河北三菱变频器培训课件

河北三菱变频器培训课件第一章变频器基础知识概述什么是变频器变频器的定义与作用三菱变频器的行业地位变频器是一种Variable FrequencyDrive,VFD通过改变电源频率来控制交流电动机转速的电力控三菱电机作为全球领先的自动制设备它能够将固定频率的交流电转换为频率可化解决方案提供商其变频器产,调的交流电从而实现电机的无级调速品以高可靠性、优异性能和完,善的技术支持著称主要作用包括:精确控制电机转速提高生产效率•,实现软启动减少启动电流冲击•,显著节能降低运行成本•,延长设备使用寿命减少机械磨损•,提升系统自动化控制水平•三菱变频器系列介绍系列系列系列FR-A700FR-D700FR-E700高性能矢量控制变频器经济型通用变频器简易型变频器功率范围功率范围功率范围•:

0.4~500kW•:

0.2~15kW•:

0.1~

7.5kW高精度转矩控制简单易用的操作超小型设计•••内置功能紧凑型设计快速安装调试•PLC••丰富的通讯接口性价比优越基本控制功能•••适用场景机床、起重设备、精密加工设备适用场景风机、水泵、输送带、小型机械::变频器的主要组成部分整流单元中间直流回路将交流电转换为直流电通常采用二极管或可控硅整流桥主要作用是为逆变器包括滤波电容、滤波电抗器等元件用于平滑整流后的直流电压减少电压脉动,,,,提供稳定的直流电源是变频器的能量输入端储能并抑制电流谐波,逆变单元控制单元采用功率模块将直流电转换为频率和电压可调的交流电这是变频器的核由微处理器、驱动电路、检测电路组成负责接收指令信号进行运算处理生成IGBT,,,心部分通过技术实现精确控制控制信号并实现各种保护功能,PWM PWM,操作显示单元散热系统包括显示屏和按键面板用于参数设置、运行监控、故障显示等人机交LED/LCD,互操作是用户与变频器沟通的界面,变频器的工作原理交流电机调速基本原理交流异步电动机的转速公式为其中为电源频率为转差率为极对数:n=60f1-s/p,f,s,p通过改变供电频率可以平滑地改变电机转速变频器正是基于这一原理采用交直交的f,,--电能变换方式实现对电机的精确调速控制,调制技术PWM脉宽调制是变Pulse WidthModulation频器的核心技术通过改变输出脉冲的宽度和频率控制逆变器输出的等效电压和频,率技术的优势PWM:输出波形接近正弦波•降低电机噪音和振动•提高电机效率•减少谐波干扰•变频器的选型原则负载特性匹配恒转矩负载如传送带、搅拌机等选择额定转矩型变频器:,变转矩负载如风机、水泵等选择变转矩专用型变频器可节能:,,30-50%恒功率负载如卷取机械、车床主轴等需考虑弱磁控制范围:,功率容量选择额定功率匹配变频器额定功率应电机额定功率×:≥

