ACS800变频器知识培训ABB变频器知识讲座.ppt
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1、ABB变频器知识讲座ACS 800,内 容一、ABB变频器的发展及性能特点二、在 ACS 800 产品系列中的不同类型及结构形式三、ABB变频器接线及功能调试四、监控传动单元的基本信号五、参数设置单元的基本信号六、故障查询及故障处理,一、ABB变频器的发展及性能特点ABB,是一个在欧洲乃至全世界都享有盛誉的品牌,高低压变频器,高低压电器,变压器,电机,发电设备等等都是它的成熟产品,在电厂,化工,造纸,冶金等各行各业更是被广泛应用。应该说ABB的产品在国内还是得到了广大用户的一致认可。ABB变频器以其稳定的性能,丰富的选件扩展功能,可灵活应用的编程环境,良好的力矩特性,以及可供不同场合使用的多种
2、系列,在变频器市场占据着重要的地位。ABB变频器以其强大的品牌效应,和较高的社会认知度,在中国变频器市场位居前列。ABB变频器进入中国的市场也并不太长,也经历了一段被广大客户从陌生认知接受的过程,但其发展却是非常迅猛的。早期我们能看到的ABB变频器主要有小功,率的ACS300变频器,以及标准型的ACS500变频器,应该说这两个系列变频器在国内并没有赢得太多的客户,而ABB变频器真正被广大用户认识和接受的就是采用DTC控制方式的ACS600的高端变频器。稳定、可靠、功能丰富、应用灵活,这就是ABB变频器赢得市场的法宝。随着产品的不断更新,ABB公司现在又推出了ACS600变频器的替代产品ACS8
3、00,与ACS600相比,除保持DTC控制方式以及原有的一切功能之外,ACS800最明显的功能变化就是增加了简易PLC功能,不需要专门的工具和编程语言,用户可以自定义编程达15个模块。并能将程序绘制在功能模块模板上来存储该程序。此外我们还知道,ACS600,ACS800变频器的选件功能特别丰富,除了常见的I/O扩展模块,用于通讯的 Profibus Modbus模块等,,ABB公司还专门针对不同行业开发了多个宏程序,包括造纸机械上使用的主从宏,纺织机械上使用的摆频宏,以及在恒压供水上使用的PFC宏,PID控制宏,转矩控制宏等等,应该说ABB变频器的选件功能相当丰富,基本满足了各个行业对变频器功
4、能的需求。针对不同层次的客户群,ABB公司又推出了磁通矢量控制的ACS550变频器,这是一款针对中端客户而开发的变频器,应该说在性价比上有很高的竞争优势,此外还有针对低端用户使用的ACS400变频器,以及经济型的ACS100,ACS140小功率变频器。由于ABB变频器在中国市场还是有一个十分庞大的销售量,包括一些早期使用的ACS200,ACS300,ACS500也已进入故障多发期,在使用中必然会碰到许多问题,以下我们就ABB变频器的一些常见故障在这里和广大使用者做一个探讨:,对于ACS300的变频器,我们经常会碰到的故障就是开关电源的损坏,ACS300变频器开关电源采用了近似UC3844功能的
5、一块叫LT1244的波形发生器集成块,受工作电压的突变,以及开关电源所带负载的损坏,而导致此集成块的损坏时有发生,由于使用了较长年数,电解电容也到了它的使用年限,那用于滤波的电容也就成了开关电源损坏的直接原因。我们在维修中会碰到ACS300变频器的整流桥经常损坏,也许从经济角度考虑,选用了国际整流器公司的一款最紧凑的三相全桥整流器,体积和带载电流都较小,散热也较差,所以在使用一段时间后就会出现损坏。ACS300主控板发生故障的几率也是相当高的,控制盘与主板之间的通讯故障,主板CPU故障都时有发生,通常此类故障较难排除。ACS300选用了三菱的IPM模块,相对来说故障几率较低,模块损坏,只能更换
6、,但更换前必须保证驱动电路完全正常。,对于ACS500变频器我们较常见的故障有驱动厚膜的损坏,此驱动厚膜已不仅仅包含驱动电路了,还包括短路检测,IGBT模块检测,过流检测等,由于良好的保护功能,ACS500的大功率模块很少损坏。在维修中如果碰到驱动厚膜损坏,在没有配件的情况下,我们只能对厚膜进行维修,由于厚膜元器件都焊接于陶瓷片上,散热相当快,特别注意不要因为长时间把烙铁加热于元器件上,而导致器件的损坏。由于受到使用时间的限定,ACS500的散热风扇也会出现故障,常见现象是上电后只听到“嗡嗡”声音,但风扇不转,由于是轴流风扇,风扇线圈和轴承往往都是正常的,检查后发现是偏转电容发生故障了,更换后
