BPJ变频器使用说明书V09A0.docx

1、BPJ变频器使用说明书V09A0版本号：BPJ-400/1140-V09-A1BPJ-400/1140矿用隔爆兼本质安全型变频器使 用 说 明 书青 岛 天 迅 电 气 有 限 公 司Qingdao Tianxun Electric Co.,Ltd.使用前请详细阅读本说明书注意事项1变频器隔爆外壳壳体结构和本安及非本安电路的电气参数，在出厂前均已装配调试合格，用户严禁改动变频器壳体的结构和电气参数，以确保本产品的防爆性能、电气性能和本安性能。2设备在带电情况下，严禁松动隔爆壳紧固件，在检修或处理故障时，请注意“严禁带电开盖”、“断电后20分钟开盖”。3外壳应接地良好。4接线时请注意输入接线柱标

2、志R、S、T(电源)和输出接线柱标志U、V、W（电机）,不得接错。U、V、W端子一旦接入电源会造成变频器严重损坏。5在变频器防爆主腔内进行操作时，手上必须带接地导线或静电环。6变频器电源R、S、T停电以后20分钟内禁止对变频器隔爆主腔内的任意电路进行操作，用仪表确认电容放电完毕，方可实施主腔内作业。7严格按照停送电顺序操作，重载运行过程中尽量避免瞬时停电。8不准无冷却水开机。9禁止对变频器主回路及控制回路进行耐压试验，如对与变频器有电路联系的相关设备进行耐压试验之前应将与变频相关的电路断开。10测量变频器输出电压时必须使用整流式交流电压表，使用其它一般电压表或数字式电压表测量高频脉冲电压时，容

3、易因显示不准确而产生误判断。11为减少辐射干扰，变频器输出电缆最好选用屏蔽电缆。12两次启动时间间隔不能小于5分钟，一小时内启动次数不大于12次，尽量使用起停按键进行起停操作，勿将电源关断，以免损伤整流桥。13使用中应尽可能避开有淋水的地方，在井下断掉电源停运一段时间后重新使用之前，应确认防爆主腔内部是否有潮湿积露存在，如发现潮湿积露需采取除湿措施后方可通电使用。14变频器的输出相序不受输入相序的影响，改变输入相序并不能改变变频的输出相序。在变频系统的输出相序改变时，应对变频器的工频、变频状态下电机的转向进行确认，以防事故发生。15任何故障发生后，必须保证在已停止状态，复位才有效。16安装使用

4、中不得随意改变本说明书中的配接设备。17.非专业操作人员不得使用,防止造成误操作。18.XX不得擅自修改系统参数附图：外形尺寸图、主回路接线图、控制接线图、外部端子接线图、端子排列图1概述1.1主要特点及用途BPJ-400/1140矿用隔爆兼本质安全型变频器（以下简称变频器）适用于交流50 Hz、电压1140V 供电系统、400kW 及以下三相交流电动机的调速控制，具有启动转矩大、起停平稳等特点，能实现交流电机在各种负载情况下的平滑启动、调速、停车等功能，彻底消除机械及电气冲击，延长机械设备使用寿命。该变频器具有工作状态屏幕显示，过载、过电压、欠电压、缺相、过热、漏电闭锁等保护功能。BPJ-4

5、00/1140矿用隔爆兼本质安全型变频器适用于周围空气中甲烷、煤尘、硫化氢、二氧化碳等爆炸性气体混合物浓度不超过煤矿安全规程中规定的安全含量的矿井中，根据不同软件版本可用于煤矿井下刮板运输机、带式输送机等运输设备动力源的变频调速驱动，还可用于乳化液泵、油泵、水泵等控制系统中，实现变频无级调速，恒压供液，节能降耗。1.2执行标准GB 3836.1-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第1部分：通用要求GB 3836.2-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第2部分：隔爆型“d”GB 3836.4-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第4部分：本质安全型“i”Q/QTGS 006-2007 矿用隔

6、爆兼本质安全型变频器1.3型式1.3.1防爆型式矿用隔爆兼本质安全型 标志：Exdib。1.3.2型号的组成及其代表意义BP J 400 / 1140 额定电压 额定功率（kW） 隔爆兼本质安全型变频器1.4基本参数1.4.1输入参数额定功率：400kW额定输入电压：1140VAC15%额定输入电流：245A额定输入频率：50Hz相数：3相工作制式：S11.4.2输出参数输出电压：01140VAC输出电流：0245A输出频率范围：050Hz（特殊要求可为0-100HZ）1.5本安参数U01：12.5VDC； I01：0.29A； C01：10F； L01：0.1mH ；U02：12.5VDC；

