由于應(yīng)用在水泵類的變頻器,額定功率范圍從幾個(gè)千瓦到幾十幾個(gè)千瓦,可供用戶選用。
在采用變頻器的出廠設(shè)定功能和缺省設(shè)定值時(shí),該種變頻器特別適合用于水泵和風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。變頻器由微處理器控制,并采用具有現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)水平的絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)作為功率輸出器件。因此,它們具有很高的運(yùn)行可靠性和功能的多樣性。其脈沖寬度調(diào)制的開(kāi)關(guān)頻率是可選的,因而降低了電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的噪聲。全面而完善的保護(hù)功能為變頻器和電動(dòng)機(jī)提供了良好的保護(hù)。其中在工程中應(yīng)廣泛的品牌有西門子、施耐德、ABB等。
我們先介紹西門子
1 西門子變頻器
西門子變頻器我們以MICROMASTER 440 變頻器為例進(jìn)行介紹,其它420、430系列與其類似。
操作面板的使用:
1)、操作面板的分類:
MICROMASTER 440 變頻器在標(biāo)準(zhǔn)供貨方式時(shí)裝有狀態(tài)顯示板 (SDP) (參看圖3-2),對(duì)于很多用戶來(lái)說(shuō),利用SDP 和制造廠的缺省設(shè)置值,就可以使變頻器成功地投入運(yùn)行。便是為了滿足一定的要求所以在設(shè)計(jì)時(shí),建議選用BOP選件,您可以利用基本操作板 (BOP) (參看 圖3-2) 或高級(jí)操作板 (AOP) (參看圖3-2)修改參數(shù),使之匹配起來(lái)。BOP 和 AOP 是作為可選件供貨的。
提示:
根據(jù)手冊(cè)提示,缺省的電源頻率設(shè)置值(工廠設(shè)置值)可以用操作板下的DIP 開(kāi)關(guān)加以改變;變頻器交貨時(shí)的設(shè)置情況如下:
?DIP 開(kāi)關(guān) 2:
lOff 位置:用于歐洲地區(qū)
缺省值 (50 Hz,kW 等。)
lOn 位置:用于北美地區(qū)
缺省值 (60 Hz,hp 等。)
?DIP 開(kāi)關(guān) 1:
不供用戶使用。
在一些特殊的應(yīng)用環(huán)境中,如出口等,可通過(guò)此部分設(shè)置來(lái)滿足運(yùn)行的需要。
用狀態(tài)顯示屏 (SDP)進(jìn)行調(diào)試
根據(jù)手冊(cè)所示,SDP 上有兩個(gè) LED 指示燈,用于指示變頻器的運(yùn)行狀態(tài)。
SDP是最簡(jiǎn)易的操作面板,實(shí)際它只具備查看功能,而不具備調(diào)整參數(shù)功能,所以如果是采用 SDP 進(jìn)行操作時(shí),那么變頻器的預(yù)出廠設(shè)定值就需要與所驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)相兼容其中包括:電機(jī)的額定電壓、電流、功率及頻率等能數(shù)。
此外,必須滿足以下條件:
?按照線性 V/f 控制特性,由模擬電位計(jì)控制電動(dòng)機(jī)速度。
?頻率為50Hz 時(shí)最大速度為3000 轉(zhuǎn)/分鐘(60 Hz 時(shí)為3600 轉(zhuǎn)/分鐘),可通過(guò)變頻器的模擬輸
入端用電位計(jì)控制。
?斜坡上升時(shí)間 / 斜坡下降時(shí)間 = 10 s。
因?yàn)榇瞬糠謪?shù)基本都是出廠的默認(rèn)設(shè)設(shè)置。如下表所示用SDP 進(jìn)行操作的缺省設(shè)置:
為了滿足水處理系統(tǒng)調(diào)試的要求,我們一般是需要對(duì)部分參數(shù)進(jìn)行設(shè)置或調(diào)整的,這就需要我具備可能設(shè)設(shè)置參數(shù)的操作面板,其中SDP就能起到這個(gè)功能。使用變頻器上裝設(shè)的 SDP 可進(jìn)行以下操作:
?啟動(dòng)和停止電動(dòng)機(jī) (數(shù)字輸入DIN1 由外接開(kāi)關(guān)控制)
?電動(dòng)機(jī)反向 (數(shù)字輸入DIN2 由外接開(kāi)關(guān)控制)
?故障復(fù)位(數(shù)字輸入DIN3 由外接開(kāi)關(guān)控制)
?連接模擬輸入信號(hào),即可實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)速度的控制。
用 AOP 進(jìn)行的基本操作(略)
2)、用BOP面板進(jìn)行調(diào)試的簡(jiǎn)要說(shuō)明
前提條件:
機(jī)械和電氣安裝已經(jīng)完成。
