变频器及其控制技术习题操作练习题解答
P25习题:
习题1
交-直-交变频器的主电路通常由整流电路、滤波电路和逆变电路三部分组成。 整流电路主要由二极管或可控硅(晶闸管)构成的桥式电路组成。 滤波电路由电容或电感组成。
逆变电路是交-直-交变频器的核心部分,主要由6个大功率三极管或者门极可关断可控硅(晶闸管)组成。
习题2
整流电路可以用普通晶闸管组成,但逆变电路不能用普通晶闸管组成,只能用门极可关断晶闸管组成。
习题3
120°导通型同时有2个功率器件导通,而180°导通型同时有3个功率器件导通。
习题4
在0°~60°范围内VT1、VT5、VT6导通,其等效电路如图1所示。由图可以求得
UU Z
A ZA
图1 0°~60°等效电路
UAB=Ud UBC=-Ud UCA=0
在60°~120°范围内VT1、VT2、VT6导通,其等效电路如图2所示。由图可以求得
UAB=Ud UBC=0 UCA=-Ud
ZA
UUZA
图2 60
°~120°等效电路
同理,可以求得其它各范围的相电压和线电压,根据这些电压可以画出电压的波形图如图3所示。
0° 60° 120° 180° 240° 300° 360°
图3 负载△型连接180°导通型负载电压波形图
习题5
交—直—交变频器的输出频率可以高于电源频率,也可以低于电源频率。交-交变频器的输出频率只能低于电源频率,最高输出频率一般为电网频率的~
131。 2
习题6
电压源型变频器和电流源型变频器的主要区别在于滤波元件不同,前者电容滤波,后者用电感滤波。
两类变频器在性能上的差异主要表现在: (1) 无功能量的缓冲
对于变压变频调速系统来说,变频器的负载是异步电机,属于感性负载,在中间直流环节与电机之间,除了有功功率的传送外,还存在无功功率的交换。逆变器中的电力电子开关器件无法储能,无功能量只能靠直流环节中作为滤波器的储能元件来缓冲,使它不致影响到交流电网。因此也可以说,两类变频器的主要区别在于用什么储能元件(电容器或电抗器)来缓冲无功能量。
(2) 回馈制动
如果把不可控整流器改为可控整流器,虽然电力电子器件具有单向导电性,电流不能反向,而
可控整流器的输出电压是可以迅速反向的,因此电流源型变压变频调速系统容易实现回馈制动,从而便于四象限运行,适用于需要制动和经常正、反转的机械。与此相反,采用电压源型变频器的调速系统要实现回调制动和四象限运行却比较困难,因为其中间直流环节有大电容钳制着电压,使之不能迅速反向,而电流也不能反向,所以在原装置上无法实现回馈制动。必须制动时,只好采用在直流环节中并联电阻的能耗制动,或与可控整流器反并联设置另一组反向整流器,工作在有源逆变状态,以通过反向的制动电流,而维持电压极性不变,实现回馈制动。这样做,设备就复杂多了。
(3) 调速时的动态响应
由于交—直—交电流源型变压变频装置的直流电压可以迅速改变,所以由它供电的调速系统动态响应比较快,而电压源型变压变频调速系统的动态响应就慢得多。
(4) 适用范围
由于滤波电容上的电压不能发生突变,所以电压源型变频器的电压控制响应慢,适用于作为多台电机同步运行时的供电电源但不要求快速加减速的场合。
电流源型变频器则相反,由于滤波电感上的电流不能发生突变,所以电流源型变频器对负载变化的反应迟缓,不适用于多电机传动,而更适合于一台变频器给一台电机供电的单电机传动,但可以满足快速起动、制动和可逆运行的要求。
P33操作练习题:
操作练习题1:
L N 1、按原理图1接线。
2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。 1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置;
2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测;
3)SEt-HSP=45——设置最高速为45Hz;
4)SEt-LSP=15——设置最低速为15Hz;
5)SEt-ACC=5——设置升速时间为5s; 6)SEt-dEC=5——设置降速时间为5s。
其它没有要求,使用变频器的默认设置。 图1 接线图 3、按一下变频器面板上的“RUN”键,电机正转,变频器显示运行频率。
调节变频器面板上的电位器,变频器的输出频率相应变化,变化范围为15~45Hz。按一下变频器面板上的“STOP”键,电机停转。
操作练习题2:
1、按原理图接线,且SA1和SA2都处于断开位置(弹起状态)。
2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。 1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=2C——设置控制方式; 4)CtL-Fr1=AI1——设置给定方式;
5)SEt-LSP=10——设置最低速为10Hz; 6)SEt-ACC=5——设置升速时间为5s。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
图1 接线图
3、按下按钮SA1,电机正转,变频器显示运行频率。调节电位器RP,变频器的输出频率相应变化,变化范围为10~50Hz,弹起按钮SA1,电机停转;按下按钮SA2,电机反转,变频器用负值显示运行频率。调节电位器RP,变频器的输出频率相应变化,变化范围为-10~-50Hz,弹起按钮SA2,电机停转。
操作练习题3:
L N
1、按原理图1接线,且SA1处于闭合位置(按下状态),
SA2和SA3处于断开位置(弹起状态)。 2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。 1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置;
2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=3C——设置控制方式;
4)CtL-Fr1=AI2——设置给定方式; 5)FUn-SA1-SA2=nO——撤销求和功能的默认设置。
其它没有要求,使用变频器的默认设置。
3、按下按钮SA2,电机正转,变频器显示运行频率。调节电压源的输出电压,变频器的输出频率相应变化,变化范围为图1 接线图
0~50Hz。变频器运行后,无论SA2处于什么位置,变频器都将
继续运行。弹起按钮SA1,电机停转;电机停转后,要使SA1处于闭合位置(按下状态),SA2和SA3处于断开位置,为下次运行做准备。按下按钮SA3,电机反转,变频器用负值显示运行频率。调节电压源的输出电压,变频器的输出频率相应变化,变频器运行后,无论SA3处于什么位置,变频器都将继续运行。弹起按钮SA1,电机停转。
操作练习题4:
1、按原理图1接线,且SA1和SA2处于断开位置(弹起状态)。
2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。 1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=2C——设置控制方式; 4)CtL-Fr1=AI3——设置给定方式。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
3、按下按钮SA1,电机正转,变频器显示运行频率。调节电流源的输出电流,变频器的输出频率相应变化,变化范围为0~50Hz。弹起按钮SA1,电机停转;按下按钮SA2,电机反转,变频器用负值显示运行频率。调节电流源的输出电流,变频器的输出频率相应变化。弹起按钮SA2,电机停转。
图1 接线图
操作练习题5:
1、按原理图接线,且SA用自锁按钮,SB1和SB2用不自锁按钮。 2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。 1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=2C——设置控制方式;
4)FUn-PSS—PS2=nO——撤销2段速度控制的默认设置; 5)FUn-PSS—PS4=nO——撤销4段速度控制的默认设置;
6)CtL-LAC=L2或L3功能访问等级; 7)CtL-Fr2=UPdt——设置给定方式; 8)CtL-rFC=Fr2——选择给定通道; 9)FUn-UPd-USP=LI3——设置升速端子; 10)FUn-UPd-dSP=LI4——设置降速端子; 11)SEt-ACC=10——设置升速时间为10s; 12)SEt-dEC=10——设置降速时间为10s;
13)SEt-HSP=40——设置最高速为40Hz; 14)SEt-LSP=10——设置最低速为10Hz。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
3、按下按钮SA,电机正转运行,并以设定的加速斜坡时间升速到最低速为10Hz,变频器显示运行频率。按下升速按钮SB1,电机以设定图1 接线图 的加速斜坡时间升速,松开升速按钮SB1停止升速,如果一直按住SB1,
升速到最高速40Hz停止升速;按下降速按钮SB2,电机以设定的降速斜坡时间降速,松开降速按钮SB2停止降速,如果一直按住SB2,降速到最低速10Hz停止降速;弹起按钮SA,电机停转。
P35操作练习题:
操作练习题1:
1、按原理图1接线,SA处于断开(弹起)位置。 2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。 1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=2C——设置控制方式; 4)CtL-Fr1=AI1——设置给定方式; 5)FUn-SA1-SA2=AI2——设置求和输入2; 6)FUn-SA1-SA3=AI3——设置求和输入3;
7)SEt-ACC=5——设置升速时间为5s; 8)SEt-LSP=10——设置最低速为10Hz。 图1 接线图
其它没有要求,使用变频器的默认设置。
3、打开信号源开关、模拟电压输出开关和模拟电流输出开关,将输出的模拟电压和模拟电流调整到最小值或较小值。按下按钮SA,电机正转运行,变频器显示运行频率。旋动电位器RP,变频器的输出频率发生变化;改变电压源US的大小,也能改变变频器的频率,且电压越高,变频器的输出频率越高;改变电流源IS的大小,也能改变变频器的频率,且电流越大,变频器的输出频率越高。按下按钮SA,电机停转。
改变US的极性,重新进行上述操作,则电压US越高,变频器的输出频率越低。
操作练习题2:
1、按原理图1接线,SA1处于闭合(压下)位置,SA2处于断开(弹起)位置。 2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。 1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测;
4)CtL-Fr1=AI1——设置给定方式;
5)FUn-SA1-SA2=AI3——设置求和输入2。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
3、打开信号源开关模拟电流输出开关,将输出的模拟电流调整到最小值或较小值。按下按钮SA2,电机正转运行,变频器显示运行频率。旋动电位器RP,变频器的输出频率发生变化;改变电流源IS的大小,也能改变变频器的频率,且电流越大,变频器的输出频率越高。弹起按钮SA1,电机停转。
P38操作练习题:
操作练习题1:
图1 接线图
1按原理图1接线。 2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。
1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置;
2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测;
3)I-O-tCC=2C——设置控制方式; 4)CtL-Fr1=AI1——设置给定方式; 5)FUn-PSS-SP2=20——设置第2段速度为20Hz; 6)FUn-PSS-SP3=30——设置第3段速度为30Hz;
7)FUn-PSS-SP4=40——设置第4段速度为40Hz。
其它没有要求,使用变频器的默认设置。
3、按下按钮SA1,电机以SP1速度正转运行,调节电位
器RP,电机的转速相应改变,变化的频率为0~50Hz(高速
和低速为默认值);按表1按下SA3和SA4的不同组合,电动
图1 接线图 机就以预先设置的速度旋转。弹起按钮SA1,电机停转。
弹起SA3和SA4,按下按钮SA2,电机以SP1速度反转运行,调节电位器RP,电机的转速相应改变,变化的频率为0~50Hz;按表1按下SA3和SA4的不同组合,电动机就以预先设置的速度反向旋转。弹起按钮SA1,电机停转。
表1 端子组合
操作练习题2:
1、按原理图1接线。
2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。 1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=3C——设置控制方式;
