变频器调速实验报告

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西安科技大学

综合设计实验报告2015—2016学年第 2学期

题目现代变频调速控制实验

院（系、部) 电气与控制工程学院

专业及班级

姓名

学号

完成日期： 20 16 年 3 月 10 日

目录

实验一变频器的操作面板的使用 (1)

1．实验目的 (1)

2．实验原理 (1)

3.实验内容及步骤 (1)

实验二变频器的外部端子控制实验 (4)

1. 实验目的 (4)

2. 实验原理 (4)

MM420变频器的数字输入端口 (4)

3. 实验内容和步骤 (6)

实验三变频器的多段速控制实验 (9)

1．实验目的 (9)

2．实验原理 (9)

3．实验内容及步骤 (11)

实验四 PLC控制变频器实验 (12)

1．实验目的 (12)

2．实验原理 (12)

3. 实验内容及步骤 (12)

按要求接线 (12)

变频器参数设定 (13)

PLC程序编写 (13)

实验心得 (15)

现代变频调速控制实验

实验一变频器的操作面板的使用

1．实验目的

熟悉变频器的操作面板的使用方法；

熟悉变频器的功能参数设置；

掌握变频器的正反转、点动以及频率调节的方法。

2．实验原理

变频器MM420系列（MICROMASTER 420）采用高性能的V/f控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具有很强的过载能力，以满足广泛的应用场合。对于变频器的应用，必须先熟悉变频器的操作面板，再根据实际应用场合，对变频器的各种功能参数进行设置。

3.实验内容及步骤

电梯系统的异步电机的参数为：额定电压220V、额定电流、额定功率40W、额定频率50Hz、额定转速1350rpm。

参数设置

由于变频器参数繁多，在实验之前先将变频器的全部参数复位为工厂的缺省设置值，已避免之前实验改动参数值。设置方法为：

①设定P0010=30；

②设定P0970=1。

（1）设置电动机参数：为了使电动机与变频器相匹配，需要设置电动机参数。电动机参数设置见表1-2。电动机参数设定完成后，设P0010=0，变频器当前处于准备状态，可正常运行，以异步电机为例。

表1-2 电动机参数设置

（2）设置面板操作控制参数。表1-3列出需设置的相关参数，填写下表设置值，使变频器按操作面板控制，实现下述运行操作。

表1-3 面板基本操作控制参数

实验二变频器的外部端子控制实验

1. 实验目的

掌握MM420变频器基本参数的输入方法；

掌握MM420变频器输入端子的操作控制方式。

2. 实验原理

变频器在实际使用中，电动机经常要根据各类机械的某种状态而进行正转、反转、点动等运行，变频器的给定频率信号、电动机的起动信号等都是通过变频器控制端子给出，即变频器的外部运行操作，这样可大大提高了生产过程的自动化程度。

MM420变频器的数字输入端口

（1） MM420变频器有3个数字输入端口，具体如图2-1所示。

SB1

SB2

SB3

SB1

图2-1 MM420变频器的数字输入端口

（2）数字输入端口功能

MM420变频器的3个数字输入端口（DIN1-DIN3），即端口“5”、“6”、“7”，每一个数字输入端口功能很多，根据需要进行设置（见附录1）。参数号P0701-P0703为与端口数字输入1功能至数字输入3功能，每一个数字输入功能设置参数值范围均为0-99，出厂默认值均为1。以下列出其中几个常用的参数值，各数值的具体含义见表2-1。

表2-1 MM420数字输入端口功能设置表

3. 实验内容和步骤

按要求接线

变频器外部运行操作接线如图2-1所示。

参数设置

用自锁按钮SB1和SB2，外部线路控制MM420变频器的运行，实现电动机正转和反转控制，SB3实现电动机点动功能。其中端口“5”（DIN1）设为正转控制，端口“6”（DIN2）设为反转控制，端口“7”

（DIN3）设为正向点动。对应的功能分别由P0701、 P0702和P0703的参数值设置。接通断路器QS，在变频器在通电的情况下（变频器没有主电源开关，因此当电源电压接通时变频器就已带电），完成相关参数设置，具体设置见表2-2。

表2-2 变频器参数设置

变频器运行操作

（1）正向运行：当按下带锁按钮SB1时，变频器数字端口“5”为

ON，电动机按P1120所设置的5S斜坡上升时间正向启动运行，经5S 后稳定运行在540r/min的转速上，此转速与P1040所设置的20Hz对应。放开按钮SB1，变频器数字端口“5”为OFF，电动机按P1121所设置的5S斜坡下降时间停止运行；

（2）反向运行：当按下带锁按钮SB2时，变频器数字端口“6”为ON，电动机按P1120所设置的5S斜坡上升时间正向启动运行，经5S 后稳定运行在540r/min的转速上，此转速与P1040所设置的20Hz对应。放开按钮SB2，变频器数字端口“6”为OFF，电动机按P1121所设置的5S斜坡下降时间停止运行；

（3）电动机的点动运行：正向点动运行：当按下带锁按钮SB3时，变频器数字端口“7”为ON，电动机按P1060所设置的5S点动斜坡上升时间正向启动运行，经5S后稳定运行在270r/min的转速上，此转速与P1058所设置的10Hz对应。放开按钮SB3，变频器数字端口“7”为OFF，电动机按P1061所设置的5S点动斜坡下降时间停止运行；

