臺達標準型向量控制變頻器MS300系列使用手冊劃重點理思路(精)

2020-12-18 工控小楊分享小知識

調試成功視頻在文末

常規操作,先確定主迴路接線圖

圖一

關於直流電抗器、剎車制動模塊、制動電阻的作用,我在這篇文章中有介紹變頻器功能是指變頻器控制電動機運轉(速度和轉矩)的能力!

圖二

接下來熟悉一下各控制迴路端子的作用,這個控制迴路端子一眼望去,有些多哈!

圖三

圖三區塊1為安全輸入端子,按照上圖的出廠接線法,S1~DCM/S2~DCM均有測得一大於11Vdc的電壓(萬用表實測DC23.6~23.7,此時變頻器輸出側是可以輸出的。若S1~DCM或者S2~DCM有任一組電壓小於5Vdc,此時轉矩輸出停止,變頻器輸出側是無法輸出,可以達到安全停止的目的。

圖四

圖三區塊2Modbus RS-485接線端子上圖區塊9外形為RJ45口,其實也是RS-485接口,因為RS-485接口沒有規定外形,可以為端子臺,也可以為九針口,也可以為RJ45口。

圖五;SGND為地

圖三區塊3為模擬量輸入輸出端子:+10V(變頻器提供的模擬頻率設定用電源+10.5±0.5Vdc/20mA;實測10.69~10.70Vdc)、AVI(模擬電壓頻率輸入指令)、ACI(模擬電流頻率輸入指令,可通過撥切開關J9切換為0~10V)、AFM(多功能模擬電壓輸出,默認為變頻器輸出頻率Hz)、ACM(模擬信號共同端子)。用PLC模擬量模塊控制一般如下圖接線。

圖六

圖三區塊4為變頻器以電晶體開集極方式多功能輸出端子

圖七

圖三區塊5為:+24V為數字控制信號公共端子(Source)、MI1~MI7為多功能輸入端子、DFM為數字頻率信號輸出端子、DCM為MI1~MI7及DFM的公共端(Sink)。

圖八
圖九

在變頻器控制端子的上方有三個撥切開關:從左到右分別為J9(ACI模擬輸入訊號0~10V/(0)4-20mA切換)、J12(AFM模擬輸出訊號0~10V/(0)4-20mA切換)、J2(MI1~MI7數字量輸入的PNP/NPN方式切換,日系的電流從信號輸入點流出定義為漏型接NPN傳感器)

圖十

整體接線圖參考下圖:

圖十一

接下來我們確定控制方式,方式一:端子控制啟停,模擬量給定頻率;方式二:全通信控制。

我們還得先熟悉下鍵盤面板的操作:

圖十二

變頻器上電後開機顯示畫面為「變頻器目前的設定頻率」,例如「F 60.00";按下"MODE"鍵切換顯示畫面為」輸出頻率「,例如」H 0.00「,」H. 0.00「為比例增益係數後的實際輸出頻率;繼續切換為」顯示變頻器之輸出電壓「,例如」E 0.0"……

按下「ENTER」鍵,進入參數組「00」,此時按「上」、「下」鍵可以切換參數組,再次按下「ENTER"鍵可以確認參數組,屏幕顯示當前參數編號,例如」00.00「,再次按下「ENTER"鍵進入參數並可修改參數值……

下面進入參數設置

00-10 控制模式:0(速度模式)√ 2(感應電機 無感測轉矩控制)

變頻器的速度控制模式是輸入量為頻率或者轉速。變頻器的力矩控制模式是輸入量為電機額定力矩電流的百分比,當變頻器轉矩控制時,如果負載轉矩小於電機輸出轉矩,則電機轉速會不斷上升, 為防止機械系統出現飛車等事故,必須限制轉矩控制時的電機最高轉速;如果負載大於電機輸出轉矩,甚至拖動電機反轉。簡單來說力矩控制模式就是給定電機軸一個確定方向的轉動的力,你可以想像一下拔河,如果對方的力很小,我方會一直朝我方拉,速度越來越快,如果對方力很大,我方會被對方拉過去!開環和閉環在變頻器中是指是否有速度編碼器反饋給變頻器,如果沒有,則為開環,此時變頻器需選擇無速度傳感器矢量控制(簡稱:開環矢量),如果有則稱為有速度傳感器矢量控制(簡稱:閉環矢量)。速度模式是指變頻器以控制電機的轉速為目的,此時電機的力矩必須為保持該速度而調整。所以控制系統中外環為速度環內環為電流環。採用開環速度,則電機的轉子速度是通過電壓、電流及電機模型計算出來的,所以其速度精度、速度響應肯定比閉環要差和慢,所以開環速度控制只用在對低頻速度和轉矩響應不高的場合。閉環速度控制由於使用了編碼器,速度、轉子位置可以通過編碼器直接測量,所以速度精度和響應遠遠超過開環,但增加了編碼器帶來了故障點和成本增加,所以有些對精度要求不高的場合不使用閉環速度控制,反之則必須使用閉環速度控制。轉矩模式是指變頻器是以控制電機的輸出力矩為目的,速度大小和外部負載有關,與轉矩無關。此時變頻器一般無速度環,只有電流環,外部給定直接給電流環作為力矩設定。為防止超速,許多高檔變頻器都帶速度外環限制超速,這是一種增強型的轉矩模式,此時速度環只起一個限制最大速度的作用,電流環依然起主導作用。開環轉矩在響應和精度方面比閉環要差,原因和速度模式是一樣的。開環速度、閉環速度應用最為廣泛,閉環轉矩模式一般用在張力控制居多,而開環轉矩應用的比較少,目前也就是在個別傳動如:雙電機同軸、皮帶傳輸等有一些應用。