5)FUn-JOG-JOG=nO——撤销寸动功能的默认设置; 6)I-O-rrS=nO——撤销反转功能的默认设置;
7)FUn-PSS-PS2=LI3——给2段速度控制分配端子; 8)FUn-PSS-PS4=LI4——给4段速度控制分配端子; 9)FUn-PSS-PS8=LI5——给8段速度控制分配端子; 10)FUn-PSS-PS16=LI6——给16段速度控制分配端子; 11)FUn-PSS-SP2=10——设置第2段速度为10Hz; 12)FUn-PSS-SP3=15——设置第3段速度为15Hz; 13)FUn-PSS-SP4=20——设置第4段速度为20Hz; 14)FUn-PSS-SP5=25——设置第5段速度为25Hz; 15)FUn-PSS-SP6=30——设置第6段速度为30Hz; 16)FUn-PSS-SP7=35——设置第7段速度为35Hz; 17)FUn-PSS-SP8=40——设置第8段速度为40Hz; 18)FUn-PSS-SP9=45——设置第9段速度为45Hz;。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
表1 端子组合
图1 接线图
3、按下按钮SA1,为变频器运行做准备;按下按钮SA2,电机以SP1速度正转运行,调节电位器RP,电机的转速相应改变,变化的频率为0~50Hz;按表1按下SA3~SA6的不同组合,电动机就以预先设置的速度旋转。弹起按钮SA1,电机停转。
P41操作练习题:
1、按图1接线。
2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。 1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=3C——设置控制方式; 4)CtL-Fr1=AI1——设置给定方式;
5)FUn-SA1-SA2=nO——撤销求和默认设置;
6)FUn-
PSS-PS2=nO——撤销2段速度控制默认设置; 7)FUn-PSS-PS4=nO——撤销4段速度控制默认设置; 8)FUn-PI-PIF=AI2——分配反馈信号输入端子。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
U图1 接线图
3、将US调整到较小数值,调整电位器RP,使加在AI1端子上的电压大于US。
按下按钮SA1,为变频器运行做准备,按下按钮SA2,变频器正转运行,并以默认的升速时间升速到50Hz(默认高速),变频器显示运行频率。增加US,当增加到某一数值(大于加在AI1端子上的电压)后,变频器的频率开始下降,并降速到0Hz(默认低速)。再旋动电位器RP,使加在AI1端子上的电压大于US,变频器的输出频率又会升速到50Hz。再增加US,当增加到某一数值(大于加在AI1端子上的电压)后,变频器的频率又开始下降,并将再降到0Hz。若频率下降到某一数值附近时,缓慢减小US,频率开始增加时,缓慢增加US,反复仔细调节,就可以找到一个位置,使变频器的输出频率暂时不变,此时加在AI1端子上的给定电压与模拟的反馈电压US相同。
加在AI1端子上的电压不变时,仔细调节US,就可以使变频器的输出频率暂时稳定在任何数值上。
US不变时,仔细调节加在AI1端子上的电压,也可以使变频器的输出频率暂时稳定在任何数值上。
应当注意,本实验只是对变频器PI功能的模拟实验,并非真实用法。实际加在AI2上的电压是系统的反馈电压,不能人为调整。虽然给定电压不变,但反馈电压随时变化,变频器的输出频率也是动态平衡。
P49、50操作练习题:
操作练习题1:
1、按图1接线。
2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。
1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置;
2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=3C——设置控制方式; 4)CtL-Fr1=AI2——设置给定方式;
5)FUn-SA1-SA2=nO——撤销求和默认设置; 6)FUn-JOG-JOG=LI4——分配寸动端子(默认,
可以不设置);
7)SEt-JGF=8(或FUn-JOG-JGF=8)——设置寸动频率为8Hz;
8)I-O-r1=FtA ——设置R1功能; 9)I-O-r2=FLA——设置R2功能;
10)SEt-Ftd=20——设置频率阈值为20Hz;
11)I-O-AOIt=10U——设置模拟/逻辑电压输出; 12)I-O-dO=OFr——设置模拟电压对应电机频率。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
3、打开信号源开关和DC24V电源开关,按钮SA2~
图1 接线图
SA4处于弹起位置(断开状态),按下按钮SA1,为变频
器运行做准备。按下按钮SA2,变频器正转运行,电机正转,变频器显示运行频率,输出频率越高,的直流电压表的指示越大。
调节电位器RP,变频器的输出频率相应变化,变化范围为0~50Hz(默认值),直流电压表指示0~10V,当频率超过20Hz以上时,信号灯HL1亮,当频率达到50Hz时,信号灯HL2亮。弹起SA1,停止运行。
用SA3进行反转操作,重复以上步骤。
按钮SA2和SA3处于弹起位置(断开状态),按下按钮SA1,为变频器运行做准备,按下按钮SA4,为变频器寸动运行做准备。按下按钮SA2,变频器正转运行,电机正转,频率固定为8Hz,调节升速电位器RP不起作用。弹起SA2,停止运行。
按下按钮SA3,变频器反转运行,电机反转,频率固定为8Hz,调节升速电位器RP不起作用。弹起SA3,停止运行。
操作练习题2:
1、按图1接线。 L N 2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。
1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置;
2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测;
3)CtL-PSt=nO——设置STOP键不停车;
4)CtL-LAC=L2——设置访问功能等级;
5)I-O-tCC=2C——设置控制方式;
6)CtL-Fr1=AI1——设置给定方式;
7)FUn-PSS-PS2=nO——撤销PS2默认设置; 8)FUn-PSS-PS4=nO——撤销PS4默认设置;
9)FUn-LSt-LAF=LI3——分配正向限位端子;
10)FUn-LSt-LAr=LI4——分配反向限位端子;
11)FUn-LSt-LAS=rMP——设置限位开关停车模式;
12)FUn-StC-Stt=nSt——设置正常停车模式; 13)FUn-StC-FSt=LI5——分配快速停车端子;
图1 接线图 14)FLt-rSF=LI6——设置故障复位端子。
其它没有要求,使用变频器的默认设置。
3、压下SA3和SA5,为正向运行做准备,SA4是反向限位按钮,对正转不起作用,断开与闭合均可,其他按钮处在断开位置。
按下按钮SA1,变频器正转运行,电机正转,并以默认的加速斜坡时间升速,变频器显示运行频率。调节信号源的输出电压,变频器的输出频率相应变化,变化范围为0~50Hz。按一下变频器面板上的STOP键,变频器没有反应。若弹起按钮SA1,变频器以自由停车模式停车;若弹起按钮SA3(相当于正向限位),变频器以斜坡停车模式停车;若弹起按钮SA5,变频器以快速停车模式停车。
按下SA4和SA5,为反向运行做准备,SA3是正向限位按钮,对反转不起作用,断开与闭合均可,其他按钮处在断开位置。按下按钮SA2,变频器反转运行,重复上述过程。
由于没有出现故障,复位按钮SA6不起作用。可以设置FLt-OPL=yES——电机缺相检测,起动后自动停止,并指示OPL故障,相当于电动机缺相。此时重新设置FLt-OPL=nO——电机缺相不检测,并用故障复位按钮SA6复位。
操作练习题3:
1、按图1接线。
2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。 1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=2C——设置控制方式; 4)CtL-Fr1=AI1——设置给定方式;
5)SEt-HSP=45——设置高速为45Hz; 6)SEt-LSP=5——设置低速为5Hz;
7)SEt-Ftd=5——设置频率阈值为5Hz; 8)FLt-EtF=LI5——设置外部故障停车端子; 9)FLt-EPL=FSt——设置出现外部故障时的停车模式;
10)FLt-rSF=LI6——设置故障复位端子; 11)I-O-r1=FtA ——设置R1功能; 12)I-O-r2=FLA——设置R2功能。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
3、打开信号源开关和AC24V电源开关,按钮SA1~SA3都处于弹起位置(断开状态),按下按钮SA1,变频器正转运行,电机正转,变频器显示运行频率。调节电位器RP,变频器的输出频率相应变化,变化范围为5~45Hz。当频率超过5Hz以上时,信号灯HL1亮,当频率达到45Hz时,信号灯HL2亮。弹起SA1,停止运行。
在正常运行时,压下SA2(相当于出现了外部故障),变频器快速停车,变频器显示“EPF”故障代码。此时不能重新起动。弹起SA2(相当于外部故障修复),仍不能重新起动。按下SA3并立即弹起(最好接不自锁按钮,按一下即可)进行故障复位,变频器显示“rdy”,就可以重新起动。
图1 接线图
操作练习题4:
1、按图1接线。 2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。
1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置;
2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测;
3)I-O-tCC=3C——设置控制方式; 4)CtL-Fr1=AIP——设置给定方式;(默认,可以不设置)
5)SEt-ACC=10——设置升速时间为10s; 6)SEt-dEC=10——设置降速时间为10s; 7)SEt-HSP=40——设置高速为40Hz; 7)SEt-ItH=0.5——设置电动机增大电流为变频器额定电流的
0.5倍;
8)FLt-OLL=yES——设置电动机过载时的停车模式; 9)FUn-LSt-LAF=LI5——分配正向限位开关端子;
10)FUn-StC-FSt=LI6——分配快速停车端子;
图1 接线图
11)SEt-JPF=30——设置跳转频率为30Hz; 12)SEt-SFr=3——设置开关频率为3kHz。 13)drC-UFt=P——设置负载类型。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
3、SA1、SA3、SA4都置于压下位置(闭合状态),为变频器运行做准备。
按下按钮SA2,变频器正转运行,电机正转,变频器显示运行频率。调节变频器面板上的电位
器,变频器的输出频率相应变化,变化范围为0~40Hz,但无论如何调节,都不会出现29~31Hz的频率。弹起SA1,停止运行。
在正常运行时,若弹起按钮SA3(相当于越位),变频器以限位开关默认的停车模式停车;若弹起按钮SA4,变频器以快速停车模式停车。
由于无法使电动机过载,电动机过载功能只练习参数设置,不能停车。
由于电动机太小,设置开关频率时,电动机的噪声影响不大;设置负载类型也看不出什么影响。
P51习题:
习题1:
菜单后面带“-”,参数不带“-”。如“CtL-”是菜单,而“ACC”是参数。
习题2:
Altivar31变频器的一级菜单有8个,分别是设置菜单SEt-、电机控制菜单drC-、 I-O菜单I-O-、控制菜单CtL-、应用功能菜单FUn—、故障菜单FLt-、通信菜单COM-、显示菜单SUP-。
习题3:
Altivar31变频器的控制方式: 1、本机控制
本机控制是通过变频器操作面板上的RUN和STOP键控制变频器的运行与停止,不需要接线。设置菜单:I-O-tCC=LOC。
2、外部端子控制 (1)2线控制
2线控制的接线图如图1所示。设置菜单:I-O-tCC=2C,I-O-rrS分配反转端子,默认反转端子为LI2。
(2)3线控制
3线控制的接线图如图2所示。设置菜单:I-O-tCC=3C,I-O-rrS分配反转端子,默认反转端子为LI3。
图1 2线控制接线图 图2 3线控制接线图
在本机控制模式,可以通过CtL-rOt参数改变电机的旋转方向,CtL-rOt=dFr正向旋转(默认),CtL-rOt=drS反向旋转。但这个参数一般不用。原因是本机控制只能单向旋转,而单向旋转若旋转方向与工艺要求不符的话,只需调整电动机的任意两根接线就行了。
习题4:
变频器的给定方式常有以下几种:
1、本机给定
本机给定就是通过变频器的操作面板升降速。设置菜单CtL-Fr1=AIP(默认)。 不需要接线。
2、模拟输入端子给定
