Лабораторная работа
Изучение частотного электропривода VFD-EL
Цель работы:
1.Знакомство с работой частотного электропривод
2. Получение вольтчастотной характеристики частотного электропривода, используя управление преобразователем с панели управления
Характеристика частотного электропривода VFD-EL
Частотные преобразователи электронного типа часто применяют для плавного регулирования скорости асинхронного электродвигателя или синхронного двигателя за счёт создания на выходе преобразователя электрического напряжения заданной частоты. В простейших случаях регулирование частоты и напряжения происходит в соответствии с заданной характеристикой V/f, в наиболее совершенных преобразователях реализовано так называемое векторное управление.
Устройство и принцип действия
Электронный преобразователь частоты состоит из схем, в состав которых входит тиристор или транзистор, которые работают в режиме электронных ключей. В основе управляющей части находится микропроцессор, который обеспечивает управление силовыми электронными ключами, а также решение большого количества вспомогательных задач (контроль, диагностика, защита).
напряжения у таких преобразователей не может быть равна или выше частоты питающей сети. Она находится в диапазоне от 0 до 50 Гц, и как следствие — малый диапазон управления частотой вращения двигателя (не более 1 : 10). Это ограничение не позволяет применять такие преобразователи в современных частотно регулируемых приводах с широким диапазоном регулирования технологических параметров.
Основные параметры
Параметр
Описание
Диапазон установки, примечания
Завод. знач.
01.00
Максимальная выходная частота (Fmax)
50.00 - 599.0 Гц
60.00
01.01
Частота максимального на- пряжения (Fbase) (номинальная частота двигателя)
0.10 - 599.0 Гц
60.00
01.02
Максимальное выходное на- пряжение (Vmax)
Для ПЧ класса 115В/230В: 0.1 - 255.0 В
Для ПЧ класса 460В: 0.1- 510.0 В
220.0
440.0
01.03
Промежуточная частота (Fmid)
0.10 - 599.0 Гц
1.50
01.04
Промежуточное напряжение (Vmid)
Для ПЧ класса 115В/230В: 0.1 - 255.0 В
Для ПЧ класса 460В: 0.1 - 510.0 В
10.0
20.0
01.05
Минимальная выходная частота (Fmin)
0.10 - 599.0 Гц
1.50
01.06
Минимальное выходное напряжение (Vmin)
Для ПЧ класса 115В/230В: 0.1 - 255.0 В
Для ПЧ класса 460В: 0.1 - 510.0 В
10.0
20.0
01.07
Верхний предел выходной частоты
0.1 - 120.0%
110.0
01.08
Нижний предел выходной частоты
0.0 -100.0 %
0.0
01.09
Время разгона 1
0.1 - 600.0 / 0.01 - 600.0 сек
10.0
01.10
Время замедления 1
0.1 - 600.0 / 0.01 - 600.0 сек
10.0
01.11
Время разгона 2
0.1 - 600.0 / 0.01 - 600.0 сек
10.0
01.12
Время замедления 2
0.1 - 600.0 / 0.01 - 600.0 сек
10.0
01.13
Время разгона JOG
0.1 - 600.0 / 0.01 - 600.0 сек
10.0
01.14
Время замедления JOG
0.1 - 600.0 / 0.01 - 600.0 сек
10.0
01.15
Частота JOG
0.10 Гц - Fmax (Pr.01.00) Гц
6.00
01.16
Выбор режима разгона/ замедления (линейное время разгона/замедления определяется параметрами 01.09, 01.10)
0: Линейный разгон и замедление
1: Автоматический разгон, линейное замедление 2: Линейный разгон, автоматическое замедление
3: Автоматический разгон и замедление (время определяется нагрузкой)
4: Автоматический разгон и замедление (мин. время определяется заданным временем разгона/замедления)
0
01.17
S-образная кривая разгона
0.0 - 10.0 / 0.00 - 10.00 сек
0.0
01.18
S-образная кривая замедления
0.0 - 10.0 / 0.00 - 10.00 сек
0.0
01.19
Дискретность задания времени разгона/замедления
0: 0.1 сек
1: 0.01 сек
0
01.16
Выбор режима разгона/ замедления (линейное время разгона/замедления определяется параметрами 01.09, 01.10)
0: Линейный разгон и замедление
1: Автоматический разгон, линейное замедление 2: Линейный разгон, автоматическое замедление
3: Автоматический разгон и замедление (время определяется нагрузкой)
4: Автоматический разгон и замедление (мин. время определяется заданным временем разгона/замедления)
0
Параметры режимов работы
Параметр
Описание
Диапазон установки, примечания
Завод. знач.
02.00
Первый источник задания выходной частоты
0: Пульт (кнопки: ▲ и ▼) или клеммы (кнопки: UP и DOWN) 1: Сигнал (0 ... +10)В на входе AVI
2: Сигнал (4 ... 20)мА на входе ACI 3: Интерфейс RS-485 (RJ-45).
4: Потенциометр пульта
1
02.01
Первый источник команд управления приводом
0: Пульт (кнопки RUN, STOP) 1: Управление с клемм.