1.1~

1.15启动转矩考虑重载启动时需选大一档功率:,海拔温度修正海拔或环境温度时需降容使用:1000m40℃控制方式选择控制适用于一般调速场合经济实用V/F:,矢量控制适用于高精度、大转矩场合:直接转矩控制适用于快速响应要求高的场合:环境条件评估防护等级根据灰尘、湿度选择等防护等级:IP20/IP54电磁兼容考虑要求必要时加装滤波器:EMC,通讯需求根据系统集成需要选择通讯协议等:RS485/Modbus/Profibus变频器的安装与接线规范安装环境注意事项环境温度超过需降容或加装空调:-10℃~+40℃,安装位置垂直安装于控制柜内上下预留散热空间:,≥150mm防护措施避免阳光直射、水滴侵入、腐蚀性气体:振动要求避免强烈振动环境加装减震措施:,电磁干扰远离高频设备和强电磁场源:接线安全规范必须先断电确认无电压后再进行接线操作•,严格区分主回路、和控制回路•R/S/T U/V/W接地端子必须可靠接地接地电阻•,10Ω使用符合规格的电缆线径防止过热•,输入侧建议加装断路器和接触器•输出侧不可安装电容器或浪涌吸收器•重要提示变频器输入端与输出端绝对不可接反输出端直接连接电机中间不可加装接触器长距离配线时需加装输出电抗器以抑制高频干扰:R/S/T U/V/W!,第二章三菱变频器参数设置与操作本章将详细讲解三菱变频器的参数体系、操作面板使用方法、各种控制模式的配置技巧,以及自动调节功能的实际应用PID参数设置基础010203基本参数组扩展参数组应用参数组Pr.0~Pr.9Pr.10~Pr.99Pr.100~Pr.199包括转矩提升、最高频率、基本频率等核心参数决定变频器的基本运行特性是首次调试必须设置的参数包括加减速时间、电子热保护、失速防止等功能参数用于优化运行性能和实现各种保护功能包括控制、多段速、程序运行等高级功能参数用于实现复杂的自动化控制需求,,,PID,0405通讯参数组监视参数组以上Pr.200~Pr.299Pr.300包括通讯协议、波特率、站号等网络通讯相关参数用于实现与或上位机的数据交互用于读取运行频率、输出电流、故障记录等实时数据和历史信息不可修改仅供监控使用,PLC,,常用参数快速设置方法出厂值恢复清除所有用户设置:Pr.79=1,参数复制使用操作器实现参数备份与恢复:FR-PU07参数锁定设置参数保护等级防止误操作:Pr.77,操作面板详解显示屏LED位数码管显示运行频率、输出电流、参数编号、故障代码等信息通过键切换不同显示模式实时监控设备运行状态4MODE,功能按键模式切换键在频率电流参数显示间切换MODE:,//参数设定确认键SET:▲▼数值增减键用于调整参数值或频率/:,启停控制键RUN/STOP:运行指示灯绿色运行状态指示RUN:,正反转方向指示FWD/REV:红色故障报警指示ALM:,控制模式指示灯PU/EXT:运行状态监控与报警信息按键可循环查看以下信息输出频率输出电流输出电压直流母线电压运行时间累计运行时间当发生故障MODE:→→→→→时显示屏会闪烁显示故障代码如表示加速过流需根据手册进行故障排查,E.OC1,变频器启动与停止控制控制方式选择通过设置Pr.79:面板操作模式0=PU外部端子控制1=EXT通讯控制2=NET正转启动面板模式按键:RUN外部模式端子:STF ON频率可通过面板或端子给定2-5V反转启动面板模式按组合键:MODE+RUN外部模式端子:STR ON需确认负载允许反转停止控制面板模式按键:STOP外部模式端子:STF/STR OFF按减速时间斜坡停车点动控制与远程本地切换点动控制设置本地远程切换将某个输入端子设为功能当该端子闭合时变频器以通过开关或端子实现操作权限切换JOG Pr.178~Pr.189,,:点动频率运行松开即停止用于设备调试和精确定位Pr.15,,本地模式现场人员可通过面板直接操作:点动频率远程模式只能通过或上位机控制:Pr.

150.00~120Hz:PLC点动加减速切换方式参数或多功能端子设置:Pr.