Altivar31变频器有3个模拟输入端子,分别是AI1、AI2、AI3,公共端为COM。 (1)AI1端子给定
AI1端子给定就是通过变频器的控制端子AI1给定,给定信号为0~10V电压信号,0V对应低速(SEt-LSP参数),10V对应高速(SEt-HSP参数),设置菜单:CtL-Fr1=AI1。由于信号源不同,接线方式也有差异,详见图1~图4。
图1 0~10V可调电压源 图2 使用变频器电源 图3 使用外置10V电源 图4 外置大于10V电源
(2)AI2端子给定
通过变频器控制端子AI2给定,给定信号为0~±10V电压信号,设置菜单:CtL-Fr1
=AI2。 AI2端子给定可以加单电源,也可以加双电源。加单电源时接线与图1~图4相同,只将AI1改为AI2即可。加双电源时接线如图5和图6所示。
UU
图5 电源电压合适时接线图 图6 电源电源较大时接线图
(3)AI3端子给定
通过变频器控制端子AI3给定,给定信号为X~YmA电流信号,设置菜单:CtL-Fr1=AI3
。 X对应下限频率(低速),通过I-O-CrL3参数设置,设置范围为0~20mA,通常设置为4mA。 Y对应上限频率(高速),通过I-O-CrH3参数设置,设置范围为4~20mA,通常设置为20mA。 如果Y小于X,则电流越大,频率越低。 3、逻辑输入端子给定
逻辑输入端子给定也就是通过按钮升降速。它是Altivar31变频器的高级功能,接线如图
7所示。 设置菜单:
CtL-LAC=L2或L3——设置功能访问等级;
CtL-Fr2=UPdt——设置给定方式; CtL-rFC=Fr2——选择给定通道;
FUn-UPd-USP=LIX1——设置升速逻辑输入端子位置;
FUn-UPd-dSP=LIX2——设置降速逻辑输入端子位置。
4、其它给定
图7 通过按钮升降速接线图
(1) 通过键盘上的▲和▼键给定——没有找到该功能; (2) 通信给定;
(3) 通过远程终端给定。
习题5:
这是因为求和输入的默认输入端子为AI2,当设置为AI2端子输入时,实际进行的是加在AI2端子的给定信号与自身求和,所有5V就对应最高频率。
只要撤销求和输入的默认设置,即设置FUn-SA1-SA2=nO,就可以保证给定电压为+10V时达到变频器的上限频率。
习题6:
这是因为Altivar31变频器的PI调节功能与求和功能、多段速度控制功能和限位开关功能不兼容。而求和功能、多段速度控制功能都有默认设置。所以必须撤销求和功能的默认设置,即设置FUn-SA1-SA2=nO;如果采用本机控制或2线控制方式,还需要设置FUn-PSS-PS2=nO,FUn-PSS-PS4=nO。
习题7:
这是因为Altivar31变频器的PI调节功能与求和功能、多段速度控制功能和限位开关功能不兼容。
此题与上题重复了。
习题8:
变频器模拟电压或者模拟电流输出可以与电机电流、电机频率、电机转矩、变频器的额定功率对应。
I-O-AOIt参数设置模拟电压或者模拟电流输出,I-O-AOIt=0A或4A时,模拟电流输出;I-O-AOIt=10U时,模拟电压输出。
I-O-dO参数决定与哪个参数对应:
I-O-dO=OCr:电机电流,20mA或10V对应两倍变频器额定电流。 I-O-dO=OFr:电机频率,20mA或10V对应最大频率drC-tFr。 I-O-dO=Otr:电机转矩,20mA或10V对应两倍变频器额定转矩。
I-O-dO=OPr:变频器的额定功率:20mA或10V对应两倍变频器额定功率。
习题9:
变频器逻辑电压或者逻辑电流输出可以与变频器故障、变频器运行、达到频率阈值、达到高速(SEt-HSP参数)、达到电流阈值(SEt-Ctd参数)达到频率给定值、达到电机热态阈值(SEt-ttd参数)制动顺序、4~20mA信号损失对应。
I-O-AOIt参数设置逻辑电压或者逻辑电流输出,I-O-AOIt=0A或4A时,逻辑电流输出;I-O-AOIt=10U时,逻辑电压输出。
I-O-dO参数决定与哪个参数对应: I-O-dO=FLt:变频器故障。 I-O-dO=rUn:变频器运行。
I-O-dO=FtA:达到频率阈值SEt-Ftd。 I-O-dO=FLA:达到高速SEt-HSP。 I-O-dO=CtA:达到电流阈值SEt-Ctd。
I-O-dO=SrA:达到频率给定值。
I-O-dO=tSA:达到电机热态阈值SEt-ttd。
I-O-dO=bLC:制动顺序(用于信息,此分配使FUn-bLC-bLC激活或变为无效)。 I-O-dO=APL:4~20mA信号损失,如果FLt-LFL设置为nO。
习题10:
变频器的内部继电器可以在变频器故障、变频器运行、达到频率阈值、达到高速、达到电流阈值、达到频率给定值、达到电机热态阈值、4~20mA信号损失时动作,具体由I-O-r1和I-O-r2参数设置。
变频器的内部继电器常用作显示和保护,也可以与其他元件配合组成变频器的自动控制电路。
习题11:
这是因为在2线控制时,变频器默认FUn-PSS-PS2=LI3,即把LI3已经分配给了2段速度控制。若再设置FUn-JOG-JOG=LI3,就给LI3端子分配了2段速度控制和寸动两个功能。按下接在LI3上的按钮,起动变频器后,可能出现变频器的运行频率不是所设置的寸动频率,而是变频器默认的第2段速度。
要设置FUn-JOG-JOG=LI3,应先设置FUn-PSS-PS2=nO。
习题12:
这是因为在3线控制时,变频器默认FUn-JOG-JOG=LI4,变频器起动后进行的是寸动操作,寸动频率是默认的10Hz。
习题13:
Altivar31变频器在2线控制或3线控制时,若希望通过变频器面板上的“STOP”键停车应设置CtL-PSt=yES,若不允许通过变频器面板上的“STOP”键停车应设置CtL-PSt=nO。
习题14:
开关频率是SPWM波的调制频率,当电机噪声较大时,可调整开关频率以减少电机噪音。
习题15:
济南星科的电气智能化实验平台所选电机太小,负载太轻,变频器检测不到负载电流,认为没接电机,报电机缺相停车,无法进行实验,所以必须设置电机缺相不检测,即设置FLt-OPL=nO。实际使用时应设置电机缺相检测,即设置FLt-OPL=yES。
习题16:
停车模式分为正常停车模式和通过逻辑输入停车两大类。
正常停车模式有斜坡停车、快速停车、自由停车、直流注入停车。通过逻辑输入停车有快速停车、自由停车、直流注入停车。
习题17:
设置跳转频率是为防止设备出现共振现象,保护设备安全。
习题18:
用SEt-ItH参数设置电动机增大电流,用FLt-OLL设置电动机过载时的停车模式。
P57操作练习题:
略
接线时注意接线规则:
1、同一端子最多接两根线,两根线不允许缠再一起,而是螺丝两侧各一根,使用接线鼻子时可以压在一个接线鼻子上。
2、同一线号的线一定一次接完,起点压一根线,终点压一根线,中间全部压两根线。
3、按元件的实际排列,相近的先接,不要按原理图的排列顺序接,这样可以节省导线,维修也方便。
P60操作练习题:
操作练习题1:
用低压电器控制的原理图如图1所示。用PLC直接控制的接线图如图2所示。参考梯形图见操作练习题梯形图文件夹。
变频器的参数设置:
1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=2C——设置控制方式; 4)CtL-Fr1=AI1——设置给定方式。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
(b) 控制线路
(a) 变频器主电路
图1 用低压电器控制的变频器正反转循环控制线路
起动 停车
RP
图2 用PLC直接控制变频器的正反转循环运行
操作练习题2:
用PLC直接控制的接线图与上题图2相同。参考梯形图见操作练习题梯形图文件夹。 变频器的参数设置:
1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=2C——设置控制方式; 4)CtL-Fr1=AI1——设置给定方式。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
P63操作练习题:
操作练习题1:
略
操作练习题2:
除了可以用书中梯形图实验外,各功能的另一参考梯形图见操作练习题梯形图文件夹中的P63操作练习题梯形图2-1、P63操作练习题梯形图2-2、P63操作练习题梯形图2-3,其功能分别与书图3-23、图3-24、图3-25功能相同。
P69操作练习题:
操作练习题1:
控制线路如图1所示。变频器的参数设置: 1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=2C——设置控制方式;
4)FUn-PSS-SP2=30——设置第2段速度为30Hz; 5)FUn-PSS-SP3=40——设置第3段速度为40Hz。
其它没有要求,使用变频器的默认设置。
(a) 变频器电路
(b) 控制电路
图1 习题1控制线路
操作练习题2:
接线图如图1所示。参考梯形图见操作练习题梯形图文件夹。 变频器的参数设置:
1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=2C——设置控制方式;
4)FUn-PSS-PS2=LI3——给2段速度控制分配端子(默认,可以不设置); 5)FUn-PSS-PS4=LI4——给4段速度控制分配端子(默认,可以不设置); 6)FUn-PSS-PS8=LI5——给8段速度控制分配端子;
停车 起动
图1 习题2接线图
7)FUn-PSS-SP2=10——设置第2个预置速度为10Hz; 8)FUn-PSS-SP3=20——设置第3个预置速度为20Hz; 9)FUn-PSS-SP4=30——设置第4个预置速度为30Hz; 10)FUn-PSS-SP5=40——设置第5个预置速度为40Hz; 11)FUn-PSS-SP6=50——设置第6个预置速度为50Hz。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
P78操作练习题:
操作练习题1:
略
操作练习题2:
模拟实验接线图如图1所示。除了可以用书中梯形图实验外,还可以参考操作练习题梯形图文件夹中的程序实验,也可以用其他程序。
停车 1#变频器运转
起动 2#变频器运转
3#变频器运转
24V
图1 模拟实验接线图
操作练习题3:
略
P86操作练习题:
略
P107操作练习题:
控制线路实际原理图如图1所示。模拟实验接线图如图2所示。参考梯形图在操作练习题梯形图文件夹中。
PLC控制电路
水平运动变频器 垂直运动变频器
图1 实际控制线路图 起动
图2 模拟实验接线图
P108习题:
习题1:
不能通过改变通用变频器输入电压的相序改变电动机的正反转运行,但可以通过改变通用变频器输出电压的相序改变电动机的正反转。这是因为交-直-交变频器要先将输入电压变成直流电压,因此输入电压与相序无关。而输出电压是交流电压,直接接电动机,因此输出电压的相序可以改变
电动机的正反转。
可以说变频器的正转运行或者反转运行,但此题用“变频器正反转”不妥,改为“电动机正反转”。
习题2:
一般不用改变通用变频器输出电压的相序改变电动机的正反转,而是通过通用变频器的控制端子改变变频器的正反转运行。
习题3:
变频器的限位开关功能用于停车,不能用于自动改变变频器的正反转运行。
习题4:
用PLC控制见书73页后半页。
用低压电器控制的控制线路如图1所示,其#
中1KA的常开触点控制1变频器的运行,2KA的#
常开触点控制2变频器的运行,3KA的常开触点
#
控制3变频器的运行。
图1要求时间继电器KT2的延时时间必须大
于KT1的延时时间,KT4的延时时间必须大于
KT3的延时时间。
也可以使用图2所示的控制电路,时间继电
图1 控制线路图
器就没有上述要求了。
图1和图2在正常工作时KT1和KT2都处于吸合状态,而图3所示的电路在正常工作时KT1和KT2都处于释放状态。
图2 控制线路图
图3 控制线路图
变频器的参数设置:
1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; PLC
SB 11 停车 3)I-O-tCC=2C——设置控制方式; I0 Q2 1 LI1 13 I1 输出10Hz 4)FUn-PSS-PS2=LI3——给2段速度Q3 LI3 变输出20Hz 控制分配端子(默认,可以不设置); I2 Q4 LI4
频
SB3 I3 输出30Hz 7 5)FUn-PSS-PS4=LI4——给4段速度Q5 LI5
器SB4 I4 输出40Hz 控制分配端子(默认,可以不设置);
输出50Hz 6)FUn-PSS-PS8=LI5——给8段速度9 +24 I5
23
控制分配端子; +24
24 7)FUn-PSS-SP2=10——设置第2个0V
预置速度为10Hz; COM0
8)FUn-PSS-SP3=20——设置第3个
图1 用PLC直接控制的控制线路 预置速度为20Hz;
9)FUn-PSS-SP4=25——设置第4个预置速度为30Hz;
10)FUn-PSS-SP5=30——设置第5个预置速度为40Hz; 11)FUn-PSS-SP6=35——设置第6个预置速度为50Hz。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
