Частотный преобразователь подключение кнопки

Реализация управления пуском, остановом, реверсом и скоростью вращения ПЧ Elhart EMD-Mini с внешних кнопок / переключателей

1. Способы подачи сигналов управления на частотный преобразователь

Преобразователь частоты ELHART EMD-Mini имеет встроенную несъемную панель управления. С этой панели доступен весь функционал частотника (настройки, управление). По умолчанию частотный преобразователь настроен на управление двигателем со встроенной панели (кнопка RUN/STOP, встроенный потенциометр). Потенциометр настроен на регулировку частоты от 0 до 50 Гц (максимальной частоты).

Рисунок 1 — Преобразователи частоты ELHART EMD-MINI

Управление частотным инвертором со встроенной панели имеет свои недостатки:

• Так как преобразователь предназначен для установки в шкаф управления, то для доступа к встроенной панели необходимо каждый раз открывать дверь шкафа (в случае работы в пыльном производстве — мука, пыль, цемент — частое открытие двери недопустимо). Кроме того, часто частотник устанавливается рядом с двигателем, а пульт оператора находится в стороне.

ПЧ ELHART позволяет настроить подачу команд управления со встроенной панели, интерфейса RS-485, а так же на программируемых дискретных входах, в этом материале речь пойдет именно о них.

Указания по монтажу сигналов управления к частотному преобразователю:

• Управляющий кабель должен быть размещен отдельно от кабелей силовой части.
• Применяйте для подключения к дискретным входам только высококачественные коммутационные элементы, исключающие дребезг контактов.
• Для предотвращения помех используйте экранированные провода с сечением 0,75 мм².
• Не подавайте внешнее напряжение на клеммы управляющих сигналов.
• Максимальная длина управляющих цепей 30 м.

В частотном инверторе EMD-MINI есть 4 программируемых дискретных входа FWD, REV, S1 и S2. Принципиальных отличий между входами нет, так как функции настроек для всех входов даны одинаковы. Для управления с дискретных входов необходимо использовать переключатели типа «сухой контакт» (кнопка, концевик, релейный выход). Если источник управления встроенная панель — пуск, останов, смена направления движения с дискретных входов невозможна. Если источник управления дискретные входы, пуск со встроенной панели невозможен.
Кнопку «Стоп» на панели частотника можно заблокировать (Р103=0 — кнопка заблокирована, Р103=1 — кнопка активна). По умолчанию кнопка активна. Возможно подключение кнопок управления по двухпроводной и трехпроводной схеме.

2. Двухпроводная схема подключения ЧП с использованием контактов с фиксацией

Режим 1

Таблица 1 — Работа ПЧ в режиме 1 (контакты с фиксацией)

Состояние входных сигналов		Режим работы
К1	К2
Вкл	Выкл	Вращение в прямом направлении
Выкл	Вкл	Вращение в обратном направлении
Выкл	Выкл	Стоп
Вкл	Вкл	Стоп

• Р102=1 — Источник команд управления = программируемые дискретные входы;
• Р315=6 — Вход FWD = вращение в прямом направлении;
• Р316=7 — Вход REV = вращение в обратном направлении.

В схеме можно применить переключатель «Джойстик» EMAS CP101DJ20 на 2 направления с фиксацией. (2НО). Среднее положение — стоп, или переключатель с фиксацией II-0-I EMAS B101S30

Режим 2

Таблица 2 — Работа ПЧ в режиме 2 (контакты с фиксацией)

Состояние входных сигналов		Режим работы
К1	К2
Вкл	Выкл	Вращение в прямом направлении
Вкл	Вкл	Вращение в обратном направлении
Выкл	Выкл	Стоп
Выкл	Вкл	Стоп

• Р102=1 — Источник команд управления = программируемые дискретные входы;
• Р315=6 — Вход FWD = вращение в прямом направлении;
• Р316=4 — Вход REV = изменение направления вращения.

В этой схеме пока замкнут контакт К1 двигатель вращается. Если К2 разомкнут — вращение происходит в прямом направлении, если К2 замкнут — в обратном. В схеме можно применить 2 переключателя с фиксацией 0-I, например, переключатель B100S20, B100C, или тумблер МА111.

