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1、,ATV31深度培训,施耐德(苏州)变频器有限公司市场部2006/04/11,目录,实用设置指导驱动特性设置特殊电机应用 速度环参数设定(FLG,STA)有关功能的其他设定有关通讯总线的其他设定故障触发条件案例精选练习,实用设置指导,I/O 分配出厂设置考虑了与ATV28兼容:LI1=正转,LI2=反转(I-O rrS=LI2)LI3=2预置速度(FUN PSS PS2=LI3)LI4=4预置速度(FUN PSS PS4=LI4)给定求和功能 Fr1+AI2 激活(FUN SIA SA2=AI2)亚洲版(ATV31A)出厂设置为操作面板上的RUN/STOP按钮和旋钮激活RUN键起动,STOP键
2、停车(I-O tCC=2C)旋钮电位器给定(CtL Fr1=AIP)为避免重复设定，有时首先取消分配给LI2,LI3,LI4的功能:CtL rrS=noFUn PSS PS2=noFUn PSS PS4=no 为防止因功能的不兼容导致变频器被锁死，取消给定叠加:FUn SAI SA2=no检查可通过SUP菜单下的 LIA，AIA项查看实际分配给端子的功能或者使用Powersuite软件，可以更直接的看到设置.检查功能的兼容性,实用设置指导,改变菜单访问级别(控制菜单中的LAC)把 LAC 设为 L3将使 Fr1,Cd1,CHCF和 tCC 恢复到出厂设置从L3退回到L2,L1 或从L2退回到L
3、1只能通过恢复工厂设置实现 电机铭牌数据ATV31的出厂控制模式为UFt=n(开环磁通矢量控制).这种控制模式可以获得优异的控制特性，但对电机参数比较敏感正确设置 UnS,FrS,nCr,nSP,COS这些参数非常重要，并且应该执行自整定功能.在无法完成自调整，或电机参数不明，或使用特殊电机、并联电机的情况下，应使用L模式 电机的热保护应设定热保护功能，特别是当电机的功率小于变频器功率的时候通过设置 SEt菜单下的 ItH 参数,nCr 仅用于电机模型的计算热保护功能不适用于强迫风冷电机，因此必须将此功能禁止(FLt OLL:=no).当变频器掉电后，电机的热状态信息也同时丢失。.,实用设置指
4、导,模拟量输入口的连接 ATV31 有3个模拟量输入AI1(0-10V),AI2(+/-10V),AI3(0/4-20mA)可与PLC 的差分+/-10V输入连接(+,-,COM):Com to Com-to Com+to AI2通过将LCC=YES(CtL 菜单）使用远程操作终端如远程操作终端未连接，则显示SLF恢复出厂设置不能恢复LCC。必须重新将其设为no恢复出厂设置不会禁止控制通道(Modbus,Canopen,远程终端VW3A31101)外部故障可正负逻辑，逻辑输入激活代表故障发生,实用设置指导,有些参数的设置需要通过“延时确认”有些参数的改变需要ENT 键被按住2秒以上进行确认,这
5、些参数的改变可能影响其他参数的设定或涉及系统安全。SCS,FCS(存储/调出设置)tCC(2线/3线控制)LAC(菜单访问级别)PST(停止优先)DRN(超低电压工作),(InH)故障禁止显示参数如需将永久监视目前显示的参数(SUP菜单)，可以连续按2次掉电后再上电，变频器将显示状态(例如rdY)，但一旦运行命令给出，自动显示选定的内容禁止减速斜坡自适应brAFUn rPC brA=nO在使用制动电阻时应将 brA设为nO,实用设置指导,远程面板上实现电动机电位器功能当设置远程面板电动电位器为给定源时,(CtL Frx UPdH),只能在SUP rFr下，才可通过上下箭头进行调速飞车起动电源恢
6、复后的首次运行命令自由停车后掉电后的自由停车若斜坡停车，该功能只在首次运行时有效与上电自调整功能不兼容.为使用此功能，RUN信号必须给出,并且I-O tCt=LEL.,驱动设置(drC-),电机额定电压(UnS):电机额定电压用于决定电机控制的一些参数:决定额定电压频率的比率电机模型的内部参数：额定磁通，定子电抗电机额定频率(FrS):电机额定频率用于决定电机控制的一些参数:决定额定电压频率的比率决定加减速斜坡的基准电机模型的内部参数：额定磁通，定子电抗决定超速报警的门限,驱动设置(drC-),电机额定转速(nSP):电机额定转速用于决定电机控制的一些参数电机模型的内部参数：转子时间常数计算定