使用PLC直接控制接线图如图1所示。参考梯形图在操作练习题梯形图文件夹中。 使用控制的控制接线图如图2所示。
(a) 变频器电路 (b) 控制电路
图2 用低压电器控制的控制线路
接线图见书图3-37,梯形图见书图3-38,变频器的参数设置: 1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=2C——设置控制方式;
4)CtL-LAC=L2或L3——设置功能访问等级; 5)CtL-Fr2=UPdt——设置给定方式; 6)CtL-rFC=Fr2——选择给定通道;
7)FUn-UPd-USP=LI5——设置升速端子; 8)FUn-UPd-dSP=LI6——设置降速端子; 9)SEt-Ftd=35——设置频率阈值为35Hz; 10)I-O-r1=FtA——设置内部继电器功能; 11)SEt-LSP=15——设置最低速为15Hz。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
习题7:
在多电机同步调速系统中,只要保证加到各变频器的频率给定信号相同,变频器就能同步运行,这种说法不对,因为异步电动机的转速还与负载大小有关。
习题8:
小车只有向右和向左两个方向,由一个电机控制即可。程序分步及限位开关的位置如图1
3SQ
2SQ 所示。用PLC直接控制的接线图如图2所示。 1SQ
A C B 参考梯形图在操作练习题梯形图文件夹
中。共有两个梯形图,分别对应反转时不延时
和延时两种状态。可以在任意位置停车。若正
好停在B点,重起后执行M4程序步;若停在
其他位置(包括C点和A点),重起后执行M1
程序步。
图1 程序分步示意图
停车 起动 A点转步信号 B点转步信号 C点转步信号
图2 用PLC直接控制小车自动往返控制线路
P135习题:
习题1:
变频器的主要参数包括变频器的容量、输入电压、输出电压、输出频率、额定电流等。
该题没有确切的答案,对于有些特殊用途,有些参数如起动转矩、制定转矩等也可能成为选择变频器的主要参数。
习题2:
低速时的散热能力问题、额定频率运行时有温升提高问题、电动机运行时出现噪声增大问题。
习题3:
1、电源变压器
如果电网电压不是变颇器所需要的数量等级,使用电源变压器将高压电源变换到通用变频器所需的电压等级。
即使电网电压是变颇器所需要的数量等级,为了减小变频器对电网的影响,也可以加变压器隔离。
选用原则:变压器的容量根据公式计算,通常常按经验取变频器容量的130%左右。若负载较重,可适当加大变频器的容量。
变压器的输入、输出电压根据需要选用。
三相变压器还有一个重要参数是输入电压和输出电压的相位差,但用于变频器电路的变压器对于该参数一般没有具体要求。但用于可控硅整流电路的变压器,对于输入电压和输出电压的相位差有严格的要求,这主要取决于触发电路。
2、避雷器
吸收由电源侵入的浪涌电压,可选专用避雷器或用三个压敏电阻代替避雷器。
选用原则:避雷器的开始放电电压必须大于被保护电路的最大工作电压,并考虑到可能的电压波动根据经验加上适当的余量来选取。
避雷器的负载电流必须大于被保护信号的最大电流。 3、断路器(空气开关)
用于变频器、电机与电源回路的通断,并且在出现过流或短路事故时能自动切断变额器与电源的联系,以防事故扩大。
选用原则:断路器的脱扣电流大于变频器的额定输入电流。 4、交流接触器
电源一旦断电后,自动将变频器与电源脱开,以免在外部端子控制状态下重新供电时变频器自行工作,以保护设备的安全及人身安全;在变频器内部保护功能起作用时,通过接触器使变频器与电源脱开;变频器和工频电网之间切换时,必须使用交流接触器。
选用原则:交流接触器主触点的额定电流大于变频器的额定输入电流,线圈的额定工作电压根据控制电路的要求选用。一般选220V或380V,若选其他电压,需要变压器。
5、热继电器
变频器都具有内部电子热敏保护功能,不需要热继电器保护电机,但遇到下列情况时,应使用热继电器:10Hz以下或60Hz以上连续运行;一台变频器驱动多台电动机;需要变频和工频之间的切换。
选用原则:热继电器热元件的额定电流应大于被保护电动机的额定电流,整定为被保护电动机的额定电流。
6、无线电噪声滤波器FI L
用于限制变频器因高次谐波对外界的干扰,变频器生产单位有专用配件选用,输入输出侧都可用,一般不需要用。
7、交流电抗器AL和直流电抗器DL
交流电抗器AL用于抑制变频器输入侧的谐波电流,改善功率因数。选用与否视电源变压器与变频器容量的匹配情况及电网电压允许的畸变程度而定。
直流电抗器DL用于改善变频器输出电流的波形,减低电动机的噪声。 在一般情况下不需要使用交流电抗器和直流电抗器 8、制动电阻R
用于吸收电动机再生制动的再生电能,可以缩短大惯量负载的自由停车时间;还可以在位能负载下放时,实现再生运行。
变频器内部配有制动电阻,但当内部制动电阻不能满足工艺要求时,可选用外部制动电阻。 制动电阻阻值及功率计算比较复杂,一般用户可以根据经验选取,也可以由试验来确定。
习题4:
可以安装交流电抗器、整流电抗器、零序电抗器、输入滤波器、输出滤波器等。现在的变频器设计时都考虑的比较全面,一般不需要选用,主要从安装接线考虑:
(1)弱电控制线距离主电路配线至少100mm以上,绝对不能与主回路放在同一行线槽内,以避免辐射干扰,相交时要成直角。
(2)控制回路的配线,特别是长距离的控制回路的配线,应该采用双纹线,双纹线的纹合间距应在15mm以下。
(3)为防止各路信号的相互干扰,信号线以分别纹合为宜。
(4)如果操作指令来自远方,需要的控制线路配线较长时,可采用中间继电器控制。
(5)接地线除了可防止触电外,对防止噪声干扰也很有效,所以务必可靠接地。接地必须使用专用接地端子,并且用粗短线接地,不能与其它接地端共用接地端子。详见图1。
变频器 其它机器 变频器 其它机器 变频器 其它机器 变频器 变频器
a) 专用接地(好) b) 共用接地(可) c) 共通接地(禁止) d) 共通接地(禁止)
图1 变频器的接地方式
(6)模拟信号的控制线必须使用屏蔽线,屏蔽线的屏蔽层一端接在变频器的公共端子上,另一端必须悬空。
习题5:
模拟信号(模拟输入端子AI1、AI2、AI3)的控制线必须使用屏蔽线,屏蔽线的屏蔽层一端接在变频器的公共端子上,另一端必须悬空。
习题6:
一般包括环境温度、相对湿度、海拔高度、振动、安装位置、工作制式等。
这些也是其他电气设备的环境条件,作为一个产品必须有技术条件,环境条件是技术条件之一,
但在通常条件下用户不必考虑,在条件恶劣(海拔高、温度高、湿度大、连续工作时间长等)时,应加大一些余量即可。
习题7:
可以使用,加大一挡容量即可,通常不需要计算。
习题8:
弱电控制线距与主电路配线不能放在同一行线槽内,以避免辐射干扰,相交时要成直角。
习题9:
习题10:
变频器日常检查的项目有:
(1)显示的常用技术参数是否正常。
(2)温度、湿度、灰尘污垢等周围环境是否符合要求。 (3)冷却风扇是否有异常振动和噪音等异常现象。 (4)变频器、电动机是否有异常振动和声音。
(5)变频器、电动机、变压器、电抗器是否过热、变色或有异味。 (6)滤波电容器是否有液体漏出、异味,安全阀是否突出和膨胀。
习题11:
定期检查项目祥见书127页表4-4。
这些都是理论性的,有经验的电工常根据自己的经验检查。变频器的内部维修比较困难,专用配件只能到变频器生产厂家买,价格昂贵,手续繁琐。到变频器生产厂家维修维修费太高。一般是换变频器。
P152习题:
习题1:
1、室温基本恒定,舒适性能得到改善
由于一般空调采用调节、停机、再调节、再停机的方式,室温差一般在2~4℃之间,而变频空调是根据室温自动调节运行频率,室温基本恒定。
2、节能
一般空调反复停机,而变频空调不停机。电动机起动电流大约是额定电流的7倍,这是变频空调节能的主要原因。但电动机的起动时间不长,究竟节能多少很难恒定。
变频空调的故障率明显高于一般空调,这也是目前多数家庭仍选用普通空调的原因。
习题2:
1、提高供水的质量;2、节约能源;3、起动平稳;4、可以消除起动和停机时的水锤效应。
习题3:
每台变频器控制一台电动机控制线路简单,控制精度高,但价格贵。一台变频器控制多台电动机切换线路比较复杂,控制精度低,但价格便宜。
习题4:
在工业锅炉中,变频调速调节进煤量、送风量和引风量。
习题5:
变频调速在印染行业中应用有以下特点:
1、运行环境差 潮湿度大,环境温度高,“织物尘”多,酸碱气体多。 2、工作制式是长期连续工作制 即要求“常年不停机”。
3、起动平稳且各电机的起动时间应一致 需要对各变频器的加速时间、起动频率、转矩提升等进行合理的设置。
4、快速制动 要合理设置变频器的制动时间,必要时外接制动电阻,使各电机同时快速停车。
习题6:
在多电动机同步调速系统中,只要给各变频器统一的给定信号,各电动机的转速就相同,就能同步运行,不需要反馈元件。这种说法不对。这是因为负载不同、工艺不同,电动机的转速就不同,所以要有反馈元件。在恒转速调速系统中,常用的反馈元件是交流测速发电机或者直流测速发电机,在恒张力调速系统中,常用的反馈元件是位移传感器、超声波传感器、电阻器、旋转变压器等。
现在很多调速系统用步进电机驱动,根据工艺要求,通过程序可以精确设置各电机的转速,不需要反馈元件。
P182习题:
习题1:
电气原理图较复杂时,画出的图纸较大,或者有多张电气原理图。一个器件的不同触点和线圈画在图中不同区域,甚至画在多张图纸上,给原理图的分析增加了难度。加入识图坐标后,从坐标就很容易看出该器件用了几个触点,各触点在原理图的哪个位置,对分析原理图非常有利,也对设备维修和调试带来极大方便。
复杂图纸还可以在每个触点附近用坐标标出其线圈的位置。
习题2:
没有线号就没法画接线图和外部接线图,也很难接线、调试和维修,除非电气原理图太简单,只有几根线,一目了然。
习题3:
该题答案不惟一,用什么器件需要和用户协商,因为价格差异很大,甚至相差数倍。规格型号要齐全,便于采购和装配,器件的生产单位通常在合同中注明,通常不出现在材料明细表中。另外,按钮、信号灯的颜色可根据习惯选用,也没有确切的标准。
参考材料见下表:
材料明细表
习题4:
如果每个外引线号只留一个端子,并且线号从小到大依次排列,这种方式看起来直观,电控柜生产单位接线方便,成本低,但用户接线带来极大不便。
比较正规的用户单位往往自己找位置加装若干端子,有些小单位经常将需要接在一起的线(有时十几根)缠在一起,用胶布包扎后扔到地沟里,用一根线接到端子上。这样一是不安全,二是给维修带来极大不便。
按用户需求下端子,用户接线方便,各电缆线互不交叉,接线美观,维修查线非常方便,但电控柜生产单位增加点成本。
若没有安装调试实践经验,较难考虑用户如何接线。初学者能把需要的端子下全就已经不错了,不必过分要求端子的排列。
习题5:
图6-22是前视图,而6-23后视接线图,由于接线时需要掀开面板,所以元件的上下位置颠倒了。
有的操作台面板不能掀动,需要到柜后接线,这样元件的上下位置不变,但左右颠倒了。
习题6:
和电气原理图一样,外部接线图的坐标也是为了识图方便。外部接线图图形比较多,手工绘图时图纸幅面较大(通常用A0幅面或A0幅面加长),计算机绘图时,通常画在几张图纸上,识图很不方便,因此需要加坐标。
很简单的外部接线图,不必加坐标。甚至不需要外部接线图。
习题7:
一、实训目的
1、熟悉变频器的基本功能;
2、能分析变频同步调速控制系统的电气原理图; 3、掌握成套电气调速柜的设计方法; 4、学会电控柜组装的基本知识;
5、学会电气原理图、安装接线图、外部接线图的画法; 6、巩固低压电器的基本知识。 二、具体实训内容
(一)、实训设计题目: LMH101-180轧水烘干机变频调速电控柜的设计 (二)、技术要求:
1、主传动用交流电机,各电机的标牌名称及功率为:
1)轧车 5.5kW,主令机; 2)1#烘燥 2.2kW; 3)2#烘燥 2.2kW; 4)3#烘燥 2.2kW; 5)落布 1.1kW。
2、烘房用4个AC24V、60W安全电压照明。 3、车头有一个信号铃,作为开车联系用。
4、车尾有一个联系信号按钮、一个停车按钮和一个信号铃。 5、车头有电动吸边器。 6、用PLC控制。
7、直接使用变频器的求和功能同步。
8、反馈元件为线绕电位器,电位器的两端接±5V直流电源,电源自己设计。 (三)、设计内容及要求:
1、设计电气原理图,带识图坐标和材料明细表。 2、设计控制柜接线图。
3、设计操作台面板布置图、操作台面板接线图、内板接线图。 4、设计外部接线图,带坐标。
5、为了避免相互抄袭,要求起始线号为学生自己的学号,单号的学生用奇数,双号的学生用偶数;起始坐标为学生自己的学号乘以5。
6、设计PLC梯形图或指令表程序。
所有图纸必须用A3幅面,按标准画,要有边框和标题栏,图纸有编号。 三、设计报告的基本要求
实训报告按A3幅面分两栏写,直接装订,不折叠。
1、封面:设计题目、班级、专业、学号、姓名、指导教师、设计时间。
2、正页:一、设计目的;二、技术要求;三、设计内容及要求;四、设计结果(见图纸);五、总结体会,提出改进意见。
3、装订顺序:封面、正页、电气原理图(含材料明细表)、控制柜接线图、操作台接线图、外部接线图、梯形图。 四、设计参考
见图1~图6和表1材料明细表。其中材料明细表也可以作为电气原理图的一部分,按电气原理图编号。
