Как запустить и настроить частотный преобразователь — инструкция для чайников
Его называют инвертор, частотный регулятор или просто «частотник». Зачем же нужен этот черный ящик и как его настроить? Попробуем разобраться на примере Inovance MD310.
Преобразователь частоты — это силовой электронный блок, который является посредником между системой управления и электродвигателем. Он обеспечивает питание для двигателя, защищает его и задаёт необходимый режим работы — разгон, торможение или постоянное изменение скорости.
Для примера возьмем шлифовальный станок, который часто можно встретить в промышленном цеху или в столярной мастерской. Для качественной работы станка движение должно осуществляться в двух направлениях, скорость вращения ленты — меняться плавно, а аварийная кнопка мгновенно отключать питание. Без преобразователя частоты тут точно не обойтись.
Рис.1 Внешний вид шлифовального станка.
Подключение силовых цепей
Все провода, подключаемые к частотному преобразователю, можно разделить на 2 группы: силовые и контрольные. Рассмотрим подключение силовых.
Три провода сетевого питания 380 В, 50 Гц — клеммы R, S, T + провод заземления PE. Нейтраль частотному преобразователю не нужна. Даже если она у вас есть, подключать не нужно. А вот провода питания можно подключать в любом порядке. При необходимости чередование фаз можно изменить в программе частотника.
Три провода питания двигателя — клеммы U, V, W + провод заземления PE. На выходе напряжение может меняться от 0 до 380 В, а частота от 0 до 500 Гц. В этом и кроется смысл работы частотного преобразователя — он позволяет изменять скорость двигателя от нуля до номинального значения и даже выше, если это позволяет механика.
Рис.2 Подключение силовых цепей
Подключение цепей управления
С контрольными проводами всё несколько сложнее. Тут нужно хорошо подумать, прежде чем подключать. На выбор целая россыпь дискретных и аналоговых входов и выходов. В документации производители чаще всего публикуют стандартную схему подключения с заводскими настройками, но для каждого механизма на деле нужна своя схема и индивидуальные настройки.
Рис.3 Подключение цепей управления
У нас задача не самая сложная. Для управления шлифовальной машиной достаточно кнопок «Пуск», «Стоп», переключателя «Вперед – Назад» и переменного резистора для изменения скорости вращения, его ещё называют потенциометром.
К дискретным входам DI подключаются сигналы, которые могут принимать одно из двух состояний — «вкл» и «выкл» или логический 0 и 1. В нашей схеме это кнопки «Пуск», «Стоп», переключатель направления и аварийный «грибок». Мы будем использовать кнопки без фиксации, которые уже установлены на станке.
К аналоговым входам AI подключаются сигналы с непрерывно меняющейся величиной тока 4. 20 мА или напряжения 0. 10 В. Это могут быть датчики, сигналы от контроллера или другого внешнего устройства. В нашем случае — это ручка потенциометра, которая обеспечивает плавную регулировку скорости.
Потенциометр или переменный резистор — это регулируемый делитель напряжения с тремя контактами.
» >
Рис.4 Внешний вид потенциометра
На два крайних неподвижных контакта подаётся постоянное напряжение 10 В от частотного преобразователя, а средний подвижный контакт служит для снятия текущей величины напряжения, которая зависит от положения ручки. Если ручка повернута наполовину, значит и напряжение будет только половинное = 5 В. Преобразователь пересчитает напряжение в задание скорости и разгонит двигатель.
Рис.5 Подключение потенциометра
Любой потенциометр не подойдёт, необходим с сопротивлением от 2 до 5 кОм, чтобы аналоговый вход стабильно работал. А ещё он должен быть с удобной ручкой, ведь крутить его придётся постоянно. Мощность может быть любой, даже 0,125 Вт достаточно. Идеально подойдёт XB5AD912R4K7 с сопротивлением 4,7 кОм.
На дискретные — DO и аналоговые выходы AO преобразователь выдает информацию о своем текущем состоянии, скорости или токе двигателя, достижении заданных значений или выходе за их пределы. В нашем случае выходы не используются, поэтому подключать нечего.
Настройка
Недостаточно просто подключить все провода к частотнику, его ещё нужно правильно настроить, чтобы механизм работал стабильно и долго. Для этого в частотном преобразователе несколько сотен параметров. Конечно, все настраивать не придётся, но вот основные — обязательно.
Настройка осуществляется с помощью клавиш на встроенной панели управления. С ними всё предельно просто.
Кнопка PRG отвечает за вход и выход из режима программирования. Кнопки вверх, вниз и вбок осуществляют навигацию внутри меню, а кнопка Enter — подтверждает выбор параметра или его значения.
MF.K — это дополнительная функциональная кнопка, которую можно настроить на необходимое действие, например переключение между местным и дистанционным управлением или смену направления вращения.
