选自《PLC、变频器技术咱得这么学》,文末提供快速购书链接,点击“了解更多”可直达官方书城。
一、变频器控制电动机正反转电路及参数设置
在控制电动机正反转时要给变频器设置一些基本参数,具体如下表:
参数名称
参数号
设置值
加速时间
Pr.7
5s
减速时间
Pr.8
3s
加减速基准频率
Pr.20
50Hz
基底频率
Pr.3
50Hz
上限频率
Pr.1
50Hz
下限频率
Pr.2
0Hz
运行模式
Pr.79
2
1.开关控制正、反转控制电路
采用了一个三位开关SA,SA有“正转”、“停止”和“反转”3个位置。
(工作过程说明已省略)
该电路结构简单,缺点是在变频器正常工作时操作SB1可切断输入主电源,这样易损坏变频器。
2.继电器控制正、反转控制电路
采用了KA1、KA2继电器分别进行正转和反转控制。
(工作过程说明已省略)
KA1或KA2常开触点闭合将SB1短接,断开SB1无效,这样做可以避免在变频器工作时切断主电源。
二、变频器工频与变频切换电路及参数设置
在变频调速系统运行过程中,如果变频器突然出现故障,这时若让负载停止工作可能会造成很大损失。为了解决这个问题,可给变频调速系统增设工频与变频切换功能,在变频器出现故障时自动将工频电源切换给电动机,以让系统继续工作。
1.变频器跳闸保护电路
变频器A、B、C端子为异常输出端,A、C之间相当于一个常开开关,B、C之间相当一个常闭开关,在变频器工作出现异常时,A、C接通,B、C断开。
(工作过程说明已省略)
一种常见的变频器跳闸保护电路
2.工频与变频的切换电路
一个典型的工频与变频切换控制电路
在工作前需要先对一些参数进行设置。
(工作过程说明已省略)
1)工频与变频切换功能设置
参数与设置值
功能
设置值范围
说明
Pr.135
(Pr.135=1)
工频-变频切换选择
切换功能无效。Pr.136、Pr.137、Pr.138和Pr.139参数设置无效
1
切换功能有效
Pr.136
(Pr.136=0.3)
继电器切换互锁时间
0~100.0s
设定KA2和KA3动作的互锁时间
Pr.137
(Pr.137=0.5)
启动等待时间
0~100.0s
设定时间应比信号输入到变频器时到KA3实际接通的时间稍微长点(为0.3~0.5s)
Pr.138
(Pr.138=1)
报警时的工频-变频切换选择
切换无效。当变频器发生故障时,变频器停止输出(KA2和KA3断开)
1
切换有效。当变频器发生故障时,变频器停止运行并自动切换到工频电源运行(KA2:ON,KA3:OFF)
Pr.139
(Pr.139=9999)
自动变频-工频电源切换选择
0~60.0Hz
当变频器输出频率达到或超过设定频率时,会自动切换到工频电源运行
9999
不能自动切换
2)部分输入/输出端子的功能设置
参数与设置值
功能说明
Pr.185=7
将JOG端子功能设置成OH端子,用作过热保护输入端
Pr.186=6
将CS端子设置成自动再启动控制端子
Pr.192=17
将IPF端子设置成KA1控制端子
Pr.193=18
将OL端子设置成KA2控制端子
Pr.194=19
将FU端子设置成KA3控制端子
三、变频器多档速控制电路及参数设置
1.多档转速控制说明
变频器的RH、RM、RL为多档转速控制端,RH为高速挡,RM为中速挡,RL为低速挡。RH、RM、RL 3个端子组合可以进行7档转速控制。
2.参数设置
1)多档转速端子选择参数
Pr.180=0,RL端子控制有效;
Pr.181=1,RM端子控制有效;
Pr.182=2,RH端子控制有效。
以上某参数若设为9999,则将该端设为控制无效。
2)多档运行频率参数
参数
速度
出厂设定
设定范围
备注
Pr.4
高速
60Hz
0~400Hz
Pr.5
中速
30Hz
0~400Hz
Pr.6
低速
10Hz
0~400Hz
Pr.24
速度四
9999
0~400Hz,9999
9999:无效
Pr.25
速度五
9999
0~400Hz,9999
9999:无效
Pr.26
速度六
9999
0~400Hz,9999
9999:无效
Pr.27
速度七
9999
0~400Hz,9999
9999:无效
3.控制电路