参考梯形图见操作练习题梯形图文件夹。
变频器及其控制技术习题操作练习题解答
P25习题:
习题1
交-直-交变频器的主电路通常由整流电路、滤波电路和逆变电路三部分组成。 整流电路主要由二极管或可控硅(晶闸管)构成的桥式电路组成。 滤波电路由电容或电感组成。
逆变电路是交-直-交变频器的核心部分,主要由6个大功率三极管或者门极可关断可控硅(晶闸管)组成。
习题2
整流电路可以用普通晶闸管组成,但逆变电路不能用普通晶闸管组成,只能用门极可关断晶闸管组成。
习题3
120°导通型同时有2个功率器件导通,而180°导通型同时有3个功率器件导通。
习题4
在0°~60°范围内VT1、VT5、VT6导通,其等效电路如图1所示。由图可以求得
UU Z
A ZA
图1 0°~60°等效电路
UAB=Ud UBC=-Ud UCA=0
在60°~120°范围内VT1、VT2、VT6导通,其等效电路如图2所示。由图可以求得
UAB=Ud UBC=0 UCA=-Ud
ZA
UUZA
图2 60
°~120°等效电路
同理,可以求得其它各范围的相电压和线电压,根据这些电压可以画出电压的波形图如图3所示。
0° 60° 120° 180° 240° 300° 360°
图3 负载△型连接180°导通型负载电压波形图
习题5
交—直—交变频器的输出频率可以高于电源频率,也可以低于电源频率。交-交变频器的输出频率只能低于电源频率,最高输出频率一般为电网频率的~
131。 2
习题6
电压源型变频器和电流源型变频器的主要区别在于滤波元件不同,前者电容滤波,后者用电感滤波。
两类变频器在性能上的差异主要表现在: (1) 无功能量的缓冲
对于变压变频调速系统来说,变频器的负载是异步电机,属于感性负载,在中间直流环节与电机之间,除了有功功率的传送外,还存在无功功率的交换。逆变器中的电力电子开关器件无法储能,无功能量只能靠直流环节中作为滤波器的储能元件来缓冲,使它不致影响到交流电网。因此也可以说,两类变频器的主要区别在于用什么储能元件(电容器或电抗器)来缓冲无功能量。
(2) 回馈制动
如果把不可控整流器改为可控整流器,虽然电力电子器件具有单向导电性,电流不能反向,而
可控整流器的输出电压是可以迅速反向的,因此电流源型变压变频调速系统容易实现回馈制动,从而便于四象限运行,适用于需要制动和经常正、反转的机械。与此相反,采用电压源型变频器的调速系统要实现回调制动和四象限运行却比较困难,因为其中间直流环节有大电容钳制着电压,使之不能迅速反向,而电流也不能反向,所以在原装置上无法实现回馈制动。必须制动时,只好采用在直流环节中并联电阻的能耗制动,或与可控整流器反并联设置另一组反向整流器,工作在有源逆变状态,以通过反向的制动电流,而维持电压极性不变,实现回馈制动。这样做,设备就复杂多了。
(3) 调速时的动态响应
由于交—直—交电流源型变压变频装置的直流电压可以迅速改变,所以由它供电的调速系统动态响应比较快,而电压源型变压变频调速系统的动态响应就慢得多。
(4) 适用范围
由于滤波电容上的电压不能发生突变,所以电压源型变频器的电压控制响应慢,适用于作为多台电机同步运行时的供电电源但不要求快速加减速的场合。
电流源型变频器则相反,由于滤波电感上的电流不能发生突变,所以电流源型变频器对负载变化的反应迟缓,不适用于多电机传动,而更适合于一台变频器给一台电机供电的单电机传动,但可以满足快速起动、制动和可逆运行的要求。
P33操作练习题:
操作练习题1:
L N 1、按原理图1接线。
2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。 1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置;
2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测;
3)SEt-HSP=45——设置最高速为45Hz;
4)SEt-LSP=15——设置最低速为15Hz;
5)SEt-ACC=5——设置升速时间为5s; 6)SEt-dEC=5——设置降速时间为5s。
其它没有要求,使用变频器的默认设置。 图1 接线图 3、按一下变频器面板上的“RUN”键,电机正转,变频器显示运行频率。
调节变频器面板上的电位器,变频器的输出频率相应变化,变化范围为15~45Hz。按一下变频器面板上的“STOP”键,电机停转。
操作练习题2:
1、按原理图接线,且SA1和SA2都处于断开位置(弹起状态)。
2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。 1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=2C——设置控制方式; 4)CtL-Fr1=AI1——设置给定方式;
5)SEt-LSP=10——设置最低速为10Hz; 6)SEt-ACC=5——设置升速时间为5s。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
图1 接线图
3、按下按钮SA1,电机正转,变频器显示运行频率。调节电位器RP,变频器的输出频率相应变化,变化范围为10~50Hz,弹起按钮SA1,电机停转;按下按钮SA2,电机反转,变频器用负值显示运行频率。调节电位器RP,变频器的输出频率相应变化,变化范围为-10~-50Hz,弹起按钮SA2,电机停转。
操作练习题3:
L N
1、按原理图1接线,且SA1处于闭合位置(按下状态),
SA2和SA3处于断开位置(弹起状态)。 2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。 1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置;
2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=3C——设置控制方式;
4)CtL-Fr1=AI2——设置给定方式; 5)FUn-SA1-SA2=nO——撤销求和功能的默认设置。
其它没有要求,使用变频器的默认设置。
3、按下按钮SA2,电机正转,变频器显示运行频率。调节电压源的输出电压,变频器的输出频率相应变化,变化范围为图1 接线图
0~50Hz。变频器运行后,无论SA2处于什么位置,变频器都将
继续运行。弹起按钮SA1,电机停转;电机停转后,要使SA1处于闭合位置(按下状态),SA2和SA3处于断开位置,为下次运行做准备。按下按钮SA3,电机反转,变频器用负值显示运行频率。调节电压源的输出电压,变频器的输出频率相应变化,变频器运行后,无论SA3处于什么位置,变频器都将继续运行。弹起按钮SA1,电机停转。
操作练习题4:
1、按原理图1接线,且SA1和SA2处于断开位置(弹起状态)。
2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。 1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=2C——设置控制方式; 4)CtL-Fr1=AI3——设置给定方式。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
3、按下按钮SA1,电机正转,变频器显示运行频率。调节电流源的输出电流,变频器的输出频率相应变化,变化范围为0~50Hz。弹起按钮SA1,电机停转;按下按钮SA2,电机反转,变频器用负值显示运行频率。调节电流源的输出电流,变频器的输出频率相应变化。弹起按钮SA2,电机停转。
图1 接线图
操作练习题5:
1、按原理图接线,且SA用自锁按钮,SB1和SB2用不自锁按钮。 2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。 1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=2C——设置控制方式;
4)FUn-PSS—PS2=nO——撤销2段速度控制的默认设置; 5)FUn-PSS—PS4=nO——撤销4段速度控制的默认设置;
6)CtL-LAC=L2或L3功能访问等级; 7)CtL-Fr2=UPdt——设置给定方式; 8)CtL-rFC=Fr2——选择给定通道; 9)FUn-UPd-USP=LI3——设置升速端子; 10)FUn-UPd-dSP=LI4——设置降速端子; 11)SEt-ACC=10——设置升速时间为10s; 12)SEt-dEC=10——设置降速时间为10s;
13)SEt-HSP=40——设置最高速为40Hz; 14)SEt-LSP=10——设置最低速为10Hz。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
3、按下按钮SA,电机正转运行,并以设定的加速斜坡时间升速到最低速为10Hz,变频器显示运行频率。按下升速按钮SB1,电机以设定图1 接线图 的加速斜坡时间升速,松开升速按钮SB1停止升速,如果一直按住SB1,
升速到最高速40Hz停止升速;按下降速按钮SB2,电机以设定的降速斜坡时间降速,松开降速按钮SB2停止降速,如果一直按住SB2,降速到最低速10Hz停止降速;弹起按钮SA,电机停转。
P35操作练习题:
操作练习题1:
1、按原理图1接线,SA处于断开(弹起)位置。 2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。 1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=2C——设置控制方式; 4)CtL-Fr1=AI1——设置给定方式; 5)FUn-SA1-SA2=AI2——设置求和输入2; 6)FUn-SA1-SA3=AI3——设置求和输入3;
7)SEt-ACC=5——设置升速时间为5s; 8)SEt-LSP=10——设置最低速为10Hz。 图1 接线图
其它没有要求,使用变频器的默认设置。
3、打开信号源开关、模拟电压输出开关和模拟电流输出开关,将输出的模拟电压和模拟电流调整到最小值或较小值。按下按钮SA,电机正转运行,变频器显示运行频率。旋动电位器RP,变频器的输出频率发生变化;改变电压源US的大小,也能改变变频器的频率,且电压越高,变频器的输出频率越高;改变电流源IS的大小,也能改变变频器的频率,且电流越大,变频器的输出频率越高。按下按钮SA,电机停转。
改变US的极性,重新进行上述操作,则电压US越高,变频器的输出频率越低。
操作练习题2:
1、按原理图1接线,SA1处于闭合(压下)位置,SA2处于断开(弹起)位置。 2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。 1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测;
4)CtL-Fr1=AI1——设置给定方式;
5)FUn-SA1-SA2=AI3——设置求和输入2。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
3、打开信号源开关模拟电流输出开关,将输出的模拟电流调整到最小值或较小值。按下按钮SA2,电机正转运行,变频器显示运行频率。旋动电位器RP,变频器的输出频率发生变化;改变电流源IS的大小,也能改变变频器的频率,且电流越大,变频器的输出频率越高。弹起按钮SA1,电机停转。
P38操作练习题:
操作练习题1:
图1 接线图
1按原理图1接线。 2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。
1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置;
2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测;
3)I-O-tCC=2C——设置控制方式; 4)CtL-Fr1=AI1——设置给定方式; 5)FUn-PSS-SP2=20——设置第2段速度为20Hz; 6)FUn-PSS-SP3=30——设置第3段速度为30Hz;
7)FUn-PSS-SP4=40——设置第4段速度为40Hz。
其它没有要求,使用变频器的默认设置。
3、按下按钮SA1,电机以SP1速度正转运行,调节电位
器RP,电机的转速相应改变,变化的频率为0~50Hz(高速
和低速为默认值);按表1按下SA3和SA4的不同组合,电动
图1 接线图 机就以预先设置的速度旋转。弹起按钮SA1,电机停转。
弹起SA3和SA4,按下按钮SA2,电机以SP1速度反转运行,调节电位器RP,电机的转速相应改变,变化的频率为0~50Hz;按表1按下SA3和SA4的不同组合,电动机就以预先设置的速度反向旋转。弹起按钮SA1,电机停转。
表1 端子组合
操作练习题2:
1、按原理图1接线。
2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。 1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=3C——设置控制方式;