7、子频率计算滑差电机功率因数(COS):电机功率因数用于:调整电机的空载电流(Im)计算定子频率计算电机模型的内部参数:额定磁通定子阻抗转子的时间常数,驱动设置(drC-),自整定tUn自整定通过向电机注入额定电流（电机不转），测量定子电阻，用于自动设置定子电压补偿(IR).电机的参数必须力求准确(UnS,FrS,nCr,nSP,COS).Ufr 必须设置为 20%(出厂设定)在电机为冷态时做自整定(如电机处于热态，请等待电机冷却).不要对正在旋转的电机做自调整(电机可能被负载带动)每次上电自整定与飞车起动功能冲突（Tun=Pon,rSC=InIt)No:未做自整定，变频器使用经验电阻值.Don
8、e:自调整完成，变频器使用实测电阻值.,驱动设置(drC-),自整定 tUn定子电压补偿考虑到了电机的热状态，但在停电的情况下，电机的热状态不被记忆.为了改进这种状况，特别在一些要求较高的场合如起重，rSC必须设置为InIt。这样，每次变频器上电都会自动地做自整定，整定的值与Rsc（初次整定的值）做比较从而达到热态补偿的目的。.L(U/f)模式下，自整定无效.若电机不匹配，则会报 TnF(自整定故障)(缺相，电机参数设置不正确，干扰，特殊电机等）.若设置了持续直流注入(Fun AdC=CT)，则不能进行自整定.实测定子电阻 rSC当rSC 设为InIt以及做过自调整后，电阻值可以读出.rSC=
9、相间电阻/2如果由于种种原因（长电缆,有输出滤波器等），测量结果不正确的话,可以手动修改此值.注意：修改rSC的大小会影响Ufr的设置.,驱动设置(SEt-),IR 补偿调整(UFr):在 n模式中 UFr用来调整定子电阻：改善速度估算优化低速时候的静态特性优化动态性能优化斜坡跟随性能改善零速停车性能多数场合保持出厂设置即可设置过大可能导致:速度估算不准确(不稳定，反向旋转.)低速时电机磁场饱和(不稳定，振动，噪音，反向旋转）估算的速度与给定值相反，电机电流达到电流限幅不能根据停车命令,驱动设置(SEt-),IR 补偿调整(UFr):UFr补偿特性不是线性的，20%的设定已经意味着80%的补偿
10、;80 到 100%之间，真正的变化是比较缓慢的出厂设置时，实际的补偿值是80%。(Ufr=20%),驱动设置(SEt-),IR 补偿调整(UFr):L 或 P 模式下UFr用来调整低速时的初始补偿电压,从而提高低速力矩。此时，补偿是线性的.,内部补偿值 100%,100%UFr,驱动设置(SEt-),电机滑差调整(SLP):本参数用来调整滑差补偿值.调节转子在空载和满载时的频率.如果电机铭牌的数据不准确,可以手动修正本参数.100%=同步速 nSP设置过大会导致运行不稳定.测量实际滑差的方法(仅当铭牌数据不正确时使用)设定SLP=0带载运行至额定频率FrS(额定负载)用测速计测量电机的实际转
11、速将 nSP设为此值，SLP 设为 100%,驱动设置(drC-),电机控制模式(UFt)n 模式(磁通矢量控制,速度估计):提供优异的性能，但对电机参数更加敏感.这种情况下，熟悉电机的参数非常重要以下情况适用此模式低速大转矩如：起重需要好的动态响应，如：短的斜坡时间，负载突变。低速时的滑差补偿和力矩补偿是自动的。注意:力矩补偿可以通过UFr进行修改，但此值设置太高会导致饱和或失控（切换到电流限幅模式，不响应通过LI的斜坡停车，只有靠内部的安全保护功能ABS,在几秒钟后执行自由停车）.,驱动设置(drC-),电机控制模式(UFt)L 模式(线性压频比)静态和动态性能要求不高，不需速度估算和自动
12、补偿.因为对电机参数不敏感，没有速度环,所以调试相对简单。因为其响应速度不快,所以易于稳定运行。适用于大多数简单应用场合.这种模式往往是针对非标准电机应用的一种妥协:多电机并联使用不同功率电机并联在不同电机之间进行切换磁阻电机,永磁同步电机特殊的异步电机（高速电机,锥形转子等）UFr参数用来提高起动转矩.,驱动设置(drC-),电机控制模式(UFt)P 模式（平方压频比）适用于风机水泵类负载在过渡过程中以及在中低频运行时降低了电机温升和损耗。此模式中Ufr的作用和效果与L模式一样为保证负载时的输入电压等于电机的额定电压，以确保电机能达到额定速度，并且没有速度抖动的现象,可以通过调节UnS部分地
