G120 變頻器技術(shù)及應(yīng)用 課件 3.2 案例5 電動機的七段速運行控制

3.2案例5電動機的七段速運行控制講授內(nèi)容3.2.1任務(wù)導(dǎo)入3.2.2任務(wù)實施3.2.3任務(wù)拓展3.2.4技能認證3.2.1任務(wù)導(dǎo)入變頻器的多段速運行在很多設(shè)備上都使用普遍，無論是由轉(zhuǎn)換開關(guān)直接控制，或是通過PLC編程控制，因此，本節(jié)主要任務(wù)是通過轉(zhuǎn)換開關(guān)和PLC分別實現(xiàn)電動機的七段速運行控制，具體運行轉(zhuǎn)速分別為300rpm、400rpm、500rpm、700rpm、800rpm、900rpm、1200rpm。3.2.2任務(wù)實施1、直接選擇（1）參數(shù)設(shè)置

通過面板或調(diào)試軟件Startdrive進行參數(shù)設(shè)置，本案例中設(shè)置DI0為起停控制端、DI1為固定轉(zhuǎn)速1，DI2為固定轉(zhuǎn)速2，DI3為固定轉(zhuǎn)速3，通過DI2、DI3或DI4相互疊加實現(xiàn)其他轉(zhuǎn)速。參數(shù)具體設(shè)置如表所示（電動機的額定參數(shù)請讀者根據(jù)實際使用的電動機參數(shù)進行設(shè)置）。參數(shù)號參數(shù)值說

明P00151預(yù)定義宏參數(shù)選擇固定轉(zhuǎn)速，雙線制控制，兩個固定頻率P10161固定轉(zhuǎn)速模式采用直接選擇方式（默認值）P1020722.1將DI1作為固定設(shè)定值1的選擇信號，r722.1為DI1狀態(tài)的參數(shù)P1021722.2將DI2作為固定設(shè)定值2的選擇信號，r722.2為DI2狀態(tài)的參數(shù)P1022722.3將DI3作為固定設(shè)定值3的選擇信號，r722.3為DI3狀態(tài)的參數(shù)P1001300定義固定設(shè)定值1，單位rpmP1002400定義固定設(shè)定值2，單位rpmP1003500定義固定設(shè)定值3，單位rpmP10821500變頻器運行頻率上限，單位rpm表

電動機七段速運行的參數(shù)設(shè)置（直接選擇）3.2.2任務(wù)實施1、直接選擇（2）硬件連接1）使用開關(guān)直接控制若使用開關(guān)直接實現(xiàn)七段速，則外部開關(guān)的連接如圖所示（注意：28號端子應(yīng)與34及69號端子相連接）。開關(guān)K1作為起停信號；開關(guān)K2作為第一固定轉(zhuǎn)速；開關(guān)K3作為第二固定轉(zhuǎn)速；開關(guān)K4作為第三固定轉(zhuǎn)速。3.2.2任務(wù)實施1、直接選擇2）使用PLC控制若使用PLC（本教材若無特殊說明所使用的PLC均為西門子S7-1200PLC）控制變頻器的多段速時，如果PLC使用繼電器輸出型CPU時只需將PLC的輸出模塊的公共端與變頻器的9號端子相連接，28號端子應(yīng)與34及69號端子相連接，PLC的輸出模塊的輸出端與變頻器的數(shù)字量輸入端相連，如圖所示。3.2.2任務(wù)實施1、直接選擇2）使用PLC控制如果PLC使用晶體管輸出型CPU時（西門子的S7-1200PLC為PNP型輸出，G120變頻器默認為PNP型輸入），本案例的PLC與變頻器的連接可使用圖（a）（使用變頻器的內(nèi)部提供直流24V電源）和圖（b）（使用外部提供的直流24V電源）所示方法進行連接。（a）（b）3.2.2任務(wù)實施K1K2K3K4電動機轉(zhuǎn)速（rpm）√

0√√

300√

√

400√

√500√√√

700√√

√800√

√√900√√√√1200（3）使用開關(guān)直接控制電路連接的調(diào)試首先合上開關(guān)K1，給變頻器一個起動信號，合上開關(guān)K1，觀察變頻器是否能起動，轉(zhuǎn)速是否為0？如果變頻器已起動，則保持開關(guān)K1一直處于閉合狀態(tài)，然后再合其他開關(guān)，具體操作見表所示。表

電動機的七段速運行調(diào)試表1、直接選擇3.2.2任務(wù)實施1、直接選擇4）使用PLC控制七段速程序及調(diào)試由于PLC的輸入端子連接的是開關(guān)，所以程序只需編寫成點動程序即可，如圖所示。使用PLC控制七段速的調(diào)試過程同開關(guān)直接控制電路連接的調(diào)試。圖

PLC控制七段速程序

3.2.2任務(wù)實施2、二進制編碼選擇（1）參數(shù)設(shè)置在此本案例中設(shè)置DI0為起?？刂贫?、DI1為固定轉(zhuǎn)速1，DI2為固定轉(zhuǎn)速2，DI3為固定轉(zhuǎn)速3，通過DI1、DI2和DI3相互組合實現(xiàn)七段轉(zhuǎn)速。參數(shù)具體設(shè)置如表所示。表

