变频器实验报告

一、实验目的和要求

1. 熟悉变频器的面板操作方法。 2. 熟练变频器的功能参数设置。

3. 熟练掌握变频器的正反转、点动、频率调节方法。

4.通过变频器操作面板对电动机的启动、正反转、点动、调速控制。

二、实验仪器和用具

西门子MM420变频器、小型三相异步电动机、电气控制柜、电工工具〔1套〕、连接导线假设干等。

三、实验内容和步骤

1．按要求接线

系统接线如图2-1所示，检查电路正确无误后， 合上主电源开关QS。

L1L2L3QS~380V

28MM420UVW

M3~图2-1 变频调速系统电气图

2．参数设置

〔1〕设定P0010＝30和P0970＝1，按下P键，开始复位，复位过程大约3min，这样就可保证变频器的参数回复到工厂默认值。

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〔2〕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2-2。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。

表2-2 电动机参数设置

参数号 P0003 P0010 P0100 P0304 P0305 P0307 P0310 P0311 出厂值 1 0 0 230 3.25 0.75 50 0 设置值 1 1 0 220 0.4 0.18 50 1440 说明 设定用户访问级为标准级 快速调试 功率以KW表示，频率为50Hz 电动机额定电压〔V〕 电动机额定电流〔A〕 电动机额定功率〔KW〕 电动机额定频率〔Hz〕 电动机额定转速〔r/min〕 〔3〕设置面板操作控制参数，见表2-3。 参数号 P0003 P0010 P0004 P0700 P0003 P0004 P1000 P1080 P1082 P0003 P0004 P1040 出厂值 1 0 0 2 1 0 2 0 50 1 0 5 设置值 1 0 7 1 1 10 1 0 50 2 10 20 说明 设用户访问级为标准级 正确地进行运行命令的初始化 *1 命令和数字I/O 由键盘输入设定值〔选择命令源〕*2 设用户访问级为标准级 设定值通道和斜坡函数发生器 由MOP输入频率设定值 *3 电动机运行的最低频率(Hz) 电动机运行的最高频率(Hz) 设用户访问级为扩展级 设定值通道和斜坡函数发生器 设定键盘控制的频率值(Hz) 学习文档 仅供参考

P1058 P1059 P1060 P1061 5 5 10 10 10 10 5 5 正向点动频率(Hz) 反向点动频率(Hz) 点动斜坡上升时间〔s〕 点动斜坡下降时间〔s〕 3．变频器运行操作

〔1〕变频器启动：在变频器的前操作面板上按运行键，变频器将驱动电动机升速，并运行在由P1040所设定的20Hz频率对应的560r∕min的转速上。

〔2〕正反转及加减速运行：电动机的转速〔运行频率〕及旋转方向可直接通过按前操作面板上的键∕减少键〔▲/▼〕来改变。

〔3〕点动运行：按下变频器前操作面板上的点动键，则变频器驱动电动机升速，并运行在由P1058所设置的正向点动10Hz频率值上。当松开变频器前错做面板上的点动键，则变频器将驱动电动机降速至零。这时，如果按下一变频器前操作面板上的换向键，在重复上述的点动运行操作，电动机可在变频器的驱动下反向点动运行。 〔4〕电动机停车：在变频器的前操作面板上按停止键至零。

，则变频器将驱动电动机降速

四、实验思考

1. 怎样利用变频器操作面板对电动机进行预定时间的启动和停止？ 答：P0010=30,P0970=1,变频器恢复出厂设置； P701=0,屏蔽原来端子启动功能；

P2800=1,使能内部功能自由块；

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P2802=1,使能内部定时器； P2849=1,连接定时器启动命令； P2850=1,设定延时时间〔假设1s〕； P2851=1,定时器延时动作方式； P0840=2852.0,连接变频器启动命令。

2. 怎样设置变频器的最大和最小运行频率？

答：P0010=30；P0970=1,按下P键〔约10秒〕，开始复位。 一般P1080=0；电动机运行的最低频率〔HZ〕 P1082=50；电动机运行的最高频率〔HZ〕。

