【汇总贴】变频相关资料大集合（申请加精！！！）

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通常，变频器可用作软起动器以实现交流电机的软起动已为大家所熟知，若使用带程序起动功能的变频器就显得更为方便。下面以森兰BT40-45kWT型变频器带动4极Y系列45kW交流电机为例，对其参数设定予以介绍，供参考。 森兰BT40-45kWT型变频器共有90个要设置的参数，其中有18个参数，特别是“程序运行模式”、“程序运行时间”功能可用于软起动/停止。 F00：频率设定。设定范围：0.01Hz - 400.0Hz； F01：频率给定方式。设定范围： 0：频率由F00控制或由∧ / ∨键控制； 1：频率由外控端子VRF 0 -5V（0 - 10V）信号控制； 2：频率由外控端子IRF 4 - 20mA松开控制； 3：频率由F00控制或由∧ / ∨键和X4、X5设定，失电后，记忆设定频率； 4：频率由F00控制或由∧ / ∨键和X4、X5设定，失电后，记忆由F0控制或由∧ / ∨键设定的频率，不记忆X4、X5设定的频率。 F02：运转指令来源。设定范围： 0：运转指令由触摸面板RUN、STOP控制； 1：运转指令由外控端子FWD、REV控制，触摸面板STOP有效； 2：运转指令由外控端子FWD、REV控制，触摸面板STOP无效； F03：电机停车方式选择。设定范围： 0：电机以减速刹车方式停止； 1：电机以自由运转方式停车。 F08：第一加速时间。设定范围：0.1 - 3600s。 F09：第一减速时间。设定范围：0.1 - 3600s。 F38：程序运行时间最小单位设定。 0：1s； 1：0.1s。 F44：多段频率1，0.00 - 400Hz。 F51：程序运行模式选择。设定范围： 0：程序运行模式取消； 1：程序运行一个周期后停止。 F52：程序运行时间，10.0 - 3600s。 F53：程序运行方向及加减速选择1。 01：正转，第一加减速运行； 02：正转，第二加减速运行。 F54：程序运行时间2，0.0 - 3600s。 F56：程序运行时间3，0.0 - 3600s。 F58：程序运行时间4，0.0 - 3600s。 F60：程序运行时间5，0.0 - 3600s。 F62：程序运行时间6，0.0 - 3600s。 F64：程序运行时间7，0.0 - 3600s。 F69：X1 - X5端子功能设定。 0：X3作程序运行输入端； 1：保留。 1. 变频器作程序运行模式时，F69 = 0，F08 = 100s，F09 = 100s，F38 = 0，F44 = 100Hz，F51 = 1，F52 = 400s，F53 = 01，F54 = F56 = F58 = F60 = F62 = F64 = 0。 假设其它参数都已按实际情况设定完毕，此时外控端子X3闭合，变频器开始运行，变频器驱动交流电机在100s内从0Hz加速到100Hz运行频率，运行300s后，又在100s内从100Hz缓慢减至0Hz，完成了软起动和软停车。 2. 当变频器作普通变频器时，此时：F00 = 100Hz，F01 = 3，F02 = 1，F08 = 100s，F09 = 100s，假设其它参数均已根据实际情况设定完毕，则外控端子FWD或REV与GND短接时，变频器驱动交流电机在100s内从0速加速至运行频率100Hz，当FWD或REV与GND断开时，变频器驱动交流电机在100s内从100Hz速度减至0Hz，电机停转，完成了软起动和软停车。 除森兰BT40 - 45kWT型变频器外，有的变频器也有类似功能。需特别说明的是：如果电机重载需起动转矩较大时，则需选用比电机容量高一级的变频器，否则无法实现软起动。

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1概述 　　磁棒平网印花机(简称平网印花机)是纺织印染行业特别是毛巾（含浴巾、沙滩巾、装饰巾、毛巾挂毯等）制造企业的重要生产设备。平网印花机由橡胶输送带（简称导带）输送毛巾运动，多个平网在毛巾上套印不同的颜色，其印花及套色的准确性直接影响毛巾成品的美观和质量等级，因而要求拖动系统定位准确；为了提高生产效率，降低成本，又必须保持一定的印染速度。若速度过快，惯性太大，导带难以停稳，定位套色必然不准，这是一个不可回避的矛盾。