Имеет ряд настроек, позволяющих задать необходимый режим разгона и торможения электродвигателя. В статье мы расскажем, какими параметрами можно управлять и как их оптимизировать, чтобы избежать поломки оборудования.
Основные параметры разгона/торможения двигателя
Минимальная выходная частота. Параметр, определяющий значение частоты, при котором начинается вращение двигателя. Повышенная минимальная частота во многих случаях позволяет уменьшить нагрев двигателя при разгоне.
Нижний предел выходной частоты. Этот параметр ограничивает частоту на выходе преобразователя. Нижний предел не может быть меньше минимальной выходной частоты. Данная настройка необходима для обеспечения защиты двигателя и механизмов в случае ошибочной установки минимальной рабочей частоты.
Максимальная выходная частота. Параметр ограничивает выходную частоту сверху. Причем заданное (номинальное) значение частоты может быть меньше, либо равным максимальной выходной частоте. Данное значение используется для расчета теоретического времени разгона, а также привязывается к максимальному значению управляющих сигналов на аналоговых входах.
Частота максимального напряжения (номинальная частота двигателя). Этот параметр задается в соответствии со значением, указанным на шильдике электродвигателя. Как правило, оно равно 50 Гц. При такой частоте на двигателе действует максимально возможное для данного преобразователя напряжение. Если данный параметр выставить меньше необходимого, то двигатель будет работать с перегрузкой и никогда не разгонится до номинальной частоты.
Время разгона. Основной параметр, определяющий расчетное время, за которое электродвигатель разгонится от нулевой до максимальной выходной частоты. Темп нарастания, как правило, линейный, если не задано квадратичное изменение частоты. В случае, если нарастание задается в промежуточном диапазоне (не от нулевой и не до максимальной частоты), реальное время будет меньше заданного. Это обстоятельство нужно учитывать при проектировании оборудования.
Например, если минимальная выходная частота равна нулю, а максимальная – 50 Гц, то при установке времени разгона 10 сек и максимальной выходной частоте 25 Гц фактическое время разгона будет в 2 раза меньше, т.е. 5 сек. То же относится и к торможению.
Инерция нагрузки
На реальное время разгона и замедления также влияют различные механические и электрические параметры системы электропривода. Например, при установке очень малого времени разгона или торможения фактическое время может быть больше из-за инерции нагрузки на валу двигателя.
Инерция нагрузки при разгоне может привести к перегрузке по току, при этом преобразователь частоты выходит в ошибку. Чтобы такого не произошло, время разгона нужно выбирать по нескольким критериям. Если данный параметр не принципиален, можно выставить автоматический разгон. В этом случае преобразователь будет выбирать максимальный скоростной режим разгона или замедления, чтобы избежать ошибки перегрузки по току (разгон) или перенапряжению на звене постоянного тока (замедление).
Когда время торможения должно быть минимальным, применяют тормозные резисторы для выделения «лишней» энергии, полученной в результате торможения.
Дополнительная инерция при разгоне и торможении может проявляться также при аналоговом способе задания выходной частоты. Это происходит, когда на аналоговом входе устанавливается низкочастотный фильтр для уменьшения помех, либо в настройках выставлена большая инерционность задающего аналогового сигнала.
Во многих ПЧ имеется несколько вариантов времени разгона и торможения, которые можно применить для различных этапов технологического процесса. Переключение производится посредством подачи сигнала на соответственно запрограммированный дискретный вход.
1.1. Автоматический выключатель (или быстродействующие предохранители). Применение обязательно в соответствие с требованиями руководства по эксплуатации (РЭ) VFD-CP2000 .
1.2. Сетевой и моторный дроссель. Необходимость применения в соответствие с требованиями и рекомендациями РЭ.
1.3. Датчик давления . Двухпроводный датчик с питанием 24В DC и выходом 4…20мА, например, MBS1700 .
