变频器实训报告.docx
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变频器实训报告
广东机电职业技术学院
变频器实训报告
2012——2013年第二学期
班级：
机电1102班
学号：
061101****
姓名：
*****
指导老师：
张运吉、谭剑
时间：
第12周2013年5月20日——2013年5月24日
1、变频器的基础知识及运行原理（画图说明）
变频调速是最有发展前途的一种交流调速方式。
目前，变频器在各个行业都有广泛的应用。
通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。
变频器的功用是将频率固定（通常为工频50HZ）的交流电（三相的或单相的）交换成频率连续可调的三相交流电源。
如图2.1所示，变频器的输入端（R,S,T）接至频率固定的三相交流电源，输出端（U,V,W）输出的是频率在一定范围内连续可调的三相交流电，接至电机。
1、基础知识
（1）三相异步电动机
三相异步电动机主要由定子与转子组成。
定子绕组中通入三相交流电，便产生一个旋转磁场，旋转磁场的转速与三相交流电的频率和电机的磁极对数有关，（n=60f/p0）。
当定子绕组接通三相电源，在定子空间产生旋转磁场，转子变产生感应电流，这个电流在磁场中收到力的作用，使转子沿着磁场旋转方向转动。
（2）异步电动机的起动和制动
起动：
在电动机起动瞬间，转子还没启动，s=1,由于转子以较大的转速切割旋转磁场，转子绕组产生较大的感应电动势和电流，根据平衡关系，定子电流随转子电流改变而改变，所以起动是电流很大。
所以生产中，会采用降压起动，比如自耦变压器降压起动，串电阻或电抗器降压起动，Y-▲降压起动等。
在变频器拖动中，它用降低频率的方法来起动电动机。
制动：
电动机的制动状态是指电磁转矩T与转速n方向相反的状态。
当切断电源时，定子绕组中通入直流电，产生一定的磁场。
由于转子在惯性的作用下按原方向旋转，它切割恒定磁场产生感应电流，并产生力，使转子向力的方向旋转。
（3）变频器的组成
1）主电路，是从整流到逆变的整个功率电路，就是从R、S、T端工频交流输入到U、V、W端逆变输出。
①整流及滤波电路
②逆变电路
③制动电阻和制动单元
2）
控制电路
①控制主板
②操作面板
③外部端子
2、运行原理
通常把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。
该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电（DC）。
然后再把直流电（DC）变换为三相或单相交流电（AC）。
变频器同时改变输出频率与电压，也就是改变了电机运行曲线上的n0，使电机运行曲线平行下移。
因此变频器可以使电机以较小的启动电流，获得较大的启动转矩，即变频器可以启动重载负荷。
变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。
二、变频器的训练内容
1、四种操作模式练习（电机在各种模式下运行）
（1）.PU操作模式（Pr.79“操作模式选择”=1）
用操作面板，参数单元的键进行数字设定
准备
操作单元.........操作面板（FR-PA02-02），或参数单元（FR-PU04）
连接电缆.........请准备操作面板（FR-PA02-02）从变频器本体拆下使用和参数单元（FR-PU04）使用的两种情况。
（2）.外部操作模式（出厂设定，Pr.79“操作模式选择”=0）
出厂时，已设定Pr.79“操作模式选择”=0，接通电源时，为外部操作模式。
根据外部启动信号和频率设定信号进行的运行方法。
准备
启动信号.........开关，继电器等
频率设定信号.....外部旋钮或来自外部的DC0～5V，0～10V或4～20mA信号
（注）只有启动信号不能运行。
必须与频率设定信号一起准备
（3）.组合操作模式1（Pr.79“操作模式选择”=3）
启动信号是外部启动信号频率设定由选件的操作面板，参数单元设定的方法。
启动信号.........开关，继电器等
操作单元.........操作面板（FR-PA02-02）或参数单元（FR-PU04）
连接电缆.........请参照
（2）PU操作模式。
FR-E5P（选件）...请参照
（2）PU操作模式。
（4）.组合操作模式2（Pr.79“操作模式选择”=4）
启动信号是选件的操作面板的运行指令键频率设定是外部频率设定信号的运行方法。
频率设定信号.....外部旋钮或来自外部的DC0～5V，0～10V，4～20mA信号
操作单元.........操作面板（FR-PA02-02）或参数单元（FR-PU04）
连接电缆.........请参照
（2）PU操作模式。
FR-E5P（选件）...请参照