5)FUn-JOG-JOG=nO——撤销寸动功能的默认设置; 6)I-O-rrS=nO——撤销反转功能的默认设置;
7)FUn-PSS-PS2=LI3——给2段速度控制分配端子; 8)FUn-PSS-PS4=LI4——给4段速度控制分配端子; 9)FUn-PSS-PS8=LI5——给8段速度控制分配端子; 10)FUn-PSS-PS16=LI6——给16段速度控制分配端子; 11)FUn-PSS-SP2=10——设置第2段速度为10Hz; 12)FUn-PSS-SP3=15——设置第3段速度为15Hz; 13)FUn-PSS-SP4=20——设置第4段速度为20Hz; 14)FUn-PSS-SP5=25——设置第5段速度为25Hz; 15)FUn-PSS-SP6=30——设置第6段速度为30Hz; 16)FUn-PSS-SP7=35——设置第7段速度为35Hz; 17)FUn-PSS-SP8=40——设置第8段速度为40Hz; 18)FUn-PSS-SP9=45——设置第9段速度为45Hz;。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
表1 端子组合
图1 接线图
3、按下按钮SA1,为变频器运行做准备;按下按钮SA2,电机以SP1速度正转运行,调节电位器RP,电机的转速相应改变,变化的频率为0~50Hz;按表1按下SA3~SA6的不同组合,电动机就以预先设置的速度旋转。弹起按钮SA1,电机停转。
P41操作练习题:
1、按图1接线。
2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。 1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=3C——设置控制方式; 4)CtL-Fr1=AI1——设置给定方式;
5)FUn-SA1-SA2=nO——撤销求和默认设置;
6)FUn-
PSS-PS2=nO——撤销2段速度控制默认设置; 7)FUn-PSS-PS4=nO——撤销4段速度控制默认设置; 8)FUn-PI-PIF=AI2——分配反馈信号输入端子。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
U图1 接线图
3、将US调整到较小数值,调整电位器RP,使加在AI1端子上的电压大于US。
按下按钮SA1,为变频器运行做准备,按下按钮SA2,变频器正转运行,并以默认的升速时间升速到50Hz(默认高速),变频器显示运行频率。增加US,当增加到某一数值(大于加在AI1端子上的电压)后,变频器的频率开始下降,并降速到0Hz(默认低速)。再旋动电位器RP,使加在AI1端子上的电压大于US,变频器的输出频率又会升速到50Hz。再增加US,当增加到某一数值(大于加在AI1端子上的电压)后,变频器的频率又开始下降,并将再降到0Hz。若频率下降到某一数值附近时,缓慢减小US,频率开始增加时,缓慢增加US,反复仔细调节,就可以找到一个位置,使变频器的输出频率暂时不变,此时加在AI1端子上的给定电压与模拟的反馈电压US相同。
加在AI1端子上的电压不变时,仔细调节US,就可以使变频器的输出频率暂时稳定在任何数值上。
US不变时,仔细调节加在AI1端子上的电压,也可以使变频器的输出频率暂时稳定在任何数值上。
应当注意,本实验只是对变频器PI功能的模拟实验,并非真实用法。实际加在AI2上的电压是系统的反馈电压,不能人为调整。虽然给定电压不变,但反馈电压随时变化,变频器的输出频率也是动态平衡。
P49、50操作练习题:
操作练习题1:
1、按图1接线。
2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。
1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置;
2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=3C——设置控制方式; 4)CtL-Fr1=AI2——设置给定方式;
5)FUn-SA1-SA2=nO——撤销求和默认设置; 6)FUn-JOG-JOG=LI4——分配寸动端子(默认,
可以不设置);
7)SEt-JGF=8(或FUn-JOG-JGF=8)——设置寸动频率为8Hz;
8)I-O-r1=FtA ——设置R1功能; 9)I-O-r2=FLA——设置R2功能;
10)SEt-Ftd=20——设置频率阈值为20Hz;
11)I-O-AOIt=10U——设置模拟/逻辑电压输出; 12)I-O-dO=OFr——设置模拟电压对应电机频率。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
3、打开信号源开关和DC24V电源开关,按钮SA2~
图1 接线图
SA4处于弹起位置(断开状态),按下按钮SA1,为变频
器运行做准备。按下按钮SA2,变频器正转运行,电机正转,变频器显示运行频率,输出频率越高,的直流电压表的指示越大。
调节电位器RP,变频器的输出频率相应变化,变化范围为0~50Hz(默认值),直流电压表指示0~10V,当频率超过20Hz以上时,信号灯HL1亮,当频率达到50Hz时,信号灯HL2亮。弹起SA1,停止运行。
用SA3进行反转操作,重复以上步骤。
按钮SA2和SA3处于弹起位置(断开状态),按下按钮SA1,为变频器运行做准备,按下按钮SA4,为变频器寸动运行做准备。按下按钮SA2,变频器正转运行,电机正转,频率固定为8Hz,调节升速电位器RP不起作用。弹起SA2,停止运行。
按下按钮SA3,变频器反转运行,电机反转,频率固定为8Hz,调节升速电位器RP不起作用。弹起SA3,停止运行。
操作练习题2:
1、按图1接线。 L N 2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。
1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置;
2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测;
3)CtL-PSt=nO——设置STOP键不停车;
4)CtL-LAC=L2——设置访问功能等级;
5)I-O-tCC=2C——设置控制方式;
6)CtL-Fr1=AI1——设置给定方式;
7)FUn-PSS-PS2=nO——撤销PS2默认设置; 8)FUn-PSS-PS4=nO——撤销PS4默认设置;
9)FUn-LSt-LAF=LI3——分配正向限位端子;
10)FUn-LSt-LAr=LI4——分配反向限位端子;
11)FUn-LSt-LAS=rMP——设置限位开关停车模式;
12)FUn-StC-Stt=nSt——设置正常停车模式; 13)FUn-StC-FSt=LI5——分配快速停车端子;
图1 接线图 14)FLt-rSF=LI6——设置故障复位端子。
其它没有要求,使用变频器的默认设置。
3、压下SA3和SA5,为正向运行做准备,SA4是反向限位按钮,对正转不起作用,断开与闭合均可,其他按钮处在断开位置。
按下按钮SA1,变频器正转运行,电机正转,并以默认的加速斜坡时间升速,变频器显示运行频率。调节信号源的输出电压,变频器的输出频率相应变化,变化范围为0~50Hz。按一下变频器面板上的STOP键,变频器没有反应。若弹起按钮SA1,变频器以自由停车模式停车;若弹起按钮SA3(相当于正向限位),变频器以斜坡停车模式停车;若弹起按钮SA5,变频器以快速停车模式停车。
按下SA4和SA5,为反向运行做准备,SA3是正向限位按钮,对反转不起作用,断开与闭合均可,其他按钮处在断开位置。按下按钮SA2,变频器反转运行,重复上述过程。
由于没有出现故障,复位按钮SA6不起作用。可以设置FLt-OPL=yES——电机缺相检测,起动后自动停止,并指示OPL故障,相当于电动机缺相。此时重新设置FLt-OPL=nO——电机缺相不检测,并用故障复位按钮SA6复位。
操作练习题3:
1、按图1接线。
2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。 1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=2C——设置控制方式; 4)CtL-Fr1=AI1——设置给定方式;
5)SEt-HSP=45——设置高速为45Hz; 6)SEt-LSP=5——设置低速为5Hz;
7)SEt-Ftd=5——设置频率阈值为5Hz; 8)FLt-EtF=LI5——设置外部故障停车端子; 9)FLt-EPL=FSt——设置出现外部故障时的停车模式;
10)FLt-rSF=LI6——设置故障复位端子; 11)I-O-r1=FtA ——设置R1功能; 12)I-O-r2=FLA——设置R2功能。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
3、打开信号源开关和AC24V电源开关,按钮SA1~SA3都处于弹起位置(断开状态),按下按钮SA1,变频器正转运行,电机正转,变频器显示运行频率。调节电位器RP,变频器的输出频率相应变化,变化范围为5~45Hz。当频率超过5Hz以上时,信号灯HL1亮,当频率达到45Hz时,信号灯HL2亮。弹起SA1,停止运行。
在正常运行时,压下SA2(相当于出现了外部故障),变频器快速停车,变频器显示“EPF”故障代码。此时不能重新起动。弹起SA2(相当于外部故障修复),仍不能重新起动。按下SA3并立即弹起(最好接不自锁按钮,按一下即可)进行故障复位,变频器显示“rdy”,就可以重新起动。
图1 接线图
操作练习题4:
1、按图1接线。 2、打开电源开关QS,给变频器通电,完成参数设置。
1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置;
2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测;
3)I-O-tCC=3C——设置控制方式; 4)CtL-Fr1=AIP——设置给定方式;(默认,可以不设置)
5)SEt-ACC=10——设置升速时间为10s; 6)SEt-dEC=10——设置降速时间为10s; 7)SEt-HSP=40——设置高速为40Hz; 7)SEt-ItH=0.5——设置电动机增大电流为变频器额定电流的
0.5倍;
8)FLt-OLL=yES——设置电动机过载时的停车模式; 9)FUn-LSt-LAF=LI5——分配正向限位开关端子;
10)FUn-StC-FSt=LI6——分配快速停车端子;
图1 接线图
11)SEt-JPF=30——设置跳转频率为30Hz; 12)SEt-SFr=3——设置开关频率为3kHz。 13)drC-UFt=P——设置负载类型。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
3、SA1、SA3、SA4都置于压下位置(闭合状态),为变频器运行做准备。
按下按钮SA2,变频器正转运行,电机正转,变频器显示运行频率。调节变频器面板上的电位
器,变频器的输出频率相应变化,变化范围为0~40Hz,但无论如何调节,都不会出现29~31Hz的频率。弹起SA1,停止运行。
在正常运行时,若弹起按钮SA3(相当于越位),变频器以限位开关默认的停车模式停车;若弹起按钮SA4,变频器以快速停车模式停车。
由于无法使电动机过载,电动机过载功能只练习参数设置,不能停车。
由于电动机太小,设置开关频率时,电动机的噪声影响不大;设置负载类型也看不出什么影响。
P51习题:
习题1:
菜单后面带“-”,参数不带“-”。如“CtL-”是菜单,而“ACC”是参数。
习题2:
Altivar31变频器的一级菜单有8个,分别是设置菜单SEt-、电机控制菜单drC-、 I-O菜单I-O-、控制菜单CtL-、应用功能菜单FUn—、故障菜单FLt-、通信菜单COM-、显示菜单SUP-。
习题3:
Altivar31变频器的控制方式: 1、本机控制
本机控制是通过变频器操作面板上的RUN和STOP键控制变频器的运行与停止,不需要接线。设置菜单:I-O-tCC=LOC。
2、外部端子控制 (1)2线控制
2线控制的接线图如图1所示。设置菜单:I-O-tCC=2C,I-O-rrS分配反转端子,默认反转端子为LI2。
(2)3线控制
3线控制的接线图如图2所示。设置菜单:I-O-tCC=3C,I-O-rrS分配反转端子,默认反转端子为LI3。
图1 2线控制接线图 图2 3线控制接线图
在本机控制模式,可以通过CtL-rOt参数改变电机的旋转方向,CtL-rOt=dFr正向旋转(默认),CtL-rOt=drS反向旋转。但这个参数一般不用。原因是本机控制只能单向旋转,而单向旋转若旋转方向与工艺要求不符的话,只需调整电动机的任意两根接线就行了。
习题4:
变频器的给定方式常有以下几种:
1、本机给定
本机给定就是通过变频器的操作面板升降速。设置菜单CtL-Fr1=AIP(默认)。 不需要接线。
2、模拟输入端子给定