電動機七段速運行的參數(shù)設(shè)置（二進制編碼選擇）參數(shù)號參數(shù)值說

明P00151預(yù)定義宏參數(shù)選擇固定轉(zhuǎn)速，雙線制控制，兩個固定頻率P10162固定轉(zhuǎn)速模式采用二進制編碼選擇方式P1020722.1將DI1作為固定設(shè)定值1的選擇信號，r722.1為DI1狀態(tài)的參數(shù)P1021722.2將DI2作為固定設(shè)定值2的選擇信號，r722.2為DI2狀態(tài)的參數(shù)P1022722.3將DI3作為固定設(shè)定值3的選擇信號，r722.3為DI3狀態(tài)的參數(shù)P1001300定義固定設(shè)定值1，單位rpmP1002400定義固定設(shè)定值2，單位rpmP1003500定義固定設(shè)定值3，單位rpmP1004700定義固定設(shè)定值4，單位rpmP1005800定義固定設(shè)定值5，單位rpmP1006900定義固定設(shè)定值6，單位rpmP10071200定義固定設(shè)定值7，單位rpmP10821500變頻器運行頻率上限，單位rpm3.2.2任務(wù)實施2、二進制編碼選擇（2）硬件連接變頻器的輸入端子連接請讀者參照圖進行自行連接3.2.2任務(wù)實施2、二進制編碼選擇（3）使用開關(guān)直接控制電路連接的調(diào)試首先合上開關(guān)K1，給變頻器一個起動信號，合上開關(guān)K1，觀察變頻器是否能起動，轉(zhuǎn)速是否為0？如果變頻器已起動，則保持開關(guān)K1一直處于閉合狀態(tài)，然后再合其他開關(guān)，具體操作見表。K1K2K3K4電動機轉(zhuǎn)速（rpm）√

0√

√300√

√

400√

√√500√√

700√√

√800√√√

900√√√√12003.2.3任務(wù)拓展使用二進制編碼選擇方式或再配合PLC實現(xiàn)電動機的15段速控制，電動機運行的速度由讀者自行設(shè)定。3.2.4技能認證試題1：有1臺三相異步電動機型號為Y-112M-4，額定功率為4kW、額定電壓為380V、額定電流為8.8A、接法△、轉(zhuǎn)速為1440r/min，根據(jù)以下控制要求。設(shè)計變頻器控制三相異步電動機10段速啟動運行電氣線路，并進行電氣線路的安裝與調(diào)試。三相異步電動機能10段速起動運轉(zhuǎn)。三相異步電動機具有短路保護、過載保護、零壓保護和欠壓保護。（1）本題分值：40分（2）考核時間：210分鐘（3）考核形式：現(xiàn)場操作（4）具體考核要求：1）根據(jù)給定任務(wù)的要求，按國家電氣繪圖規(guī)范及標準，繪制成變頻器控制的電路圖，寫出變頻器需要設(shè)定的參數(shù)。2）元件在配電板上布置要合理，安裝要準確緊固、美觀。3）熟練操作變頻器鍵盤，并能正確輸入?yún)?shù)。按照被控制設(shè)備要求，進行正確的調(diào)試。（5）否定項說明：電路設(shè)計達不到功能要求，此題無分。3.2.4技能認證試題2：三相交流異步電動機變頻器控制裝調(diào)考試時間：60分鐘

考核方式：實操+筆試

本題分值：30分筆試部分：（1）正確使用工具，簡述剝線鉗的使用方法。（2）正確使用儀表，簡述功率表的使用方法。（3）安全文明生產(chǎn)，回答照明燈的電壓為什么采用24V？操作部分：（4）正確繪制三相交流異步電動機變頻器控制系統(tǒng)模塊接線圖。（5）安裝與接線：（6）將變頻器設(shè)置成端口操作運行狀態(tài)，線性V/F控制方式，三段固定頻率控制。設(shè)置三段固定頻率運行，上升時間為3秒，下降時間為2秒。第一段固定頻率為25Hz；第二段固定頻率為45Hz；第三段固定頻率為-35Hz；（7）按以上要求自行設(shè)置參數(shù)并調(diào)試運行，結(jié)果向考評員演示。（8）按要求寫出變頻器設(shè)置參數(shù)清單。3.2.4技能認證試題3：三相交流異步電動機變頻器控制裝調(diào)考試時間：60分鐘

考核方式：實操+筆試

本題分值：35分具體考核要求：依據(jù)圖的控制要求，繪制三相異步電動機的變頻器控制線路圖，按照電氣安裝規(guī)范，正確完成變頻器調(diào)速線路的安裝、接線和調(diào)試。按下起動按鈕后電動機按照圖要求運行。工作方式設(shè)置：手動時，按下手動起動按鈕按照圖要求完成一次工作過程；按下自動按鈕，能夠重復(fù)循環(huán)工作過程。有必要的電氣保護環(huán)節(jié)。筆試部分：（1）依據(jù)控制要求，在答題紙上正確繪制三相異步電動機的變頻器控制線路圖，并正確設(shè)置