160.0~3600s:Pr.79RL多段速控制与程序运行多段速参数配置三菱变频器支持最多段速度预设通过多功能输入端子的不同组合来选择运行速度适用于自动化生产线的多工15,,况切换速度设定、设定各段速频率值:Pr.4~Pr.6Pr.24~Pr.27端子分配将输入端子设为、、、功能通过二进制编码选择段速度:RH RMRL REX,0-15加减速时间每段速度可设置独立的加减速时间:程序控制模式应用案例步骤步骤13低速启动高速运行运行秒运行秒20Hz1050Hz301234步骤步骤24加速至中速减速停止运行秒斜坡降至35Hz200Hz控制与自动调节PID参数调节原理PID比例积分微分控制是一种经典的自动调节算法变频器通过反馈信号与设定值比较自动调整输出频率使被控量稳定在目标值PID--,,,比例控制积分控制微分控制P ID参数比例增益参数积分时间参数微分时间:Pr.128Kp:Pr.129Ti:Pr.130Td作用快速响应偏差越大响应越快但过大会振荡作用消除稳态误差越小积分作用越强作用抑制振荡改善动态特性:,Kp,:,Ti:,调试先设小值再逐步增大直到出现轻微振荡再回调调试先设大值逐步减小消除余差但避免振荡调试一般从开始在有振荡时适当增加:,:,,:0,恒压供水系统中的应用PID控制目标保持管网压力恒定在设定值如:

0.4MPa反馈信号压力传感器输出或信号接入变频器端子:4-20mA0-10V参数设置:Pr.128Kp=20~50Pr.129Ti=

1.0~

3.0sPr.130Td=0~

0.5s目标压力对应值Pr.133=

0.4第三章典型应用案例分析本章通过五个典型应用案例深入讲解三菱变频器在实际工程中的系统设计、参数配置和,调试技巧帮助学员快速掌握实战能力,恒压供水系统控制系统组成与控制流程执行机构检测装置控制系统台或多台离心泵由变频器控制主泵其他泵工频运行作为补充压力传感器安装在供水管网末端实时检测管网压力并转换为标准信变频器内置控制器接收压力反馈自动调节水泵转速维持恒压1,,,PID,,号变频器参数设置实例参数代码参数名称设定值最高频率Pr.150Hz加速时间秒Pr.720减速时间秒Pr.820操作模式外部控制Pr.791比例增益Pr.128PID30积分时间秒Pr.129PID

1.5目标值对应Pr.133PID50%

0.4MPa反馈信号端子Pr.134PID40-10V节能效果相比传统阀门调节方式变频恒压供水系统可节能同时减少水锤冲击延长管网寿命提高供水质量:,30-50%,,,中央空调风机控制风机调速需求分析中央空调系统中风机负载属于典型的平方转矩负载风量与转速成正比功率与转速三次方成正比采用变频调速可根据实际冷热负荷动态调节风量实现显著节能,,,,控制要求:根据室温自动调节风机转速•定时启停控制节约运行成本•,多台风机轮换运行延长使用寿命•,故障报警与远程监控•变频器与联动方案PLC逻辑运算信号采集根据控制策略计算目标频率和运行模式PLC温度传感器、压差开关、时钟等信号输入PLC传送带与运料小车控制速度控制与定位技术12传送带恒速控制多段速切换设定固定频率运行保证物料匀速输送通过编码器反馈实现闭环控制根据工艺要求设置快速慢速爬行等多种速度通过外部端子或指令,,//,PLC提高速度精度防止打滑切换适应不同物料和工况,,关键参数设定频率速度反馈增益应用场景接近工位时自动减速确保精确定位:Pr.4=35Hz,Pr.37=100%:,3运料小车定位采用编码器或接近开关检测位置结合变频器的定位停止功能实现小车精确停靠在指定位置,,定位精度配合伺服技术可达±:1mm变频器在物流自动化中的应用自动分拣系统多条传送带协同工作通过条码扫描识别货物变频器控制各:,,段带速实现高效分拣,立体仓库堆垛机的水平垂直运动均采用变频调速实现快速准确的存取货:/,操作小车变频器驱动行走电机配合导航系统实现无人搬运AGV:,电机正反转与多电机组合控制典型控制电路图解析单电机正反转一拖多控制端子控制正转端子控制反转两信号互锁防止一台变频器通过接触器切换驱动多台相同功率电机但STF,STR,,同时闭合适用于卷扬机、卷帘门等双向运动设备不能同时运行适用于备用泵切换等场合节省投资,多电机同步多台变频器接收相同频率指令各自驱动一台电机同步运行适用于大型传送带、龙门吊等需要多点驱动的设备,编程实现与调试技巧控制程序示例现场调试步骤PLC输入点正转启动按钮反转启动按钮停止按钮空载测试先单独测试各电机运行是否正常:SB1,SB2,