Altivar31变频器有3个模拟输入端子,分别是AI1、AI2、AI3,公共端为COM。 (1)AI1端子给定
AI1端子给定就是通过变频器的控制端子AI1给定,给定信号为0~10V电压信号,0V对应低速(SEt-LSP参数),10V对应高速(SEt-HSP参数),设置菜单:CtL-Fr1=AI1。由于信号源不同,接线方式也有差异,详见图1~图4。
图1 0~10V可调电压源 图2 使用变频器电源 图3 使用外置10V电源 图4 外置大于10V电源
(2)AI2端子给定
通过变频器控制端子AI2给定,给定信号为0~±10V电压信号,设置菜单:CtL-Fr1
=AI2。 AI2端子给定可以加单电源,也可以加双电源。加单电源时接线与图1~图4相同,只将AI1改为AI2即可。加双电源时接线如图5和图6所示。
UU
图5 电源电压合适时接线图 图6 电源电源较大时接线图
(3)AI3端子给定
通过变频器控制端子AI3给定,给定信号为X~YmA电流信号,设置菜单:CtL-Fr1=AI3
。 X对应下限频率(低速),通过I-O-CrL3参数设置,设置范围为0~20mA,通常设置为4mA。 Y对应上限频率(高速),通过I-O-CrH3参数设置,设置范围为4~20mA,通常设置为20mA。 如果Y小于X,则电流越大,频率越低。 3、逻辑输入端子给定
逻辑输入端子给定也就是通过按钮升降速。它是Altivar31变频器的高级功能,接线如图
7所示。 设置菜单:
CtL-LAC=L2或L3——设置功能访问等级;
CtL-Fr2=UPdt——设置给定方式; CtL-rFC=Fr2——选择给定通道;
FUn-UPd-USP=LIX1——设置升速逻辑输入端子位置;
FUn-UPd-dSP=LIX2——设置降速逻辑输入端子位置。
4、其它给定
图7 通过按钮升降速接线图
(1) 通过键盘上的▲和▼键给定——没有找到该功能; (2) 通信给定;
(3) 通过远程终端给定。
习题5:
这是因为求和输入的默认输入端子为AI2,当设置为AI2端子输入时,实际进行的是加在AI2端子的给定信号与自身求和,所有5V就对应最高频率。
只要撤销求和输入的默认设置,即设置FUn-SA1-SA2=nO,就可以保证给定电压为+10V时达到变频器的上限频率。
习题6:
这是因为Altivar31变频器的PI调节功能与求和功能、多段速度控制功能和限位开关功能不兼容。而求和功能、多段速度控制功能都有默认设置。所以必须撤销求和功能的默认设置,即设置FUn-SA1-SA2=nO;如果采用本机控制或2线控制方式,还需要设置FUn-PSS-PS2=nO,FUn-PSS-PS4=nO。
习题7:
这是因为Altivar31变频器的PI调节功能与求和功能、多段速度控制功能和限位开关功能不兼容。
此题与上题重复了。
习题8:
变频器模拟电压或者模拟电流输出可以与电机电流、电机频率、电机转矩、变频器的额定功率对应。
I-O-AOIt参数设置模拟电压或者模拟电流输出,I-O-AOIt=0A或4A时,模拟电流输出;I-O-AOIt=10U时,模拟电压输出。
I-O-dO参数决定与哪个参数对应:
I-O-dO=OCr:电机电流,20mA或10V对应两倍变频器额定电流。 I-O-dO=OFr:电机频率,20mA或10V对应最大频率drC-tFr。 I-O-dO=Otr:电机转矩,20mA或10V对应两倍变频器额定转矩。
I-O-dO=OPr:变频器的额定功率:20mA或10V对应两倍变频器额定功率。
习题9:
变频器逻辑电压或者逻辑电流输出可以与变频器故障、变频器运行、达到频率阈值、达到高速(SEt-HSP参数)、达到电流阈值(SEt-Ctd参数)达到频率给定值、达到电机热态阈值(SEt-ttd参数)制动顺序、4~20mA信号损失对应。
I-O-AOIt参数设置逻辑电压或者逻辑电流输出,I-O-AOIt=0A或4A时,逻辑电流输出;I-O-AOIt=10U时,逻辑电压输出。
I-O-dO参数决定与哪个参数对应: I-O-dO=FLt:变频器故障。 I-O-dO=rUn:变频器运行。
I-O-dO=FtA:达到频率阈值SEt-Ftd。 I-O-dO=FLA:达到高速SEt-HSP。 I-O-dO=CtA:达到电流阈值SEt-Ctd。
I-O-dO=SrA:达到频率给定值。
I-O-dO=tSA:达到电机热态阈值SEt-ttd。
I-O-dO=bLC:制动顺序(用于信息,此分配使FUn-bLC-bLC激活或变为无效)。 I-O-dO=APL:4~20mA信号损失,如果FLt-LFL设置为nO。
习题10:
变频器的内部继电器可以在变频器故障、变频器运行、达到频率阈值、达到高速、达到电流阈值、达到频率给定值、达到电机热态阈值、4~20mA信号损失时动作,具体由I-O-r1和I-O-r2参数设置。
变频器的内部继电器常用作显示和保护,也可以与其他元件配合组成变频器的自动控制电路。
习题11:
这是因为在2线控制时,变频器默认FUn-PSS-PS2=LI3,即把LI3已经分配给了2段速度控制。若再设置FUn-JOG-JOG=LI3,就给LI3端子分配了2段速度控制和寸动两个功能。按下接在LI3上的按钮,起动变频器后,可能出现变频器的运行频率不是所设置的寸动频率,而是变频器默认的第2段速度。
要设置FUn-JOG-JOG=LI3,应先设置FUn-PSS-PS2=nO。
习题12:
这是因为在3线控制时,变频器默认FUn-JOG-JOG=LI4,变频器起动后进行的是寸动操作,寸动频率是默认的10Hz。
习题13:
Altivar31变频器在2线控制或3线控制时,若希望通过变频器面板上的“STOP”键停车应设置CtL-PSt=yES,若不允许通过变频器面板上的“STOP”键停车应设置CtL-PSt=nO。
习题14:
开关频率是SPWM波的调制频率,当电机噪声较大时,可调整开关频率以减少电机噪音。
习题15:
济南星科的电气智能化实验平台所选电机太小,负载太轻,变频器检测不到负载电流,认为没接电机,报电机缺相停车,无法进行实验,所以必须设置电机缺相不检测,即设置FLt-OPL=nO。实际使用时应设置电机缺相检测,即设置FLt-OPL=yES。
习题16:
停车模式分为正常停车模式和通过逻辑输入停车两大类。
正常停车模式有斜坡停车、快速停车、自由停车、直流注入停车。通过逻辑输入停车有快速停车、自由停车、直流注入停车。
习题17:
设置跳转频率是为防止设备出现共振现象,保护设备安全。
习题18:
用SEt-ItH参数设置电动机增大电流,用FLt-OLL设置电动机过载时的停车模式。
P57操作练习题:
略
接线时注意接线规则:
1、同一端子最多接两根线,两根线不允许缠再一起,而是螺丝两侧各一根,使用接线鼻子时可以压在一个接线鼻子上。
2、同一线号的线一定一次接完,起点压一根线,终点压一根线,中间全部压两根线。
3、按元件的实际排列,相近的先接,不要按原理图的排列顺序接,这样可以节省导线,维修也方便。
P60操作练习题:
操作练习题1:
用低压电器控制的原理图如图1所示。用PLC直接控制的接线图如图2所示。参考梯形图见操作练习题梯形图文件夹。
变频器的参数设置:
1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=2C——设置控制方式; 4)CtL-Fr1=AI1——设置给定方式。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
(b) 控制线路
(a) 变频器主电路
图1 用低压电器控制的变频器正反转循环控制线路
起动 停车
RP
图2 用PLC直接控制变频器的正反转循环运行
操作练习题2:
用PLC直接控制的接线图与上题图2相同。参考梯形图见操作练习题梯形图文件夹。 变频器的参数设置:
1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=2C——设置控制方式; 4)CtL-Fr1=AI1——设置给定方式。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
P63操作练习题:
操作练习题1:
略
操作练习题2:
除了可以用书中梯形图实验外,各功能的另一参考梯形图见操作练习题梯形图文件夹中的P63操作练习题梯形图2-1、P63操作练习题梯形图2-2、P63操作练习题梯形图2-3,其功能分别与书图3-23、图3-24、图3-25功能相同。
P69操作练习题:
操作练习题1:
控制线路如图1所示。变频器的参数设置: 1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=2C——设置控制方式;
4)FUn-PSS-SP2=30——设置第2段速度为30Hz; 5)FUn-PSS-SP3=40——设置第3段速度为40Hz。
其它没有要求,使用变频器的默认设置。
(a) 变频器电路
(b) 控制电路
图1 习题1控制线路
操作练习题2:
接线图如图1所示。参考梯形图见操作练习题梯形图文件夹。 变频器的参数设置:
1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=2C——设置控制方式;
4)FUn-PSS-PS2=LI3——给2段速度控制分配端子(默认,可以不设置); 5)FUn-PSS-PS4=LI4——给4段速度控制分配端子(默认,可以不设置); 6)FUn-PSS-PS8=LI5——给8段速度控制分配端子;
停车 起动
图1 习题2接线图
7)FUn-PSS-SP2=10——设置第2个预置速度为10Hz; 8)FUn-PSS-SP3=20——设置第3个预置速度为20Hz; 9)FUn-PSS-SP4=30——设置第4个预置速度为30Hz; 10)FUn-PSS-SP5=40——设置第5个预置速度为40Hz; 11)FUn-PSS-SP6=50——设置第6个预置速度为50Hz。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
P78操作练习题:
操作练习题1:
略
操作练习题2:
模拟实验接线图如图1所示。除了可以用书中梯形图实验外,还可以参考操作练习题梯形图文件夹中的程序实验,也可以用其他程序。
停车 1#变频器运转
起动 2#变频器运转
3#变频器运转
24V
图1 模拟实验接线图
操作练习题3:
略
P86操作练习题:
略
P107操作练习题:
控制线路实际原理图如图1所示。模拟实验接线图如图2所示。参考梯形图在操作练习题梯形图文件夹中。
PLC控制电路
水平运动变频器 垂直运动变频器
图1 实际控制线路图 起动
图2 模拟实验接线图
P108习题:
习题1:
不能通过改变通用变频器输入电压的相序改变电动机的正反转运行,但可以通过改变通用变频器输出电压的相序改变电动机的正反转。这是因为交-直-交变频器要先将输入电压变成直流电压,因此输入电压与相序无关。而输出电压是交流电压,直接接电动机,因此输出电压的相序可以改变
电动机的正反转。
可以说变频器的正转运行或者反转运行,但此题用“变频器正反转”不妥,改为“电动机正反转”。
习题2:
一般不用改变通用变频器输出电压的相序改变电动机的正反转,而是通过通用变频器的控制端子改变变频器的正反转运行。
习题3:
变频器的限位开关功能用于停车,不能用于自动改变变频器的正反转运行。
习题4:
用PLC控制见书73页后半页。
用低压电器控制的控制线路如图1所示,其#
中1KA的常开触点控制1变频器的运行,2KA的#
常开触点控制2变频器的运行,3KA的常开触点
#
控制3变频器的运行。
图1要求时间继电器KT2的延时时间必须大
于KT1的延时时间,KT4的延时时间必须大于
KT3的延时时间。
也可以使用图2所示的控制电路,时间继电
图1 控制线路图
器就没有上述要求了。
图1和图2在正常工作时KT1和KT2都处于吸合状态,而图3所示的电路在正常工作时KT1和KT2都处于释放状态。
图2 控制线路图
图3 控制线路图
变频器的参数设置:
1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; PLC
SB 11 停车 3)I-O-tCC=2C——设置控制方式; I0 Q2 1 LI1 13 I1 输出10Hz 4)FUn-PSS-PS2=LI3——给2段速度Q3 LI3 变输出20Hz 控制分配端子(默认,可以不设置); I2 Q4 LI4
频
SB3 I3 输出30Hz 7 5)FUn-PSS-PS4=LI4——给4段速度Q5 LI5
器SB4 I4 输出40Hz 控制分配端子(默认,可以不设置);
输出50Hz 6)FUn-PSS-PS8=LI5——给8段速度9 +24 I5
23
控制分配端子; +24
24 7)FUn-PSS-SP2=10——设置第2个0V
预置速度为10Hz; COM0
8)FUn-PSS-SP3=20——设置第3个
图1 用PLC直接控制的控制线路 预置速度为20Hz;
9)FUn-PSS-SP4=25——设置第4个预置速度为30Hz;
10)FUn-PSS-SP5=30——设置第5个预置速度为40Hz; 11)FUn-PSS-SP6=35——设置第6个预置速度为50Hz。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