在湖南某毛巾厂，我们以三菱工控产品为主体，设计了一个印花机自控系统，发掘了变频器的功能，巧妙地利用它进行定位控制，以较少的投资平衡了上述矛盾，技术改造方案达到了预定的目标。 　　 　　2 平网印花机的工作原理 　　首先在导带的预定位置用乳白胶粘贴白色毛巾坯，然后启动变频器驱动三相笼型交流异步电机，电机经蜗轮减速机减速后拖动导带，当导带上的毛巾对准印花平网的位置停稳后，平网网框下压贴紧毛巾，网框内放置的细圆磁性钢棒在输送带下方的磁场控制器驱动下往复滚动，将平网内放置的颜料透过镂空的图案印染到毛巾上。第一个颜色的图案印完了，网框抬起，导带将毛巾送到下一个网框位置停稳，开始第二个颜色图案的印染………，直到多个颜色（一般8~10个颜色）依次套准印完，一条彩色毛巾才告完成，而第二条毛巾紧接着第一条毛巾不间隔地套色印染………周而复始，连续作业。每条毛巾印染完成后，随即送到隧道式蒸汽烘房内烘干，然后绞边、整理、质检、包装，直至入库出厂。 　　 　　３　平网印花机自控系统主要配置 　　·三菱多功能矢量控制变频器：ＦＲ－Ａ５４０－７.５Ｋ－ＣＨ（内置制动单元） 　 　1台 　　·上海稳达RXLG铝合金外壳变频器制动电阻 75Ω/ 780W 1只 　　·三相笼型交流异步电动机：Y系列，4极，7.5kW 1台 　　·三菱可编程控制器：FX2N-48MR-001（继电器输出、I/0=24/24、内置高速计数功能） 1台 　　·台达旋转编码器：ES520CB8942（增量式、集电极开路输出、解析度2000ppr） 1台 　　·三菱4.4英寸触摸屏：F930GOT-BWD-C（STN蓝白两色） 1台 　　·明纬开关电源：S-25-24（220VAC / +24VDC；对编码器和触摸屏供电） 1台 　　 　　 　　4 平网印花机负载的机械特性和变频器的选型 　　平网印花机的电气拖动主要是驱动橡胶导带运动，其阻力矩TL取决于导带和传输辊之间的摩擦力FL与传输辊半径r的乘积，即TL=FL×r。在这里，传输辊的半径r是恒定不变的，摩擦力FL的大小也与转速无关。这是典型的恒转矩负载机械特性。因此，初步选用三菱A540系列变频器。 　　三菱A540系列变频器具有如下特性： 　　·采用先进的磁通矢量控制。由于采用了精简指令集计算机RISC微处理芯片，使之具有全新的在线自动调整功能，使电机在不影响启动速度的情况下迅速得到调整，从而在不安装编码器反馈PLG板低速运行时，达到高精度运行和高转矩输出。 　　·具有多段速度选择功能：它有高速RH、中速RM、低速RL、第二加/减速时间选择RT、漏型公共输入端SD等端子，可以通过PLC的输出点直接控制输入端子的ON/OFF状态来实现变频器速度的上升、下降和精确停车。每档速度的大小可由变频器功能预置来设定。 ·运用了三菱首创“柔性脉宽调制”（Soft-PWM）开关方式，实现更低噪音运行，并能减少对外射频干扰，有利于邻近的PLC、旋转编码器的可靠运行。 　　·调速范围：1：120（0.5Hz~60Hz运行时），采用自动调整后,可以在不同的品牌的电机上实现高精度运行。 　　·11kW以下的规格型号内置制动单元，外配制动电阻即可实行直流制动（能耗制动），实现快速停车。 　　综合多种因素，我们选定了三菱FR-A540-7.5kW-CH变频器。因三菱原装制动电阻价格较贵，技术含量不高，故外配上海稳达RXLG型铝合金外壳制动电阻。另外，我们曾经在变频器上安装编码器反馈PLG选件板FR-A5AP，使变频器、电机和编码器组成一个速度闭环，能使电机速度变动率达到±0.02%（万分之二）。经试验证明：变频器安装PLG板的方法更适合于高精度转速控制，而我们在这里是要利用变频器的多段速度选择和A540的高性能来进行定位控制，采用PGL板反而与控制要求有冲突，出现较大的定位误差，因此取消了PLG板。 　　 　　5 其他主要自控设备的选型 　　5．1 PLC的选型 三菱FX2N型PLC是目前市场占有量较大的机型，具有很高的性价比。它内置多个高速计数器。经过试验，我们采用两相两计数输入、频率为30kHz的C251计数器，将编码器的A、B输出端与PLC的X0、X1输入点相连，可以稳定地捕捉、记录编码器的脉冲信号。根据系统输入输出点统计结果，我们选用24点输入/24点输出、继电器输出型的FX2N-48MR，I/O点留有一些裕量。 　　FX2N-48MR的输出点的外部接线方式为分组式，有COM0~COM5共6个COM点与24个输出点对应，可以灵活地选择输出点的电源形式。