由于應用在水泵類的變頻器,額定功率范圍從幾個千瓦到幾十幾個千瓦,可供用戶選用。
在采用變頻器的出廠設定功能和缺省設定值時,該種變頻器特別適合用于水泵和風機的驅(qū)動。變頻器由微處理器控制,并采用具有現(xiàn)代先進技術水平的絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)作為功率輸出器件。因此,它們具有很高的運行可靠性和功能的多樣性。其脈沖寬度調(diào)制的開關頻率是可選的,因而降低了電動機運行的噪聲。全面而完善的保護功能為變頻器和電動機提供了良好的保護。其中在工程中應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 變頻器在標準供貨方式時裝有狀態(tài)顯示板 (SDP) (參看圖3-2),對于很多用戶來說,利用SDP 和制造廠的缺省設置值,就可以使變頻器成功地投入運行。便是為了滿足一定的要求所以在設計時,建議選用BOP選件,您可以利用基本操作板 (BOP) (參看 圖3-2) 或高級操作板 (AOP) (參看圖3-2)修改參數(shù),使之匹配起來。BOP 和 AOP 是作為可選件供貨的。
提示:
根據(jù)手冊提示,缺省的電源頻率設置值(工廠設置值)可以用操作板下的DIP 開關加以改變;變頻器交貨時的設置情況如下:
?DIP 開關 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 開關 1:
不供用戶使用。
在一些特殊的應用環(huán)境中,如出口等,可通過此部分設置來滿足運行的需要。
用狀態(tài)顯示屏 (SDP)進行調(diào)試
根據(jù)手冊所示,SDP 上有兩個 LED 指示燈,用于指示變頻器的運行狀態(tài)。
SDP是最簡易的操作面板,實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 進行操作時,那么變頻器的預出廠設定值就需要與所驅(qū)動的電動機相兼容其中包括:電機的額定電壓、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,由模擬電位計控制電動機速度。
?頻率為50Hz 時最大速度為3000 轉(zhuǎn)/分鐘(60 Hz 時為3600 轉(zhuǎn)/分鐘),可通過變頻器的模擬輸
入端用電位計控制。
?斜坡上升時間 / 斜坡下降時間 = 10 s。
因為此部分參數(shù)基本都是出廠的默認設設置。如下表所示用SDP 進行操作的缺省設置:
為了滿足水處理系統(tǒng)調(diào)試的要求,我們一般是需要對部分參數(shù)進行設置或調(diào)整的,這就需要我具備可能設設置參數(shù)的操作面板,其中SDP就能起到這個功能。使用變頻器上裝設的 SDP 可進行以下操作:
?啟動和停止電動機 (數(shù)字輸入DIN1 由外接開關控制)
?電動機反向 (數(shù)字輸入DIN2 由外接開關控制)
?故障復位(數(shù)字輸入DIN3 由外接開關控制)
?連接模擬輸入信號,即可實現(xiàn)對電動機速度的控制。
用 AOP 進行的基本操作(略)
2)、用BOP面板進行調(diào)試的簡要說明
前提條件:
機械和電氣安裝已經(jīng)完成。
用基本操作板( BOP) 進行調(diào)試
基本操作面板(BOP)可以更改變頻器的各個參數(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)的序號和數(shù)值,報警和故障信息,以及
該參數(shù)的設定值和實際值。根據(jù)手冊提示,BOP 不能存儲參數(shù)的信息,但有關有限的歷史報警信息被存于變頻器中,可通過BOP進行核對。
提示:
?在缺省設置時,用BOP 控制電動機的功能是被禁止的。如果要用BOP 進行控制,參數(shù)
P0700 應設置為 1 ,參數(shù) P1000 也應設置為 1。
?變頻器加上電源時,也可以把BOP 裝到變頻器上,或從變頻器上將BOP 拆卸下來。
?如果BOP 已經(jīng)設置為I/O 控制(P0700=1),在拆卸BOP 時,變頻器驅(qū)動裝置將自動停車。
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,說明如何修改下標參數(shù)的數(shù)值。按照這個圖表中說明的類似方法,可以用‘BOP’更改任何一個參數(shù)
改變參數(shù)數(shù)值的一個數(shù)字
為了快速修改參數(shù)的數(shù)值,可以一個個地單獨修改顯示出的每個數(shù)字確信已處于某一參數(shù)數(shù)值的訪問級 (參看“用 BOP 修改參數(shù)”)。
BOP 的調(diào)試功能
