SEW變頻器MOVIDRIVE培訓(xùn)教程

1、MDX60/61B變頻器培訓(xùn)教程 技術(shù)部：陳剛 2012-8-27第一部分：變頻器的結(jié)構(gòu)、原理與應(yīng)用 目前轎車公司變頻器使用類型比較多，常用的有SEW、AB、三菱、倫茨等品牌。一、變頻器的作用與基本原理能實(shí)現(xiàn)對交流異步電機(jī)的軟起動、無級調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功率因數(shù)、節(jié)能、過流/過壓/過載保護(hù)等功能。 變頻調(diào)速技術(shù)的理論基礎(chǔ)是三相交流異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與頻率成正比，與極對數(shù)成反比 n=(1-s)60f/p 其基本原理框圖（應(yīng)用最多的類型）是：整流主電路（AC/DC）逆變主電路（DC/AC）控制電路電機(jī)380VAC平波電路PG 即三相（單相）交流電經(jīng)過整流電路轉(zhuǎn)換為直流電源，然后再逆變成三相交流

2、電動機(jī)使用的經(jīng)過調(diào)制的等幅脈動直流，脈動直流密度與對應(yīng)交流應(yīng)獲得幅值成正比。 輸出驅(qū)動電流使用了脈沖寬度調(diào)制技術(shù)（PWM）。由于輸出的波形是脈動直流，所以變頻器對電網(wǎng)的諧波干擾非常大。二、變頻器速度控制方式變頻器常見的頻率給定方式主要有：操作器鍵盤給定、接點(diǎn)信號給定、模擬信號給定、通訊方式給定等。1、操作鍵盤給定 通過操作鍵盤給定速度，手工或自動操作啟動、停止變頻器。2、接點(diǎn)信號給定 通過外部開關(guān)接點(diǎn)組合代碼來選擇速度，而速度要在參數(shù)表設(shè)置。3、模擬信號給定 包括0-5VDC、（0）1-10VDC、20mA電流、電位器給定等。4、通訊方式給定 通過總線或其它接口，由另一個控制器把速度寫入變頻器

3、特定的緩沖字中。三、外部接線 下圖是一個三菱變頻器接線的例子，這是變頻器使用極其典型的電路。 圖中，使用了接點(diǎn)信號給定的速度輸入方式。三級速度、停止、復(fù)位、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)等都由PLC輸出控制，運(yùn)行、異常報警信號接入PLC輸入端。四、工作方式與運(yùn)行特性變頻器由于其控制上的柔性，可以獲得多種改良特性。1、工作方式： 基本工作方式有恒轉(zhuǎn)矩、恒功率兩種。（1）恒轉(zhuǎn)矩控制根據(jù)轉(zhuǎn)矩與“電壓/頻率”比值的平方成正比的數(shù)學(xué)關(guān)系，我們知道，要實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩方式，必須保持U/f為常數(shù)。這就是為什么恒轉(zhuǎn)矩控制方式下，頻率下降，輸出電壓也要跟著同比降低的原因。（2）恒功率控制從電動機(jī)功率：P= M=M*2n/60=M*n/9

4、554及轉(zhuǎn)矩與（U/f）的平方成正比的關(guān)系，要實(shí)現(xiàn)恒功率調(diào)速，就必須保證U2/f為常數(shù)。2、變頻器主要運(yùn)行特性分析（1）額定頻率以上調(diào)速特性分析在額定頻率以上時，電壓不允許繼續(xù)增加，此時頻率可以上升。具體上升幅度，與電機(jī)機(jī)械構(gòu)件有關(guān)。根據(jù)以上數(shù)學(xué)關(guān)系可以得出兩點(diǎn)結(jié)論：結(jié)論1：輸出功率應(yīng)與頻率成反比，即功率將隨著頻率上升反比降低。結(jié)論2：電機(jī)轉(zhuǎn)矩將隨頻率的平方成反比而快速下降。這個結(jié)論告訴我們，要在額定頻率以上升速時，電動機(jī)和變頻器都應(yīng)該有較大的余量。（2）變頻時，電機(jī)的起動電流、起動轉(zhuǎn)矩怎樣？采用變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著電機(jī)的加速相應(yīng)提高頻率和電壓，起動電流被限制在150%額定電流以下。一般根據(jù)機(jī)種不