Зеленая и красная кнопки — это Пуск и Стоп, если управление осуществляется с панели.
Если запутались, не беда. Нужно несколько раз нажать на кнопку PRG, чтобы вернуться к исходному состоянию.
» >
Рис.6 Внешний вид панели управления
А теперь к параметрированию
Во-первых, необходимо дать понять частотному преобразователю, какой двигатель к нему подключен. Для этого в параметры с F1-01 по F1-05 запишем значения с шильдика двигателя:
F1-01 = 1,5 кВт — номинальная мощность двигателя
F1-02 = 380 В — номинальное напряжение двигателя
F1-03 = 3,75 А — номинальный ток двигателя
F1-04 = 50 Гц — номинальная частота двигателя
F1-05 = 1400 об/мин — номинальная скорость двигателя
Рис.7 Шильдик двигателя
Теперь, когда основные данные о двигателе есть, нужно провести автонастройку. Этот процесс нужен, чтобы частотный преобразователь ещё лучше адаптировался к работе с конкретным двигателем: вычислил сопротивление и индуктивность обмоток. Так управление будет точнее, а экономия энергии — больше.
Для запуска процедуры устанавливаем F1-37 = 1 — статическая автонастройка и нажимаем кнопку «Run» на панели управления. Через пару минут дисплей переходит в исходное состояние и частотник готов к работе.
Далее переведём управление на внешние кнопки и настроим его
В нашем случае подойдёт трёхпроводное управление, где кнопка «Стоп» осуществляет разрешение на работу, кнопка «Старт» — запуск станка, а переключатель выбирает направление вращения.
Рис.8 Схема трёхпроводного управления
Настроим эти параметры:
F0-02 = 1 — управление через клеммы управления
F0-03 = 2 — задание частоты с AI1 (потенциометр)
F4-00 = 1 — пуск
F4-01 = 2 — выбор направления движения
F4-02 = 3 — разрешение работы
F4-03 = 47 — аварийный останов
F4-11 = 3 — режим трёхпроводного управления
Теперь станок начинает оживать, реагирует на нажатие кнопок и вращение ручки скорости. Остаётся настроить время разгона, торможения и проверить на практике удобство использования. Наш частотный преобразователь настроен и готов к использованию!
Защита и безопасность
Преобразователь частоты — умное устройство. После настройки в работу включаются все защитные функции, которые в случае аварии сберегут и сам частотник, и двигатель, и механизм.
Например, при заклинивании: преобразователь вычислит, что ток двигателя намного выше номинального, который мы установили в параметре F1-03 ранее, выдаст ошибку «Перегрузка двигателя» и отключится. Двигатель не перегреется и не сгорит, а механика останется целой.
А если возникла угроза здоровью оператора или поломки оборудования — спасет аварийная кнопка «грибок». При её нажатии преобразователь в мгновение остановит станок и отключит питание. Никто не пострадает!
Вместо заключения
Настройка частотного преобразователя — процесс увлекательный. Порой преобразователь берёт на себя не только управление двигателем, но и целой системой и может заменить даже простой контроллер. К частотнику можно подключать датчики, лампы индикации, реле и даже контакторы. Применение преобразователю можно найти везде: от насосов и конвейеров до сложных станков, подъёмников и лифтов. Главное внимательно изучать документацию и делать всё по порядку, тогда всё обязательно получится.
Источник
РУКОВОДСТВО ПЧ EDS800
1. Информация по технике безопасности и использование примечаний -4
1.1. Меры предосторожности -4
1.2. Диапазон использования -5
1.3. Использование (примечание) -5
1.4. Указания по утилизации -7
2. Тип и спецификация инвертора -8
2.1. Проверка при распаковке инвертора -8
2.2. Разъяснение типа -8
2.3. Разъяснение заводской таблички -9
2.4. Разъяснение типа серии -9
2.5. Внешний вид и разъяснение наименований частей -9
2.6. Наружный размер и вес брутто -10
2.7. Наружный размер клавиатуры и ее соединительной коробки (блок: мм) -10
2.8. Технический указатель и спецификация инвертора -11
3. Установка и подключение -13
3.1. Условия установки -13
3.1.1. Требование к установке -13
3.1.2. Положение при установке -13
3.2. Разборка частей и установка инвертора -14
3.2.1. Разборка и установка клавишной панели -14
3.2.2. Снятие и установка пластмассовой/металлической крышки -15
3.3. Примечания по подключению проводов -15
3.4. Прокладка силовых проводов -15
3.4.1. Соединение инвертора и дополнительного оборудования -17
3.4.2. Подключение проводов к клеммам главной цепи -18
3.5. Основная схема электрических соединений -18