7、就恢复了正常。,对于ACS600变频器,应该说性能,质量还是相当可靠,但由于受到周围环境的影响,参数设置的不当,以及不正当的操作,都有可能对变频器造成损坏,当然自然损坏也是每个品牌的变频器不可避免的因素。与以往的ABB变频器不同,ACS600变频器采用了光纤通讯,大大提高了CPU板和I/O板之间的通讯时间,但也有可能引起了“LINK OR HWC”“PPCC LINK”这样的故障出现,这种故障的出现与光纤的损坏不是绝对的。“PPCC LINK”故障是ACS600变频器较常见的故障,CPU板,I/O板的损坏都有可能导致此故障的出现。开关电源损坏,在ACS600变频器中也会碰到,故障主要出现在开关
8、管上,由于开关管的短路,常常也会导致用于限流的一个功率电阻烧坏。“SHORT CIRCUIT”输出短路故障是我们碰到的最多的一类故障了,ACS600采用了智能化的模块,负载的故障,,以及使用中的一些问题都能导致模块的损坏,而模块的损坏也经常连带驱动板的损坏,由于备件价格比较昂贵,所以维修变频器的费用也相对较高,所以对于维修人员板级的维修提出了更高的要求。对于新推出的ACS800变频器,只要环境适宜,安装规范,参数设置正确,故障率相对较低,“PPCC LINK”故障也是ACS800变频器较常见的故障。应该说ABB变频器在使用中还是会碰到一些这样那样的故障,特别是在备件费用较高的情况下,我们如何进
9、行线路板级的维修,对于维修人员的要求更高了,也希望在以后能有更多从事变频调速行业的人更好地解决一些难题。,二、ACS 800 产品系列的不同类型及结构形式,ACS 800 单传动ACS800-01/ACS800-02ACS800-01:1.1-90 kWACS800-02:90-500 kWACS 800 传动模块 ACS800-04ACS 800 柜体式传动ACS800-07,ACS800-01 的结构,内置的可选件:I/O 扩展模块现场总线模块脉冲编码器接口模块光纤接口模块(主从,PC 链接等.)EMC 滤波器制动斩波器,ACS800-07 R6-R8 的结构,冷却空气排出,电缆顶进顶出(
10、可选),电缆底进底出,主熔断开关采用gG型熔芯,接触器(选件),ACS800-04 传动模块,电源端,电机端,ABB 通用柜体 宽830 mm R7,R8 430 mm R6,冷却控制吸入,铰门用于控制板和选件,ACS800-07 R8 门打开时,ACS800-07 R6-R8 铰门,辅助电压回路保护开关,RMIO 传动控制单元 R7&R8在结构尺寸 为R6 的模块的RMIO 放置在模块中,主接触器控制继电器,电机风扇供电设备,电机温度监测继电器,辅助电源,辅助电压变压器,电机风扇电源保护开关,可选的 I/O 端子排 X2,端子排X1-辅助电压回路-外部急停-外部互锁-主接触器辅助触电-UPS
11、 电源,端子排X4-电机温度传感器输出,AIMA 扩展板用于 I/O,FB 和编码器,三、ABB变频器接线及功能调试,关于外接继电器的相应措施:1、在电感性负载的情况下,继电器输出触点的保护和扰动的衰减电感性负载(继电器、接触器和电机)在电流切断时都会引起电压瞬变。2、RMIO 板上的继电器触点采用压敏电阻(250 V)保护,以防产生尖峰电压。尽管如此,我们仍强烈推荐在电感性负载上装备电噪音衰减电路 例如:压敏电阻、RC 滤波器(AC)或续流二极管(DC)以减少电磁辐射干扰。3、安装保护元件时,应尽量靠近电感负载。不要将保护元件直接安装在RMIO 板的端子块上。如下图,变频器的布线电机电缆应独
12、立于其它电缆走线。多个传动单元的电机电缆可以一个接一个地并行布线。推荐电机电缆、输入电源电缆和控制电缆安装在不同的槽架中,以避免电机电缆和其它电缆长距离的并行走线,进而减少变频器输出电压瞬变产生的电磁干扰。当控制电缆和电源电缆必须交叉走线时,应使交叉角度为90 度。其它额外的电缆不要穿过ACS 800。电缆槽之间以及电缆槽和接地电极之间必须有良好的电气连接。铝槽系统可以用来提高局部电压的均衡性.,功率电缆的选择一般规则根据地方规范来选择主电源(输入电源)和电机电缆的型号:电缆必须能够承受传动单元的负载电流。在连续使用的条件下,电缆至少应耐 70 C 的温度。允许使用四芯电缆作为电源电缆,但推荐
