变频器与伺服应用
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1.4 三菱E700变频器端子接线与面板操作

1.4.1 三菱E700变频器的认识

三菱700系列变频器是从原先的500系列演变而来的,共包括A700/D700/E700/F700四种类型。700系列的变频器在端子排布和参数设置上具有共通性,因此,只要了解了其中一种类型的变频器,就可以触类旁通,其基本参数和外部接线基本一致。这里以E700变频器为例进行介绍。

从包装箱取出三菱变频器E700,如图1-45a所示,检查正面盖板的容量铭牌和图1-45b、图1-45c所示的机身侧面额定铭牌,确认变频器型号,产品是否与订货单相符,机器是否有损坏。

图1-45 三菱E700变频器外观及铭牌位置

a)变频器外观 b)变频器侧面的额定铭牌位置 c)具体铭牌

如图1-46所示,观察三菱E700变频器的铭牌,同时从铭牌中理解三菱变频器的命名规则,最后的字母CHT表示产地在中国、NA表示产地在日本。从表1-3可以看出,E740变频器为E700系列中的一种,为输入电压三相400V级;另外一种为E720S,为输入电压单相200V级。从命名规则中可以知道,用于交流电动机传动的变频器其容量非常重要,在一般情况下,电动机容量与变频器容量必须匹配,否则会出现过电流、过载等异常现象。

图1-46 三菱E700变频器铭牌

表1-3 三菱E700变频器命名规则

1.4.2 三菱E700变频器端子接线概述

1. 端子接线

端子接线图分主电路与控制电路两个部分,如图1-47所示为端子接线图。

主电路根据不同的机型选择不同的进线电源,一般分为三相交流电源和单相交流电源两种。其中图1-48所示为单相交流电源,只需要接入220V交流即可,但是其输出依然是三相电动机,而不是单相电动机。

控制电路共包括控制信号输入、频率设定信号(模拟)、继电器输出、集电极开路输出和模拟电压输出等。

图1-47 端子接线图

图1-48 单相变频器进线

2. 主电路端子

表1-4所示为三相变频器E700主电路端子功能说明,包括交流电源输入、变频器输出、制动电阻器连接、制动单元连接、直流电抗器连接和接地。

表1-4 三相变频器E700主电路端子功能说明

图1-49所示为FR-E740-0.4K~3.7K-CHT主电路端子排列图,也是本书中最常用到的E700系列变频器1.5kW类型。电源线必须连接至R/L1、S/L2和T/L3上,没有必要考虑相序,绝对不能接U、V、W,否则会损坏变频器。电动机连接到U、V、W后,接通正转开关(信号)时,电动机的转动方向从负载轴方向看为逆时针方向。

图1-49 FR-E740-0.4K~3.7K-CHT主电路端子排列图

从图1-49中可以看出,连接在“P 1”和“+”之间的默认配置为短路片,如果为了提高变频器的输入功率因数则可以改为图1-50所示的直流电抗器,即将短路片取下。如图1-51所示为加入三菱FR-FEL直流电抗器的示意图。

图1-50 直流电抗器外观

图1-51 加入三菱FR-HEL直流电抗器

直流电抗器(又称平波电抗器)主要用于变流器的直流侧,电抗器中流过的具有交流分量的直流电流。主要用途是将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值,保持整流电流连续,减小电流脉动值,改善输入功率因数。

3. 控制电路端子

表1-5所示为E700变频器控制输入信号端子功能,其中STF、STR、RH、RM、RL、MRS、RES等端子可以通过参数Pr.178~Pr.184、Pr.190~Pr.192(输入/输出端子功能选择)来选择端子功能。在起动过程中,当STF、STR信号同时ON时变成停止指令。

表1-5 E700变频器控制输入信号端子功能

控制输入信号的具体规格为:输入电阻4.7kΩ,开路时电压DC 21~26V,短路时DC 4~6mA。

表1-6所示为频率设定信号(模拟)端子功能、规格,在使用这些端子时,需要正确设定Pr.267和电压/电流输入切换开关,输入与设定相符的模拟信号。将电压/电流输入切换开关设为“I”(电流输入规格)进行电压输入,若将开关设为“V”(电压输入规格)进行电流输入,可能导致变频器或外部设备的模拟电路发生故障。

表1-6 频率设定信号(模拟)端子功能、规格

表1-7所示为继电器输出,用于指示变频器因保护功能动作时的继电器输出。其触点容量为AC 230V、0.3A(功率因数=0.4)或DC 30V、0.3A。

表1-7 继电器输出

表1-8所示为集电极开路输出端子功能,其规格为:容许负载DC 24V(最大DC 27V)、0.1A,ON时最大电压降3.4V;低电平表示集电极开路输出用的晶体管处于ON(导通状态)。高电平表示处于OFF(不导通状态)。