1.:限位开关等负载试运行逐步加载观察电流和振动SB3,

2.:,输出点变频器信号信号故障复位信号同步性调整多电机系统需微调各变频器参数:STF,STR,RST

3.:保护测试模拟故障验证保护功能逻辑要点

4.:,:长时间运行连续运行小时检查温升

5.:2-4,正反转信号互锁防止误操作•,限位保护到达行程自动停止•,故障检测变频器报警时自动停机•,第四章故障诊断与维护保养本章将系统讲解三菱变频器的常见故障类型、诊断方法、处理流程以及日常维护保养要点帮助您快速排除故障确保设备长期稳定运行,,常见故障类型及原因分析过流故障过压故障OC OV现象显示变频器跳闸停机现象显示直流母线电压超过规定值:E.OC1/E.OC2/E.OC3,:E.OV,原因加速时间过短、负载突增、电机堵转、输出短路、模块损坏原因电网电压过高、减速时间过短、回馈能量过大::危害严重时会烧毁模块处理延长减速时间或加装制动单元:IGBT:欠压故障过热故障UV THM/THT现象显示直流母线电压过低现象散热器或电机温度过高报警:E.UVT,:原因输入电压不足、电源缺相、整流桥故障原因环境温度高、通风不良、风扇故障、负载过重::危害造成电机转矩不足频繁跳闸预防加强散热定期清洁灰尘:,:,通讯故障接地故障ER GFF现象上位机无法读取数据控制失效现象变频器检测到输出侧对地漏电:,:原因通讯参数设置错误、线路干扰、接触不良原因电缆绝缘老化、电机绝缘损坏、接线受潮::排查检查波特率、站号、通讯线屏蔽检测用兆欧表测量绝缘电阻应::5MΩ故障代码与处理流程三菱变频器常见故障代码表代码故障名称可能原因处理方法加速过流加速时间短、负载重延长加速时间E.OC1Pr.7恒速过流负载突增、电机堵转检查负载降低频率E.OC2,减速过流减速时间短、惯量大延长减速时间E.OC3Pr.8再生过压减速过快、势能回馈增大或加制动单元E.OV Pr.8电机过热负载过重、散热不良降低负载检查风扇E.THM,散热片过热环境温度高、灰尘多清洁散热器改善通风E.FIN,瞬时停电电源闪断、接触不良检查电源线稳定电压E.IPF,输出侧接地电缆或电机绝缘损坏测量绝缘更换故障部件E.GFF,现场快速诊断与处理方法记录故障信息记录故障代码、发生时间、运行频率、输出电流等关键数据初步判断根据故障代码和历史经验初步判断故障类型和可能原因,安全检查断电后检查主回路接线、电机绝缘、散热器温度等尝试复位排除外部故障后按键或断电重启观察是否重复,RST,参数调整如为参数设置不当调整相关参数后试运行,硬件维修如为硬件故障联系厂家或专业维修机构处理,维护保养要点日常检查每天1观察显示屏运行数据是否正常•倾听电机和变频器有无异常声音•检查散热风扇运转是否正常2定期清洁每月•记录运行参数建立运行日志断电后用吸尘器清除内部灰尘•,•用干燥压缩空气吹扫散热器•季度维护每月33清洁控制端子防止接触不良•,测量绝缘电阻应检查紧固螺钉防止松动•,5MΩ•,检查冷却风扇轴承