Схема подключения частотного преобразователя CP2000 с датчиком давления
2. Пробный пуск (без обратной связи) преобразователя частоты
Примечание: В данной инструкции подразумевается, что все не указанные здесь параметры должны иметь заводские значения. Иначе, предварительно выполните сброс на заводские настройки (00-02 = 9).
2.1. Выполните подключение преобразователя в соответствие с вышеприведенной схемой. Удостоверьтесь в правильности подключения и подайте на частотник питание. Убедитесь, что привод готов к работе (светится светодиод STOP и FWD, а на дисплее показание F 60.00 (или 50.00) Гц.)
С помощью кнопок MENU
и ENTER
войдите в меню программирования параметров и проверьте, что параметры Pr.01-01, Pr.01-02, Pr.05-01, Pr.05-02, Pr.05-03, Pr.05-04 имеют значения, соответствующие параметрам подключенного двигателя (значения параметров двигателя приведены на его паспортной табличке или в документации), в случае необходимости скорректируйте. Выйдите из режима программирования параметров (кнопкой ESC
) и установите частоту, например, F 30.00 Гц. Кнопками ⇑ ⇓ установить курсор напротив строки F и нажать ENTER. Младший разряд задания частоты начнет мигать. Кнопками ⇐ ⇒ выбрать нужный разряд, кнопками ⇑ ⇓ установить его значение. После всех установок нажать ESC. Задание частоты перестанет мигать.
2.2. Нажатием кнопки RUN запустите двигатель, при этом светодиод, расположенный над этой кнопкой должен начать светиться. Для остановки двигателя нажмите кнопку STOP . Индикаторы состояния будут отображать выбранный режим работы частотника.
2.3. Проконтролируйте ток нагрузки преобразователя (индикация Axx.xx. Нажать кнопку ⇑, при этом на верхней строке дисплея появится индикация тока (строка А)). Проконтролируйте давление с помощью внешнего манометра (если имеется). Если двигатель вращается в обратную сторону, то остановите привод кнопкой STOP , снимите с ПЧ питание и поменяйте местами две фазы моторного кабеля (клеммы U, V, W).
2.4. Если привод не вышел на заданную частоту или отключился, запишите код отключения, выполните действия описанные в главе «Информация об ошибках» РЭ или обратитесь к поставщику за консультацией.
2.5. Если пробный пуск прошел успешно, остановите привод кнопкой STOP и переходите к процедуре настройки и пуска частотного преобразователя с обратной связью.
3. Рабочий пуск привода (с обратной связью).
3.1. Войдите в режим программирования параметров, активизируйте ПИД-регулятор и настройте параметры:
00-03 = 2 – отображения многофункционального дисплея
00-04 = 10 – отображение обратной связи в %
00-20 = 0 – источник задания уставки давления – цифровой пульт
00-21 = 0 – управление (пуск/стоп) с цифрового пульта (00 - 21 = 1 – при использовании внешних кнопок - пуск/стоп с внешних терминалов)
00-23 = 1 – блокировка реверса
00-25 = 0162HEX – 16 – означает отображение единиц давления в барах, 2 – количество знаков после запятой
00-26 = 10.00 –задание и обратная связь находятся в диапазоне 0…10,00 бар (при использовании датчика давления с диапазоном 0-10бар)
03-00 = 0 – аналоговый вход AVI1 (нет функции)
03-01 = 5 – сигнал обратной связи ПИД-регулятора - это сигнал на входе ACI
03-02 = 0 – аналоговый вход AVI2 (нет функции)
08-00 = 1 – отрицательная обратная связь со входа ACI
3.2. Снимите с преобразователя напряжение питания и через 1 мин. подайте вновь. Установите заданное давление (например, F2.00 bar) и запустите привод кнопкой RUN .
3.3. Контролируйте выходной давление в системе (по манометру или на дисплее ПЧ «b XX.XX bar»). Если на дисплее появилось какое-либо сообщение об ошибке, и привод отключился, запишите код отключения, выполните действия, описанные в главе 9 РЭ, или обратитесь к поставщику за консультацией.