如Y0、Y1、Y2、Y3直接与变频器的STF（正转启动）、RH、RL、RT端相连，PLC的4个输出点公用的COM1点与变频器SD端相连，可以直接控制变频器，提高系统的响应速度，并节省了有触点闭合行程、响应较慢的电磁式继电器或接触器。PLC其他输出点与对应的COM点组成回路，可以采用220VAC电源吸合接触器线圈或其他类型的电源驱动其他器件。 　　5．2 旋转编码器的选型及安装 台达光学式旋转编码器具有轻惯量、高性能的特性，它的解析度为100ppr~5000ppr，响应频率高达500kHz。根据具体情况，型号选定为ES520CB8942，型号含义如下： 　　 　　 　　 E S 5 20 C B 8 9 4 2 　　 电缆长度：2000mm 　　操作环境：IP40＆70℃ 　　输入电压：7~24VDC 　　轴/孔径： 8mm 　　输出信号：A、B（无Z输出） 　　输出形态：集电极开路输出 　　解析度：2000ppr 　　外径：50mm 　　轴形态：轴心式 　　应用形态：增量式

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编码器初始安装在传输辊的同心位置，但试验结果脉冲计数误差较大。后来将编码器安装在与电机主轴的平行位置，通过橡胶齿带传动与电机同步，脉冲计数和定位控制达到了要求。这个安装位置与交流伺服电机的旋转编码器安装在尾部类似，记录的是电机的即时位置。 　　5．3 触摸屏的选型 三菱F930GOT-BWD-C触摸屏是一款高质量的STN单色蓝白液晶显示屏，具有非常出色的视觉性能。它触键反应迅速，与FX2N型PLC连接时，触键反应时间小于0.163s。它的有效显示尺寸为对角线4.4英寸，显示5行×30个字符，足够应付一个小型自控系统的人机对话要求。产品有很高的性价比。 　　 　　6 系统调试、变频器参数设置和运行效果 　　6．1 计算平网间隔的脉冲总数和分段脉冲数 8色平网的相互间隔是一个定值；减速机的减速比、传输辊的周长等也是定值；而编码器每转为2000个脉冲；根据以上已知数据，可以推算出理论上的脉冲数。用PLC编写一条32位的高速计数器区间比较复位指令DHSZ，用触摸屏对PLC数据寄存器D赋值，数值以理论脉冲数为基准增减，再与C251记录的编码器脉冲数进行比较，当两个数据相等时，PLC指令变频器和电机停机。经反复赋值试验，可以找到精确的编码器脉冲总数。然后按照速度控制规律的各段分配脉冲数，以指导PLC适时向变频器发出速度切换指令。试验时电机采用低速运行，脉冲数以实际记录为准。（参见图2） 　　6．2 变频器参数设置 起初，我们采用三段速控制，拟高速段Pr.4设为60Hz，中速段Pr.5设为30Hz，低速段Pr.6设为0.8Hz。经试验，发现在中段速转折处，导带有些抖动，影响稳定均匀降速，最后设置两段速：高速60Hz，低速设为0.8Hz。上限频率Pr.1与高速段速度参数Pr.4数值相同；下限频率Pr.2设为0。 　　加速/减速时间的设置是变频器参数设置的关键。印花机“加速—运行—减速—低速运行—停止”为一个运行周期，每一周期中的间隔是磁棒的滚动印染时间。系统最终调试的结果是小于4秒钟为一个运行周期：加速时间Pr.7、高速段60Hz运行时间、减速时间Pr.8、低速段0.8Hz的运行时间大约都设为1秒钟。变频器和电机是在0.8Hz的极低速度下运行到终点，即第二减速时间Pr.45为0。在降速和停止过程中，制动单元及电阻的直流制动（能耗制动）功不可没。直流制动的相关参数有Pr.10直流制动动作频率、Pr.11直流制动动作时间、Pr.12直流制动电压等3个参数。合理设置这些参数，可以调整定位运行的停止精度或直流制动的运行时间，使它适合负荷的要求。总之，变频器参数的设定始终要兼顾定位的准确性、稳定性和印染速度。 6．3 运行效果 我们在PLC程序设计时，对每一个运行周期进行编码器计数清零，使之没有误差；变频器参数的精细调整使导带运行快速稳定，定位准确；验收时的试验结果是：连续13个周期的积累误差小于0.5mm，满足了毛巾印花机的速度和精度的要求。现在已运行了三个多月，情况良好。这套系统我们是采用普通三相笼型电机来作动力来源的，若改用变频器专用的恒转矩电机，效果会更加理想。 　　 　　7 印花机控制系统发展趋势 　　7．1 平网印花机控制系统发展趋势 印花机分为平网和圆网两个大类。在经济发达国家和我国沿海发达地区，普遍采用交流伺服系统来驱动平网印花机。