3. Трехпроводная схема подключения ЧП с использованием контактов без фиксации

Режим 1

• Р102=1 — Источник команд управления = программируемые дискретные входы;
• Р315=8 — Вход FWD = сигнал «Стоп» (контакт НЗ);
• Р317=6 — Вход S1 = вращение в прямом направлении;
• Р318=7 — Вход S2 = вращение в обратном направлении.

В схеме могут быть применены 2 кнопки без фиксации B100DH для запуска вращения и кнопка красная с НЗ контактом, например, кнопка B200DK для остановки.

Также для запуска можно применить переключатель без фиксации II-0-I B101S32 или переключатель «Джойстик» CP101DJ21 на 2 направления без фиксации. Переключение влево — вращение в одну сторону, вправо — в другую.

Режим 2

• Р102=1 — Источник команд управления = программируемые дискретные входы;
• Р315=8 — Вход FWD = сигнал «Стоп» (контакт НЗ);
• Р317=5 — Вход S1 = команда «Пуск» (НО);
• Р318=4 — Вход S2 = изменение направления вращения (кнопка НО с фиксацией).

В схеме может быть применена сдвоенная кнопка пуск/стоп EMAS B102K20KY. Где НЗ
контакт К3 — «Стоп», НО контакт К1 — «Пуск», НО контакт К2 — «Реверс» (переключатель с фиксацией, например, B100S20).

Контакт К2 не запускает двигатель, а лишь меняет направление вращения (в замкнутом состоянии). Параметр Р104 позволяет запретить реверс (по умолчанию разрешен).

Преобразователь частоты имеет возможность производить автостарт после подачи питания. Для этого необходимо в параметре Р416 установить 1 (автостарт разрешен). Также необходимо обеспечить постоянную подачу сигнала «ПУСК». Установить P102=1, то есть источником сигнала «ПУСК» будет дискретный вход и использовать кнопку с фиксацией для подачи сигнала на дискретный вход. Дискретный вход, на который будет подан сигнал «ПУСК», должен иметь функцию «5» либо «6» (см. P315-P318). Для автоматического запуска частотный преобразователь должен быть полностью выключен (при кратковременном пропадании питания ПЧ выдаст ошибку «Lu3» и не запустится).

Преобразователь частоты имеет возможность защиты от изменения параметров неквалифицированным персоналом. Если P118 =1, то все параметры заблокированы, параметры не могут быть изменены за исключением P100 (предустановленная выходная частота).

4. Задание частоты

Задание частоты возможно со встроенного потенциометра, внешними кнопками (больше/меньше), внешним потенциометром, сигналами 0-10 В, 4-20 мА, кнопками (больше/меньше) со встроенной панели, через интерфейс RS-485. Для использования внешнего потенциометра необходимо в качестве источника задания выходной частоты выбрать аналоговый сигнал 0..10 В (Р101=1). Внешний потенциометр для частотных преобразователей используется номиналом 5 либо 10 кОм. Рекомендуется использовать потенциометр EMAS BPR05K или BPR10K.

Рисунок 4 — Задание частоты сигналом 0. 10 В внешним потенциометром

Подключая внешний потенциометр мы подаем на аналоговый вход сигнал от 0 до 10 В (потенциометр выступает в роли делителя напряжения). Если используется не весь диапазон частот (от 0 до F_max), то можно настроить частоту при минимальном и максимальном сигнале потенциометра. Пример настройки на управление частотой в диапазоне 20-45 Гц (см. рис. 5).

Рисунок 5 — График задания частоты

• Р310=20 (частота при минимальном сигнале);
• Р312=45 (частота при максимальном сигнале).

Также можно настроить на работу с прямым и обратным вращением двигателя. Пример настройки вращения от 25 Гц в одном направлении до 40 Гц в другом. При положении ручки потенциометра 0% двигатель вращается в обратном направлении на частоте 25 Гц. Пропорционально вращению ручки потенциометра двигатель замедляется, останавливается и начинает вращаться в прямом направлении. При положении ручки 100% достигается частота 40 Гц с вращением в прямом направлении (см. рис. 6).