用基本操作板( BOP) 進(jìn)行調(diào)試
基本操作面板(BOP)可以更改變頻器的各個(gè)參數(shù)。但它是可選件,所以在通電調(diào)試前,一般是將原裝的SDP板更換為此操作面板。
BOP 具有五位數(shù)字的七段顯示,用于顯示參數(shù)的序號(hào)和數(shù)值,報(bào)警和故障信息,以及
該參數(shù)的設(shè)定值和實(shí)際值。根據(jù)手冊(cè)提示,BOP 不能存儲(chǔ)參數(shù)的信息,但有關(guān)有限的歷史報(bào)警信息被存于變頻器中,可通過(guò)BOP進(jìn)行核對(duì)。
提示:
?在缺省設(shè)置時(shí),用BOP 控制電動(dòng)機(jī)的功能是被禁止的。如果要用BOP 進(jìn)行控制,參數(shù)
P0700 應(yīng)設(shè)置為 1 ,參數(shù) P1000 也應(yīng)設(shè)置為 1。
?變頻器加上電源時(shí),也可以把BOP 裝到變頻器上,或從變頻器上將BOP 拆卸下來(lái)。
?如果BOP 已經(jīng)設(shè)置為I/O 控制(P0700=1),在拆卸BOP 時(shí),變頻器驅(qū)動(dòng)裝置將自動(dòng)停車。
基本操作面板(BOP)上的按鈕
用基本操作面板(BOP)更改參數(shù)的數(shù)值
下面的插圖介紹更改參數(shù)P0004 數(shù)值的步驟。并以P0719 為例,說(shuō)明如何修改下標(biāo)參數(shù)的數(shù)值。按照這個(gè)圖表中說(shuō)明的類似方法,可以用‘BOP’更改任何一個(gè)參數(shù)
改變參數(shù)數(shù)值的一個(gè)數(shù)字
為了快速修改參數(shù)的數(shù)值,可以一個(gè)個(gè)地單獨(dú)修改顯示出的每個(gè)數(shù)字確信已處于某一參數(shù)數(shù)值的訪問(wèn)級(jí) (參看“用 BOP 修改參數(shù)”)。
BOP 的調(diào)試功能
快速調(diào)試 (P0010=1)
①、在進(jìn)行“快速調(diào)試”之前,必須完成變頻器的機(jī)械和電氣安裝。
P0010 的參數(shù)過(guò)濾功能和P0003 選擇用戶訪問(wèn)級(jí)別的功能在調(diào)試時(shí)是十分重要的。
MICROMASTER 4 變頻器有三個(gè)用戶訪問(wèn)級(jí):標(biāo)準(zhǔn)級(jí),擴(kuò)展級(jí)和專家級(jí)。進(jìn)行快速調(diào)試時(shí),②、訪問(wèn)級(jí)較低的用戶能夠看到的參數(shù)較少。這些參數(shù)的數(shù)值要么是缺省設(shè)置,要么是在快速調(diào)試時(shí)進(jìn)行計(jì)算。
③、快速調(diào)試包括電動(dòng)機(jī)的參數(shù)設(shè)定和斜坡函數(shù)的參數(shù)設(shè)定。
④、快速調(diào)試的進(jìn)行與參數(shù) P3900 的設(shè)定有關(guān),在它被設(shè)定為1 時(shí),快速調(diào)試結(jié)束后,要完成必要的電動(dòng)機(jī)計(jì)算,并使其它所有的參數(shù)(P0010=1 不包括在內(nèi))復(fù)位為工廠的缺省設(shè)置。在P3900 = 1,并完成快速調(diào)試以后,變頻器即已作好了運(yùn)行準(zhǔn)備;只是在快速調(diào)試方式下才是這種情況。
注意:
①、在上述的快速調(diào)試中,需對(duì)其中的關(guān)鍵部分參數(shù)進(jìn)行設(shè)定,下面是某一項(xiàng)目的參快速調(diào)試時(shí)的參數(shù)設(shè)定舉例:
②、在上述快速調(diào)試時(shí),在最后的階段要進(jìn)行電機(jī)的自整定,所以建議在調(diào)試前應(yīng)確保電機(jī)與負(fù)載脫開(kāi)(即能空載運(yùn)行),因?yàn)橛锌赡苻D(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)或可能出現(xiàn)飛車現(xiàn)象。
3)、 把變頻器的參數(shù)復(fù)位為出廠值
在出現(xiàn)操作失誤而不知道所改錯(cuò)的參數(shù)值或變頻器進(jìn)行更換或檢修時(shí),可通過(guò)BOP基本操作面板對(duì)變頻器的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。為了把變頻器的所有參數(shù)復(fù)位為出廠時(shí)的缺省設(shè)置值;應(yīng)按下面的數(shù)值設(shè)置參數(shù) (需使用 BOP,AOP 或通訊選件):
1. 設(shè)置 P0010=30。
2. 設(shè)置 P0970=1。
提示:
復(fù)位過(guò)程約需 3 分鐘才能完成!