3.4. Если привод работает, но слишком медленно выходит на заданное значение, то увеличьте пропорциональный коэффициент ПИД-регулятора (параметр 08-01), но при слишком больших значениях возможно перерегулирование и автоколебания.
3.5. Если привод не выходит на заданное давление, т.е. сохраняется статическая погрешность, то увеличьте интегральный коэффициент ПИД-регулятора (параметр 08-02), но при слишком больших значениях возможно перерегулирование и снижение быстродействие системы. Подробнее о настройке ПИД-регулятора см. в РЭ.
4. Прочее
4.1. При необходимости использования в системе спящего режима, когда насос должен отключаться (засыпать) при небольшой производительности, обратитесь к параметрам 08-10… 08-12. Например,
08-10 = 30.00 Гц – частота входа в спящий режим
08-11 = 35.00 Гц – частота выхода из спящего режима
08-12 = 15.0 сек – задержка входа в спящий режим
4.2. При необходимости пуска привода одновременно с подачей сетевого напряжения нужно установить следующие параметры: 00-31=1, 02-35=1, - и установить перемычку (выключатель) между клеммами FWD и DCM преобразователя. Данный режим пуска не рекомендуется применять при необходимости частых пусков привода (чаще 1 раза в час), т.к. это может привести к повреждению преобразователя частоты.
4.3. Для реализации косвенной защиты от сухого хода нужно настроить параметры: 08-09=1, 08-13=10-50, 08-14=10-20 сек.
4.4. При необходимости реализации других режимов работы частотного преобразователя см. РЭ или обращайтесь к поставщику за консультацией.
5. Пояснения по настройке частотного преобразователя для работы в режиме многодвигательного управления насосами с переменным мастером
5.1. В этом режиме частотник CP2000 может управлять от 1 до 4 двигателей, последовательно разгоняя их и подключая напрямую к сети, если выходная частота преобразователя достигла значения, указанного в параметре 12-06 и держится в течение времени задержки переключения (параметр 12-05). Параметр 12-03 определяет задержку для подключения следующего двигателя к ПЧ. Ниже показаны диаграммы работы данного режима.
5.2. Настроечные параметры:
12-00=2 Каскадное управление с переменным мастером.
12-01=2…4 Задается кол-во двигателей (до 4-х)
12-03=1.0 Временная задержка переключения двигателя (сек)
12-04=1.0 Временная задержка перед выключением двигателя (сек)
12-05=10.0 Временная задержка перед переключением двигателя на прямое питание от сети (сек)
12-06=50.00 Выходная частота, при которой произойдет переключения в каскадном режиме (Гц)
5.3. На нижеприведенном рис. показан пример подключения 4-х электродвигателей (R6AA – опциональная плата релейных выходов, которая заказывается отдельно).
Часто приобретя частотные преобразователь, мы открываем инструкцию, видим тысячу параметров, приходим в ужас…, оставляем всё как есть, и применяем частотный преобразователь с параметрами, установленными по умолчанию. К сожалению, в данном случае преобразователь используется неэффективно. Так поступает почти 80% потребителей частотных преобразователей.
Всё о чём будет сказано ниже применимо почти ко всем частотным преобразователям различных производителей.
1. Подключение.
Для того чтобы подключить частотный преобразователь, не достаточно просто открыть страницу со схемой подключения, и увидев там знакомые символы питающих линий и электродвигателя, просто присоединяем провода по схеме. Пред этим стоит обратить на рекомендованные производителем сечения и типы проводов, и дополнительного оборудования. Это крайне важно, для беспроблемной эксплуатации преобразователя частоты.
Реактор (катушка индуктивности) постоянного тока подключается (в разрыв) к плюсовой цепи звена постоянного тока. В частотных преобразователях напряжение выпрямляется, заряжаются конденсаторы большой ёмкости, а потом из этого постоянного напряжения с помощью IGBT транзисторов управляемых ШИМ получается выходное напряжение заданной амплитуды и частоты. Конденсатор во время работы часто заряжается- разряжается, с частотой равной частоте ШИМ, это негативно сказывается на его сроке службы и ещё вызывает помехи в электрической сети. Если представить конденсатор хранилищем напряжения, а реактор хранилищем тока, то работа в паре этих устройств благотворно скажется и на сроке службы частотного преобразователя и на искажение в питающей сети. Срок службы преобразователей и без реакторов достаточно долог, но если стоит задача сделать очень надёжную систему, можно их поставить.