00-11 速度模式控制選擇:0:IMVF(感應電機 VF控制) 2:IM/PM SVC(感應電機/永磁同步電機 空間向量控制)√

圖十三
圖十四

00-20(ATUO、REMOTE)模式下頻率指令來源設定:0:由數字操作器輸入(面板上下按鍵) 1:由通訊RS-485輸入 2:由外部模擬輸入(參考參數03-00)√ 7:由數位操作器上旋鈕

註:此參數為(ATUO、REMOTE)模式下,設定變頻器主頻率來源,出廠默認為ATUO模式;每次斷電再上電後,都回復為AUTOREMOTE狀態,如果有設定多動能輸入端子為HAND(LOCAL)與AUTO(REMOTE)的切換,以多功能輸入端子的優先權為最高。

03-00 AVI模擬輸入功能選擇:默認為1:頻率命令

00-21 (ATUO、REMOTE)模式下運轉指令來源設定:0:數字操作器操作 1:外部端子操作√ 2:通訊RS-485

我們希望的是模擬量給定頻率,外部端子控制運轉指令,那麼變頻器是否按我們設想的工作呢?我之所以提出這個疑問是因為還有一個(HAND、LOCAL)模式下的頻率指令來源設定與運轉指令來源設定。

圖十五

00-29 若設為0√,則在AUTO與HAND兩種模式之間可以切換(通過多功能端子或者KPC-CC01數字操作器的「AUTO"鍵與」HAND「鍵),此時LOCAL/REMOTE兩種模式無效。

圖十六

我們可以通過參數設定來指定每一個多功能輸入端子(MI1~MI7)的功能,例如參數」02-06「的值設為」41「,那麼即表示MI6端子為ON信號時變頻器切換為」HAND「模式。

圖十七

其實我們不通過KPC-CC01或者多功能輸入端子去切換,那麼變頻器肯定為ATUO模式。那麼變頻器的頻率指令來源與運轉指令來源分別為」00-20「與」00-21「所設定的來源。

00-22 停車方式:0:以減速剎車方式停止√(變頻器會依目前所設定的減速時間,減速至0Hz或最低輸出頻率(參數01-07)後停止。

00-23 運轉方向選擇:0:可正反轉 1:禁止反轉 2:禁止正轉

00-32 數字操作器STOP鍵致能:0:數字操作器STOP鍵無效√

註:此參數為變頻器操作來源非數字操作器時有效(參數00-21≠0時)

01-00 最高操作頻率 400Hz

註:設定頻器最高的操作頻率範圍,此設定為對應到模擬輸入頻率設定的最大值(0-10V,4-20mA,0-20mA,±10V),實測驗證

01-01 電機M1銘牌標定額定頻率:400Hz(依銘牌設定)

01-02 電機M1銘牌標定額定電壓:220V(依銘牌設定)

01-12 第一加速時間設定10√

01-13 第一減速時間設定10√

註:加速時間是決定變頻器由0.00Hz加速到最高操作頻率(參數01-00)所需時間。減速時間是決定變頻器由最高操作頻率(參數01-00)減速到0.00Hz所需時間。出廠默認均為第一加減速時間(需籍由多功能端子的設定才能切換其他加減速時間)。

05-01 感應電機M1滿載電流: 默認為變頻器額定電流的90%√(4.8*0.9=4.32;我電機額定電流為4A)

05-02 感應電機M1額定功率: 默認為變頻器之功率值750W;修改為我電機額定功率800W √

05-03 感應電機M1額定轉速:24000rpm√

05-04 感應電機M1極數:2(極對數為1)

05-05 感應電機M1無載電流:默認為變頻器額定電流的40%√

05-00 電機參數自動測量:1:感應電機之動態測試 2:感應電機之靜態測試√

學習之後可以查看一下:

05-06 感應電機M1定子電阻: 0.000~65.535Ω

05-07 感應電機M1轉子電阻: 0.000~65.535Ω

05-08 感應電機M1磁通互感量: 0.0~6553.5mH

05-09 感應電機M1總漏感量: 0.0~6553.5mH

05-22 多組(感應)電機選擇: 1:M1

註:此參數設定目前變頻器驅動之電機,你看我前面設定的一些電機參數都是M1的,所以這裡要選1:M1。

05-33 選擇感應電機或永磁同步電機:0:感應電機√

MI1端子默認為:正轉/停止功能

圖十八

接線方式我選擇的是電流流進MI1,和上圖不同,我是共24V+,而非共DCM。

接下來我們就來進行MI1端子控制啟停;AVI端子模擬量調速控制

成功視頻如下:

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