4)、 具體的控制方式
在水處理系統(tǒng)中我們常采用以下的電氣原理圖來(lái)實(shí)現(xiàn)變頻功能:
有多種方式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的操作,由于在設(shè)計(jì)時(shí)并不強(qiáng)調(diào)一定要采用什么操作方式,以上述原理圖為例,我推薦了幾種方式。
①、用 BOP/AOP 進(jìn)行的基本操作
前提條件
?P0010 = 0 (為了正確地進(jìn)行運(yùn)行命令的初始化)。
?P0700 = 1 (使能BOP 的起動(dòng) / 停止按鈕)。
?P1000 = 1 (使能電動(dòng)電位計(jì)的設(shè)定值)
此種方式是最筒單的方式,在變頻器通過(guò)了上述“快速調(diào)試”之后,通過(guò)改變上述三個(gè)參數(shù)就能以BOP基本操作面板的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的操作。
此種方式常用于初始調(diào)試設(shè)備或外部控制設(shè)備損壞之后應(yīng)急所用。
它的優(yōu)點(diǎn)的操作簡(jiǎn)單,無(wú)需更多的參數(shù)設(shè)置。缺點(diǎn)是,操作地點(diǎn)的局限性,很難滿足正常生產(chǎn)
的要求。
②、固定頻率控制
此種方式主要是以就地/遠(yuǎn)控的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的啟停,而相關(guān)的頻率給定通過(guò)原先的面板設(shè)定來(lái)給定的。
1)、按上述“快速調(diào)試”的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的快速調(diào)試。
2)、修改P0700參數(shù)(選擇命令源)為:2
2)、修改P1000參數(shù)(選擇頻率設(shè)定值)為:1
2)、修改P0003參數(shù)為:3,使參數(shù)的訪問(wèn)等級(jí)變?yōu)閷<壹?jí);
3)、通過(guò)修改P1040參數(shù)(MOP 的設(shè)定值)給定頻率,例如設(shè)定45時(shí),變頻器將以45HZ的速度進(jìn)行運(yùn)行;
③、模擬量端子給定頻率控制
此種方式主要是以就地/遠(yuǎn)控的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的啟停,而相關(guān)的頻率給定通過(guò)PLC等設(shè)備的模擬量輸出即變頻器的模擬量輸入的設(shè)定來(lái)給定的。
1).按上述“快速調(diào)試”的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的快速調(diào)試。
2).修改P0700參數(shù)(選擇命令源)為:2
3).修改P1000參數(shù)(選擇頻率設(shè)定值)為:2
4).修改P0003參數(shù)為:3,使參數(shù)的訪問(wèn)等級(jí)變?yōu)閷<壹?jí);修改下列參數(shù):
報(bào)警及故障:
①、常見(jiàn)的故障信息
②、常見(jiàn)的報(bào)警信息
③、報(bào)警及故障的確認(rèn)
一般常見(jiàn)的故障可通過(guò)多種方式進(jìn)行報(bào)警確認(rèn):
一、冷啟設(shè)備復(fù)位,通過(guò)關(guān)閉變頻器的電源來(lái)確認(rèn)及復(fù)位報(bào)警及故障;
二、面板復(fù)位,通過(guò)BOP面板上的FN進(jìn)行復(fù)位;
三、通過(guò)數(shù)輸入端子的輸入信號(hào)進(jìn)行復(fù)位;
例如:假如6、9端子信號(hào)輸入端子與PLC的“報(bào)警確信”信號(hào)相連。
一、修改P0003參數(shù)為:3,使參數(shù)的訪問(wèn)等級(jí)變?yōu)閷<壹?jí);
二、修改P0702參數(shù)為:9;
④、報(bào)警及故障的歷史記錄
一、最后的故障碼
在參數(shù)r0947中有8個(gè)參只讀參數(shù),以下標(biāo)的方式進(jìn)行表示,表示新近發(fā)生的故障代碼,
分別以堆棧的方式進(jìn)行存儲(chǔ)。確認(rèn)故障以后,把兩個(gè)下標(biāo)中的數(shù)值(故障F1 和F2)轉(zhuǎn)移到下面兩個(gè)下標(biāo)中,并在這里把它們存儲(chǔ)起來(lái)。下標(biāo) 0 和 1 中包含的是已發(fā)生的故障。在故障被確認(rèn)以后,下標(biāo) 0 和 1 被復(fù)位為 0。