3.6. Расположение и прокладка проводов контура управления -18
3.6.1. Расположение и функционирование клеммного терминала и перемычки -18
3.6.2. Разъяснение панели управления ЦП -19
3.6.3. Подключение проводов к клеммам аналогового ввода и вывода -22
3.6.4. Подключение проводов клеммной коробки связи -24
3.7. Инструкция по установкам для обеспечения помехоустойчивости -25
3.7.1. Сдерживание помех -25
3.7.2. Местная проводка и заземление -28
3.7.3. Отношение прокладки проводов на большое расстояние и тока утечки. Меры предосторожности -29
3.7.4. Требования к установке электронных устройств вкл./ выкл. электромагнитного поля -29
4. Разъяснение работы и эксплуатации инвертора -30
4.1. Работа инвертора -30
4.1.1. Сигналы порядка функционирования -30
4.1.2. Сигнал установки частоты -30
4.1.3. Рабочее состояние -31
4.1.4. Рабочий режим -31
4.2. Эксплуатация и использование пульта оператора -33
4.2.1. Внешний вид пульта оператора -33
4.2.2. Описание функционирования клавиатуры -34
4.2.3. Светодиод и индикаторная лампа -35
4.2.4. Состояние отображения клавиатуры -36
4.2.5. Метод эксплуатирования клавиатуры -39
4.3. Подключение инвертора -42
2
4.3.1. Проверка перед подключением -42
4.3.2. Первая подача питания -42
5. Список функциональных параметров -44
5.1. Описание символов -44
5.2. Список функциональных параметров -44
6. Подробное функциональное описание -69
6.1. Группа основных рабочих функциональных параметров: F0 -69
6.2. Группа параметров пуска, останова, функции торможения: F1 -75
6.3. Вспомогательная группа функциональных параметров работы: F2 -78
6.4. Группа параметров управления работой замкнутого контура ПИД-регулирования: F3 -88
6.5. Группа функциональных параметров работы простого ПЛК: F4 -95
6.6. Группа коррелятивных функциональных параметров программируемых клемм: F5 -100
6.7. Группа специальных функциональных параметров поперечной работы: F6 -113
6.8. Функциональная группа параметров обеспечения частоты: F7 -115
6.9. Группа функциональных параметров управления двигателем и вектором: F8 -117
6.10. Параметр функции защиты: F9 -118
6.11. Функциональный параметр записи неисправности: Fd -121
6.12. Функциональный параметр кода и производителя -122
7. Поиск и устранение неисправностей -122
7.1. Неисправность и меры по ее предотвращению -122
7.2. Просмотр записей о неисправности -126
7.3. Сброс неисправности -127
8. Техническое обслуживание -128
8.1. Плановое техническое обслуживание -128
8.2. Проверка и замена поврежденных частей -129
8.3. Гарантия ремонта -129
8.4. Хранение -130
9. Примеры -131
9.1. Обычное управление скоростью -131
9.1.1. Принципиальная схема -131
9.1.2. Установка параметров -131
9.1.3. Реализуемые функции -131
9.1.4. Область применения -131
9.2. Управление c программируемых клемм -132
9.2.1. Принципиальная схема -132
9.2.2. Установка параметров -132
9.2.3. Реализуемые функции -132
9.2.4. Область применения -132
9.3. Управление многоэтапной скоростью -133
9.3.1. Принципиальная схема -133
9.3.2. Установка параметров -133
9.3.3. Реализуемые функции -133
9.3.4. Область применения -134
9.4. Система управления замкнутым контуром -134
9.4.1. Принципиальная схема -134
9.4.2. Установка параметров -134
9.4.3. Реализуемые функции -134
9.4.4. Область применения -134
9.5. Последовательная работа -135
9.5.1. Принципиальная схема -135
9.5.2. Установка параметров -135
9.5.3. Реализуемые функции -135
9.5.4. Область применения -135
10. Протокол связи Modbus -136
10.1. Резюме -136
10.2. Способ построения сети связи -136
10.3. Способ связи- 136
10.4. RTU режим связи -137
10.4.1. Формат данных фрейма -137
10.4.2. Считывание хостом параметра ведомого -137
10.4.3. Запись хостом параметра ведомого -138
10.5. Распределение адресов передачи данных -139
10.5.1 Коммуникационные адреса функциональных групп Fd-F0 -139
10.5.2. Коммуникационные адреса команд управления и значений состояния -139
10.5.3 Коммуникационные адреса параметров отображения -139
10.6. Обработка ошибки связи -140
10.7. Примеры фреймов данных -140
10.7.1. Пуск инвертора №1 в работу -141
10.7.2. Останов инвертора №1 -141
10.7.3. Установить в инвертор №1 уставку 50Гц -141
10.7.4. Считать из инвертора №1 рабочий статус -141
10.8. Режим контрольной суммы CRC -142
Приложение 1. Последовательный порт 485 протокол связи. -143
Приложение 2. Тормозной резистор. -153
Источник