Тормозные резисторы.
Для управления замедлением в большинстве не инерционных нагрузок достаточно простого снижения частоты и напряжения по определённому закону (например насосы), но для инерционных нагрузок и нагрузок требующих быстрой остановки (управление приводами тележек, лифтов, кранов), необходимо использовать динамическое торможение. Динамическое торможение подразумевает рассеивание энергии выделяемой двигателем (двигатель отключенный от сети, но вращающийся, работает в генераторном режиме, т.е. производит энергию). Для этого и служат тормозные резисторы. Есть ещё и блоки торможения и блоки торможения с рекуперацией, все они участвуют в динамическом торможении. Только при рекуперативном торможении часть энергии возвращается в электрическую сеть.
Фильтры
Большинство маломощных частотных преобразователей штатно оснащены входными фильтрами, это позволяет существенно снизить уровень помех выделяемых в электрическую сеть. Помехи имеют высокочастотный характер и могут негативно влиять на оборудование, работающее от данной питающей сети. Если встала проблема помех в питающей сети, а ваш преобразователь не оборудован встроенным фильтром, то его можно приобрести отдельно. Он не обязательно должен быть того же производителя, что и частотный преобразователь, но должен совпадать по мощности или току.
Выходные фильтры выполняют аналогичную функцию, но обычно применяются в тех случаях, когда очень большие расстояния от двигателя до частотного преобразователя. В таких вариантах часто возникают наводящиеся помехи и в обычных сетях, или проводках контрольно-измерительных приборов.
Входы- выходы.., зачем так много?
Дискретные входы
Почему дискретные? Данный вход может принимать только два внешних состояния, обычно замкнут или разомкнут. Подключив к ним внешние выключатели, мы можем реализовать множество функций. Например, назначить каждой кнопке (выключателю) одну из частот работы преобразователя. Напомню, что скорость вращения двигателя прямопропорциональна выходной частоте преобразователя, т.е. если двигатель имеет скорость вращения 1500 об/мин при 50 Гц, то при 25 Гц он будет вращаться со скоростью 750 об/мин. Можно кнопкам назначить функцию изменения скорости, начала работы, реверсирования. Это позволяют почти все преобразователи, необходимо лишь запрограммировать соответствующие параметры. Часто в инструкциях есть конкретные схемы применения данных входов, обратите на них внимание.
Аналоговые входы
Стандартный набор 0-10В, 4-20 мА. Это может быть совмещённый вход, где режим работы выбирается с помощью перемычки, или раздельные. 0-10В обычно применяется для подключения внешнего переменного резистора около 10кОм (можно использовать от 1кОм до 20кОм). Изменяя напряжение на данном входе, мы меняем выходную частоту преобразователя.
Вход 4-20 мА, обычно, применяется для подключения различных технологических датчиков, например датчика давления, и обладает большей точностью передачи сигнала и большей помехозащищённостью. Датчик подключается одним выводом к ”+” клемме встроенного в преобразователь источника питания, другой к токовому входу.
Дискретные выходы
Так же, как и входы они могут иметь всего лишь два состояния. Можно разделить их на два типа, выходы с сухим контактом (обычные контакты реле) и выходы с открытым коллектором. Если контакты реле можно использовать для коммутации различных сигналов, то открытый коллектор может только управлять непосредственно внешней нагрузкой, например реле. Данные выходы могут быть тоже запрограммированы на различные функции, например управлять группой насосов при построении насосной станции, коммутировать питание цепей средств оповещения о различных состояния частотного преобразователя. Обратите на них внимание. Всегда обращайте внимание на электрические параметры дискретных входов, не превышайте максимально возможные коммутируемые токи и напряжения. ВАЖНО! Дискретные и аналоговые входы могут иметь разные встроенные в частотный преобразователь источники питания, не перепутайте при подключении.