13、使用对称屏蔽电缆。当PE 导线和相导线是使用同种金属制造时,为保证PE 导线的导电率,需遵守下表所荐,选择控制电缆所有的控制电缆必须采用屏蔽型电缆。模拟信号的传输线应使用双屏蔽的双绞线。这种电缆也推荐使用在脉冲编码信号的传输线上。不同的模拟信号应该单独走线,并且不要使用同一根公共返回线。低压数字信号线最好使用双屏蔽电缆线,也可以使用单屏蔽的多对双绞线。模拟信号和数字信号应使用单独的屏蔽电缆。继电器控制信号,如果它们的电压不超过48 V,可以使用同数字输入信号一样的电缆。推荐继电器控制信号使用双绞线。不要将24 VDC 和 115/230 VAC 信号共用同一条多芯电缆。,在大多数情况下使用DT
14、C 控制模式,而在下述情况下推荐使用SCALAR 控制模式:-对于多电机的传动单元,即连接至传动设备的电机数目不确定时。-当电机的额定电流小于变频器额定电流的1/6 时。当变频器不与电机连接,而仅用于测试目的时。电机额定电流允许范围:ACS 800 为 1/6 I2hd 2 I2hd(如果使用标量控制,参数99.04=SCALAR,那么电流范围是0 2 I2hd)电机额定电压允许范围:ACS 800 为 1/2 UN 2 UN(UN 指在每一个额定电压范围内最高的电压值,如415VAC 对应400VAC 单元、500VAC 对应500VAC 单元,而690VAC对应600VAC 单元)电机额定
15、频率 范围:8 300 Hz电机额定功率 范围:0 9000 kW电机额定转速 范围:1 18000 rpm,电机运转方向检查电机的运转方向。-按 ACT 使状态行可见。-先按 REF 后按箭头键 将速度给定值从零增加到一个小值。-按 启动电机。-检查电机是否按要求的方向旋运。-按 停止电机运行。-断开传动单元的电源连接,等待5 分钟直到回路中的电容器放电完毕。用万用表测量每一个输入端子(U1、V1 和W1)和零线之间的电压值,以确保变频器放电完毕。-在电机端子或电机连线盒中交换电机两个火线的位置。-接通电源进行验证,并重复如上所示的检查步骤.,序号用途1 启动2 停机3 激活给定数值设置4
16、正转5 反转6 故障复位7 本地控制/远程(外部)控制,控制盘(CDP-312R),液晶显示屏可以显示4 行,每行20 个字符。在启动参数组(参数 99.01),可以对语言进行选择。控制盘有四种操作模式:-实际信号显示模式(ACT 键)-参数模式(PAR 键)-功能模式(FUNC 键)-传动选择模式(DRIVE 键)单箭头键、双箭头键和 ENTER 键的用途取决于控制盘的操作模式。传动控制键如下所示:,四、监控传动单元的基本信号,01 ACTUAL SIGNALS 监控传动单元的基本信号01.01 PROCESS VARIABLE 过程变量,基于参数组34 PROCESS VARIABLE 中
17、的设定。01.02 SPEED 电机转速计算值,单位 rpm。滤波时间由参数34.04 来设定。01.03 FREQUENCY 传动输出频率的计算值。01.04 CURRENT 电机电流的测量值。01.05 TORQUE 电机转矩计算值,100 对应电机的额定转矩。滤波时间由参 数 34.05 来设定。01.06 POWER 电机功率,100 对应额定功率。,01.07 DC BUS VOLTAGE V 中间回路电压的测量值。01.08 MAINS VOLTAGE 电源电压的计算值。01.09 OUTPUT VOLTAGE 电机电压的计算值。01.10 ACS 800 TEMP 散热器温度。1
18、=1 C01.11 EXTERNAL REF 1 外部给定值 REF1,单位 rpm(如果参数99.04 的值为SCALAR,则单位为Hz)。1=1 rpm01.12 EXTERNAL REF 2 外部给定值 REF2,它取决于用途。100%对应电机的最大速度、电机额定转矩或最大过程给定。0=0%10000=100%1)01.13 CTRL LOCATION 当前控制地。(1,2)LOCAL;(3)EXT1;(4)EXT2.参见“程序功能”章。见“程序功能”描述。,01.14 OP HOUR COUNTER 运行时间记录。控制板一通电,计数器便开始累计运行。1=1 h01.15 KILOWAT
19、T HOURS kWh 功耗记录。1=100 kWh01.16 APPL BLOCK OUTPUT 应用功能块输出信号。例如当 PID 控制宏有效时,即为过程 PID 控制器输出信号。0=0%10000=100%01.17 DI6-1 STATUS 数字输入状态。例如:0000001=DI1 为开,DI2 DI6 为关。01.18 AI1 V 模拟输入AI1 的值。1=0.001 V01.19 AI2 mA 模拟输入AI2 的值。1=0.001 mA,01.23 AO2 mA 模拟输出AO2 的值。1=0.001 mA01.24 ACTUAL VALUE 1 过程PID 控制器的反馈信号。只有