Кнопка STOP/RESET на пульте активна. 2: Управление с клемм.
Кнопка STOP/RESET на пульте не активна. 3: Интерфейс RS-485 (RJ-45).
Кнопка STOP/RESET на пульте активна. 4: Интерфейс RS-485 (RJ-45).
Кнопка STOP/RESET на пульте не активна.
1
02.02
Метод остановки привода
0: STOP: с замедлением; E.F.: на выбеге 1: STOP: на выбеге; E.F.: на выбеге
2: STOP: с замедлением; E.F.: с замедлением 3: STOP: на выбеге; E.F.: с замедлением
4: Остановка с простым позиционированием; E.F.: на вы-
беге
0
02.03
Несущая частота ШИМ
2 – 12 кГц
8
02.04
Управление направлением вращения
0: Разрешено прямое (FWD) и обратное (REV) направление вращения
1: Обратное (REV) направление запрещено
2: Прямое (FWD) направление запрещено
0
02.05
Блокировка автостарта при подаче напряжения питания на ПЧ
0: Выключена. Рабочее состояние привода не изменяется даже при выборе другого источника управления в Pr.02.01. 1: Включена. Рабочее состояние привода не изменяется даже при выборе другого источника управления в Pr.02.01. 2: Выключена. Рабочее состояние привода изменится при выборе другого источника управления в Pr.02.01.
3: Включена. Рабочее состояние привода изменится при выборе другого источника управления в Pr.02.01.
4. Автостарт определяется состоянием дискретных входов
MI1 и MI2.
1
02.06
Реакция на потерю сигнала на входе ACI (4-20мА)
0: Замедление до 0 Гц
1: Остановка на выбеге с индикацией на дисплее: “AErr”
2: Продолжение работы на последней правильно-заданной частоте
3: Продолжение работы на частоте в Pr.02.11
1
02.07
Скорость изменения задан ной частоты командами Up/Down
0: Как кнопками ▲ и ▼ пульта
1: В соответствие со временем разгона/замедления 2: Постоянная скорость, заданная в Pr.02.08
3: Импульсами на дискретном входе с шагом в Pr.02.08
0
02.08
Постоянная скорость изменения заданной частоты командами Up/Down
0.01~10.00 Гц/мс
0.01
02.09
Второй источник задания выходной частоты
0: Пульт (кнопки: ▲ и ▼) или клеммы (кнопки: UP и DOWN) 1: Сигнал (0 ... +10)В на входе AVI
2: Сигнал (4 ... 20)мА на входе ACI 3: Интерфейс RS-485 (RJ-45).
4: Потенциометр пульта KPE-LE01
0
02.10
Комбинация сигналов с первого и второго источников задания частоты
1: Только первый источник задания 2: Сумма (источник 1 + источник 2)
3: Разность (источник 1 – источник 2)
0
02.11
Частота заданная с пульта
0.00 - 599.0 Гц
60.00
02.12
Частота заданная по RS-485
0.00 - 599.0 Гц
60.00
02.13
Сохранение частоты, заданной с пульта и по RS-485 при отключении питания
0: Обе команды задания частоты сохраняются в памяти 1: сохраняется только частота, заданная с пульта
2: сохраняется только частота, заданная по RS-485
0
02.14
Заданная частота в режиме СТОП (для пульта и RS-485)
0: Текущая заданная частота 1: 0 Гц
2: В соответствие с предустановкой в Pr.02.15
0
02.15
Предустановка заданной частоты в режиме СТОП
0.00 ~ 599.0 Гц.
60.00
02.16
Индикация выбранного источника задания частоты
Параметр доступен только для чтения
##
02.17
Индикация выбранного источника команд управления приводом
Параметр доступен только для чтения
##
02.18
Установка значения 2 пользователя
0 … Пар.00.13
0
02.19
Значение 2 пользователя
0 … 9999
#
Программирование частотного электропривода VFD-EL
Программирование частотного привода возможно с панели управления.
1 Дисплей состояния – индикация состояния привода
2 LED-дисплей - индикация частоты тока напряжения параметров кодов ошибок
3 Потенциометр – задание частоты если Pr. 02.00.=.4
4 Кнопка RUN - пуск привода
5 Кнопки UP и DOWN - выбор параметра изменение его значения регулировка частоты
6 Кнопка MODE - переключение между режимами индикации на LED-дисплее
7 Кнопка STOP/RESET - останов привода и сброс аварийной блокировки
8 Кнопка ENTER - ввод параметра
На панели управления имеется 4 светодиодных индикатора:
STOP: светится при остановленном приводе.
RUN: светится при действии команды RUN.
FWD: светится при прямом вращении.
REV: светится при реверсе.
Индикация
Описание
Индикация заданной частоты, Гц.
Индикация фактической выходной частоты (Гц) на выводах U/T1, V/T2, и W/T3.
Индикация пользовательской величины (U = F x Pr.00.05)
Индикация выходного фазного тока, А.
Индикация направления вращения. Прямое вращение.
Индикация направления вращения. Обратное вращение.
Индикация текущее значения внутреннего счетчика импульсов.