（2）PU操作模式。
2、参数设计练习
（1）参数清零
参数清除
将参数值初始化到出厂设定值，校准值不被初始化。
（Pr.77设定为“1”时（即选择参数写入禁止），参数值不能被消除。
）
全部消除
将参数值和校准值全部初始化到出厂设定值。
（2）输出频率范围，上限频率，下限频率（Pr.1，Pr.2，Pr.18）
<设定>
·用Pr.1设定输出频率的上限。
即使有高于此设定值的频率指令输入，输出频率也
被钳位在上限频率。
·在120Hz以上运行时，用参数Pr.18设定输出频率的上限。
（当Pr.18被设定时，Pr.1自动地变为Pr.18的设定值。
或者，如果Pr.1被设定，Pr.18
自动地切换到Pr.1的频率。
）
·用Pr.2设定输出频率的下限。
（注）使用端子2-5间连接的旋钮（频率设定器），当超过50Hz运行时，请变更Pr.38
（使用端4-5之间时，为Pr.39）。
只变更Pr.1，Pr.18时，不能超过50Hz运行。
注意
如果Pr.2的设定值高于Pr.13“启动频率”，即使不输入指令频率，只需接通启动
信号，遵照加速时间的设定，电机也会按照设定的频率进行运转，对此请加以注意。
3）
启动频率（Pr.13）
启动频率能设定在0～60Hz之间。
●设定在启动信号ON时的开始频率。
（注）如果设定频率小于Pr.13“启动频率”的设定值，变频器将不能启动。
例如，当Pr.13设定为5Hz时，只有当设定频率达到5Hz时，电机才能启动运行。
（3）、点动运行（Pr.15，Pr.16）
在设定好点动的频率和加减速时间后，按“MOOE”切换到“PU”模式，再按“↑”或“↓”切换到“JOG”点动模式下，按操作面板上的正转启动按钮“FWD”或反转启动按钮“REV”进行点动操作。
（4）加减速曲线（Pr.29）
（注）加减速时间设定值是设定到达Pr.3“基准频率”的时间，而不是Pr.20“加减速基准频率”的时间。
（5）频率跳变（Pr.31～Pr.36）
Pr.31“频率跳变1A”
Pr.32“频率跳变1B”
Pr.33“频率跳变2A”
Pr.34“频率跳变2B”
Pr.35“频率跳变3A”
Pr.36“频率跳变3B”
此功能可用于避开机械系统固有频率产生的共振。
可以使其跳过共振发生的频率点，最多可设定三个区域。
跳跃频率可以设定为各区域的上点或下点。
1A，2A或3A的设定值为跳变点，用这个频率运
<设定>
·在Pr.33～Pr.34之间（30Hz和35Hz）固定在30Hz
运行时，设定Pr.33为30Hz，Pr.34为35Hz。
·在30Hz～35Hz之间跳至35Hz运行时，
设定Pr.33为35Hz，Pr.34为30Hz。
（注）1、加减速时，设定范围内的运行频率仍然有效.
2、需要外部给定信号（即频率），并外部起动。
（6）遥控设定功能选择（Pr.59）
Pr.59“遥控设定功能选择”
如果操作面板远离控制柜,可以不用模拟信号,而用触点信号完成频率设定。
只用设定这个参数.就能实现遥控设定箱
（FR-FK）的加速，减速和设定清除功能。
当用遥控设定功能，变频器输出频率设定能用下列方法补偿
外部运行模式用RH，RM操作设定的频率+来自外部的模拟频率指令
PU运行模式用RH，RM操作设定的频率+PU数字设定频率
（7）频率设定电压（电流）的偏置和增益（Pr.902～Pr.905）
Pr.902“频率设定电压偏置”
Pr.903“频率设定电压增益”
Pr.904“频率设定电流偏置”
Pr.905“频率设定电流增益”
可以任意设定外部来的频率设定信号（0～5V，0～10V或4～20mADC）的输出频率的大小。
“偏置”和“增益”功能用于调节从变频器外部输入的输入信号到设定输出频率的关系。
例如0～5VDC，0～10VDC或4～20mADC和输出频率。
电压信号的偏置用Pr.902，增益用Pr.903设定。
电流信号的偏置用Pr.904，增益用Pr.905设定。
<设定>
（1）频率设定电压（电流）偏置和增益的调整方法有3种。
1）可以在2-5端子间加电压（端子4-5间通过电流）调整到任一点。
2）也可以在2-5端子间不加电压（端子4-5间不通电流）调整到任一点。
3）仅调整偏置⋅增益频率，不调整电压（电流）。
3、电机多段速运行练习
Pr.4“3速设定（高速）”
Pr.5“3速设定（中速）”
Pr.6“3速设定（低速）”
Pr.24～Pr.27“多段速度设定
（4至7段速度设定）”
Pr.232～Pr.239“多段速度设定
（8至15段速度设定）”
决定运行速度，可用端子转换到该速度。
通过开启，关闭接点信号（RH，RM，RL，REX信号），选各种速度
用Pr.1“上限频率”，Pr.2“下限频率”的组合，最多可以设定17种速度。
在外部操作模式或Pr.79=4的组合模式时有效。
RH，RM，RL，REX,端子功能的选择，请参照Pr.180～183
决定运行速度，可用端子转换到该速度。