7、 I02：0.42A； C02：10F； L02：0.1mH 。1.6控制电源原边电压为1140V,副边电压为220V、36V、24V。1.7尺寸、重量外形尺寸（长宽高）：1402 994 1023mm重量：1500kg1.8环境要求 a.海拔高度不超过2000m； b.周围环境温度不超过5+40； c.空气相对湿度不大于95%（+25）； d.具有甲烷和煤尘等爆炸性气体混合物的危险场所； e.无蒸汽或破坏金属和绝缘材料的腐蚀性气体的场所； f.无显著摇动和剧烈冲击振动的环境； g.无滴水的场所。1.9保护设定值过载保护：根据现场所配电机参数设置功率模块热保护：65（可设置）电机热保护：根据用

8、户订货时提供的电机的绝缘等级要求设定2结构特征变频器的外形（图1图3）为直式长方体，上下分为接线腔和主腔两部分，左侧安装有门式功率器件水冷散热板。主腔内装有隔离开关、真空接触器、电抗器、滤波器、变频功率单元、主控器等器件。接线腔分两个接线室：主接线室和控制接线室。主接线室内装有2组主接线柱（进线R、S、T和出线U、V、W）和2个控制接线柱（电机温度保护X3-1和X3-2）。控制接线室还装有八个七芯接线柱用来外接外部控制信号。变频器的主要发热元器件直接固定在左侧水冷散热板上，变频器运行过程中功率器件产生的热量传到冷却板上，由水将热量带走。为检修方便，单元间控制连线采用快速接插方式。图1 变频器正

9、面图2 变频器背面图3 变频器侧面冷却水腔3变频调速原理及变频器电气系统主要组成3.1变频调速原理交流异步电动机的转速公式： n60其中：f定子供电电源频率 p极对数（一定） s转差率 n转速由上式可知在其它参数不变的情况，异步电机的转速与电源频率成正比。因此，通过改变被控电机供电频率的方法，即可改变被控电机的转速。3.2变频器电气系统主要组成变频器电气系统主要由主回路、主控板、驱动板、显示屏、变频器综合控制器、风扇及外围电路组成。3.2.1主回路变频器为交直交、电压型变频器。1140V、50Hz三相交流电源经隔离开关、快熔、 滤波器、真空接触器、电抗器送入变频器输入端，经整流二极管组成的桥式

10、整流电路整流成直流，然后再经过IGBT组成的逆变电路，将直流电逆变成频率可调的交流电（即VVVF电源）。 电源 图4 变频器电气系统框图3.2.2主控板主控板也叫微机板，它是变频器的心脏，各种信息的处理、控制以及指令的发送，都是由它来完成。它通过CAN通讯口与主控器通讯完成数据交换，一方面接收主控器的给定信号，以产生IGBT的驱动信号，通过光纤传到驱动板驱动IGBT工作；一方面把变频器的各种信息发送到主控器，再经主控器处理后送到显示屏显示。3.2.3驱动板驱动板用来放大由主控板产生的驱动信号，控制IGBT的导通和关断。同时还用来预处理电流、电压及温度等变量信息。3.2.4显示屏变频器前面装有1

11、0.4寸的LCD显示屏，通过CAN通讯接收主控器发送的信息并显示出来。主要显示变频器的运行频率、电压、电流等参数以及操作键盘功能指示，出现故障时显示故障信息以及各种操作信息等。3.2.5变频器综合控制器(主控器)该控制器内置PLC可编程控制器、本安电源、中间继电器、模拟量转换电路、通讯转换模块，以及输入信号电路和输出显示处理电路，实现变频器的各种控制功能。3.2.6内部循环风扇变频器内部装有两个冷却风扇，以减少局部发热。3.2.7外部循环水冷系统本系统根据用户实际工况有两种配置：一种为使用外部循环水泵、水箱等构成的闭环冷却系统，详见附录B；另外一种为用户不使用水箱时，直接由供水管路经减压阀向变

12、频器提供冷却水，出水采用开放式直接排出，采用此方式时供水压力不得大于1.5Mpa3.2.8变频单元附属电路附属电路包括变频器操作、控制及保护电路，主要由真空接触器、控制变压器、变频器综合控制器和显示器组成。3.2.9矩阵键盘矩阵键盘为本质安全型，通过矩阵扫描的方式检测某个按键是否被按下，矩阵键盘通过专门设计的键盘隔离模块转换为CAN信号，将按键信息发送到CAN总线上，PLC作为接收端。图5 矩阵键盘原理图矩阵键盘中各键的功能在显示屏主画面右下角有对应的显示，每一按键的具体功能如下： 矩阵键盘 矩阵键盘各键对应功能快加速：增加给定变频器输出频率（近控）快减速：减小给定变频器输出频率（近控）加速：