13、改善这种情况.,驱动设置(drC-),电机控制模式(UFt)nLd 模式(节能模式)nLd模式或称节能模式是从n模式中继承过来的，可减少电机的损耗.提供这种方式是处于销售宣传的需要，实际上节约的能量是极其有限的.在负载不规则变化的应用场合，可能产生不稳定的现象.适用于简单场合.,驱动设置(drC-),L:恒转矩，特殊电机n:无速度传感器矢量控制P:变转矩nLd:节能模式轻载时与P模式接近带载时与n模式接近,U,F,L,n,P,FrS,Uns,UFr,U/f 比,驱动设置(drC-),T,F,FrS,T,F,FrS,1.7 Tn,Tn,0.8 Tn,n 模式(磁通矢量控制),L 模式(电压频率比
14、),自动定子电压补偿和滑差补偿,手动定子电压补偿,1 3,3 10,驱动设置(drC-),T,F,FrS,T,FrS,1.5 Tn,Tn,0.8 Tn,1.5 Tn,Tn,0.8 Tn,P 模式(平方压频比),nLd 模式(节能模式),3,3 5 10,SLP,驱动设置(drC-),实测转矩曲线 ATV31HU75N4,n模式,无参数优化 n模式，出厂设置情况下,驱动设置(drC-),实测转矩曲线:ATV31HU75N4,n模式,参数优化 n模式，出厂设置情况下,设置特殊电机,同步电机输入电机铭牌数据:UnS=电机额定电压FrS=电机额定频率nSP=同步转速取消滑差补偿(SLP=0)从0开始调
15、整UFR如有必要，可将COS=1 以消除空载电流采用 L模式(U/f)延长加减速时间取消输出缺相报警(OPL=no)加出线电抗器，通常这些电机的阻抗都非常小低速时转矩性能较差.,设置特殊电机,并联电机每台电机须单独安装热保护器件取消变频器对电机的热保护(OLL=no)如果电机数量较多(2-4)，需加出线电抗器等效电缆长度为电机电缆的总长如果相同规格的电机并联，且数量不是很多(2-4)，则可以选n模式，输入等效的电机参数，nCr=电机电流的总和，并做自整定。如果自调整失败，则应改回L模式如果很多电机并联，或不同功率的电机并联，则应选择L模式，nCr=所有电机电流的总和如果电机通过下游接触器控制通
16、断，则需使用L模式，nCr=各电机电流的总和尽量不要在电机运行的时候断开接触器,设置特殊电机,高速电机注意：斜坡的计算基准是FrS,而不是HSP推荐使用L 模式通常高速电机的电感都比较小，因此开关频率应调高，或者加出线电抗器以改善电流波形和转矩特性。,速度环设置(FLG,StA),速度环设置(FLG,STA)在n 模式下，FLG 和 STA 两个参数用于根据系统惯量调整速度环在某些小惯量而需要快速响应的场合，ATV31会给人以反应缓慢的感觉。但这样的初始设置的目的是有利于在多数场合下，系统能稳定的运行。ATV31 的FLG-StA调整效果较为明显，因此上述问题可以很容易地通过调整 FLG或St
17、A加以解决。通用的调整规则:FLG:频率环比例增益影响通频带和响应时间提高 FLG 即提高通频带STA:频率环积分增益影响响应阻尼大惯量负载时，应提高STA小惯量负载时，应降低STA,速度环设置(FLG,StA),速度环设置(FLG,StA)对小惯量且有定位要求的应用场合(通过传感器或位控装置)，加减速时间几乎为0,通常需要将FLG调至(50-80)来获得较为满意的停车效果.剩下的不确定因素包括逻辑输入的响应时间等。对垂直运动或平均惯量负载（洗衣机），出厂设置较为合适.如FLG已经设为最大，加减速时间已经设为最小，还可通过禁止速度滤波(Drc SrF)进一步提高速度响应。但注意可能会出现SCF
18、报警。,速度环设置(FLG,StA),速度环参数的影响-低惯量应用,速度环设置(FLG,StA),速度环参数的影响-高惯量应用,速度环设置(FLG,StA),ATV31速度环原理框图,建立通讯连接的有关信息,Modbus请遵循DRIVECOM的控制流程图 LAC=L1时，通讯具有优先的控制权CANopenCANopen 优先于 Modbus需要 CAN的配置软件(例如 Sycon type),建立通讯连接的有关信息,功能设定的注意事项,+/-速度功能:此功能可以在权限为LAC2 或 LAC3时访问与多段速及Fr1给定求和功能不兼容.当多段速或给定求和被激活时，+/-功能只能放到Fr2通道,不作