5、同，為125%200%。而用工頻電源直接起動時，起動電流為額定電流57倍。采用變頻器傳動，起動電流一般為額定電流的1.21.5倍，起動轉(zhuǎn)矩為70%120%額定轉(zhuǎn)矩。（3）低頻轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償頻率下降時，由于交流阻抗變小而直流電阻不變，內(nèi)阻壓降占比上升將造成在低速下產(chǎn)生地轉(zhuǎn)矩有減小的傾向。因此，在低頻時給定V/f，要使輸出電壓提高一些，以便獲得一定的起動轉(zhuǎn)矩。這種補(bǔ)償稱增強(qiáng)起動，也即所謂的低頻轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。補(bǔ)償方法有多種，有自動進(jìn)行的方法、選擇V/f模式等。（4）再生制動電動機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中如果降低指令頻率，則電動機(jī)變?yōu)楫惒桨l(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)行，作為制動器而工作，這就叫作再生（電氣）制動。如果整流器為晶體管橋，發(fā)出的電

6、能還可以回饋到電網(wǎng)。（5）變頻器輔助制動從電機(jī)再生出來的能量貯積在變頻器的濾波電容器中，由于電容器的容量和耐壓的關(guān)系，通用變頻器的再生制動力約為額定轉(zhuǎn)矩的10%20%。如采用選用件制動單元，可以達(dá)到50%100%。（6）挖土機(jī)特性電機(jī)負(fù)荷到極限狀態(tài)時要自動進(jìn)行電流限制。目的是使電機(jī)持續(xù)維持最大轉(zhuǎn)矩，即使發(fā)生堵轉(zhuǎn)，變頻器也不會跳閘，即實(shí)現(xiàn)所謂挖土機(jī)特性。該特性需要專用的電路來實(shí)現(xiàn)。NI（7）加（啟動）減速方式要實(shí)現(xiàn)電機(jī)的S曲線啟動，需在變頻器內(nèi)選擇S曲線功能，現(xiàn)在的變頻器一般都有S曲線功能。變頻器從一個速度過渡到另外一個速度的過程稱為加減速，如果速度上升則為加速，速度下降則為減速。加減速方式主要

7、有以下幾種:(a)直線加減速 (b) s型曲線加減速1)直線加減速變頻器的輸出頻率按照恒定斜率遞增或遞減。變頻器的輸出頻率隨時間成正比地上升，大多數(shù)負(fù)載都可以選用直線加減速方式。一般定義加速時間為變頻器從零速加速到最大輸出頻率所需的時間（t1）。減速時間則相反，為變頻器從最大輸出頻率減至零頻率所需的時間(t2)。在有些變頻器定義中，加減速時間不是以最大輸出頻率fmax為基準(zhǔn)，而是固定的頻率(如50hz)。加減速時間必須根據(jù)負(fù)載要求適時調(diào)整，否則容易引起加速過流和過壓、減速過流和過壓故障。2）s曲線加減速變頻器的輸出頻率按照s型曲線遞增或遞減。s曲線劃分為3個階段的時間，s曲線起始段時間如圖中所