使用PLC直接控制接线图如图1所示。参考梯形图在操作练习题梯形图文件夹中。 使用控制的控制接线图如图2所示。
(a) 变频器电路 (b) 控制电路
图2 用低压电器控制的控制线路
接线图见书图3-37,梯形图见书图3-38,变频器的参数设置: 1)drC-FCS=InI——恢复出厂设置; 2)FLt-OPL=nO——电机缺相不检测; 3)I-O-tCC=2C——设置控制方式;
4)CtL-LAC=L2或L3——设置功能访问等级; 5)CtL-Fr2=UPdt——设置给定方式; 6)CtL-rFC=Fr2——选择给定通道;
7)FUn-UPd-USP=LI5——设置升速端子; 8)FUn-UPd-dSP=LI6——设置降速端子; 9)SEt-Ftd=35——设置频率阈值为35Hz; 10)I-O-r1=FtA——设置内部继电器功能; 11)SEt-LSP=15——设置最低速为15Hz。 其它没有要求,使用变频器的默认设置。
习题7:
在多电机同步调速系统中,只要保证加到各变频器的频率给定信号相同,变频器就能同步运行,这种说法不对,因为异步电动机的转速还与负载大小有关。
习题8:
小车只有向右和向左两个方向,由一个电机控制即可。程序分步及限位开关的位置如图1
3SQ
2SQ 所示。用PLC直接控制的接线图如图2所示。 1SQ
A C B 参考梯形图在操作练习题梯形图文件夹
中。共有两个梯形图,分别对应反转时不延时
和延时两种状态。可以在任意位置停车。若正
好停在B点,重起后执行M4程序步;若停在
其他位置(包括C点和A点),重起后执行M1
程序步。
图1 程序分步示意图
停车 起动 A点转步信号 B点转步信号 C点转步信号
图2 用PLC直接控制小车自动往返控制线路
P135习题:
习题1:
变频器的主要参数包括变频器的容量、输入电压、输出电压、输出频率、额定电流等。
该题没有确切的答案,对于有些特殊用途,有些参数如起动转矩、制定转矩等也可能成为选择变频器的主要参数。
习题2:
低速时的散热能力问题、额定频率运行时有温升提高问题、电动机运行时出现噪声增大问题。
习题3:
1、电源变压器
如果电网电压不是变颇器所需要的数量等级,使用电源变压器将高压电源变换到通用变频器所需的电压等级。
即使电网电压是变颇器所需要的数量等级,为了减小变频器对电网的影响,也可以加变压器隔离。
选用原则:变压器的容量根据公式计算,通常常按经验取变频器容量的130%左右。若负载较重,可适当加大变频器的容量。
变压器的输入、输出电压根据需要选用。
三相变压器还有一个重要参数是输入电压和输出电压的相位差,但用于变频器电路的变压器对于该参数一般没有具体要求。但用于可控硅整流电路的变压器,对于输入电压和输出电压的相位差有严格的要求,这主要取决于触发电路。
2、避雷器
吸收由电源侵入的浪涌电压,可选专用避雷器或用三个压敏电阻代替避雷器。
选用原则:避雷器的开始放电电压必须大于被保护电路的最大工作电压,并考虑到可能的电压波动根据经验加上适当的余量来选取。
避雷器的负载电流必须大于被保护信号的最大电流。 3、断路器(空气开关)
用于变频器、电机与电源回路的通断,并且在出现过流或短路事故时能自动切断变额器与电源的联系,以防事故扩大。
选用原则:断路器的脱扣电流大于变频器的额定输入电流。 4、交流接触器
电源一旦断电后,自动将变频器与电源脱开,以免在外部端子控制状态下重新供电时变频器自行工作,以保护设备的安全及人身安全;在变频器内部保护功能起作用时,通过接触器使变频器与电源脱开;变频器和工频电网之间切换时,必须使用交流接触器。
选用原则:交流接触器主触点的额定电流大于变频器的额定输入电流,线圈的额定工作电压根据控制电路的要求选用。一般选220V或380V,若选其他电压,需要变压器。
5、热继电器
变频器都具有内部电子热敏保护功能,不需要热继电器保护电机,但遇到下列情况时,应使用热继电器:10Hz以下或60Hz以上连续运行;一台变频器驱动多台电动机;需要变频和工频之间的切换。
选用原则:热继电器热元件的额定电流应大于被保护电动机的额定电流,整定为被保护电动机的额定电流。
6、无线电噪声滤波器FI L
用于限制变频器因高次谐波对外界的干扰,变频器生产单位有专用配件选用,输入输出侧都可用,一般不需要用。
7、交流电抗器AL和直流电抗器DL
交流电抗器AL用于抑制变频器输入侧的谐波电流,改善功率因数。选用与否视电源变压器与变频器容量的匹配情况及电网电压允许的畸变程度而定。
直流电抗器DL用于改善变频器输出电流的波形,减低电动机的噪声。 在一般情况下不需要使用交流电抗器和直流电抗器 8、制动电阻R
用于吸收电动机再生制动的再生电能,可以缩短大惯量负载的自由停车时间;还可以在位能负载下放时,实现再生运行。
变频器内部配有制动电阻,但当内部制动电阻不能满足工艺要求时,可选用外部制动电阻。 制动电阻阻值及功率计算比较复杂,一般用户可以根据经验选取,也可以由试验来确定。
习题4:
可以安装交流电抗器、整流电抗器、零序电抗器、输入滤波器、输出滤波器等。现在的变频器设计时都考虑的比较全面,一般不需要选用,主要从安装接线考虑:
(1)弱电控制线距离主电路配线至少100mm以上,绝对不能与主回路放在同一行线槽内,以避免辐射干扰,相交时要成直角。
(2)控制回路的配线,特别是长距离的控制回路的配线,应该采用双纹线,双纹线的纹合间距应在15mm以下。
(3)为防止各路信号的相互干扰,信号线以分别纹合为宜。
(4)如果操作指令来自远方,需要的控制线路配线较长时,可采用中间继电器控制。
(5)接地线除了可防止触电外,对防止噪声干扰也很有效,所以务必可靠接地。接地必须使用专用接地端子,并且用粗短线接地,不能与其它接地端共用接地端子。详见图1。
变频器 其它机器 变频器 其它机器 变频器 其它机器 变频器 变频器
a) 专用接地(好) b) 共用接地(可) c) 共通接地(禁止) d) 共通接地(禁止)
图1 变频器的接地方式
(6)模拟信号的控制线必须使用屏蔽线,屏蔽线的屏蔽层一端接在变频器的公共端子上,另一端必须悬空。
习题5:
模拟信号(模拟输入端子AI1、AI2、AI3)的控制线必须使用屏蔽线,屏蔽线的屏蔽层一端接在变频器的公共端子上,另一端必须悬空。
习题6:
一般包括环境温度、相对湿度、海拔高度、振动、安装位置、工作制式等。
这些也是其他电气设备的环境条件,作为一个产品必须有技术条件,环境条件是技术条件之一,
但在通常条件下用户不必考虑,在条件恶劣(海拔高、温度高、湿度大、连续工作时间长等)时,应加大一些余量即可。
习题7:
可以使用,加大一挡容量即可,通常不需要计算。
习题8:
弱电控制线距与主电路配线不能放在同一行线槽内,以避免辐射干扰,相交时要成直角。
习题9:
习题10:
变频器日常检查的项目有:
(1)显示的常用技术参数是否正常。
(2)温度、湿度、灰尘污垢等周围环境是否符合要求。 (3)冷却风扇是否有异常振动和噪音等异常现象。 (4)变频器、电动机是否有异常振动和声音。
(5)变频器、电动机、变压器、电抗器是否过热、变色或有异味。 (6)滤波电容器是否有液体漏出、异味,安全阀是否突出和膨胀。
习题11:
定期检查项目祥见书127页表4-4。
这些都是理论性的,有经验的电工常根据自己的经验检查。变频器的内部维修比较困难,专用配件只能到变频器生产厂家买,价格昂贵,手续繁琐。到变频器生产厂家维修维修费太高。一般是换变频器。
P152习题:
习题1:
1、室温基本恒定,舒适性能得到改善
由于一般空调采用调节、停机、再调节、再停机的方式,室温差一般在2~4℃之间,而变频空调是根据室温自动调节运行频率,室温基本恒定。
2、节能
一般空调反复停机,而变频空调不停机。电动机起动电流大约是额定电流的7倍,这是变频空调节能的主要原因。但电动机的起动时间不长,究竟节能多少很难恒定。
变频空调的故障率明显高于一般空调,这也是目前多数家庭仍选用普通空调的原因。
习题2:
1、提高供水的质量;2、节约能源;3、起动平稳;4、可以消除起动和停机时的水锤效应。
习题3:
每台变频器控制一台电动机控制线路简单,控制精度高,但价格贵。一台变频器控制多台电动机切换线路比较复杂,控制精度低,但价格便宜。
习题4:
在工业锅炉中,变频调速调节进煤量、送风量和引风量。
习题5:
变频调速在印染行业中应用有以下特点:
1、运行环境差 潮湿度大,环境温度高,“织物尘”多,酸碱气体多。 2、工作制式是长期连续工作制 即要求“常年不停机”。
3、起动平稳且各电机的起动时间应一致 需要对各变频器的加速时间、起动频率、转矩提升等进行合理的设置。
4、快速制动 要合理设置变频器的制动时间,必要时外接制动电阻,使各电机同时快速停车。
习题6:
在多电动机同步调速系统中,只要给各变频器统一的给定信号,各电动机的转速就相同,就能同步运行,不需要反馈元件。这种说法不对。这是因为负载不同、工艺不同,电动机的转速就不同,所以要有反馈元件。在恒转速调速系统中,常用的反馈元件是交流测速发电机或者直流测速发电机,在恒张力调速系统中,常用的反馈元件是位移传感器、超声波传感器、电阻器、旋转变压器等。
现在很多调速系统用步进电机驱动,根据工艺要求,通过程序可以精确设置各电机的转速,不需要反馈元件。
P182习题:
习题1:
电气原理图较复杂时,画出的图纸较大,或者有多张电气原理图。一个器件的不同触点和线圈画在图中不同区域,甚至画在多张图纸上,给原理图的分析增加了难度。加入识图坐标后,从坐标就很容易看出该器件用了几个触点,各触点在原理图的哪个位置,对分析原理图非常有利,也对设备维修和调试带来极大方便。
复杂图纸还可以在每个触点附近用坐标标出其线圈的位置。
习题2:
没有线号就没法画接线图和外部接线图,也很难接线、调试和维修,除非电气原理图太简单,只有几根线,一目了然。
习题3:
该题答案不惟一,用什么器件需要和用户协商,因为价格差异很大,甚至相差数倍。规格型号要齐全,便于采购和装配,器件的生产单位通常在合同中注明,通常不出现在材料明细表中。另外,按钮、信号灯的颜色可根据习惯选用,也没有确切的标准。
参考材料见下表:
材料明细表
习题4:
如果每个外引线号只留一个端子,并且线号从小到大依次排列,这种方式看起来直观,电控柜生产单位接线方便,成本低,但用户接线带来极大不便。
比较正规的用户单位往往自己找位置加装若干端子,有些小单位经常将需要接在一起的线(有时十几根)缠在一起,用胶布包扎后扔到地沟里,用一根线接到端子上。这样一是不安全,二是给维修带来极大不便。
按用户需求下端子,用户接线方便,各电缆线互不交叉,接线美观,维修查线非常方便,但电控柜生产单位增加点成本。
若没有安装调试实践经验,较难考虑用户如何接线。初学者能把需要的端子下全就已经不错了,不必过分要求端子的排列。
习题5:
图6-22是前视图,而6-23后视接线图,由于接线时需要掀开面板,所以元件的上下位置颠倒了。
有的操作台面板不能掀动,需要到柜后接线,这样元件的上下位置不变,但左右颠倒了。
习题6:
和电气原理图一样,外部接线图的坐标也是为了识图方便。外部接线图图形比较多,手工绘图时图纸幅面较大(通常用A0幅面或A0幅面加长),计算机绘图时,通常画在几张图纸上,识图很不方便,因此需要加坐标。
很简单的外部接线图,不必加坐标。甚至不需要外部接线图。
习题7:
一、实训目的
1、熟悉变频器的基本功能;
2、能分析变频同步调速控制系统的电气原理图; 3、掌握成套电气调速柜的设计方法; 4、学会电控柜组装的基本知识;
5、学会电气原理图、安装接线图、外部接线图的画法; 6、巩固低压电器的基本知识。 二、具体实训内容
(一)、实训设计题目: LMH101-180轧水烘干机变频调速电控柜的设计 (二)、技术要求:
1、主传动用交流电机,各电机的标牌名称及功率为:
1)轧车 5.5kW,主令机; 2)1#烘燥 2.2kW; 3)2#烘燥 2.2kW; 4)3#烘燥 2.2kW; 5)落布 1.1kW。
2、烘房用4个AC24V、60W安全电压照明。 3、车头有一个信号铃,作为开车联系用。
4、车尾有一个联系信号按钮、一个停车按钮和一个信号铃。 5、车头有电动吸边器。 6、用PLC控制。
7、直接使用变频器的求和功能同步。
8、反馈元件为线绕电位器,电位器的两端接±5V直流电源,电源自己设计。 (三)、设计内容及要求:
1、设计电气原理图,带识图坐标和材料明细表。 2、设计控制柜接线图。
3、设计操作台面板布置图、操作台面板接线图、内板接线图。 4、设计外部接线图,带坐标。
5、为了避免相互抄袭,要求起始线号为学生自己的学号,单号的学生用奇数,双号的学生用偶数;起始坐标为学生自己的学号乘以5。
6、设计PLC梯形图或指令表程序。
所有图纸必须用A3幅面,按标准画,要有边框和标题栏,图纸有编号。 三、设计报告的基本要求
实训报告按A3幅面分两栏写,直接装订,不折叠。
1、封面:设计题目、班级、专业、学号、姓名、指导教师、设计时间。
2、正页:一、设计目的;二、技术要求;三、设计内容及要求;四、设计结果(见图纸);五、总结体会,提出改进意见。
3、装订顺序:封面、正页、电气原理图(含材料明细表)、控制柜接线图、操作台接线图、外部接线图、梯形图。 四、设计参考
见图1~图6和表1材料明细表。其中材料明细表也可以作为电气原理图的一部分,按电气原理图编号。
参考梯形图见操作练习题梯形图文件夹。