20、当参数99.02=PD CTRL 时,才会被不断刷新。0=0%10000=100%01.25 ACTUAL VALUE 2 过程PID 控制器的反馈信号。只有当参数99.02=PID CTRL 时,才会被不断刷新。0=0%10000=100%01.26 CONTROL DEVIATION 过程 PID 控制器的偏差,也即给定值和实际值之间的差值。只有当参数99.02=PID CTRL 时,才会被不断刷新。-10000=-100%10000=100%,五、参数设置单元的基本信号,10 START/STOP/DIR 外部起动、停机和转向控制信 号源10.01 EXT1 STRT/STP/DIR 定
21、义外部控制地1(EXT1)用于起动、停机和转向命令的连接和信号源。DI1 通过数字输入DI1 的值来控制起动和停机,其中 0=停止,1=起动。转向取决于参数 10.3 DIRECTION 的定义。DI1,2 通过数字输入DI1 的值来控制起动和停机,其中 0=停止,1=起动。通过数字输入DI2 的值来控制转向,其中 0=正转,1=反转。如果要控制转向,参数10.03 DIRECTION 还 必须设置为 REQUEST。,DI1P,2P 通过给数字DI1 输入脉冲进行起动,其值为 0-1 时为起动。通过给数字输入DI2 输入脉冲来停机,其值为 1-0,停机。转向取决于参数 10.3 DIRECT
22、ION的定义。DI1P,2P,3 通过给数字输入DI1 输入脉冲进行起动,其值为 0-1 时起动。通过给数字输入DI2 输入脉冲来停机,其值为 1-0 时停机。通过数字输入DI3 的值来控制转向,其中 0=正转,1=反转。如果要控制转向,参数 10.03 DIRECTION 还必须设置为 REQUEST。,DI1P,2P,3P 通过给数字输入DI1 脉冲输入脉冲进行正向起动,其值为 0-1 时,正向起动。通过给数字输入DI2 输入脉冲进行反向起动,其值为 0-0 时,反向起动。通过给数字输入DI3 的输入脉冲来停机,当其值为1-”0”时停机。如果要控制转向,参数 10.03 DIRECTION
23、 必须设置为 REQUEST。10.02 EXT2 STRT/STP/DIR 定义外部控制地2(EXT2)用于起动、停机和转向命令的连接和信号源。,10.03 REF DIRECTION 允许改变电机的转向,或固定转向。FORWARD 固定为正向。REVERSE 固定为反向。REQUEST 允许用户定义转向。11 REFERENCE SELECT 控制盘给定值的类型、外部控制地的选择和外部给定信号源和极限值。11.01 KEYPAD REF SEL 从控制盘上选择给定值的类型。REF1(rpm)速度给定值,单位rpm.(如果参数 99.04 值为 SCALAR,则为频率给定值(Hz)。)REF
24、2(%)给定值(%)。REF2 的使用取决于应用宏程序。例如,如果选择转矩控制宏,则REF2 为转矩给定值。,11.02 EXT1/EXT2 SELECT 定义EXT1 有效还是EXT2 有效的控制口,通过控制口的信号可以在EXT1 或EXT2 中作出选择。AI1 模拟输入 AI1。AI2 模拟输入 AI2。AI3 模拟输入 AI3。AI1+AI3 模拟输入 AI1 和AI3 之和。AI2+AI3 模拟输入 AI2 和AI3 之和。AI1-AI3 模拟输入信号 AI1 减去模拟信号输入 AI3。AI2-AI3 模拟输入信号 AI2 减去模拟信号输入 AI3。,11.04 EXT REF1 MI
25、NIMUM 定义外部给定REF1 的最小值(绝对值)。相当于所用的信号源的最小设定值。0 18000 rpm 设定范围,单位 rpm例如:模拟输入 AI1 作为给定信号源(参数 11.03 的值为 AI1)。给定值的最大最小值与 AI 的最小值和最大值设定对应如下:11.05 EXT REF1 MAXIMUM 定义外部给定 REF1 的最大值(绝对值)。相当于所用的信号源的最大设定值。,12 CONSTANT SPEEDS 恒定速度的选择和取值。当前的恒速值优先于传动单元的速度给定值。注意:如果参数 99.04 选择 SCALAR,则只有恒速15 和恒速15 可用。12.01 CONST SP
- 配套讲稿:
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