实验二 变频器的外部运行操作

一．实验目的和要求

1．掌握MM420变频器基本参数的输入方法。 2．掌握MM420变频器输入端子的操作控制方式。 3．熟练掌握MM420变频器的运行操作过程。

二、实验仪器和用具

西门子MM420变频器一台、三相异步电动机一台、断路器一个、熔断器三个、自锁按

钮二个、导线假设干、通用电工工具一套等。

三、实验内容和步骤

1．按要求接线

变频器外部运行操作接线图如图2-2所示。

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SB1 SB2

5 6 7

图2-2 MM420变频器的数字输入端口

图2-2 外部运行操作接线图

2．参数设置

接通断路器QS，在变频器在通电的情况下，完成相关参数设置。

参数号 P0003 P0004 P0700 P0003 P0004 *P0701 *P0702 *P0703 P0003 P0004 P1000 *P1080 *P1082 *P1120 出厂值 1 0 2 1 0 1 12 9 1 0 2 0 50 10 设置值 1 7 2 2 7 1 2 10 1 10 1 0 50 5 说明 设用户访问级为标准级 命令和数字I/O 命令源选择“由端子排输入” 设用户访问级为扩展级 命令和数字I/O ON接通正转，OFF停止 ON接通反转，OFF停止 正向点动 设用户访问级为标准级 设定值通道和斜坡函数发生器 由MOP输入频率给定值〔开关量给定方式〕 电动机运行的最低频率(Hz) 电动机运行的最高频率(Hz) 斜坡上升时间〔s〕 学习文档 仅供参考

*P1121 P0003 P0004 *P1040 *P1058 *P1059 *P1060 *P1061 10 1 0 5 5 5 10 10 5 2 10 20 10 10 5 5 斜坡下降时间〔s〕 设用户访问级为扩展级 设定值通道和斜坡函数发生器 设定键盘控制的频率值 正向点动频率(Hz) 反向点动频率(Hz) 点动斜坡上升时间〔s〕 点动斜坡下降时间〔s〕

3．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560r/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560r/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280r/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。

〔5〕电动机实际转速测定

电动机运行过程中，利用转速测试表〔旋转编码器〕 ，可以直接测量电动机实际运行速度，当电动机处在空载、轻载或者重载时，实际运行速度会根据负载的轻重略有变化。

四、实验思考

1．电动机正转运行控制，要求稳定运行频率为40Hz，DIN3端口设为在正转控制。画出变频器外部接线图，并进行参数设置、操作调试。

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2．利用变频器外部端子实现电动机正转、反转和点动的功能，电动机加减速时间为4s，点动频率为10Hz。 DIN5端口设为正转控制，DIN6端口设为反转控制，进行参数设置、操作调试。

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实验三 变频器的模拟信号操作控制

一、实验目的和要求

1．掌握MM420变频器的模拟信号控制； 2．掌握MM420变频器基本参数的输入方法； 3．熟练掌握MM420变频器的运行操作过程。

二、实验仪器和用具

西门子MM420变频器一台、三相异步电动机、电位器一个、断路器一个、熔断器三个、自锁按钮二个、通用电工工具一套、导线假设干等。

三、实验内容和步骤

1．按要求接线

变频器模拟信号控制接线如图2-3所示。检查电路正确无误后，合上主电源开关QS。

SB1

DIN2

SB2

图2-3 MM420变频器模拟信号控制接线图

2. 参数设置

〔1〕恢复变频器工厂默认值，设定P0010=30和P0970=1，按下P键，开始复位。 〔2〕设置电动机参数，电动机参数设置见表2-7。电动机参数设置完成后，设P0010=0，变频器当前处于准备状态，可正常运行。

表2-7 电动机参数设置

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参数号 P0003 P0010 P0100 P0304 P0305 P0307 P0308 P0310 P03111 出厂值 1 0 0 230 3.25 0.75 0 50 0 设置值 1 1 0 说明 设用户访问级为标准级 快速调试 工作地区：功率以KW表示，频率为50Hz 电动机额定电压〔V〕 电动机额定电流〔A〕 电动机额定功率〔KW〕 电动机功率因数〔COSφ〕 电动机额定频率(Hz) 电动机额定转速(r/min) 〔3〕设置模拟信号操作控制参数，模拟信号操作控制参数设置见表2-8。

表2-8 模拟信号操作控制参数

参数号 P0003 P0004 P0700 P0003 P0004 P0701 P0702 P0003 P0004 P1000 P1080 P1082 出厂值 1 0 2 1 0 1 12 9 0 2 0 50 设置值 1 7 2 2 7 1 2 1 10 2 0 50 说明 设用户访问级为标准级 命令和数字I/O 命令源选择由端子排输入 设用户访问级为扩展级 命令和数字I/O ON接通正转，OFF停止 ON接通反转，OFF停止 设用户访问级为标准级 设定值通道和斜坡函数发生器 频率设定值选择为模拟输入 电动机运行的最低频率〔HZ〕 电动机运行的最高频率〔HZ〕 3. 变频器运行操作 〔1〕电动机正转与调速

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按下电动机正转自锁按钮SB1,数字输入端口DINI为”ON”,电动机正转运行,转速由外接电位器RP1来控制,模拟电压信号在0~10V之间变化，对应变频器的频率在0~50Hz之间变化，对应电动机的转速在0~1500 r∕min之间变化。当松开带锁按钮SB1时，电动机停止运转。