表1-8 集电极开路输出端子功能

表1-9所示为模拟电压输出端子功能。

表1-9 模拟电压输出端子功能

4. 漏型与源型电路

三菱E700变频器的多功能输入端子可以选择漏型逻辑和源型逻辑两种方式。漏型逻辑和源型逻辑相比,就是电流是从相应的输入端子流出和流入的问题。图1-52所示为漏型与源型跳线,其中SINK为漏型,SOURCE为源型。输入信号出厂设定为漏型逻辑(SINK)。为了切换控制逻辑,需要切换控制端子上方的跨接器,可使用镊子或尖嘴钳将漏型逻辑(SINK)上的跨接器转换至源型逻辑(SOURCE)上。跨接器的转换请在未通电的情况下进行。

图1-52 漏型与源型跳线

如图1-53所示,漏型逻辑指信号输入端子有电流流出时信号为ON的逻辑。端子SD是接点输入信号的公共端端子。

图1-53 漏型逻辑

如图1-54所示,源型逻辑指信号输入端子中有电流流入时信号为ON的逻辑。端子PC是接点输入信号的公共端端子。

图1-54 源型逻辑

1.4.3 三菱E700变频器操作面板的按键与指示灯含义

变频器仿真软件与面板定义

三菱E700变频器的操作面板不可拆卸,如图1-55所示。

图1-55 E700变频器的操作面板

(1)单位显示

Hz:显示频率时亮灯(显示设定频率监视时闪烁)。

A:显示电流时亮灯。

显示上述以外的内容时,“Hz”“A”一齐熄灭。

(2)监视器(4位LED)

显示频率、参数编号等。三菱E700的参数以Pr.为前缀,根据运行条件设定各参数,表1-10列出了使用目的和相对应的常见参数。表中并未列出全部参数,相关资料请参考书中所配数字资源。

表1-10 使用目的和相对应的常见参数

(续)

(3)M旋钮(三菱变频器的旋钮,M是三菱英文Mitsubishi的首字母)

用于变更频率、参数的设定值。按该旋钮可显示以下内容:监视模式时的设定频率;校正时的当前设定值;错误历史模式时的顺序。

(4)模式切换

用于切换各设定模式。和同时按下也可以用来切换运行模式,长按此键(2s)可以锁定操作。PU表示操作面板控制方式,EXT表示外部端子控制方式。

(5)各设定的确定

运行中按此键则监视器出现以下显示:

(6)起动指令

(7)运行模式切换

用于切换PU/外部运行模式。使用外部运行模式(通过另接的频率设定旋钮和起动信号起动的运行)时请按此键,使表示运行模式的EXT处于亮灯状态。

PU:PU运行模式;EXT:外部运行模式,也可以解除PU停止。

(8)停止运行

停止运转指令。保护功能(严重故障)生效时,也可以进行报警复位。

(9)监视器显示

监视模式时亮灯。

(10)参数设定模式显示

参数设定模式时亮灯。

(11)运行状态显示

变频器动作中亮灯/闪烁。

亮灯:正转运行中;缓慢闪烁(1.4s循环):反转运行中;快速闪烁(0.2s循环):按RUN键或输入起动指令都无法运行时,或有起动指令但频率指令在起动频率以下时,以及输入了MRS信号时。

(12)运行模式显示

PU:PU运行模式时亮灯。

EXT:外部运行模式时亮灯(初始设定状态下,在电源ON时点亮)。

NET:网络运行模式时亮灯。

PU、EXT:在外部/PU组合运行模式1、2时点亮。

操作面板无指令权时,全部熄灭。

1.4.4 三菱E700变频器的面板操作

三菱E700变频器的面板操作

1. 改变参数Pr.7

在各类手册或说明书中,三菱变频器的参数号通常用Pr.xx表示,其中“Pr.”为英文单词Parameter的简写。在E700的操作面板中经常是以P . 或Pr.来出现,表1-11所示为改变参数Pr.7(加速时间)的具体步骤。

表1-11 改变参数Pr.7(加速时间)的具体步骤

2. 改变参数Pr.160

三菱E700变频器的参数非常多,在默认情况下,有些参数不可见,这时候可以改变参数Pr.160,见表1-12,从Pr.160=9999修改为Pr.160=0。

3. 参数初始化

参数初始化是非常重要的一个训练步骤,它能将所有的参数都恢复到出厂设定值。在调试变频器的参数过程中,经常会出现控制失常的现象,这时候最好的办法就是“参数初始化”,以确认到底是变频器本身原因,还是参数设置原因。表1-13所示为参数初始化的步骤。如果设定Pr.77参数写入选择为“1”,则无法初始化此参数。

表1-12 改变参数Pr.160的具体步骤

表1-13 参数初始化

无法清零时将Pr.79改为“1”。

4. 用操作面板设定频率运行

用操作面板设定频率运行

用变频器操作面板运行是比较常见的工作方式,表1-14所示为用操作面板设定频率运行的步骤。

表1-14 用操作面板设定频率运行

按下设定按钮,显示设定频率。

5. 查看输出电流

为了正确了解变频器在运行时的输出电流,可以通过操作面板来查看(见表1-15)。

表1-15 查看输出电流