13、增加给定变频器输出频率（近控）减速：减小给定变频器输出频率（近控）变频启动：启动变频器（近控，本地自控）在自控模式，还将启动自动控制变频停止：停止变频器（近控，本地自控）复位：当急停引起停机时，清除急停状态，复位出现的故障故障查询：查询历史故障启动：首先闭合充电接触器，然后闭合主接触器（近控），停止：保留未使用设置+：未使用设置-：未使用参数设置：进入参数设置画面参数选择：未使用急停：在任何情况下，停止变频器运行，断开接触器3.2.10电源指示系统三相电源进线电压及直流母线电压，经过高压隔离模块隔离后，在变频器电压指示窗上通过5只LED发光二极管显示电源进线和直流母线带电状况。4显示界面及参数

14、设置本变频器前面板装有10.4寸液晶显示屏，可显示各种参数及系统状态。4.1显示界面4.1.1液压泵站控制程序主页面图6 显示屏主画面(泵控制)图6所示，整体界面被分成上下两部分，上部分主要显示变频器自身的各种状态及外部链接部件的状态。左上角显示当前程序的名称及版本号。变频器整体方框内显示了“母线电压”、“模块温度”、“给定频率”、“内腔温度”、“内腔湿度”等数值，直观的现实内部实际信息，另外当前是出于辨识状态，还是运行状态，是正转还是反转，有无报警或故障及对应的代码，都可以直观的显示出来。左上角用形象的开关符号指示当前充电接触器、主接触器的吸合和释放状态，若某个接触器吸合，其后部的导线由蓝色

15、变为红色，代表已接通电源。水箱位置显示了3部分内容，一是指示换水电磁阀是否动作，若换水电磁阀开启，补水部分将形成流水的动画；同样若检测到流量开关有接通时，则冷却水循环将形成流水的动画，直观易懂。水箱本体上有一个水箱温度的显示区域，通过水箱内的温度传感器采集信号，在此处显示当前水温。右上角是泵的图片，若变频器有输出，则泵形成转动的动画，与变频器之间显示当前变频器的输出电压、输出电流、输出频率及输出功率。最右侧显示当前液压泵站的压力，状态条可以直观的显示压力的大小，下侧是压力实际值的显示。下半部分显示了当前的运行模式、时间、故障、以及键盘矩阵。4.1.2皮带控制程序主页面图7 显示屏主画面(皮带控

16、制时主机画面)图7是皮带控制程序时，单机运行或本机为主机时的显示画面，整体布局与泵控制程序页面相似。由于本程序应用于皮带，当变频器开始运行时，右上角的皮带动作将转动。故障指示部分移到了电机画面的下面。下半部分，增加了本机站号的显示部分，系统指示区域（只有在主从拖动中用到），本软件最多支持6台变频器主从连接，可以显示各台从机是否在线、是否有故障，以及各台从机的当前运行电流。图8 显示屏主画面(皮带控制时从机画面)图8为皮带控制主从拖动中，从机显示画面，与主机显示画面不同的是，不显示各从机的电流。4.1.3皮带控制程序系统查询画面（图9）在画面7中，按下“系统查询”键，可进入系统查询画面。图9皮带

17、控制时系统查询画面本画面只有在主从拖动中，按下主机的“系统查询”键，才可查看。本页面显示了各台变频器的输出电流、输出频率、当前故障等信息。4.2参数设置BPJ-400/1140矿用隔爆兼本质安全型变频器即可用于液压泵站的恒压控制，也可以用于皮带控制（可多台组成控制网络拖动皮带）。控制软件具有这两种控制宏程序，可在参数设置页面（图11或图12）中，通过修改“控制程序选择”参数来进行切换。出厂时，系统默认为泵控制程序。4.2.1用于泵控制时的参数设置在液压泵站控制程序的主页面（图6）下，长按（大于3秒）“参数设置”键进入“密码输入”页面(图10)，输入正确的密码后，进入“泵控制程序参数设置”页面（

18、图11），按“上翻”、“下翻”键选择需设定的参数，按“确定”键后，选中的参数状态条变为红色，此时在设定值框内输入正确的数值，再次按“确定”键，使状态条恢复为绿色。所有参数设置完毕后按“返回”键退出参数设置页面回到主页面（图6）。图10 密码输入页面图11 泵控制程序参数设置页面序号参数名称设定范围出厂值说明1P099910.1加速阶段主从机电流有差异时，从变频器调整输出频率的斜率2I099910.1变频器达到设定频率时，主从机电流有差异时，从变频器调整输出频率的斜率3压力上限值060.030.0液压泵的卸载压力值4电机额定功率0999.9315.0按照电机铭牌填写5电机额定电流0999.918