必要时加润滑油•,4年度大修每年检查电容器外观有无鼓包漏液•,测试各保护功能是否正常更换冷却风扇寿命一般年••2-3检测电解电容容量低于需更换•,80%紧固所有电气连接测量接触电阻•,全面测试各项功能和性能指标•防尘、防潮及散热措施防尘措施防潮措施散热措施控制柜密封良好柜内加装除湿器预留足够散热空间•••加装进风过滤网停机时加装加热器加装轴流风扇强制散热•••定期清洁灰尘避免冷凝水产生高温环境加装空调•••特殊环境选防护涂抹防潮绝缘漆多台变频器错位安装•IP54••变频器软件升级与备份固件升级步骤下载固件从三菱官网下载最新版本固件文件:准备工具使用编程软件和连接线:FR-SW3-SETUP-WE USB连接设备将电脑与变频器通过接口连接:USB备份参数升级前必须先备份当前参数设置:执行升级运行升级程序按提示操作约需分钟:,,5-10断电重启升级完成后断电再上电检查版本号:,恢复参数将备份的参数重新写入变频器:功能测试全面测试各项功能是否正常:参数备份与恢复技巧123操作器备份软件备份纸质记录使用操作器通过菜单功能将参数读取到操作器内部存储可存储使用编程软件通过通讯口读取全部参数并保存为文件建议定期备将关键参数打印成表格现场张贴备查特别是电机参数、参数等核心FR-PU07,,FR-SW3,,,PID多组参数方便快速复制到其他变频器份并妥善保管防止意外丢失设置必须有纸质备份,,,重要提示升级固件存在一定风险如操作不当可能导致变频器无法正常工作建议在专业人员指导下进行或联系三菱技术支持非必要情况下不建议对运行稳定的设备进行固件升级:,,,实操演练参数设置与故障模拟:现场操作演示0102基本参数设置多功能端子配置演示如何设置最高频率、加减速时间、电机参数等基础参数强调参数逻辑关系和常见实际操作多功能输入输出端子的分配实现外部控制、多段速、报警输出等功能,,设置错误0304控制调试通讯连接测试PID现场搭建简易恒压系统演示参数的整定方法和优化技巧观察系统响应曲线演示如何通过与或上位机建立通讯进行数据读写操作,PID,RS485PLC,故障模拟与应急处理模拟故障场景应急处理练习过流保护人为设置过短加速时间触发报警快速识别故障代码含义:,OC•参数错误错误设置电机参数观察运行异常按照标准流程进行排查:,•通讯中断拔出通讯线模拟通讯故障正确使用故障复位功能:,•外部故障断开使能信号模拟急停记录故障信息并分析原因:,•实操要求每位学员必须亲自动手完成至少项操作包括参数设置、故障排除、功能测试等并通过考核验证掌握程度:3,,实操演练典型应用程序编写:恒压供水控制程序示范程序功能说明实现管网恒压供水根据用水量自动调节水泵转速当单泵变频不足以维持压力时自动启动工频泵辅助供水夜间低峰时自动降低目标压力,,,节约能耗点分配I/O输入启动按钮、停止按钮、压力传感器、水位开关、故障报警:4-20mA输出变频器运行指令、工频泵接触器、故障指示灯、运行指示灯:核心程序逻辑压力采样与滤波处理

