1.3 安川1000系列变频器
1.3.1 安川1000系列变频器概述
安川是业内知名的变频器供应商,推出了首个商用化三电平变频器G7系列,最新1000系列变频器则是G7/F7等系列之后的新款。
(1)A1000变频器
安川A1000变频器具有超群的电机驱动性能,实现了所有电机的控制,不管是感应电机还是同步电机都可以通用,可以通过参数设定,切换感应电机和同步电机;它具有全新的转矩特性,即使无传感器也能做到零速高转矩。图1-30(a)为A1000变频器外观。
图1-30 安川1000系列变频器外观
安川A1000变频器是功能高度融合的电流矢量控制通用变频器。其容量范围:200V级 0.4~110kW ;400V级 0.4~355kW 。它的应用领域为升降机械、流体机械、金属加工机械、搬运机械等。
(2)H1000变频器
安川H1000变频器为重负载变频器,其容量范围为400V级 0.4~560kW,广泛适用于升降机械、卷绕机械、金属加工机械、搬运机械等。
(3)J1000变频器
安川J1000变频器为小型、高可靠性通用变频器,其容量范围:200V级0.1~5.5kW;400V级0.2~5.5kW。图1-30(b)为J1000变频器外观。
(4)V1000变频器
安川V1000变频器为小型通用矢量变频器,其最大功率可达18.5kW 。图1-30(c)为V1000变频器外观。
(5)L1000A变频器
安川L1000A为电梯专用变频器,融合了高性能电流矢量控制和绝对值编码器的应用,实现高性能无传感器的启动转矩补偿功能,使电梯乘坐更加舒适。无论是驱动感应电机还是驱动同步电机都能进行停止形自学习,内置电梯专用时序,可拆卸式端子盘,使得调试、维护更加简单方便;同时具有自动转矩提升功能,满足电梯各种过负载试验。
1.3.2 安川A1000变频器的控制模式
使用A1000 变频器,可从七种控制模式中选择符合要求的控制模式(表1-8和表1-9),主要应用于感应电机和永磁同步(PM)电机。每一种控制模式下都有相对应的参数设定、主要用途、PG选购卡、速度控制范围、速度控制精度、速度响应、启动转矩等。
表1-8 A1000变频器应用于感应电机的控制模式
控制模式 |
无PG V/f控制 |
带PG V/f控制 |
无PG矢量控制 |
带PG矢量控制 |
|
控制对象电机 |
感应电机 |
||||
参数设定 |
A1-02=0 |
A1-02=1 |
A1-02=2(出厂设定) |
A1-02=3 |
|
基本控制 |
V/f控制 |
带有利用PG进行速度补偿的V/f控制 |
无PG电流矢量控制 |
带PG电流矢量控制 |
|
主要用途 |
所有变速用途,尤其是多电机用途(1台变频器上连接多台电机的用途) |
机械侧用PG的高精度速度控制 |
所有变速电机,电机侧无PG时需要高性能、高功能的用途 |
电机侧带PG的超高性能控制,例:高精度速度控制、转矩控制、转矩限制 |
|
PG选购卡 |
不需要 |
需要(PG-B3或PG-X3) |
不需要 |
需要(PG-B3或PG-X3) |
|
基本性能 |
速度控制范围 |
1∶40 |
1∶40 |
1∶200 |
1∶1500 |
速度控制精度 |
±(2%~3%) |
±0.03% |
±0.2% |
±0.02% |
|
速度响应 |
约3Hz |
约3Hz |
10 Hz以上 |
50Hz以上 |
|
启动转矩 |
150%/3Hz |
150%/3Hz |
200%/0.3Hz |
200%/0Hz |
表1-9 A1000变频器应用于PM电机的控制模式
控制模式 |
PM用无PG矢量控制 |
PM用无PG高级矢量控制 |
PM用带PG矢量控制 |
|
控制对象电机 |
PM电机 |
|||
参数设定 |
A1-02=5 |
A1-02=6 |
A1-02=7 |
|
基本控制 |
PM用无PG电流矢量控制(无速度控制器) |
PM用无PG电流矢量控制(带速度控制器) |
PM用带PG电流矢量控制(带速度控制器) |
|
主要用途 |
SPM电机、IPM电机的变速控制,但不需要高响应性及精确速度控制的用途 |
