输出功率均匀分配。1.1.6 停电停车控制驱动大惯量负载时，若变频器检测到电网停电，将自动切换到停车控制状态，并将系统旋转的动能转换为电能使电动机快速停车，避免系统因大惯量而长时间自由旋转。1.1.7 低噪声设计由于变频器的输出中含有高频谐波成分，不可避免地会使电动机产生电磁噪声。通常，变频器采用升高载波频率的方法可以降低电磁噪声，但由于升高载波频率会使得变频器损耗变大导致发热，导致变频器每增加1
7、kHz 载波频率，额定输出电流需要下降5%。为解决此问题，SINE303 系列变频器采用两种随机载波调制方式，有效实现低载波频率的低噪声运行。1.1.8 电流限幅变频器在运行过程中，若加减速时间过快或由于负载变重，变频器输出电流可能会超过其限幅水平值，若电流限幅功能有效，变频器会自动降低其输出频率，使其输出电流保持限幅水平值基本不变。当变频器输出电流小于电流限幅水平值时，恢复到按正常的输入指令运行。此功能仅对V/F 驱动方式有效，其余驱动方式电流自动调节。1.1.9 自动节能电机在空载或轻载运行的过程中，SIN303 系列变频器会适当调整输出电压，达到空载或SINE303 系列开环矢量控制变频
8、器使用说明书概要轻载运行时节能的目的。1.1.10 恒功率输出当变频器的电源电压降低时，在同样的负载情况下输出电流会增大，此时若恒功率输出有效，变频器自动实时计算变频器的输出功率，以当时允许的最大功率限额运行。1.1.11 自动稳压在输入电压变化的情况下，输出电压基本不变，保持V/F 值基本恒定。1.1.12 动态过压失速通过实时检测直流母线电压，动态调整过压点，有效避免母线电压的累积。1.1.13 能耗制动电动机减速或带势能负载时，因能量回馈，变频器直流母线电压将会升高，此电压称为回升过电压。为了使电动机以设定的减速时间快速制动，同时又不使变频器出现过电压保护，可投入回升制动电阻或制动单元以
9、消耗这部分能量。此制动方式称为能耗制动。1.1.14 故障自动重试变频器在运行过程中，可能发生欠压（瞬时停电，电源又立即恢复）、过压、过流、过载等故障，若故障重试功能有效，相隔一段设定时间后，变频器将自动尝试重新运行。此时若转速追踪启动有效，变频器将自动检测电机转速和方向，使电机平滑无冲击地重新运行至设定输入频率。1.1.15 可编程数字输入SINE303 系列开环矢量控制变频器有X1 X7 共7 个多功能数字输入端子，可根据需要任意对其进行相应功能的编程。1.1.16 可编程模拟输出SINE303 系列开环矢量控制变频器的M0M1 为多功能模拟输出端子，可根据需要将其定义为指代不同的信息，并
10、可定义为010V 或020mA 信号。1.1.17 可编程数字输出SINE303 系列变频器的Y1，Y2，用户可根据需要进行相应编程输出。1.1.18 电机参数自辩识当电机参数自辩识功能有效时，变频器将自动检测电机的参数值，自辩识成功后，电机参数被自动存储。（电机参数自辩识分为静止和旋转两种，采用旋转方式时请先将负载与电机分开，使电机处于空载状态）1.1.19 参数拷贝SINE303 系列变频器的所有功能代码参数可通过键盘进行复制。1.1.20 显示信息可编程SINE303 系列变频器的监视代码中的C00C27 可通过编程设定为当前显示。1.1.21 RS-485 接口通过RS-485 接口及
11、计算机监控运行软件，可方便实现多台变频器通过计算机联网运行。1.1.22 用户密码用户可以自行设定用户密码，对功能代码进行写保护，防止功能代码参数意外的更改。1.3 SINE303 系列开环矢量控制变频器运行状态详解1.3.1 变频器工作状态SINE303 系列开环矢量控制变频器的工作状态分为：参数设定状态、正常运行状态、JOG运行状态、自学习运行状态、停车状态、JOG 停车状态及故障状态。参数设定状态：变频器上电初始化后，无故障、无启动命令的待机准备状态，此时变频器无输出。正常运行状态：变频器接收到有效的启动命令后（键盘、控制端子、RS485），依设定输入要求输出，驱动电动机旋转。JOG 运
12、行状态：由键盘、外部端子或RS485 控制进入JOG 点动运行状态，驱动电动机以JOG 点动输入速度旋转。JOG 停车状态：JOG 运行指令无效后，输出频率以JOG 减速时间下降至零的的过程。自学习运行状态：由键盘进入自学习运行状态，静止或旋转检测电动机的相关参数。停车状态：运行指令无效后，输出频率按设定减速时间下降至零的过程。故障状态：变频器发生各种故障时的状态。1.3.2 变频器的运行模式变频器的运行模式，是指变频器以何种开环或闭环控制规律，驱动电动机以要求的转速和力矩旋转。运行模式包括：通用开环空间矢量控制V/F 控制：适用于速度变化不快，稳速精度要求不高的应用场合，满足绝大多数交流电机
13、驱动领域。无 PG 矢量控制0 无PG 反馈开环矢量控制：仅对速度实时估算，但不进行反馈控制，输出电流全程实时闭环控制，电动机0.5Hz 输出达150%的额定转矩，自动跟踪负载的变化并自动限定输出电流，使其不超过允许的最大电流值。即使负载突变、快速加减速，变频器也不发生过流、短路等故障，实现通用变频器配置的高性能、高可靠性。无 PG 矢量控制1无PG 反馈闭环矢量控制（力矩控制）。不仅对速度实时估算，而且进行反馈控制，速度、电流全程均实时闭环控制，不仅能够实现速度控制，而且能够实现力矩控制，采用此种驱动方式，可将普通交流异步电动机转变为交流调速电机和交流力矩电机，是一种真正意义上的无速度传感器矢量控制。1.3.3 变频器的给定方式变频器的给定方式是指变频器驱动电动机时，以什么物理量为被控目标。以电动机的转速为被控目标，为速度给定方式；以电动机的电流为被控目标，为力矩给定方式。可由数字设定、模拟电压、模拟电流或其各种数学组合的方式进行给定，方式多样灵活。点动速度给定方式高于其它给定方式，即当按键盘点动按键JOG 或使控制端子FJOG、RJOG有效时，不论当前给定是何种方式，变频器均自动切换为点动速度给定，并可与主速度和辅助速度叠加组合。1.3.4 变频器的运行方式变频器的运行方式是指