（4）电动机的速度调节

分别更改P1040和P1058、P1059的值，按上步操作过程，就可以改

变电动机正常运行速度和正、反向点动运行速度。

实验三变频器的多段速控制实验

1．实验目的

掌握变频器多段速频率控制方式；

熟练掌握变频器的多段速运行操作过程。

2．实验原理

多段速功能，也称作固定频率，在有些工业生产中需要几段固定频率的设定，本变频器提供了7个固定频率供用户选择。在设置参数P1000=3的条件下，用开关量端子选择固定频率的组合，实现电动机多段速度运行模式。选择固定频率的办法：

直接选择（P0701 - P0703 = 15）

在这种操作方式下，一个数字输入选择一个固定频率。如果有几个固定频率输入同时被激活，选定的频率是它们的总和，例如：FF1+FF2+FF3；

直接选择+ON命令（P0701-P0703=16）

选择固定频率时，既有选定的固定频率，又带有ON命令，把它

们组合在一起。在这种操作方式下，一个数字输入选择一个固定频率。如果有几个固定频率输入同时被激活，选定的频率是它们的总和，例如：FF1+FF2+FF3；

二进制编码十进制数（BCD码）选择+ON命令（P0701-P0703=17）

使用这种方法最多可以选择7个固定频率。各个固定频率的数值根据下表3-1选择：

为了使用固定频率功能，需要用P1000选择固定频率的操作方式。

3．实验内容及步骤

在“直接选择”的操作方式（P0701-P0703=15）下，还需要一个ON命令才能使变频器运行，这里以（P0701-P0703=17）“二进制编码的十进制数（BCD码）选择+ON命令”。

恢复出厂设置，并进行快速调试（P0010=1）根据电动机铭牌写入相关参数；

P1001设定为10Hz，P1002设定为15Hz，P1003设定为20Hz，P1004设定为25Hz，P1005设定为30Hz，P1006设定为35Hz，P1007设定为40Hz（附录3参数说明表P1001-P1007）；

闭合数字输入端１的开关，电动机将10Hz（P1001=10）的频率下运行，可以通过3个数字输入端上的开关闭合和断开的不同排列调出七种不同的速度；

将数字输入端１、２、３分别设定为低速，中速，高速（频率自行设定），其频率值通过设定P1001、P1002、P100４的数值来实现。

记录下设置的参数数值。

实验四 PLC 控制变频器实验

1．实验目的

熟练掌握变频器的多段速运行操作过程； 掌握PLC 通过外部端子方式控制变频器。

2．实验原理

使用PLC 代替自锁按钮的作用，在PLC 的输入段接入两个开关SA1和SA2，分别用于启动和停止变频器的多段速运行程序，自动实现变频器的3段不同的速度。

3. 实验内容及步骤

按要求接线

变频器外部运行操作接线如图4-1所示。

PLC

SA1SA2

图4-1 变频器外部运行操作接线

变频器参数设定

根据实验三的内容设置变频器的参数，可实现3个数字输入端口使能有效。

PLC程序编写

在PLC上编写程序，用于实现三段速控制要求：①按下开关SA1，启动程序使变频器开始按照低速10Hz频率控制电动机运行，5s后加速到中速频率20Hz运行，5s后再加速到高速频率30Hz运行，5s后自由停车，运行频率如图5-2所示；②按下开关SA2可使变频器在运行过程中停止控制电动机。对应的使用输入端口为、输出端口、、，其中是控制继电器给变频器供电使用的，所以通过两个数字输入端实现3段速控制电动机运行。

PLC程序编写如下，实现实验要求功能：

流程图如下：

实验心得

为期两周的现代变频调速实验就这样结束了，这两周周让我收获了不少。实训让我对变频器原理、PLC梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解，也锻炼了我设计程序分析问题。同时为接下来的的毕业设计打下了基础。

刚开始的时候什么都不懂，后来在同学的帮助下认识了实验设备，并配合成员完成了程序，在完成项目期间，我们完成了四个：第一个是变频器的操作面板的使用，主要是熟悉实验器材和控制面板的使用。第二个是全变频器的外部端子控制实验，完成了电机的运行、正转、反转以及停止。第三个是变频器的多段速控制实验，实现了变

频器的七段变频。最后一个是 PLC控制变频器实验，通过编写程序控制电机实现三段变速。

实训期间，我主要负责报告及找资料，每天都在电脑旁边和组员一起参与讨论分析，并会不时帮助他们完成任务。这样，我们组总的来说，完成四个项目还是比较顺利。这次课程设计让我认识到有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。本次实训脱离不了集体的力量，遇到问题同学互相交流讨论。多动手动脑，组员们尽可能地统一思想，这样就不会在做的过程中没有方向，并且这样能提高集体的凝聚力。在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便地自己解决问题。总的来说每个人都完成了自己的任务，还时不时地帮助组员弄清楚一些问题。

通过这次课程设计，我意识到了自己的很多不足之处，更感觉到了自己与别人的差距。从各方面应该提高自己的能力，弥补自己很多欠缺的知识：对计数器的应用等。总之，以后一定要多动手。