舉例:
如果變頻器因欠電壓而跳閘,然后在欠電壓故障被確認(rèn)之前又接收到一個(gè)外部跳閘信號(hào),您將得到:
下標(biāo) 0 = 3 欠電壓
下標(biāo) 1 = 85 外部跳閘
一旦下標(biāo) 0 中的故障被確認(rèn) (F1e),故障發(fā)生的過(guò)程向后面的存儲(chǔ)單元移動(dòng)。
r0947[0]:新近的故障跳閘信號(hào) --,故障 1
r0947[1]:新近的故障跳閘信號(hào) --,故障 2
r0947[2]:新近的故障跳閘信號(hào) -1,故障 3
r0947[3]:新近的故障跳閘信號(hào) -1,故障 4
r0947[4]:新近的故障跳閘信號(hào) -2,故障 5
r0947[5]:新近的故障跳閘信號(hào) -2,故障 6
r0947[6]:新近的故障跳閘信號(hào) -3,故障 7
r0947[7]:新近的故障跳閘信號(hào) -3,故障 8
要注意的是:只有在第一個(gè)故障被確認(rèn)之前又出現(xiàn)了第二個(gè)故障時(shí),才使用下標(biāo)2。
二、故障發(fā)生的時(shí)間
這一時(shí)間標(biāo)記表明故障是在什么時(shí)候出現(xiàn)的。P2114(運(yùn)行時(shí)間計(jì)數(shù)器)或P2115(實(shí)時(shí)時(shí)鐘)可以作為時(shí)間標(biāo)記的信號(hào)源。
舉例:
如果這一參數(shù)已由實(shí)際時(shí)間所刷新,那么,故障時(shí)間取自 P2115。否則采用 P2114 的數(shù)值。
下標(biāo):
r0948[0]:新近的故障跳閘信號(hào) --,故障時(shí)間:秒+分
r0948[1]:新近的故障跳閘信號(hào) --,故障時(shí)間:時(shí)+日
r0948[2]:新近的故障跳閘信號(hào) --,故障時(shí)間:月+年
r0948[3]:新近的故障跳閘信號(hào) -1,故障時(shí)間:秒+分
r0948[4]:新近的故障跳閘信號(hào) -1,故障時(shí)間:時(shí)+日
r0948[5]:新近的故障跳閘信號(hào) -1,故障時(shí)間:月+年
r0948[6]:新近的故障跳閘信號(hào) -2,故障時(shí)間:秒+分
r0948[7]:新近的故障跳閘信號(hào) -2,故障時(shí)間:時(shí)+日
r0948[8]:新近的故障跳閘信號(hào) -2,故障時(shí)間:月+年
r0948[9]:新近的故障跳閘信號(hào) -3,故障時(shí)間:秒+分
r0948[10]:新近的故障跳閘信號(hào) -3,故障時(shí)間:時(shí)+日
r0948[11]:新近的故障跳閘信號(hào) -3,故障時(shí)間:月+年
三、故障數(shù)值
顯示驅(qū)動(dòng)裝置故障的數(shù)值。列出這一參數(shù)的目的是為維修提供方便。并指出故障的類型。它們是以編碼的形式列出,向人們報(bào)告有關(guān)故障的情況。
下標(biāo):
r0949[0]:新近的故障跳閘信號(hào) --,故障數(shù)值 1
r0949[1]:新近的故障跳閘信號(hào) --,故障數(shù)值 2
r0949[2]:新近的故障跳閘信號(hào) -1,故障數(shù)值 3
r0949[3]:新近的故障跳閘信號(hào) -1,故障數(shù)值 4
r0949[4]:新近的故障跳閘信號(hào) -2,故障數(shù)值 5
r0949[5]:新近的故障跳閘信號(hào) -2,故障數(shù)值 6
r0949[6]:新近的故障跳閘信號(hào) -3,故障數(shù)值 7
r0949[7]:新近的故障跳閘信號(hào) -3,故障數(shù)值 8
2.3.2.3.3 變頻器的維護(hù)
在對(duì)變頻器進(jìn)行任何操作之前,應(yīng)關(guān)閉電源,等待電容放電完畢(根據(jù)變頻器額定功率不同為3到10分鐘)
如果在設(shè)置或運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題,應(yīng)注意與環(huán)境、安裝和連接相關(guān)的建議是否得到遵守。變頻器不需要預(yù)防性的維護(hù)工 作。盡管如此但建議定期做以下工作:
一、檢查連接情況和緊固程度;
二、應(yīng)確保部件周圍的溫度保持在可接受的水平,并且通風(fēng)有效(風(fēng)扇的平均壽命為3-5年,取決于運(yùn)行條件)
三、去除變頻器中所有灰塵。