Рисунок 6 — График задания частоты

• Р310=25 (частота при минимальном сигнале);
• Р311=1 (направление вращения при минимальном сигнале = обратное);
• Р312=40 (частота при максимальном сигнале);
• Р314=1 (при аналоговом сигнале реверс разрешен).

Задание частоты встроенными кнопками «Вверх/Вниз» (предустановленная выходная частота)

Фиксированная частота используется в качестве задания выходной частоты, когда параметр P101=0. Во время работы ПЧ выходную частоту можно изменять кнопками «Вверх/Вниз» (расположенными на встроенной панели управления). После отключения питания значение частоты вернётся на значение в параметре P100, если P812=1. После отключения питания значение частоты заданной кнопками «Вверх/Вниз» сохраняется, если P812=0 (задано по умолчанию).

Задание частоты командами «Больше/Меньше»

Выходная частота задаётся сигналами «Вверх/Вниз», подключенными к программируемым дискретным входам (см. рис 7).

Рисунок 7 — Задание частоты через дискретные входы (команды «Больше/Меньше»)

Для конфигурации входов, необходимо изменить параметры:

• Р101=4 — источник задания выходной частоты = внешние кнопки «Вверх/Вниз»;
• P317=15 — вход S1 запрограммирован на сигнал «Вверх», то есть увеличение заданной частоты;
• P318=16 — вход S2 запрограммирован на сигнал «Вниз», то есть уменьшение заданной частоты.

При замыкании контакта «Вверх» происходит увеличение заданной частоты, при замыкании контакта «Вниз» происходит уменьшение заданной частоты. Для сохранения заданной частоты после отключения питания необходимо установить соответствующий параметр P812=0 (установлен по умолчанию) (см. рис. 8).

Рисунок 8 — Задание частоты командами «Больше/Меньше»

Выносной пульт EMD-Mini RCP имеет абсолютно те же функции и возможности, что и панель управления на самом частотнике.

При подключении пульта EMD-Mini RCP показания на встроенной панели и внешнем пульте дублируются (отображаются синхронно). При этом кнопки и потенциометр на встроенной панели не активны. Управление и настройки происходят только с внешнего пульта.

Пульт ELHART EMD-Mini P318=16 — вход S2 запрограммирован на сигнал «Вниз», то есть уменьшение заданной частоты

Сводная таблица — сравнения способов управления преобразователем частоты

Способ управления	Преимущества	Недостатки
Со встроенной панели	не требует затрат полный функционал индикация параметров	для доступа необходимо открывать шкаф (где установлен частотный преобразователь) нет защиты от неквалифицированного персонала (по умолчанию)
С пульта EMD-Mini RCP	полный функционал индикация параметров дистанционное управление	ограничение длины 2 м нет защиты от неквалифицированного персонала (по умолчанию)
С внешних кнопок/переключателей, потенциометра	расстояние от преобразователя до пульта управления до 30 м защита от неквалифицированно персонала	ограниченный функционал нет индикации параметров (частоты)

5. Устранение типовых неполадок в работе частотного преобразователя

Если причины возникновения неполадки не известны, то рекомендуется произвести сброс параметров на заводские значения Р117=8 и провести настройку преобразователя частоты еще раз.

Устранение типовых неполадок в работе

Неполадка	Причина и способ устранения
Параметр не может быть изменен	параметр заблокирован. Установите значение параметра P118=0, затем установите необходимый параметр данный параметр не может быть изменен во время работы двигателя. Установите значение данного параметра во время остановки двигателя
Электродвигатель не начинает вращение при подаче команды «ПУСК»	установлен неправильный режим работы, убедитесь, что P102 задан верно нет задания частоты или заданная частота меньше пусковой частоты проверьте цепи питания и управления проверьте не подан ли сигнал «СТОП» или «аварийное отключение» выход из строя кнопки пуска ПЧ находится в режиме аварийной защиты. Устраните причину, вызвавшую срабатывание защиты неисправный двигатель, проверьте двигатель
Двигатель не работает в режиме вращения в обратном направлении	вращение в обратном направлении заблокировано, разблокируйте его (Р104, Р314)
Двигатель работает в режиме вращения в обратном направлении	измените порядок подключения двух выходных силовых клемм U, V, W проверьте не поступает ли сигнал вращения в обратном направлении. Правильно запрограммируйте функцию дискретного входа

Инженер ООО «КИП-Сервис»
Рыбчинский М.Ю.