交流伺服系统比变频器系统效率更高、定位更准，技术更为先进，是目前的发展趋势。如本文所叙述的系统，也可以采用三菱HC-SFS702型伺服电机和MR-J2S-700A型伺服放大器组成伺服系统，可以提高印染精度并较大幅度地提高生产效率。但是，它的投资大约是变频器系统的5~8倍。 　　7．2 圆网印花机控制系统发展趋势 传统的机械式圆网印花机是由主电机通过机械传动链使8~20只圆网与传输导带同步运转，连续印染无限长的纺织品。它的机械结构复杂、速度慢、效率低、对花次布多，不能适应高档精细花型的生产。圆网印花机的发展趋势是以荷兰STORK毕加索产品为代表，采用多电机独立传动、同步运行的交流伺服系统，即将每只圆网和导带分别采用伺服电机驱动，由高速计算机运动控制系统控制各分部同步高速运行。三菱Q运动控制器是新一代高速运动控制器的代表，它一个单PLC系统使用3块Q173运动CPU模块最大可以控制96轴伺服电机。它采用伺服控制器网络SSCNET将伺服放大器前后级串连接线，8轴的扫描周期仅0.88ms。我们采用Q173运动CPU通过伺服系统控制导带和12色圆网，印染速度达到80m/min，印花精度达到±0.01mm，达到国外进口名牌整机的技术性能。 　　 　　8 结束语 　　我国是纺织印染大国，有着数以万计的纺织印染企业，生产设备技术改造的工作量很大，企业可以根据自身的经济条件、产品档次、生产状况选择合适的技改方案。本文推荐的方案无疑是一个效果显著、投资节省的方案，值得在毛巾、床单印染企业推广。这种控制方法也可以应用到其他如金属塑料板材、线材定尺送料剪切等需要简易定位控制的领域。

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罗茨风机变频PID控制原理图.dwg

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ABB变频器水泵接线图

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1、 过电流保护功能 　　　　变频器中,过电流保护的对象主要指带有突变性质的、电流的峰值超过了变频器的容许值的情形. 　　　　由于逆变器件的过载能力较差,所以变频器的过电流保护是至关重要的一环,迄今为止,已发展得十分完善. 　　　　(1) 过电流的原因 　　　　1、工作中过电流 即拖动系统在工作过程中出现过电流.其原因大致来自以下几方面: 　　　　① 电动机遇到冲击负载,或传动机构出现“卡住”现象,引起电动机电流的突然增加. 　　　　② 变频器的输出侧短路,如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路,或电动机内部发生短路等. 　　　　③ 变频器自身工作的不正常,如逆变桥中同一桥臂的两个逆变器件在不断交替的工作过程中出现异常。例如由于环境温度过高，或逆变器件本身老化等原因，使逆变器件的参数发生变化，导致在交替过程中，一个器件已经导通、而另一个器件却还未来得及关断，引起同一个桥臂的上、下两个器件的“直通”，使直流电压的正、负极间处于短路状态。 　　　　 2、升速时过电流 当负载的惯性较大，而升速时间又设定得太短时，意味着在升速过程中，变频器的工作效率上升太快，电动机的同步转速迅速上升，而电动机转子的转速因负载惯性较大而跟不上去，结果是升速电流太大。 　　　　 3、降速中的过电流 当负载的惯性较大，而降速时间设定得太短时，也会引起过电流。因为，降速时间太短，同步转速迅速下降，而电动机转子因负载的惯性大，仍维持较高的转速，这时同样可以是转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过电流。 　　　　 （2）处理方法 　　　　1、 起动时一升速就跳闸，这是过电流十分严重的现象，主要检查 　　　　① 工作机械有没有卡住 　　　　② 负载侧有没有短路，用兆欧表检查对地有没有短路 　　　　③ 变频器功率模块有没有损坏 　　　　④ 电动机的起动转矩过小，拖动系统转不起来 　　　　2、 起动时不马上跳闸，而在运行过程中跳闸，主要检查 　　　　① 升速时间设定太短，加长加速时间 　　　　② 减速时间设定太短，加长减速时间 　　　　③ 转矩补偿（U/F比）设定太大，引起低频时空载电流过大 　　　　④ 电子热继电器整定不当，动作电流设定得太小，引起变频器误动作