Индикация номера параметра.
Индикация значения выбранного параметра.
Индикация внешнего отключения привода.
Индикация сообщения “End” приблизительно в течение 1 сек при сохранении параметра в памяти после нажатия кнопки .
Индикация ошибки при попытке сохранения недопустимого значения параметра или модификации параметра при работающем приводе.
Структурные элементы системы VFD-EL
Устройство
Описание
Источник питания
Одно/трехфазная сеть переменного тока с ном. напряжением 220/380В, частотой 50/60Гц. См. приложение A.
Предохранители или автомат за щиты
Для защиты входных цепей ПЧ. Параметры предохранителей приведены в приложении В.
Магнитный контактор
Для снятия/подачи на ПЧ напряжения питания. Не рекомендуется использовать магнитный контактор для запуска и останова двигателя. Это может значительно снизить срок службы ПЧ.
Сетевой дроссель
Улучшает коэффициент мощности, снижает гармоники, защищает ПЧ от скачков напряжения и необходим, если мощность источника питания (распред. трансформатора) составляет более 500кВА и превышает по мощности в 6 и более раз мощность ПЧ, или длина кабеля между источником питания и ПЧ менее 10 м.
Фильтр радиопомех (ферритовое кольцо)
Снижает помехи, генерируемые ПЧ.
Возможно использование на входе и выходе ПЧ. Эффективно ослабляет помехи в диапазоне до 10МГц. См. приложение В.
РЧ (EMI) фильтр
Необходим для достижения электромагнитной совместимости (ЭМС) с другим оборудованием, питающимся от той же сети, что и ПЧ. Подавляет радиочастотные помехи, передающиеся от ПЧ в сеть. См. пр. В. В моделях 1ф/220В и 3ф/380В РЧ-фильтр встроенный.
Тормозной резистор и модуль
Применяются при необходимости быстрой остановки двигателя или быстрого снижения его скорости (особенно, для нагрузок с большим моментом инерции).
Моторный дроссель
Выходной (моторный) дроссель предназначен для снижения уровня высших гармоник в токе двигателя и емкостных токов в длинном моторном кабеле (>20м), а также для ограничения пиковых перенапряжений на двигателе.
Порядок работы:
1. Общие сведения
Данная лабораторная работа посвящена изучению преобразователя частоты, который может управляться в различных режимах: с лицевой панели, с помощью внешних сигналов, по сети Modbus.
В лабораторной работе используются следующие элементы:
вводной автоматический выключатель
QF
«Сеть»;
преобразователь частоты
VFD-EL;
асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором с маховиком. Основные режимы программирования ПЧ для работы привода в замкнутых и
разомкнутых системах приведены в руководстве по эксплуатации на преобразователь частоты. В соответствии с выбранным режимом работы, преобразователь частоты программируется под конкретный опыт лабораторной работы.
Ниже приведены основные режимы работы с панелью управления:
FSC.C
2. Пробный пуск привода
Пробный пуск привода необходимо выполнить для того, чтобы убедится
правильных настройках ПЧ и возможности плавного задания выходной частот напряжения.
Для пробного пуска преобразователя частоты с использованием пульта управления необходимо:
-включить автоматический выключатель QF1 «Сеть» и убедится, что при готов к работе: светятся светодиод “STOP”, "FWD", а на дисплее индикация за; пой частоты F 50.0;
с помощью кнопки задать частоту 5 Гц;
для пуска двигателя в прямом направлении нажать кнопку START;
-для изменения направления вращения двигателя надо с помощью кнопки
«MODE» изменить режим индикации дисплея на
-для остановки электродвигателя нажать на кнопку I -в процессе работы проконтролировать, направление вращения двигателя, стабильность работы двигателя, отсутствие чрезмерного шума и вибрации, плавность разгона и торможения двигателя.
Управление приводом с кнопочной панели
Приводом также можно управлять и с панели управления, но для этого нужно инициализировать несколько параметров в меню «00»:
-в параметре 00.00 установить 0 (источник сигнала задания выходной частоты - панель управления);
-в параметре 00.01 установить 0 (источник команд управления — панель управления).
Для получения вльтчастотной характиристики подключаем внутренний потенциометр при помощи команд:
02.00, EN , ВЫБИРАЕМ 4 РЕЖИМ
Изменяя положение потенциометра на панели наблюдаем регулирование скорости двигателя
Индикацию частоты и напряжения можно снимать с индикатора панели.
Команды для индикации частоты: MODE- RUN- H при повороте потенциометра по положениию, по сегментам снимаем значение частоты, записываем в таблицу.
Команды для индикации напряжения: 00.04 EN ВЫБИРАЕМ 4 РЕЖИМ
По каждому положению потенциометра получаем величину напряжения.
Таблика
f, Гц
U, В
Отчёт по работе
в отчёт по работе должны входить следующие пункты:
цель работы;
схему подключения преобразователя
последовательность
параметрирования
преобразователя частоты
vfd
-
el
;
порядок
экспериментальной проверки р
аботы
запрограммированного
пч
;
таблицу измерений
вольт-
частотрую
характеристику
выводы