Источник

Как подключить частотный преобразователь к электродвигателю

Преобразователь частоты переменного тока уже много лет применяются при строительстве электромеханических приборов и агрегатов. Они позволяют модулировать частоту для того, чтобы регулировать скорость вращения вола электрического двигателя.

Частотники позволили подключать трёхфазный электрический двигатель к однофазной сети питания, при этом, не теряя мощности. При старинном типе подключения, через емкий конденсатор, большая часть мощности двигателя терялась, КПД существенно снижалось, обмотки электрического двигателя сильно перегревались.

Всех этих проблем удалось избежать, применением частотного преобразователя. При этом очень важно соблюдать правильное подключение частотного преобразователя к электрическому двигателю.

Некоторые особенности подключения любого частотника в связку с электрическим двигателем.

Во-первых

Из соображений безопасности эксплуатации прибора, при подключении частотника (или любого иного прибора) к сети питания, обязательно нужно устанавливать защитный автомат. Автомат устанавливается перед частотником.

При этом если частотный преобразователь подключается в сеть с трёхфазным напряжением, то установить необходимо автомат тоже трёхфазный, но с общим рычагом отключения.
Это позволит отключить питание от всех фаз одновременно, если хотя бы на одной фазе будет короткое замыкание или сильная перегрузка.

Если преобразователь частоты подключается в сеть с однофазным напряжением, то соответственно применяется автомат однофазный. Но при этом, в расчет берётся ток одной фазы, умноженный на три.

При подключении трёхфазного автомата, его рабочий ток определяется током одной фазы.

Однозначно запрещено устанавливать защитный автомат в разрыв нулевого кабеля, как при однофазном подключении, так и при трёхфазном. Такое подключение только внешне выглядит идентичным (ошибочно понимать, что цепь одна и не важно, где её разрывать).
На самом деле, в случае разрыва фазовых кабелей, при срабатывании автомата, питание полностью отключается и на цепях прибора не будет фаз вовсе. Это безопасно. А при срабатывании автомата с разорванным нулём, работа прибора прекратиться. Но при этом, обмотки двигателя и цепи частотника останутся под напряжением, что является нарушением правил техники безопасности и опасно для человека.

Также, не при каких условиях не разрывается заземляющий кабель. Как и нулевой, они должны быть подключены к соответствующим шинам напрямую.

Во вторых

Следует подключить фазовые выходы частотного преобразователя к контактам электрического двигателя. При этом обмотки электрического двигателя следует подключить по принципу «треугольник» или «звезда». Тип выбирается исходя из напряжения, которое вырабатывает частотник. Как правило, к каждому инвертеру приложена инструкция, в которой подробно расписано, как соединяются обмотки двигателя для подключения конкретного частотника. Схема подключения частотного преобразователя к 3-х фазному двигателю также должна быть приведена в инструкции.

Обычно на корпусах двигателей приведены оба значения напряжения. Если частотник соответствует меньшему, то обмотки соединяются по принципу треугольника. В других случаях по принципу звезды. Схема подключения частотного преобразователя также должна быть приведена в паспорте частотника. Там же обычно приводятся и рекомендации по подключению.

В третьих

Практически к каждому преобразователю частоты в комплекте прилагается выносной пульт управления. Несмотря на то, что на самом корпусе частотника уже есть интерфейс для ввода данных управления и программирования, наличие выносного пульта управления является очень удобной опцией.

Пульт монтируется в месте, где удобнее всего с ним работать. В некоторых случаях, когда преобразователь частоты несколько уступает в пылевой защите и защите от влаги, сам частотник может быть установлен вдали от двигателя, а пульт управления рядом, для того, чтобы не бегать к шкафу управления и не регулировать обороты там.