19、6.06电机额定转速018001480.07控制方式选择0/110对应标量控制，1对应DTC控制8泵压力目标值04026.0一般取压力设定上限与下限的中间值9漏电闭锁功能0/100对应功能有效，每次上电后检测输出是否漏电1对应功能无效10流量开关闭锁0/100对应功能有效，没有冷却水不运行启动1对应功能无效11外部控制使能0/100对应键盘控制1对应外部控制12手动/自动0/100对应手动调节输出1对应PID控制有效，自动调整电机频率，以恒定泵压力13正转/反转0/100对应正转1对应反转14加减速时间10120S60.0变频器加减速时间设定15控制程序选择0/100对应液压泵站控制程序1对应

20、皮带控制程序表1 泵程序控制参数设置表4.2.2用于皮带控制时的参数设置 图12 皮带控制程序参数设置页面在皮带控制程序的主界面下，长按“参数设置”键，输入正确的密码，进入“皮带控制程序参数设置页面”（图12），具体设置方法同泵控制时参数设置。序号参数名称设定范围出厂值说明1本站站号161.0在主从系统运行中，代表本站的位置2验带速度05020.0皮带整机调试时低频验带。3主从方式选择0/100为ABB变频器用通讯方式，1为TX通讯方式4电机额定功率0999.9315.0按照电机铭牌填写5电机额定电流0999.9186.06电机额定转速018001480.07控制方式选择0/100对应标量控制

21、，1对应DTC控制8系统节点数量161.0组成主从控制系统的开关的数量9漏电闭锁功能0/100对应功能有效，每次上电后检测输出是否漏电1对应功能无效10流量开关闭锁0/100对应功能有效，没有冷却水不运行启动1对应功能无效11外部控制使能0/100对应键盘控制1对应外部控制12主从/单机0/100对应单机运行1对应主从控制13正转/反转0/100对应正转1对应反转14加减速时间10120S60.0变频器加减速时间设定15控制程序选择0/100对应液压泵站控制程序1对应皮带控制程序表2 皮带控制参数设置表5外部端口说明5. 1 输出端口1）补水电磁阀控制端口：X10-2为补水电磁阀电源24V+，

22、X10-3为补水电磁阀电源24VG，X10-4为补水电磁阀开启控制线，X10-4受X12-3、X12-4和X12-5检测的外部水温控制，当水箱水温高于温度上限设定值时，X10-4输出，补水电磁阀打开，向水箱补水，当温度低于温度下限设定值时X10-4停止输出，电磁阀关闭，停止补水。2）故障继电器输出：X16-2、 X16-3为常闭接点，当发生故障后此接点断开。3）风机控制端口：X16-4、X16-5为常开接点，当变频器启动运行时，此接点吸合，可以用来控制电动机的强制冷却风机起动。4）循环水泵控制端口：X16-6、 X16-7为常开接点，用于控制循环水泵的启动与停止。5）4-20mA模拟量输出：X

23、15-2、X15-3和X15-4为两路4-20mA模拟量输出端口，系统默认X15-2为速度输出、X15-3为转矩输出、X15-4为公共负端口（可根据用户要求进行调整。5. 2 输入端口1）外部起停控制端口：X10-6、 X10-7。系统可提供先导、两线制两种起停控制方式，接线方法如下：A、先导控制方式（先导回路用户自备）图13 先导方式B、两线制控制方式（按钮用户自备）图14 单节点先导回路2）流量开关检测端口：X13-3为流量开关(常开)，对应公共端子X13-7。流量开关装在变频器冷却板入水口处，当冷却水流动时，将开关量信息送到开关内部。3）外部急停：X13-4为外部急停输入，此端子与公共端

24、子X13-7断开后，系统进入急停状态。4）验带控制端口：X13-5为验带控制端口，对应公共端子X13-7。皮带控制模式下，若此端口闭合，启动变频器后，变频器以较低的频率运行，以利于验带操作。5）压力传感器端口：X12-2为压力传感器的正极，负极接X12-6。当用于调节泵时通过压力传感器检测的值与设定值进行比较，从而调节泵电机转速来调节压力大小。6）温度传感器端口：X12-3、 X12-4、 X12-5为PT100输入接口，PT100放在水箱中用来检测水箱温度，从而控制补水电磁阀的开关状态。X12-3接PT100的一端，PT100的另一端和与它短接的线路补偿线分别接在X12-4和X12-5上。7