Цифровые интерфейсы.
Под интерфейсами будем понимать разъёмы для цифровой передачи данных. Данные могут предаваться по различным физическим интерфейсам как RS485, CAN, USB. Это позволяет провести программирование с компьютера, настроить удалённое управление электроприводом, синхронизировать работу преобразователей друг с другом. Обратите внимание и на данные разъёмы.
На частотном преобразователе могут быть и другие входы-выходы, интерфейсы, которые расширяют сферу применения конкретного частотного преобразователя, но это уже индивидуальные особенности. Рекомендую так же обращать на них внимание.
Став счастливым обладателем частотного преобразователя HYUNDAI серии N700E покупатели иногда испытывают некоторые трудности при первом включении и настройке. В связи с этим, мы решили написать пошаговую инструкцию подкрепленную видеорядом по настройке частотных преобразователей HYUNDAI. Данная инструкция применима к самой распространенной серии N700E, для 1 и 3-х фазных ЧП мощностью от 0,4кВт и до 3,7кВт
Подключние питающих и моторных проводов.
Управление частотным преобразователем через дискретные клеммы
Первое включение и программирование частотного преобразователя
Включение преобразователя происходит после подачи питабщего напряжения. Для входа в меню необходимо нажать кнопку "Func ", перемещение по параметрам осуществляется нажатием кнопок "вверх" или "вниз", выбрав необходимую группу переменных, необходимо нажать кнопку "Func " и далее стрелочками выбрав параметр который хотим изменить, снова нажимаем "Func ", стрелочками задаем новое значение и обязательно нажимаем кнопку "STR " (иначе изменения не сохранятся в памяти).Выбор источников задания управляющих сигналов
| На гарячую линию, нам не редко поступают звонки от покупателей со словами "я включил частотный преобразователь, но двигатель не крутится, а сам частотник не реагирует на регулировку потенциометра на панели управления". Все верно, дело в том, что на заводе изготовителе по умолчанию задается источник управляющих сигналов с дискретных клемм, если необходимо управлять инвертором с лицевой панели, то для этого надо изменить следующие параметры: А01 (источник задания частоты) значение "1" меняем на "0" и нажимаем кнопку "STR", над потенциометром загорится светодиод информирующий нас о том, что частота вращения двигателя задается с потенциометра расположенного на панели управления. А02 (запуск двигателя), если планируется запускать частотный преобразователь с панели управления то значение "1" меняем на "0" и нажимаем кнопку "STR". Над кнопкой "RUN" загорится светодиод, теперь двигатель будет включаться и выключаться с панели управления. |
 |
Задание основных параметров
А03 - частота питающей сети, устанавливаем 50ГцА04 - максимальная выходная частота, можно задавать до 400 Гц. Выбирается в зависимости от типа двигателя и конкретных задач, по умолчанию 50Гц, но например, если подключается фрезерный шпиндель, то частота задается как правило 400Гц.
Н03 - задается номинальная мощность двигателя.
Н04 - указываем количество полюсов двигателя, как правило 4.
Н05 - задается номинальный ток двигателя (берется из паспорта двигателя).
Выше мы привели основные параметры которые необходимо задать при первом включении частотного преобразователя, со значениями остальных параметров и их назначениями Вы сможете прочитать в инструкции поставляемой с ЧП.
Настройка ПИД-регулирования
Частотные преобразователи HYUNDAI серии N700E имеют функцию ПИД-регулирования, которая позволяет поддерживать заданный параметр, например: Расход или давление.Для включения функции ПИД-регулирования, устанавливаем в параметре А46 значение "1", время отклика задается в F02 и F03 (время разгона и время торможения). Посмотреть работу функции ПИД-регулирования можно в видеоролике с 4.33.
Видеоинструкция к частотному преобразователю HYUNDAI N700E