8、示，這里輸出頻率變化的斜率從零逐漸遞增；s曲線上升段時間如圖中所示，這里輸出頻率變化的斜率恒定；s曲線結(jié)束段時間如圖中所示，這里輸出頻率變化的斜率逐漸遞減到零。將每個階段時間按百分比分配，就可以得到一條完整的s型曲線。因此，只需要知道三個時間段中的任意兩個，就可以得到完整的s曲線，因此在某些變頻器只定義了起始段和上升段，而有些變頻器則定義兩頭起始段和結(jié)束段。s曲線加減速，非常適合于輸送易碎物品的傳送機(jī)、電梯、搬運(yùn)傳遞負(fù)載的傳送帶，以及其他需要平穩(wěn)改變速度的場合。例如，電梯在開始起動以及轉(zhuǎn)入等速運(yùn)行時，從考慮乘客的舒適度出發(fā)，應(yīng)減緩速度的變化，以采用s形加速方式為宜。五、參數(shù)表 變頻器的參數(shù)表是

9、維修人員必須掌握的，維修人員除了掌握接線方法外，還必須詳細(xì)閱讀所有參數(shù)及設(shè)置方法。 事實(shí)上，變頻器的參數(shù)九成左右都是出廠時設(shè)置好的，實(shí)際應(yīng)用時，一般要修改的參數(shù)不超過10%。 經(jīng)常需要修改的參數(shù)一般有：1、參數(shù)保護(hù)開關(guān)： 用于保護(hù)不被修改，編輯參數(shù)時，要打開。2、自動目標(biāo)速度 外部開關(guān)輸入有三個控制點(diǎn)：高速、中速、低速，這三個點(diǎn)的編碼還可以選擇更多的速度。具體速度可以在參數(shù)表中設(shè)定。3、點(diǎn)動速度 變頻器點(diǎn)動運(yùn)行速度。4、U/F特性 選擇U/F控制方式，一般變頻器都會提供類似的選擇。5、加、減速時間 不合適的加減速時間設(shè)定，會引起過電流報警。6、啟動扭矩或啟動電壓 主要用于低頻啟動時適度提升電壓

10、，以獲取更大的啟動扭矩。7、電子熱繼電器 設(shè)置變頻器過載保護(hù)電流，注意這個電流要根據(jù)電動機(jī)負(fù)荷來設(shè)置，否則就起不到保護(hù)電機(jī)的作用。8、輸入方式 選擇速度輸入方式。9、最大頻率 變頻器允許的最大頻率 等等，一般變頻器都有100個以上的參數(shù)，具體參數(shù)細(xì)節(jié)要參照變頻器手冊。 參數(shù)表的輸入方式有兩種：一是使用袖珍鍵盤輸入，它可以直接安裝在變頻器上；二是使用專用筆記本電腦軟件。、第二部分：SEW MDX60/61B變頻器維修使用指導(dǎo)書一MDX60/61B系列變頻器概述1、型號含義：型號：MDX61 B 0011 5 A 3 4 00 系列號 版本 電機(jī)功率 電壓 無線干擾抑制 3相 象限 版本 5：38

11、0-500V A、B：干擾抑制 2：200-230V 0：無2、規(guī)格：該型變頻器按功率大小，可以分為規(guī)格1-規(guī)格7（或尺寸0-尺寸6），規(guī)格1功率最小，規(guī)格7功率最大。3、概況MDX61B相對60B有更多可選件，且可以帶反饋控制。MDX60B有如下現(xiàn)場總線接口： PROFIBUS DP/FMS、INTERBUS-S、CAN、Device-Net (準(zhǔn)備)MDX61B還有：l EtherNet、EtherCatMDX還有PLC卡、位置控制板、擴(kuò)展I/O、同步控制器、編碼器接口、制動器等可選件。IPOS：內(nèi)部邏輯控制與位置控制功能。該型變頻器有如下種類：控制方式編碼器調(diào)速范圍Nmax=3000rp