25、）电机温保接点: X3-1和X3-2为电机温度保护接点，不用时短接。5. 3 通讯端口 X17-6（CAN2.0L）和 X17-7（CAN2.0H）为主从通讯方式端口。接线方法如下：图13 主从通讯方式接线注：终端电阻R1、R2（120，1/4W）分别接在主机和距离主机最远的从机的X17-6和 X17-7端子之间。6调试及运行6.1运行前的检查初次运行前，作如下检查：a.接线（详见5.1、5.2）是否正确，切勿将电源接到变频器的输出端U、V、W上，检查接地（包括控制线和通讯线）是否良好；b.端子间及裸露部分间是否短路或接地；c.端子、接头及螺钉是否紧固；d.电机与机械设备是否脱开；e.冷却水路

26、管路连接是否正确（管路连接见附录B），水流是否正常。6.2试运行合上隔离开关，变频器控制部分有电，变频器显示屏画面点亮。系统可提供两套应用程序，一套用于液压泵站的控制，另一套用于皮带的控制，若当前的程序与实际控制对象不符，可进入参数设置页面进行调整（具体设置见4.2参数设置）。当显示屏画面显示主画面后，点击“参数设置”，进入密码输入页面，输入正确的密码后，进入相应的参数设置页面，根据现场状况设定变频器参数。显示窗信号和显示屏画面显示正常后起动变频器，观察电机运转方向和要求方向是否一致，若电机运行方向与要求方向不一致时，应调换变频器任意两相输出接线使电机运行方向与正常工作方向一致。“正转”和“反

27、转”代表电机运行方向，当变频器调试完成后，严禁改变电机运行方向！ 试运行过程中应注意：a.电机运行是否平稳，有无异常振动现象？b.是否平稳加减速？c.若无异常，再检查上升速度是否符合现场的加速要求，若不符合，则重新设定变频器内部参数（周围环境条件允许的情况下打开主腔，由生产厂家技术人员或经生产厂家培训认可后的技术人员进行修改）使其符合现场应用的要求。d.变频器和电机出现异常时，应立即停机，查找异常原因。上述试运行方法确认正常后，再投入正式运行。注：当变频器用于皮带控制时，皮带整机试运行时，应先进行低频验带运行，详细操作方法见操作说明。6.3用于液压泵站的操作方法系统上电后，先确认主界面为“液压

28、泵站控制程序”（画面左上角），进入参数设置画面，修改“外部控制使能”和“手动/自动”参数，选择控制模式：控制模式外部控制使能手动/自动近控模式00本地自动控制模式01外部自动控制模式11表3 泵站控制模式参数表6.3.1近控模式近控模式下显示屏显示“手动控制”、“键盘起停”。开关不接收来自外部IO口的起动及加减速命令，只能通过键盘对开关进行操作。本模式适用于单机的调试，以及组成系统后的初步测试。按下“启动”键，开关充电，充电接触器、主接触器依次吸合，进入预备状态；“变频启动”、“变频停止”按键启动或停止变频器输出；“快加速”、“快减速”、“加速”、“减速”调整给定频率；“急停”或外部急停开关量

29、动作后变频器立即停止输出，充电接触器、主接触器同时断开。6.3.2本地自动控制模式本地自控模式下显示屏显示“自动控制”及“键盘起停”。变频器上电后，按下“启动”键，充电接触器、主接触器依次吸合，进入预备状态；“变频启动”按键按下后，系统根据压力传感器检测到的压力值自动调节变频器输出频率，控制泵电机转速，从而将泵站压力始终控制在规定的范围内。按下“变频停止”键后，变频器停止自动控制。需注意：“快加速”、“快减速”、“加速”、“减速”四个按键在本地自动控制模式下不起作用。6.3.3外部自动控制模式（泵类控制常用模式）外部自控模式下显示屏显示“自动控制”、“外部起停”。在本模式下，变频器上电后自动充电，充电完成后，如果接收到外部的启动命令，则变频器开始恒压自动控制。当接收到外部停止命令时则停止自动控制，同时停止变频输出。本模式下，键盘上只有“急停”、“复位”、“参数设置”等按键有效，外部急停输入有效。6.4单台拖动系统上电后，先确认主界面为“皮带控制程序”（画面左上角），然后进入参数设置画面，修改“本站站号”、“外部控制使能”和“主从/单机”参数，选择控制模式：控制模式本站站号外部控制使能主从/单机单机手动控制模式100单机外部控制模式110表4 皮带控制模式参数表6.4.1单机