1.与设定值比较计算偏差

2.运算得出频率指令

3.PID频率限幅与输出

4.工频泵投切判断

5.故障检测与保护

6.变频器通讯设置通过协议与通讯读取实际运行频率地址和输出电流地址写入频率指令地址和运行命令地址Modbus-RTU PLC,PLC2101H2103H,2000H2001H多段速控制程序设计以自动清洗设备为例设计段速度循环程序浸泡初洗主洗漂洗脱水停止,5:10Hz,30s→25Hz,60s→40Hz,120s→30Hz,90s→50Hz,180s→演示如何通过定时器和计数器实现自动循环控制以及如何通过变频器多段速功能实现速度切换PLC,培训总结与知识点回顾参数设置参数分类体系、常用参数功能、多段速设置、控制配置、通基础理论PID讯参数变频器工作原理、技术、控制、矢量控制、电机调速基PWM V/F本规律实际应用恒压供水、空调风机、传送带、电机正反转等典型案例的系统设计与调试维护保养日常检查项目、定期维护周期、关键部件寿命、参数备份恢复、故障诊断软件升级常见故障类型、故障代码含义、快速排查方法、应急处理流程、预防措施常见问题答疑变频器能否频繁启停可以但建议每小时启停次数不超过次过于频繁会影响使用寿命变频器输出端能否接接触器不建议运行中操作可能损坏变频器如确需使用应在停机状态下切换Q:A:,10,Q:A:,,多台电机能否共用一台变频器可以通过接触器切换但不能同时运行且总功率不能超过变频器额如何选择电缆线径根据电机额定电流选择一般取电流的倍对应的标准线径Q:A:,,Q:A:,

1.5-2定功率变频器是否必须接地必须可靠接地否则可能造成触电危险和干扰问题变频器节能效果如何对风机水泵类负载可节能对恒转矩负载节能效果有限Q:A:,Q:A:30-60%,参考资料与学习资源官方技术手册推荐专业书籍在线学习平台《系列使用手册》《三菱变频器入门与典型应三菱电机自动化学院提供免FR-A700--详细介绍硬件规格、参数定用》涵盖基础理论、工程应费在线课程、视频教程、仿-义、接线方法、故障排除等用、程序设计等配有大量实真软件以及技术论坛交流是,,,内容是使用变频器的必备工例和习题适合自学和培训使持续学习的好平台,,具书用官方技术支持渠道官方网站技术热线提供产品选型、技术资料下载、软工作日提供电话技术支持解答使用中的疑难www.mitsubishielectric.com.cn400-820-85799:00-17:00,,件更新、在线咨询等服务问题培训中心技术论坛各地区办事处定期举办技术培训班提供实操训练和工程师认证服务工控论坛电气论坛与同行交流经验查找解决方案分享应用案例,/,,互动环节学员提问与讨论:在实际应用中如何根据负载特性选择合适的变遇到变频器频繁报过流故障但参数已经按手册在多台水泵切换控制系统中如何实现变频器与,,,频器型号和控制方式设置应该如何进一步排查工频泵之间的平滑切换,现场答疑时间请学员们踊跃提出在学习过程中遇到的问题或分享工作中遇到的实际案例讲师将逐一解答并邀请有经验的学员分享心得促进相互学习和交流,,,经验分享主题变频器在特殊工况下的应用技巧与其他自动化设备的集成经验••复杂故障的排查思路和解决过程参数优化调试的方法和技巧••提高系统可靠性的实用措施预防性维护的最佳实践••变频器节能改造的成功案例新技术新功能的应用探索••互动说明本环节时间约分钟鼓励大家积极参与讨论优秀提问和精彩分享将获得纪念品奖励培训结束后也欢迎通过邮件或电话继续交流学习心得:30,,掌握三菱变频器提升自动化技能,培训回顾持续学习建议通过本次系统培训我们从变频器基础理论出发深入学习了三菱变频器的参数设置、操作方法、典型应用和定期复习培训资料巩固理论基础,,•,故障诊断并通过实操演练强化了实践能力多动手实践在实际应用中深化理解,•,希望各位学员能够将所学知识应用到实际工作中不断积累经验提高自动化控制水平为企业创造更大价值关注新技术发展及时更新知识体系,,,•,参与技术交流学习他人成功经验•,考取专业认证提升职业竞争力•,30100+5课程内容知识点实操项目个主题全面覆盖变频器技术掌握多个关键知识点完成个典型应用案例实践301005技术的提升来自于不断的学习和实践希望大家在今后的工作中勇于探索、敢于创新成为优秀的自动化工程师期待在实际项目中看到各位的精彩表现,!培训讲师寄语——感谢参加本次培训祝各位工作顺利前程似锦,,!。