12、m靜態(tài)轉(zhuǎn)速精度Nmax=3000rpmVFC控制無200:10.30%VFC控制1024增量型編碼器800:10.01%CFC控制1024增量型編碼器3000:10.01%CFC控制sin/cos編碼器5000:10.01%SERVE控制旋轉(zhuǎn)變壓器>3000:10.01%VFC：電壓矢量控制CFC：電流矢量控制二、變頻器接線圖（一）主電路（二）控制電路依據(jù)變頻器選型選接外部24VDC電源三DBG60B參數(shù)寫入單元 寫入單元只適合與VFC控制，其它模式變頻器必須使用MOVETOOLS軟件。（一）構(gòu)成切換鍵菜單選擇語言選擇確認(rèn)STOP：終止運(yùn)行，可以通過RUN或者重新送電恢復(fù)。RUN：運(yùn)行。

13、DEL/左箭頭：刪除鍵，光標(biāo)左移，部分子菜單狀態(tài)的退出。OK/右箭頭：確認(rèn)鍵，光標(biāo)右移。語言選擇鍵：用于選擇語言。切換鍵：顯示模式到編輯模式之間切換。菜單選擇鍵：選擇上下文菜單。10 個數(shù)字鍵：輸入數(shù)字?！?#177;”號：切換正負(fù)號。和小數(shù)點(diǎn)：輸入小數(shù)點(diǎn)。（二）連接寫入單元1、把電纜插到XTerminal接口。2、在出現(xiàn)SEW標(biāo)志后幾秒，用語言選擇鍵選擇語言種類，并用OK鍵確認(rèn)。（三）啟動與停止1、用STOP鍵可以停止變頻器工作，或?qū)收线M(jìn)行復(fù)位。2、用RUN鍵重新啟動變頻器。3、參數(shù)P70可以屏蔽這兩個鍵。（四）菜單1、菜單結(jié)構(gòu)： 通過菜單選取鍵進(jìn)入上下文菜單，并用OK鍵激活：1 參數(shù)模式

14、2 變量模式3 基本顯示4 Wake-up 參數(shù)5 手動操作6 初始化（調(diào)試）操作7 拷貝到 DBG8 拷貝到 MDX9 用戶菜單10 增加P000011 刪除P000012 XXXXwake-up參數(shù)。13 供貨狀態(tài)14 系統(tǒng)設(shè)定15 退出上下文菜單結(jié)構(gòu)2、參數(shù)模式： 3、變量模式：Ø 變量模式顯示變量H。Ø 對變量的操作與修改與對參數(shù)的操作相同。Ø 變量值以十進(jìn)制/十六進(jìn)制顯示。4、基本顯示： X.XX rpm , X.XXX Amp , 狀態(tài)顯示和 IPOS 操作顯示。5、Wake-up參數(shù)：Ø 所謂喚醒參數(shù)就是送電后的顯示屏幕。進(jìn)入本項(xiàng)顯示wak

15、e-up數(shù)據(jù)。Ø 它可以包括如下選項(xiàng)：基本顯示；參數(shù)模式中的參數(shù)；用戶菜單下的參數(shù)；變量模式下的H變量。Ø Wake-up設(shè)定方法：1）按菜單鍵進(jìn)入上下文菜單；2）選擇要納入的顯示內(nèi)容對應(yīng)項(xiàng)目，如參數(shù)模式、變量模式等，OK鍵確認(rèn)；3）選擇要顯示的具體數(shù)據(jù)，OK鍵確認(rèn)；4）按菜單鍵返回上下文菜單；5）選擇第12項(xiàng)“XXXX喚醒參數(shù)”，OK鍵確認(rèn)。其中XXXX就是選定的項(xiàng)目。6、手動操作： 注意變頻器禁止信號此時必須為1。Ø 用菜單鍵進(jìn)入上下文菜單，OK鍵確認(rèn)。Ø 通過10位數(shù)字鍵或用上下箭頭設(shè)定速度。Ø 通過 START/STOP 按鈕進(jìn)行起停操