快速調(diào)試 (P0010=1)
①、在進行“快速調(diào)試”之前,必須完成變頻器的機械和電氣安裝。
P0010 的參數(shù)過濾功能和P0003 選擇用戶訪問級別的功能在調(diào)試時是十分重要的。
MICROMASTER 4 變頻器有三個用戶訪問級:標準級,擴展級和專家級。進行快速調(diào)試時,②、訪問級較低的用戶能夠看到的參數(shù)較少。這些參數(shù)的數(shù)值要么是缺省設置,要么是在快速調(diào)試時進行計算。
③、快速調(diào)試包括電動機的參數(shù)設定和斜坡函數(shù)的參數(shù)設定。
④、快速調(diào)試的進行與參數(shù) P3900 的設定有關,在它被設定為1 時,快速調(diào)試結(jié)束后,要完成必要的電動機計算,并使其它所有的參數(shù)(P0010=1 不包括在內(nèi))復位為工廠的缺省設置。在P3900 = 1,并完成快速調(diào)試以后,變頻器即已作好了運行準備;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,需對其中的關鍵部分參數(shù)進行設定,下面是某一項目的參快速調(diào)試時的參數(shù)設定舉例:
②、在上述快速調(diào)試時,在最后的階段要進行電機的自整定,所以建議在調(diào)試前應確保電機與負載脫開(即能空載運行),因為有可能轉(zhuǎn)動電機或可能出現(xiàn)飛車現(xiàn)象。
3)、 把變頻器的參數(shù)復位為出廠值
在出現(xiàn)操作失誤而不知道所改錯的參數(shù)值或變頻器進行更換或檢修時,可通過BOP基本操作面板對變頻器的參數(shù)進行設置。為了把變頻器的所有參數(shù)復位為出廠時的缺省設置值;應按下面的數(shù)值設置參數(shù) (需使用 BOP,AOP 或通訊選件):
1. 設置 P0010=30。
2. 設置 P0970=1。
提示:
復位過程約需 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實現(xiàn)變頻功能:
有多種方式可以實現(xiàn)對變頻器的操作,由于在設計時并不強調(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 進行的基本操作
前提條件
?P0010 = 0 (為了正確地進行運行命令的初始化)。
?P0700 = 1 (使能BOP 的起動 / 停止按鈕)。
?P1000 = 1 (使能電動電位計的設定值)
此種方式是最筒單的方式,在變頻器通過了上述“快速調(diào)試”之后,通過改變上述三個參數(shù)就能以BOP基本操作面板的方式來實現(xiàn)對變頻器的操作。
此種方式常用于初始調(diào)試設備或外部控制設備損壞之后應急所用。
它的優(yōu)點的操作簡單,無需更多的參數(shù)設置。缺點是,操作地點的局限性,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/遠控的方式來實現(xiàn)對變頻器的啟停,而相關的頻率給定通過原先的面板設定來給定的。
1)、按上述“快速調(diào)試”的方法實現(xiàn)對變頻器的快速調(diào)試。
2)、修改P0700參數(shù)(選擇命令源)為:2
2)、修改P1000參數(shù)(選擇頻率設定值)為:1
2)、修改P0003參數(shù)為:3,使參數(shù)的訪問等級變?yōu)閷<壹墸?
3)、通過修改P1040參數(shù)(MOP 的設定值)給定頻率,例如設定45時,變頻器將以45HZ的速度進行運行;
③、模擬量端子給定頻率控制
此種方式主要是以就地/遠控的方式來實現(xiàn)對變頻器的啟停,而相關的頻率給定通過PLC等設備的模擬量輸出即變頻器的模擬量輸入的設定來給定的。
1).按上述“快速調(diào)試”的方法實現(xiàn)對變頻器的快速調(diào)試。
2).修改P0700參數(shù)(選擇命令源)為:2
3).修改P1000參數(shù)(選擇頻率設定值)為:2
4).修改P0003參數(shù)為:3,使參數(shù)的訪問等級變?yōu)閷<壹?;修改下列參?shù):
報警及故障:
①、常見的故障信息
②、常見的報警信息
③、報警及故障的確認
一般常見的故障可通過多種方式進行報警確認:
一、冷啟設備復位,通過關閉變頻器的電源來確認及復位報警及故障;
二、面板復位,通過BOP面板上的FN進行復位;
三、通過數(shù)輸入端子的輸入信號進行復位;
例如:假如6、9端子信號輸入端子與PLC的“報警確信”信號相連。
一、修改P0003參數(shù)為:3,使參數(shù)的訪問等級變?yōu)閷<壹墸?