●仅可通过开启，关闭接点信号（RH，RM，RL，REX信号），选择各种速度。
●用Pr.1“上限频率”，Pr.2“下限频率”的组合，最多可以设定17种速度。
●在外部操作模式或Pr.79=4的组合模式时有效。
<设定>
·用相应参数设定运行频率。
·在变频器运行期间，每种速度（频率）能在0～400Hz范围内被设定。
·用Pr.180～Pr.183端子安排REX信号的输入。
三、实训总结
一周的变频器的实训课转眼间就消失在我的眼前。
感觉时间很快，但在这一周，我感觉是最充实的一周。
因为里面有很多的内容要学，虽然有些学过，但又有多少个能说自己都会呢。
例如，三相异步电动机的机构、工作原理、交—直—交变频器的电路图等，我都学得不扎实，所以我认真听老师讲课。
了解变频器的结构，工作原理，功能，操作方法与应用等。
让我这一周将变频器基础的知识都学完了。
第一天，熟悉变频器的操作模式。
PU操作模式（Pr.79“操作模式选择”=1），该模式是内部操作，当设计好上下限的频率（用Pr.1设定输出频率的上限，用Pr.2设定输出频率的下限）后，按操作面板上的正转启动按钮“FWD”或反转启动按钮“REV”进行操作。
按mode就回到监视模式，可以查看电压、电流、频率。
当频率达到设定值后，频率不再改变，转速也相当的稳定，这说明了变频器的的抗干扰能力非常的强。
外部操作模式（根据外部的频率设定旋钮和外部启动信号的操作，Pr.79“操作模式选择”=2），该模式是外部给定信号频率，外部启动。
给定的频率信号可以是电压（0~5V或0~10V）或电流（0~10mA或0~20mA），按下启动按钮，旋转给定信号，以50HZ旋转。
PU点动运行，PU按↓变成JOG模式。
仅在按下RUN（或FWD，REV）键的期间内运行，松开后则停止。
1）设定参数Pr.15“点动频率”和Pr.16“点动加/减速时间”的值。
2）选择PU点动运行模式。
3）仅在按下RUN（或FWD，REV）键的期间内运行。
（如果电机不转，请确认Pr.13“启动频率”。
在点动频率设定为比启动频率低的值时，电机不转。
）
组合操作模式1（外部启动信号与操作面板并用的操作）运行频率由操作面板设定（Pr.79=3）不接受外部的频率设定信号和PU的正转，反转，停止键信号。
组合操作模式2用接于端子2-5间的旋钮（频率设定器）来设定频率，用操作面板（FR-PA02-02）的RUN键或FWD，REV键来设定启动信号。
（Pr.79=4）
这几个模式了解清楚了，在后面的多段速度、遥控、偏置增益的操作中都是没问题的。
第二天，熟悉变频器的参数，并要求记住相应的参数。
例如，Pr.1，Pr.2（上下限频率）
多段速度（Pr.4，Pr.5，pr.6,Pr.24~27,Pr.232~239）Pr.79的4种操作模式等等这些参数。
记住了，你在训练或考试时就可以快速地设计好参数。
参数那是必须掌握的一个内容。
在实训时遇到一些小问题。
例：
在多段速度15端速里，端子REX并不存在，需要自己设计一个出来，把Pr.183的MRS出厂设计的6改为8就可以变为端子REX。
之后按步骤操作，每一个速度都可以顺利的调出来。
频率跳变里面，把所有参数都设计好了，但却不能实现跳变。
我当时很疑惑，到底是什么原因呢？
没设计到位？
还是参数不对？
我都乱套了。
和周围的同学的相量，都不清楚没人弄清楚。
找老师？
最后老师也解决不了。
我蒙了！
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！
！
！
继续看书，问同学。
最后得出的结果是，需要外部模式操作，即是外部给定信号，外部操作。
慢慢调节给定电压，每到设定的参数会在那停顿一会，足够给定时自动跳过去。
中间的那段频率不会经过。
还有一个偏置与增益，也是一个外部操作。
可以直接参数Pr.902或Pr.903或2个都调节，起动可以看到电压在0V时电机就可以起动（偏置），达到稳速时，无论怎么调节电压，都不会超过设计的频率（增益）。
在整个变频器的基础中，有点难度就上面三个调试，其他都还好。
一周的实训完了，在测试中我发挥正常。
很快把所有的参数设计好，并启动电机。
既快又准确。
这是我想要的，因为我在这一周有付出我的汗水，认认真真的听讲。
遇到不懂的就去老师或同学交流。
得到这结果，不负我所花的心血。
做一件事就要认真的对待，有时候付出与回报不一定成正比。
但最起码你有付出过，对得住你自己就问心无愧！
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感谢老师的教导！
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四、教师评语：
总评成绩：
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