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『PLC在变频调速中的应用一』西门子MM440变频器原理、接线、参数调试

 继明理解 2017-08-24


本系列文章包括一些变频器的基本知识,以及变频器调速中经常用到的面板调速多段速模拟量无极调速通讯控制。每个部分分节说明,每节一个知识点方便阅读,在每节的难点重点部分有本人的注解说明。在阅读的过程中有不明白地方,欢迎留言。


这节先介绍一下变频器的工作原理,只做简单介绍不深入研究。经常用到PLC的朋友建议把变频原理搞清楚,明白原理有很多问题可以迎刃而解。


先介绍关于原理性的知识怎么学习,无论是变频器还是PLC都有很多理论知识,在学习过程中,这部分知识时是不可逾越的一步。理论知识也是比较难学难懂的,在学校一开始便是讲解这些,很多同学听了就头大,当然很难深入的学习。


原理性的知识我个人的建议是不可不学也不必深学


不可不学:一个东西做出来就一定是在理论研究的基础上完成的,没有理论知识支撑,是不可能经得住考验的。使用时就没有必要,再把所有原理的知识都去研究一遍。举例来说,你用苹果手机难道还需要知道它是怎么发送电波信号,信号怎么传输给对方的吗?


但是一些基本的原理还是需要搞清楚的,高清原理最大的好处是,当出现问题时你的解决思路,会走在一个正确的方向上。不会出现头痛医脚……脚痛医头的情况。设计电路时也能合理的解决一些问题。


不必深学:原理知识的学习标准应该以够用为目标,任何设备都是一整个团队集体智慧的结晶,个人去全部学完其中理论有点天方夜谭,其实也没有必要。


开始接触一个陌生的东西先了解大概的原理,然后看说明书怎么使用,在使用的过程中遇到问题在返过头来学习。始终以问题为导向去学习,而不是一口气把所有知识全学懂。


先说这么多开始变频器原理知识的学习吧!!!


一、 初识变频器


1.1、交-直-交变频调速的原理


变频器先将工频交流电整流成直流电,逆变器在微控制器的控制下,将直流电逆变成不同频率的交流电。目前市场上的变频器都是这种工作原理工作。参见下图变频器原理图


这些就是整个变频器变频的原理,怎么样没那么复杂吧!!!


变频器原理图:



 上图是变频器交-直-交变频调速的原理图,其中R0起限流作用,当R、S、T端子上的电源接通时,R0接入电路,以限制启动电流。延时一段时间后,晶闸管VT导通,将R0短路避免不必要的损耗。Rt为能耗制动电阻,当制动时电动机进入发电状态,逆变器向电容C反向充电,当直流回路的电压(电阻R1和R2上的电压)升高到一定值时,通过泵升电路使开关器件Vb导通,这样电容C上的电能就消耗在电阻Rt上了。


知道为什么有些惯性比较大的电机需要加制动电阻了吧!!!


通常为了散热,制动电阻Rt安装在变频器的外测,或者加装制动单元。


电容C除了参与制动外,在电动机运行时主要起到滤波的作用。起滤波作用是电容的变频器称为电压型变频器;起滤波作用是电感的变频器称为电流型变频器。市场上比较多的为电压型变频器。


微控制器经过运算输出控制用的正弦信号,经过SPWM(正弦脉宽调制)发生器调制,再由驱动电路放大信号,放大后的信号驱动6个功率晶体管,产生三相交流电压U、V、W驱动电机运转。


变频器的动力线的输入与输出不允许接反,否则可能会发生爆炸。小心……。电机端一般是U、V、W。


1.2、西门子M440变频器使用简介

变频器外形如下所示


变频器接线图如下所示

||点击看大图||

接线端子定义表如下所示


M440变频器是一个智能化的数字变频器,在基本操作面板上可进行参数设置,参数可分为四个级别:


①标准级,可以访问经常使用的参数。

②扩展级,运行扩展访问参数范围,例如变频器的I/O功能。

③专家级,只供专家使用,即高级用户。

④维修级,只供授权的维修人员使用,具有密码保护功能。


关于这个级别的问题不用那么纠结,反正我调试时总是设置成专家级,直接访问所有可以访问的参数,调试也比较方便。


操作面板


西门子变频器标配状态显示板(SDP),这个面板是只有指示灯显示一些基本状态,不能进行任何操作,如下图所示:


除此之外西门子还提供基本操作面板 (BOP)和高级操作面板(AOP),者两种面板是进行参数设置所必须的。







BOP和AOP是需要单独购买的,变频器标配是没有的。BOP不能保存参数信息,AOP可以保存参数并能进行上载下载操作。




用基本操作面板( BOP)更改参数的数值,下图介绍更改参数 P0004 数值的步骤



下图介绍更改参数P0719 数值的步骤,说明如何修改下标参数的数值。




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