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案例详细
标题变频器的多挡频率控制组图
技术领域
行业
简介
内容

  许多电力拖动设备需要根据运行状态随时调整运行频率,例如,电梯先以低速启动,稍后转为高速上升 ( 或下降),将要到达停靠楼层时,再次变为低速,最后停止。变频器的多挡频率控制能够方便地实现这些功能。本文通过应用实例介绍其相关电路和参数设置方法。

  一、如何实现多挡频率控制

  要实现多挡频率控制 ( 多段速控制 ) ,必须预置相关的功能参数。以便通过 CPU 执行相关指令。

  1 .首先要进行功能参数预置,将变频器外接多功能控制端子 ( 各种变频器都有若干个多功能端子,例如,富士 G11S变频器中的X1~X9) 中的 2~4 个 ( 依频率挡次的多少确定 ) 指定为多挡频率 ( 转速 )控制端。被指定的每一个控制端与公共端 CM之间各连接一个开关 ( 例如继电器的触点 ) ,如图 1所示。转速的切换由指定控制端上外接开关的通断状态及其组合来实现。图 1是指定了 4个多段速控制端的示意图,每个继电器触点的通断状态对应着 4 位二进制数中的一个位,开关闭合 (on) 相应位为 1,开关断开(off) 相应位为 0 。图中 4 个开关均断开.即这个二进制数为0000。参数预置还要确定每个多功能控制端子连接的开关对应着二进制数中的哪一位。例如,富士 G11S 变频器可将参数 E01 预置为0,把端子 X1 指定为 4 位二进制数中的最低位 SSl ;将参数: E02 预置为 1 。把端子 X2 指定为次低位SS2;将参数 E03 预置为 2 。把端子 X3 指定为次高位 SS4 ;将参数 E04 预置为 3 .把端子 x4 指定为最高位SS8。开关的通断状态及其组合对应的频率 ( 转速 ) 挡次见表 1 。端子 FWD 与 CM 连接表示各种转速均为正转。

  由表 1 可见.富士 G11S 变频器通过功能参数预置指定 4 个多功能控制端子为多挡频率 ( 转速 ) 控制端时,共可设定15个频率 ( 转速 ) 挡次。

  2 .接着预置各挡转速对应的工作频率.运行时间长短以及加速时间或减速时间。

  例如.富士 G11S 变频器通过 C05 ~ C19 功能参数预置各挡 (15 挡)转速对应的频率。这时对于外接端子控制应用,可由 PLC 或上位机给出频率选择命令。即选择性接通、断开图 1 中KA1~KA4的触点,即可改变运行频率并确定运行时间 ( 触点状态转换即意味着上一个转速段时间结束 ) ,加/减速时间执行参数F07( 加速时间1) 和参数 F08( 减速时间 1) 设定的数值。对于程序控制的应用,可通过参数 C22~C28 设定每个 (仅限转速 1~ 转速7) 转速挡次的运行时间,旋转方向和加/减速时间。如将 C22 设定为 100F2, 指令含义为转速挡次 1的运行时间为 100 秒( 含加速时间 ) , F 指定旋转方向为正转, 2 指定加速时间为参数 E10 设定的加速时间 2。

  康沃 CVF-G2 系列变频器可通过参数 L-18~L-32 预置各挡 (15 挡 ) 转速对应的频率。安川 CIMR —G7A系列变频器可通过参数 d1-01 ~ d1-08 预置各挡 (8 挡 ) 转速对应的频率。

  变频器的多档频率控制 ( 多段速控制 ) 有外接端子控制和程序控制两种方式,每种控制方式需要设定的参数略有不同。

  二、多挡速运行的实例

  一台搅拌机的运转控制要求是:开机首先以 40Hz 的频率正转 10 分钟,再以 30Hz 频率反转运行8分钟,每次改变运转方向时应先将频率降至 8Hz 运行 1 分钟,停止运行 1 分钟,如此反复循环直至按下停止按钮。

  对于这种多挡转速运行要求,如果选用富士G11S变频器,可有两种控制方案。一种是多功能端子控制法.即如上所述,首先指定几个多功能端子用作多段速端子。接着预置各挡转速对应的工作频率.然后通过PLC或上位机控制运行.每挡转速的运行时间由 PLC 或上位机设定。这种控制方案需要设置的功能参数见表 2j变频器默认的加/减速时间是参数F07( 加速时间 1) 和参数 F08( 减速时间1)设定的数值。这种方案的优点是需要设置的参数数量较少,相对简单,同时,可切换的转速挡次多,可达15挡,且各挡转速的切换顺序是任意的。

  第二种方案是程序控制法。这种方案适用于转速转换顺序固定的单循环或无限反复循环的运行场合。

  下面仍以富士 G11S 变频器为例给以介绍。

  根据运行要求.作出运行程序图如图 2 。

  转速挡次 1 :加速时间设定为 30 秒:运行频率为 40Hz ;运行时间 ( 包括加速时间 ) 设定为正转 10 分钟。

  转速挡次 2 :减速时间设定为 25 秒;运行频率为 8Hz :运行时间 ( 包括减速时间 ) 设定为正转 1 分钟。

  转速挡次 3 :减速时间设定为 20 秒:运行频率为 0Hz ;运行时间 ( 包括减速时间 ) 设定为正转 1 分钟。

  转速挡次 4 :加速时间设定为 28 秒;运行频率为 30Hz ;运行时间 ( 包括加速时间 ) 设定为反转 8 分钟。

  转速挡次 5 :减速时间设定为 20 秒;运行频率为 8Hz ;运行时间 ( 包括减速时间 ) 设定为反转 1 分钟。

  转速挡次 6 :减速时间设定为 20 秒;运行频率为 0Hz ;运行时间 ( 包括减速时间 ) 设定为反转 1 分钟。

  相关功能参数设定见表 3 。

  这里注意:参数 C22 和 C23 预置值中的末尾数字2,它是选择加速或减速时间的。刚开机或由某频率向更高同转向频率换挡时,选择加速时间;向相反转向换挡。或者向更低频率换挡,则变频器自动选用减速时间。所以参数C22预置值中的“ 2 ”规定了 l 挡转速为加速时间:而参数 C23 预置值中的“ 2 ”规定了2挡转速为减速时间。另外。加、减速时间和各挡转速运行时间的预置值应为 3 位数,例如, 30 秒应设置 30.0 ,不能设置为30。如果设置为 4 位数。则变频器仍然只读取前 3 位,然后乘以 10 。