19、为第1段速,也不参与给定求和当+/-速度的操作被定义为远程操作面板时(CtL Frx UPdH)，加减速的操作只能在SUP rFr菜单下进行.重新上电时，变频器将显示状态，必须将菜单翻至SUP rFr，才能通过操作上下箭头实现加减速功能。预先需作下列参数设置Fun PSS SP2:=nO,SP4:=nO:Fun SAI SA2:=nO 用 LI3/LI4执行+/-speed功能CtL LAC:=L2,Fr1:=Updt(用LI)/UpdH(用面板箭头)FUn Upd USP:=LI3,dSP:=LI4,功能设定的注意事项,PI 调节器与下列功能冲突:+/-速度限位开关管理预置速度JOG抱闸控制
20、这些功能都要事先从工厂设置中去除。设置调节器时请仔细阅读手册若比例增益为1，则当调节量的偏差为10时，输出速度的偏差也为10%。若积分增益为1，则当调节量的偏差为10时，输出速度每秒变化10%.,故障触发门限,OHF 变频器过热当IGBT模块过热时，报此故障 温度传感器动作温度:电机通电时，变频器的风机运转；电机停止后，变频器的风机将再运行10 s；若10 s 后风机仍然未停止，说明温度超过上表所列“Fan On level”.,故障触发门限,SCF 相间及对地短路对地短路ATV31装有环形传感器，可进行相间及对地短路保护。故障的触发门限是对地漏电流超过4 A.上电时短路检测的例外情况对尺寸
21、1 to 4 之间的变频器，上电时短路检测的概率为50%，取决与短路电流是通过正母排，还是负母排。,故障触发门限,SCF 相间短路相间短路 ATV31在上电和运行中都具备相间短路保护。有两种触发模式:-快速短路保护硬件检测（使IGBT模块饱和）立刻动作动作门限电流约为额定电流的3倍（与所用的IGBT模块有关）-阻抗短路(慢动作)软件检测（互感器）持续5次各100 mS的检测后确认动作门限在额定电流的210%到 240%之间,故障触发门限,OCF 过流当变频器出现较长时间过电流后报此故障(It 计算).过流在130%to 165%之间时，变频器会首先将开关频率降至 4 kHz。,故障触发门限,O
22、LF 电机过载热状态计算模型基于LT6的算法.此模型有两条热过载曲线:针对绕组(短时间常数)针对铁心(长时间常数)在50 Hz时与class 10类似本模型专门针对自冷却型电机热状态超过 118%时跳闸掉电时热状态不记忆可通过FLt OLL参数禁止参手册的第7页,故障触发门限,SOF 超速故障当电机处在发电运行状态，且估计的速度高于给定速度的绝对值0.5 Hz，时间超过1秒以上。当估计的电机转速超过1.2 x HSP 250 mS 以上时。仅在磁通矢量控制的模式下，此保护才被激活(n ratio).,故障触发门限,USF 电压过低OSF 电压过高OBF 减速过程过压,USF L_L,UFSL,
23、低电压(如果 drn=yes,降容运行),OBFH,USF H,OSFL,OSFH(=OBFL),VMAX,低压及塌陷部分(如果 drn=no),进线电压过高或减速过程过电压50 msec,最高电压,直流母线电压,减速过程中过电压，立即报警,塌陷(如果 drn=yes,降容运行),过冲电源过压,故障触发门限,USF 电压过低OSF 电压过高OBF 减速过程过压,OPF 电机缺相当有一相输出未连接时，马上报警当电机电流小于下列值时:设定的电机额定电流 nCr)/16 超过 500 mSPHF 输入缺相当直流侧电压波动超过下列值时激发此故障:25 to 33 V 对三相200V等级(与功率规格有关)35 to 65 V 对400V等级(与功率规格有关),故障触发门限,故障触发门限,CrF 预充电报警当直流电压高于USF_H 超过500 mS但仍未稳定时激发此故障 tnF 自整定故障自整定测得的定子电阻不合理,并且激活本故障检测时(FLt tnL)LFF 4-20mA 故障当反馈电流小于2.5 mA(0.5 mA滞环)，且此故障未被禁止(FLt LFL)EPF 外部故障当分配此功能的逻辑输入有效,