〔2〕电动机反转与调速

按下电动机反转自锁按钮SB2，,数字输入端口DIN2为”ON”,电动机反转运行,与电动机正转相同，反转转速的大小仍由外接电位器来调节。当松开带锁按钮SB2时，电动机停止运转。

四、实验思考

通过模拟输入端口“10”、“11”，利用外部接入的电位器，控制电动机转速的大小。连接线路，设置端口功能参数值。

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实验四 变频器的多段速运行操作

任务目的：

1．掌握变频器多段速频率控制方式。 2．熟练掌握变频器的多段速运行操作过程。

一、训练内容

实现3段固定频率控制，连接线路，设置功能参数，操作三段固定速度运行。

二、训练工具、材料和设备

西门子MM420变频器一台、三相异步电动机一台、断路器一个、熔断器三个、自锁按钮四个、导线假设干、通用电工工具一套等。

三、操作方法和步骤

1. 按要求接线

按图2-4连接电路，检查线路正确后，合上变频器电源空气开关QS。

220VQSL1 L2 L3 SB15SB2SB367UVM3～MM4208W

图2-4三段固定频率控制接线图

2．参数设置

〔1〕恢复变频器工厂缺省值，设定P0010=30，P0970=1。按下“P”键,变频器开始复位到工厂缺省值。

〔2〕设置电动机参数，见表2-12。电动机参数设置完成后，设P0010=0，变频器当前处于准备状态，可正常运行。

表2-12电动机参数设置

参数号 P0003 出厂值 1 设置值 1 学习文档 仅供参考 说明 设用户访问级为标准级 P0010 P0100 P0304 P0305 P0307 P0308 P0310 P03111 0 0 230 3.25 0.75 0 50 0 1 0 220 0.4 0.18 0.9 50 1440 快速调试 工作地区：功率以KW表示，频率为50Hz 电动机额定电压〔V〕 电动机额定电流〔A〕 电动机额定功率〔KW〕 电动机功率因数〔COSφ〕 电动机额定频率(Hz) 电动机额定转速(r/min) 〔3〕设置变频器3段固定频率控制参数，见表2-13。 表2-13 变频器3段固定频率控制参数设置

参数号 P0003 P0004 P0700 P0003 P0004 P0701 P0702 P0703 P0003 P0004 P1000 P0003 P0004 P1001 P1002 P1003 出厂值 1 0 2 1 0 1 12 9 1 2 2 1 0 0 5 10 设置值 1 7 2 2 7 17 17 1 1 10 3 2 10 20 30 50 学习文档 仅供参考

说明 设用户访问级为标准级 命令和数字L/O 命令源选择由端子排输入 设用户访问级为拓展级 命令和数字L/O 选择固定频率 选择固定频率 ON接通正转，OFF停止 设用户访问级为标准级 设定值通道和斜坡函数发生器 选择固定频率设定值 设用户访问级为拓展级 设定值通道和斜坡函数发生器 选择固定频率1(Hz) 选择固定频率2(Hz) 选择固定频率3(Hz) 3．变频器运行操作

当按下带按锁SB3时，数字输入端口“7”为“ON”，允许电动机运行。

〔1〕第1频段控制。当SB1按钮开关接通、SB2按钮开关断开时，变频器数字输入端口“5”为“ON”，端口“6”为“OFF”，变频器工作在由P1001参数所设定的频率为20Hz的第1频段上。

〔2〕第2频段控制。当SB1按钮开关断开，SB2按钮开关接通时，变频器数字输入端口“5”为“OFF”，“6”为“ON”，变频器工作在由P1002参数所设定的频率为30Hz的第2频段上。

〔3〕第3频段控制。当按钮SB1、SB2都接通时，变频器数字输入端口“5”、“6”均为“ON”， 变频器工作在由P1003参数所设定的频率为50Hz的第3频段上。 〔4〕电动机停车。当SB1、SB2按钮开关都断开时，变频器数字输入端口“5”、“6”均为“OFF”，电动机停止运行。或在电动机正常运行的任何频段，将SB3断开使数字输入端口“7” 为“OFF”，电动机也能停止运行。 注意的问题。3个频段的频率值可根据用户要求P1001、P1002和P1003参数来修改。当电动机需要反向运行时，只要将向对应频段的频率值设定为负就可以实现。

四、实验思考

用自锁按钮控制变频器实现电动机12段速频率运转。10段速设置分别为：第1段输出频率为5Hz；第2段输出频率为10Hz；第3段输出频率为15Hz；第4段输出频率为-15Hz；第5段输出频率为-5Hz；第6段输出频率为-20Hz；第7段输出频率为25Hz；第8段输出频率为40Hz；第9段输出频率为50Hz；第10段输出频率为30Hz；第11段输出频率为-30Hz；第12段输出频率为60Hz。画出变频器外部接线图，写出参数设置。

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