运动控制系统实验(2) - 图文(8)

图6—4 变频器控制电路端子功能表

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图6—5 变频器端子接线图

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2.参数设置。

D720变频器为通用型的交流变频器，适用于各种生产设备的调速控制。因此需要设定的参数超过一百多项，包括基本功能、标准运行功能、自动再启动功能、附加功能及通讯功能等。工程上需要根据生产设备的工艺要求及电动机参数，正确设置相应的变频器参数，才能获得最佳的运行效果。表6—3为三菱变频器主要设定的参数，而详细的参数可参阅三菱公司的相关资料。变频器在使用前，应将所需的参数设置好，参数设置在操作面板上进行。

1）变频器通电，将挂箱下部的开关拨到“ON”，变频器有电。 2）按PU/EXT键，进入PU运行模式（PU灯亮）。 3）按MODE键进入参数设定模式，出现“P. 0”字。 4）顺时针调节旋钮，出现“P. 1”，按“SET”键，出现“0.00”，顺时针调节旋钮，直到出现“50.00”，按住“SET”键，交替出现“P. 1”和“50.00”，再松手。说明变频器上限（最高）频率（转速）设定为50Hz、即额定转速。

5）按“SET”,出现“P. 2”,再按“SET”键，出现“0.00”，顺时针调节旋钮，直到出现“20.00”，按住“SET”键，交替出现“P. 2”和“20.00”时再松手。说明变频器下限（最低）频率（转速）设定为20Hz、即2/5额定转速（约584转/分）。

6）按“SET”键，出现“P. 3”，再按“SET”键，出现“50.00”，这是“基准频率”,对应电动机的额定铭牌，出厂时已设定好的。按住“SET”键，交替出现“P. 3”和“50.00”时再松手。

7）按“SET”键，出现“P. 4”,顺时针调节旋钮，直到出现“P. 7”，这是“加速时间”，采用以上方法设定为“5.00”、即“加速时间”为5秒。

8）仿照上述方法将“P. 8”设定为“5.00”、即减速时间为5秒。

9）注意：若通电后控制面板上是“EXT”灯亮，则说明变频器处在“外部操作模式”。此时设定参数是无效的。须进行以下操作： （1）按“MODE”键，直到出现“P. 0”。 （2）顺时针调节旋钮，直到出现“P. 79”。 (3）按“SET”键，出现“ 2”。 （4）反时针调节旋钮，出现“ 1”。

(5）按住“SET”键，交替出现“P. 79”和“ 1”，此时变频器进入“面板操作模式”，再从上述的“3）“开始设定。 3.面板操作及运行。

1）设定运行频率。

（1）通电后，按“PU/EXT”键，进入PU操作模式。 （2）按“MODE”键，出现“0.00”。 （3）顺时针调节旋钮，直到出现“50.00”。

（4）按住“SET”键，出现“F ”和“50.00”交替闪烁。 （5）闪烁3秒后显示将返回“0.00”（监视显示状态）。 2）正向运行操作。

（1）按“RUN”键，电动机正向启动运转，显示屏的显示从“0.00”，开始上升，直到显示“20.00”，此时，电动机在下限频率下运转。 （2）显示屏上“RUN”灯亮，表明电动机正转。 （3）若需要电动机在额定速度运行，则顺时针调节旋钮，直到显示“50.00”，按住“SET”键，出现“F ”和“50.00”交替闪烁。“SET”键松手后再按“SET”键，频率从20Hz上升到50Hz，电动机的转速亦上升到额定速度。

（4）按“STOP/RESET”键，变频器输出电源为零，电动机减速停转，显示“0.00”。

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3）点动运行操作。

工程上这一运行方式常用于起重机械起降重物的过程。

（1）参阅上述参数设定方法，设定P. 15（即点动频率）为10(Hz)。 （2）按“PU/RESET”键，显示屏显示“JOG”。 （3）按住“RUN”键，电动机在10Hz频率下运转。 （4）松手后，电动机即停转。 4.外部操作及运行。

在工程上，通常利用电器部件构成的控制系统来实现电动机的正、反转控制，本实验将变频器与继电控制系统相结合，实现电动机的正、反转和调速控制。

1）连线。

利用NEEL-10挂箱的电器与QSGDJ-BPQ挂箱实现控制功能。其中接触器KM1用来控制电动机正向运转，KM2控制反转。按钮SB2用来启动电动机正转，SB3启动电动机反转，SB1（红色）实现停机动作。为防止正转时突然按动反转按钮，因此在线路中应设有互锁环节。按钮的指示灯应能显示系统运转状态。

（1）主控屏的电源W线连到挂箱的134、85、99三个端子。 （2）N线连到挂箱的82、96、143、149四个端子。 （3）交流电压表并接在W、N两端。

（4）135端与138、83、144、97四端相连。 （5）139与84、101端相连。 （6）145与87、98端相连。 （7）102与81端相连。 （8）88与95端相连。 （9）86与142端相连。