Всё зависит от конкретных обстоятельств и требований производства.

Первый пуск и настройка преобразователя частоты

После подключения к преобразователю частоты пульта управления, следует рукоятку скорости вращения вала двигателя перевести в наименьшее положение. После этого нужно включить автомат, тем самым подать питание на частотник. Как правило, после включения питания должны загореться световые индикаторы на частотнике и, при наличии светодиодной панели, на ней должны отобразиться стартовые значения.

Принцип подключения цепей управления частотного преобразователя не является универсальным. Нужно соблюдать указания, указанные в инструкции к конкретному частотнику.

Для первого запуска двигателя потребуется нажать кратковременно клавишу пуска на частотнике. Как правило, эта кнопка запрограммирована на пуск двигателя по умолчанию на фабрике.

После пуска, вал двигателя должен начать медленно вращаться. Возможно, двигатель будет вращаться в противоположную сторону, отличную. От необходимой. Проблему можно решить программированием частотника на реверсное движение вала. Все современные модели преобразователей частоты поддерживают эту функцию. Можно воспользоваться и примитивным подключением фаз в другом порядке фаз. Хотя это долго и не рентабельно по затрате времени и сил электромонтёра.

Дальнейшая настройка предполагает выставления нужного значения оборотов двигателя. Нередко на частотника отображается не частота вращения вала двигателя, а частота питающего двигатель напряжения, выраженная в герцах. Тогда потребуется воспользоваться таблицей, для определения соответствующего значения частоты напряжения частоте вращения вала двигателя.

При монтаже и обслуживании, а также замене преобразователя частоты важно соблюдать ряд рекомендаций.

• Любое касание рукой или иной частью тела токоведущего элемента может отнять здоровье или жизнь. Это важно помнить при любой работе со шкафом управления. При работе со шкафом управления следует отключить входящее питание и убедиться что именно фазы отключены.
• Важно помнить, что некоторое напряжение может ещё оставаться в цепи, даже при угасании световых индикаторов. Посему, при работе с агрегатами до 7 кВт, после отключения питания рекомендуется прождать минут пять не меньше. А при работе с приборами более 7 кВт, прождать нужно не менее 15 минут после отключения фаз. Это даст возможность разрядиться всем имеющимся в цепи конденсаторам.
• Каждый преобразователь частоты должен иметь надёжное заземление. Заземление проверяется согласно правилам профилактических работ.
• Строго запрещено использовать в качестве заземления нулевой кабель. Заземление монтируется отдельным кабелем отдельно от нулевой шины. Даже при наличии и нулевой шины и шины заземления, при соответствии их нормам электромонтажа, соединять их запрещено.
• Важно помнить, что клавиша отключения частотника не является гарантией обесточивания цепей. Эта клавиша всего лишь останавливает двигатель, при этом ряд цепей может оставаться под напряжением.

Подключение частотного преобразователя к электродвигателю осуществляется с применением кабелей, сечение которых соответствует тем характеристикам, которые указаны в паспорте частотника. Нарушение норм в меньшую сторону недопустимо. В большую сторону, может быть не целесообразно.

Прежде чем как подключить частотный преобразователь к электродвигателю, важно убедиться в соответствии условий, при которых будет работать преобразователь частоты. Фактически, условия должны соответствовать рекомендациям, приведённым в инструкции.

В каждом конкретном случае, подключение частотника может сопровождаться рядом обязательных условий. Чтобы узнать, как подключить частотник к 3 фазному двигателю схемы, которого есть в наличии. Сначала изучаются схемы. Если в них всё понятно, подключение выполняется при строго следовании инструкции. Если что-то не понятно, не следует выдумывать самостоятельно и полагаться на свою интуицию. Нужно связаться с поставщиком или производителем, для получения соответствующих указаний.

[wpfmb type=’warning’ theme=2]Лучше дождаться помощи специалиста, чем потом ремонтировать сломанную технику. Случай-то не будет гарантийным.[/wpfmb]

Источник