淺談變頻器多段速控制原理

曲高峰

【摘 要】變頻器可以實現(xiàn)電動機多段速控制，本文以西門子G120變頻器為例，詳細介紹了變頻器多段速控制的原理及參數(shù)設(shè)定方法。

【關(guān)鍵詞】G120變頻器；多段速控制；原理

0 引言

由于現(xiàn)場工藝上的要求，許多生產(chǎn)機械在不同的階段，要求電動機能在不同的轉(zhuǎn)速下運行。為方便這種負載，大多數(shù)變頻器提供了多段速控制功能。用戶可以通過幾個開關(guān)的通、斷組合來選擇不同的運行頻率，通過與PLC的聯(lián)動控制，實現(xiàn)電動機的多段速運行。本文以西門子G120變頻器為例，詳細介紹了變頻器多段速控制的原理及參數(shù)設(shè)定方法。

1 SINAMICS G120 變頻器簡介

SINAMICS G120 是一個模塊化的變頻器，主要包括兩個部分：控制單元（CU）和功率模塊（PM）。CU 在多種可以選擇的操作模式下對 PM 和連接的電機進行控制和監(jiān)視。通過控制單元，可與本地控制器以及監(jiān)視設(shè)備進行通訊。電源模塊的功率范圍為 0.37 kW 至 250 kW。G120 變頻器有5號端子DI0，6號端子DI1、7號端子DI2、8號端子DI3、16號端子DI4、17號端子DI5共計6個數(shù)字量輸入端子，可通過參數(shù)設(shè)置實現(xiàn)多段速控制，最多可實現(xiàn)15個段速控制，G120 變頻器既可以通過BOP進行參數(shù)設(shè)置，也可以通過STARTER軟件批量下載和上傳參數(shù)。

2 G120 變頻器的多段速功能

變頻器多段速功能，也叫固定轉(zhuǎn)速，即在設(shè)置參數(shù)P1000=3的條件下，用數(shù)字量端子選擇固定設(shè)定值的組合，實現(xiàn)電動機多段速運行。共有兩種固定設(shè)定值方法，直接選擇和二進制選擇。

（1）直接選擇

1個開關(guān)量輸入選擇一個固定設(shè)定值。若多個開關(guān)量輸入同時激活時，選定的設(shè)定值是對應固定設(shè)定值的累加。最多可設(shè)置4個數(shù)字輸入信號，采用直接選擇需設(shè)置參數(shù)P1016=1

P1020-P1023為固定設(shè)定值1-固定設(shè)定值4的選擇信號，P1001-P1004為固定設(shè)定值1-固定設(shè)定值4。

應用舉例

通過DI2，DI3和DI4選擇三個固定轉(zhuǎn)速，分別為400r/min，800r/min和1200r/min，DI1為啟動信號。參數(shù)設(shè)置如下：

P1000=3 命令源選擇“由端子排輸入”

P0840=722.1 將DI1作為啟動信號

P1016=1 固定轉(zhuǎn)速模式采用直接選擇模式

P1021=722.2 將DI2作為固定設(shè)定值2的選擇信號

P1022=722.3 將DI3作為固定設(shè)定值3的選擇信號

P1023=722.4 將DI4作為固定設(shè)定值4的選擇信號

P1003=400 固定設(shè)定值1，單位r/min

P1004=1200 固定設(shè)定值2，單位r/min

P1070=1024 固定設(shè)定值作為主設(shè)定值

注：如果DI2和DI4同時選擇時電機將以1600r/min旋轉(zhuǎn)。

（2）二進制選擇

4個開關(guān)量輸入通過二進制編碼模式選擇固定設(shè)定值，采用此種方法最多可選擇15個固定頻率。數(shù)字輸入不同的狀態(tài)對應的固定設(shè)定值見下表，采用二進制選擇需設(shè)置參數(shù)P1016=2（表1）：

應用舉例

通過DI1，DI2，DI3選擇固定轉(zhuǎn)速，DI4為啟動信號。參數(shù)設(shè)置如下：P1000=3 命令源選擇“由端子排輸入”

P0840=722.4 將DI4作為啟動信號

P1016=2 固定轉(zhuǎn)速模式采用二進制選擇方式

P1020=722.1 將DI1作為固定設(shè)定值1的選擇信號

P1021=722.2 將DI2作為固定設(shè)定值2的選擇信號

P1022=722.3 將DI3作為固定設(shè)定值3的選擇信號

P1001-P1015：定義固定設(shè)定值1-15，單位r/min

P1070=1024 固定設(shè)定值作為主設(shè)定

3 結(jié)束語

利用變頻器的多段速功能，可對驅(qū)動電機實現(xiàn)多種速度變化，滿足不同的工藝要求，頻率的設(shè)定值大小可根據(jù)實際需要靈活設(shè)定，設(shè)備投資少，成本不高，控制效果極好，同時也優(yōu)化了系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的可靠性。

【參考文獻】

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[責任編輯：楊玉潔]