采用了KA0~KA3 4个中间继电器,常开触点接在变频器的多档转速控制输入端,还用了SQ1~SQ3 3个行程开关来检测运动部件的位置并进行转速切换控制。
一个典型的多档转速控制电路
起动并高速运转
高速转中速运转
中速转低速运转
低速转为停转
(工作过程说明已省略)
变频器输出频率变化曲线
四、变频器程序控制电路及参数设置
程序控制又称简易PLC控制,它是通过设置参数的方式给变频器编制电动机转向、运行频率和时间的程序段,然后用相应输入端子控制某程序段的运行,让变频器按程序输出相应频率的电源,驱动电动机按设置方式运行。三菱FR-A500系列变频器具有程序控制功能,而三菱FR-A700系列变频器删除了该功能。
一个常见的变频器程序控制运行电路
1.程序参数设置
程序运行参数图
设置Pr.79=5,让变频器工作在程序控制模式;
设置Pr.200=1,将程序运行时间单位设为时/分;
设置Pr.201~Pr.206,具体设定值及功能见下表。
参数设定值
设定功能
Pr.201=1,20,1:00
正转,20Hz,1点整
Pr.202=0,0,3:00
停止,3点整
Pr.203=2,30,4:00
反转,30Hz,4点整
Pr.204=1,10,6:00
正转,10Hz,6点整
Pr.205=1,35,7:30
正转,35Hz,7点30分
Pr.206=0,0,9:00
停止,9点整
2.程序运行控制
将RH端子外接开关闭合,选择运行第1程序组(Pr.201~Pr.210设定的参数),再将STF端子外接开关闭合,变频器内部定时器开始从0计时,开始程序运行参数曲线工作。当计时到1:00时,变频器执行Pr.201参数值,输出正转、20Hz的电源驱动电动机运转,这样运转到3:00时(连续运转2h),变频器执行Pr.202参数值,停止输出电源,当到达4:00时,变频器执行Pr.203参数值,输出反转、30Hz电源驱动电动机运转。
当变频器执行完一个程序组后会从SU端输出一个信号,该信号送入STR端,对变频器的定时器进行复位,然后变频器又重新开始执行程序组,按程序运行参数曲线工作。若要停止程序运行,可断开STF端子外接开关。变频器在执行程序过程中,如果瞬间断电又恢复,定时器会自动复位,但不会自动执行程序,需要重新断开又闭合STF端子外接开关。
五、变频器PID控制电路及参数设置
PID控制又称比例微积分控制,是一种闭环控制。
一种典型的PID控制应用电路
1.PID控制参数设置
参数及设置值
说 明
Pr.128=20
将端子4设为PID控制的压力检测输入端
Pr.129=30
将PID比例调节设为30%
Pr.130=10
将积分时间常数设为10s
Pr.131=100%
设定上限值范围为100%
Pr.132=0
设定下限值范围为0
Pr.133=50%
设定PU操作时的PID控制设定值(外部操作时,设定值由2-5端子间的电压决定)
Pr.134=3s
将积分时间常数设为3s
2.端子功能参数设置
参数及设置值
说 明
Pr.183=14
将RT端子设为PID控制端,用于启动PID控制
Pr.192=16
设置IPF端子输出正反转信号
Pr.193=14
设置OL端子输出下限信号
Pr.194=15
设置FU端子输出上限信号
3.操作运行
设置外部操作模式。设定Pr.79=2,面板“EXT”指示灯亮,指示当前为外部操作模式。
启动PID控制。将AU端子外接开关闭合,选择端子4电流输入有效;将RT端子外接开关闭合,启动PID控制;将STF端子外接开关闭合,启动电动机正转。
改变给定值。调节设定电位器,2-5端子间的电压变化,PID控制的给定值随之变化,电动机转速会发生变化,例如给定值大,正向偏差(ΔX>0)增大,相当于反馈值减小,PID控制使电动机转速变快,水压增大,端子4的反馈值增大,偏差慢慢减小,当偏差接近0时,电动机转速保持稳定。
改变反馈值。调节阀门,改变水压大小来调节端子4输入的电流(反馈值),PID控制的反馈值变化,电动机转速就会发生变化。例如阀门调大,水压增大,反馈值大,负向偏差(ΔX
PU操作模式下的PID控制。设定Pr.79=1,面板“PU”指示灯亮,指示当前为PU操作模式。按“FWD”或“REV”键,启动PID控制,运行在Pr.133设定值上,按“STOP”键停止PID运行。