16、作。Ø 手動運(yùn)行只能通過鍵或激活出廠設(shè)定來退出。手動運(yùn)行在移去 DBG60B后繼續(xù)有效。7、初始化（START-UP）操作：Ø 初始化設(shè)定 VFC & groups 和 VFC模式。Ø 菜單設(shè)置與 DBG11相同。以下數(shù)據(jù)是必需的：Ø 電機(jī)型號 (SEW 或非 SEW 電機(jī))。Ø 技術(shù)數(shù)據(jù)。例如：電壓和頻率。對非SEW電機(jī)還需要一些附加數(shù)據(jù)：電流、cos j、速度等。Ø 電網(wǎng)電壓。Ø 閉環(huán)控制需要編碼器數(shù)據(jù)(型號和分辨率) stiffness和轉(zhuǎn)動慣量。8、 拷貝到DBG操作面板上： 選擇此項(xiàng)把變頻器數(shù)據(jù)拷貝到DBG

17、內(nèi)存，OK鍵確認(rèn)。9、 拷貝到MDX內(nèi)： 把存有參數(shù)的DBG插到一臺新的變頻器上，選擇此項(xiàng)，OK鍵確認(rèn)。則把變頻器數(shù)據(jù)拷貝到另一臺變頻器的MDX存儲卡。10、用戶菜單：Ø 是用戶常用參數(shù)，可以添加刪除，最多不超過50個。供貨狀態(tài)為DBG60的短菜單，包含了最常用的參數(shù)。用戶菜單前加“”表示。這些參數(shù)順序不能自動分類。Ø 增加用戶菜單項(xiàng)目：1）按菜單鍵調(diào)出上下文菜單。2）選擇“參數(shù)模式”，OK鍵確認(rèn)。3）按菜單鍵返回上下文菜單。4）選擇“增加PXXX”，XXX就是選定的參數(shù)。OK鍵確認(rèn)。Ø 刪除用戶菜單項(xiàng)目1）按菜單鍵調(diào)出上下文菜單。2）選擇“用戶菜單”，OK鍵確認(rèn)

18、。3）選擇要刪除的參數(shù)，OK鍵確認(rèn)。4）按菜單鍵返回上下文菜單。5）選擇“刪除PXXX”，XXX就是選定的參數(shù)。OK鍵確認(rèn)。11、增加 P0000：用來增加用戶菜單參數(shù)。方法見10。12、刪除P0000：用于刪除用戶菜單參數(shù)。方法見10。13、xxxxx 初始化參數(shù)：Ø 定義初始化參數(shù)菜單顯示。Ø xxxxx 可包括 P xxx (參數(shù))，H xxx (IPOS-變量) 或基本顯示。Ø xxxxx 表示最后有效顯示值。14、供貨狀態(tài)：鍵盤中所有數(shù)據(jù)將刪除。不要與參數(shù) 802 （出廠設(shè)置）混淆。15、系統(tǒng)設(shè)定：設(shè)定LCD 對比度， LED 控制 (背景顯示)，波特率

19、和硬件版本。16、 離開：可通過wake-up 參數(shù)或基本顯示離開此菜單。四調(diào)試（一）開發(fā)軟件：軟件名稱：MOVITOOLS。 適用于各類型的MDX變頻器調(diào)試、維修。具體用法：略。 開發(fā)軟件連接接口方式如下：1、USB接口方式：轉(zhuǎn)換器：選用USB11A轉(zhuǎn)換器到PC：USB線。MDX到轉(zhuǎn)換器：RJ10-RJ10連接線。2、RS232接口方式：轉(zhuǎn)換器：選用UWS21B轉(zhuǎn)換器到PC：9針RS232連接線。MDX到轉(zhuǎn)換器：RJ10-RJ10連接線。（二）變頻器調(diào)試： 用DBG60B可以調(diào)試VFC運(yùn)行方式的應(yīng)用。 CFC、SERVO運(yùn)行方式調(diào)試必須使用MOVITOOLS軟件。 使用DBG6B對變頻器調(diào)試