二、修改P0702參數(shù)為:9;
④、報警及故障的歷史記錄
一、最后的故障碼
在參數(shù)r0947中有8個參只讀參數(shù),以下標的方式進行表示,表示新近發(fā)生的故障代碼,
分別以堆棧的方式進行存儲。確認故障以后,把兩個下標中的數(shù)值(故障F1 和F2)轉(zhuǎn)移到下面兩個下標中,并在這里把它們存儲起來。下標 0 和 1 中包含的是已發(fā)生的故障。在故障被確認以后,下標 0 和 1 被復位為 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之前又接收到一個外部跳閘信號,您將得到:
下標 0 = 3 欠電壓
下標 1 = 85 外部跳閘
一旦下標 0 中的故障被確認 (F1e),故障發(fā)生的過程向后面的存儲單元移動。
r0947[0]:新近的故障跳閘信號 --,故障 1
r0947[1]:新近的故障跳閘信號 --,故障 2
r0947[2]:新近的故障跳閘信號 -1,故障 3
r0947[3]:新近的故障跳閘信號 -1,故障 4
r0947[4]:新近的故障跳閘信號 -2,故障 5
r0947[5]:新近的故障跳閘信號 -2,故障 6
r0947[6]:新近的故障跳閘信號 -3,故障 7
r0947[7]:新近的故障跳閘信號 -3,故障 8
要注意的是:只有在第一個故障被確認之前又出現(xiàn)了第二個故障時,才使用下標2。
二、故障發(fā)生的時間
這一時間標記表明故障是在什么時候出現(xiàn)的。P2114(運行時間計數(shù)器)或P2115(實時時鐘)可以作為時間標記的信號源。
舉例:
如果這一參數(shù)已由實際時間所刷新,那么,故障時間取自 P2115。否則采用 P2114 的數(shù)值。
下標:
r0948[0]:新近的故障跳閘信號 --,故障時間:秒+分
r0948[1]:新近的故障跳閘信號 --,故障時間:時+日
r0948[2]:新近的故障跳閘信號 --,故障時間:月+年
r0948[3]:新近的故障跳閘信號 -1,故障時間:秒+分
r0948[4]:新近的故障跳閘信號 -1,故障時間:時+日
r0948[5]:新近的故障跳閘信號 -1,故障時間:月+年
r0948[6]:新近的故障跳閘信號 -2,故障時間:秒+分
r0948[7]:新近的故障跳閘信號 -2,故障時間:時+日
r0948[8]:新近的故障跳閘信號 -2,故障時間:月+年
r0948[9]:新近的故障跳閘信號 -3,故障時間:秒+分
r0948[10]:新近的故障跳閘信號 -3,故障時間:時+日
r0948[11]:新近的故障跳閘信號 -3,故障時間:月+年
三、故障數(shù)值
顯示驅(qū)動裝置故障的數(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,向人們報告有關故障的情況。
下標:
r0949[0]:新近的故障跳閘信號 --,故障數(shù)值 1
r0949[1]:新近的故障跳閘信號 --,故障數(shù)值 2
r0949[2]:新近的故障跳閘信號 -1,故障數(shù)值 3
r0949[3]:新近的故障跳閘信號 -1,故障數(shù)值 4
r0949[4]:新近的故障跳閘信號 -2,故障數(shù)值 5
r0949[5]:新近的故障跳閘信號 -2,故障數(shù)值 6
r0949[6]:新近的故障跳閘信號 -3,故障數(shù)值 7
r0949[7]:新近的故障跳閘信號 -3,故障數(shù)值 8
2.3.2.3.3 變頻器的維護
在對變頻器進行任何操作之前,應關閉電源,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)
如果在設置或運行過程中出現(xiàn)問題,應注意與環(huán)境、安裝和連接相關的建議是否得到遵守。變頻器不需要預防性的維護工 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、應確保部件周圍的溫度保持在可接受的水平,并且通風有效(風扇的平均壽命為3-5年,取決于運行條件)
三、去除變頻器中所有灰塵。