（10）100与148端相连。慢调节电位器RP，电动机正转启动到转速达到上限值，记录此时的转速、电流值。电动机加负载，测对应的转速和电流值，直到电机电流达到0.5A。将所测参数填入表6—1。

（11）变频器的STF端与92端相连（用一端粗、另一端细的连接线，以下同）。 （12）变频器的STR端与106端相连。

（13）91端与105端与变频器的SD端相连。

（14）变频器挂箱面板上的电位器RP的动点与插孔2相连，电位器左面固定点与插孔10相连，右面固定点与插孔5相连。

连线后，须认真核查，无误后进入参数设定。 2）参数设定。

（1）变频器通电，出现“0.00”。

（2）按“PU/EXT”键,进入PU模式。

（3）按“MODE”键，进入参数设定模式，出现“P. 0”。 （4）顺时针调节旋钮，直到出现“P. 79”。 （5）按“SET”键，出现“ 1”。 （6）顺时针调节旋钮，出现“ 2”。

（7）按住“SET”键，出现“P. 79”和“ 2”，交替闪烁，同时控制面板的显示从“PU”变换为“EXT”。

至此，外控方式的参数设定完毕。

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3）外控运行试验。 （1）变频器通电。

（2）合主控屏开关，慢慢增大输入交流电源，直到电压表显示为220V。

（3）按SB2按钮，正转接触器闭合，慢慢调节电位器RP，电动机正向启动，直到转速达到上限值，记录此时的转速与电流值。然后，电动机加负载，测取对应的转速和电流值，直到电动机电流达到0.5A，将所测的参数填入表6—1。

表6—1 正转高速时的特性参数

Id (A) Nd(r/min) 0.33 1480 0.39 0.42 0.46 0.5 （4）需要电动机反向运转。按停止按钮SB1，正转接触器断电。 （5）按反转按钮SB3，反转接触器闭合，电动机反向启动运转。

（6）反时针慢慢调节电位器RP，使电动机转速下降，直到频率为20Hz。电动机运转在下限转速。记录此时的转速、电流值。电动机加负载，测对应的转速和电流值，直到电流达到0.5A。将所测参数填入表6—2。

表6—2 反转低速时的特性参数

Id(A) Nd(r/min) 0.35 590 0.39 0.42 0.45 0.5 5.组合操作运行。

1）停机后，按“PU/EXT”键，进入PU运行模式。 2）找到Pr.160，设定为“ 0 ”. 3) 将Pr.161变更为“ 1”。 4）将Pr.79变更为“ 3”，即进入组合操作模式。此时，面板显示灯“PU”和“EXT”亮。

5）合SB2按钮，电动机正向启动运转。

6）此时可利用控制面板上的旋钮来调节频率（转速）。若顺时针旋转，则频率增加，转速升高。反之，则转速下降。注意：用旋钮设定频率后，设定值将闪烁约5秒，在闪烁期间按“SET”键确定频率。

7）按SB1，电动机转速停止。 6.改变调制频率（PWM）的运行。

1）变频器通电，按“PU/EXT”键，进入PU运行模式。 2）按“MODE”键，出现“P. 0”。 3）顺时针调节旋钮，直到出现“P. 72”。此为变频器PWM频率选择。

4）按“SET”键，出现0～15的数字中的任一个。这代表了脉宽调制频率的高低。 5）调节旋钮，直到出现“ 1”，按SET键，出现“P. 72”和“ 1”交替闪烁。“1”代表PWM的频率为1KHz。

6）变频器设定为PU运行模式，启动电动机，直到频率为50Hz。观察电机的运行情况，并注意电机的运转噪声。

7）将Pr. 72的“1”变换成“15”（代表PWM的频率为14.5KHz）。重新启动电动机到50Hz频率下运行。观察运行情况，并注意运转的噪声。 7.参数的清除试验。

1）按“PU/EXT”键，进入PU运行模式。

2）按“MODE”键，进入参数设定模式，出现“P. 0”。

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3）反时针慢慢调节旋钮，出现“PrCL”和“ALLC”。 4）按“SET”键，显示“ 0”，此为初始值。 5）顺时针调节旋钮，使得“ 0”变成“ 1”。

6）按“SET”键确认。这样，以上设定的参数全部清除。

八、实验报告

1．实验目的、内容、所用的仪器设备。 2．绘制正转高速和反转低速的特性曲线。

3．下限频率由20Hz改为10Hz，请写出修改过程。

4．根据继电控制挂箱面板的连线，绘制对应的电器控制原理图。

5．脉宽调制频率（PWM）从1KHz变成14.5KHz，电动机的运转和噪声有何改变？ 6．实验6的交流变频器与直流调速系统相比较，有哪些优点？ 7．实验的心得和体会。

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