20、步驟如下：（三）電動機(jī)啟動： 下表是以利用外部端口啟動為例時，X13端子控制狀態(tài)。五參數(shù)管理（一）存儲卡 在更換變頻器時，如果原來變頻器使用了存儲卡，則可以把存儲卡直接換到新的變頻器上，無須重新寫入數(shù)據(jù)。（二）參數(shù)一覽該類變頻器參數(shù)共十組，每組由有子參數(shù)組，其下才是具體參數(shù)。下面列表中號碼涂紅的參數(shù)是用戶要重點(diǎn)關(guān)注的。-顯示值-設(shè)定值和斜率發(fā)生器-轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和位置調(diào)節(jié)器-電機(jī)參數(shù)-參考信號-監(jiān)控功能-二進(jìn)制端子定義-控制功能-系統(tǒng)功能-IPOS參數(shù)定義-基本顯示1、 參數(shù)組0：顯示值00_過程值（顯示）：01_狀態(tài)（顯示）02_模擬量輸入（顯示）03_到06_I/O二進(jìn)制狀態(tài)（顯示）07_系統(tǒng)

21、參數(shù)（顯示）08_故障寄存器（顯示）09_總線監(jiān)控（顯示）2、 參數(shù)組1：轉(zhuǎn)速設(shè)定/斜率發(fā)生器10_轉(zhuǎn)速設(shè)定選擇11_模擬量輸入AI112_模擬量輸入AI2（擴(kuò)展可選件）13_轉(zhuǎn)速斜坡114_轉(zhuǎn)速斜坡2： 與13_完全相同。15_電動電位計斜坡16_/17_固定設(shè)定轉(zhuǎn)速P60X用于自由定義X13端子作用，該參數(shù)設(shè)置一個FIX SETPT SW OV端子后（如DI06-DI07），可以實(shí)現(xiàn)兩組固定點(diǎn)轉(zhuǎn)速之間的切換。3、 參數(shù)組2：控制器參數(shù)這組參數(shù)有三個作用：1） 配置變頻器控制性能參數(shù)，以優(yōu)化性能；如增益、濾波、前饋等；2） 配置同步控制參數(shù)；3） 配置過程控制參數(shù)。具體內(nèi)容此次培訓(xùn)略，實(shí)際使

22、用參考廠家參數(shù)說明書。4、 參數(shù)組3：電機(jī)參數(shù)30_/31_限幅32_/33_電機(jī)補(bǔ)償34_電機(jī)保護(hù)功能Ø P340是依據(jù)電機(jī)利用率實(shí)現(xiàn)電機(jī)熱保護(hù)的；Ø 電機(jī)利用率是一個綜合參數(shù)：控制器的輸出電流、風(fēng)冷形式、電機(jī)的轉(zhuǎn)速和運(yùn)行時間。35_電機(jī)轉(zhuǎn)向以上為常用參數(shù)，下面參數(shù)簡單介紹。5、 參數(shù)組4：參考信號用于監(jiān)視速度、電流，當(dāng)速度或電流達(dá)到、不等于或處于某個區(qū)間內(nèi)時，輸出外部信號。6、 參數(shù)組5：監(jiān)控功能50_轉(zhuǎn)速監(jiān)控；用于同步控制反饋監(jiān)視的有效性。51_同步操作監(jiān)控；監(jiān)視同步操作反饋故障。52_電源關(guān)閉響應(yīng)53_530/531：傳感器類型1/2。取值：無或TF/TH/KTY。僅用于DS/Cm電機(jī)。默認(rèn)為無傳感器。54_減速機(jī)機(jī)械故障監(jiān)視55_DCS安全監(jiān)視56_電流極限EX-e電機(jī)/ 控制器禁止正轉(zhuǎn)/停車反轉(zhuǎn)/停車N11/N21N12/N22使能/快停二進(jìn)制輸