IPM的变速控制,并且需要精确速度控制及转矩限制功能的用途 |
电机侧带PG的PM电机的超高性能控制,例:转矩控制、转矩限制 |
|
PG选购卡 |
不需要 |
不需要 |
需要(PG-X3) |
|
基 本 性 能 |
速度控制范围 |
1∶20 |
1∶20 1∶100<3> |
1∶1500 |
速度控制精度 |
±0.2% |
±0.2% |
±0.02% |
|
速度响应 |
10Hz以上 |
10Hz以上 |
50Hz以上 |
|
启动转矩 |
100%/5%速度 |
100%/5%速度 200%/0Hz |
200%/0Hz |
1.3.3 安川A1000变频器的操作面板
图1-31为A1000变频器的操作面板。其按钮和显示部分说明如下:
① ESC 键:返回上一画面,或将设定参数编号时需要变更的位向左移;如果长按不放,可以从任何画面返回到频率指令画面。
② RESET 键:设定参数的数值等时,将需要变更的位向右移;检出故障时变为故障复位键。
③ RUN键:使变频器运行。
④ 向上键:切换画面,或变更(增大)参数编号和设定值。
⑤ 向下键:切换画面,或变更(减小)参数编号和设定值。
⑥ STOP键:使运行停止。
⑦ENTER 键:确定各种模式、参数、设定值时按该键,或者要进入下一画面时使用。
⑧ LO/RE 选择键:对用操作面板运行(LOCAL)和用外部指令运行(REMOTE)进行切换时按该键。
⑨~⑭表示指示灯,分别是运行指示、LOCAL指示、报警指示、输出频率显示、驱动模式或自学习指示、反转指示。
图1-31 A1000变频器的操作面板
1.3.4 安川A1000变频器的标准接线
图1-32为A1000变频器的标准接线示意。在接线过程中,需要注意以下几点:
① 安装DC 电抗器(选购件)时,请务必拆下+1、+2 端子间的短接片,除了有些型号的变频器内置有DC电抗器。
② 如果负载为自冷电机,无需对冷却风扇电机进行接线。
③ 无PG 控制时,无需对PG 回路进行接线(PG-B3 选购卡的接线)。
④ 利用共发射极/ 共集电极设定用跳线S3来设定共发射极/ 共集电极(内部电源/外部电源),其中出厂设定为共发射极模式(内部电源)。
⑤ 控制回路端子的+V、-V 电压的输出电流容量最大均为20mA,请勿使控制回路端子+V、-V 的AC 间短路或者超容量使用,否则都会导致误动作或故障。
⑥ 端子A2 可以通过拨动开关S1 来选择电压指令输入或电流指令输入。
图1-32 A1000变频器的标准接线示意
1.3.5 安川A1000变频器在空载状态下的试运行
A1000变频器使用操作面板时的操作步骤如下:
① 接通电源,显示初始画面。
② 按,选择LOCAL。指示灯点亮。
③ 按操作器的,运行变频器。RUN 指示灯点亮,电机以6Hz 正转(由参数d1-01频率指令来决定)。
④ 确认电机以正确的方向旋转,且变频器无故障显示。
⑤ 步骤④中若无故障,则请按,提高频率指令值。变更设定值时,请一边确认响应性,一边以10Hz 为单位进行变更。每提高一次设定值,请通过操作面板确认输出电流(U1-03),确保电流不超出电机额定电流。例:6Hz → 60Hz。
⑥ 确认完毕后,按,停止运行。 指示灯闪烁,完全停止后熄灭。
1.3.6 安川A1000变频器的主要参数
(1)b1-01 频率指令选择
选择在REMOTE 模式时输入频率指令的方法,包括0:操作面板;1:控制回路端子(模拟量输入);2:MEMOBUS 通信;3:选购卡;4:脉冲序列输入。
最常见的是控制回路端子输入,分为电压和电流输入两种。端子A1、A2、A3 均可输入电压信号。关于设定的详细内容,请参照表1-10。图1-33为端子A1 的电压输入设定示例。使用端子A2、A3 时,所有的模拟量输入请均按照图1-32进行接线。向端子A2 输入电压时,请将拨动开关S1 设定在V 侧(电压)。
表1-10 端子A1/A2/A3的设定
端子 |
信号电平 |
参数设定 |
|||
信号电平选择 |
功能选择 |
增益 |
偏置 |
||
A1 |
0~10V |
H3-01=0 |
H3-02=0 (主速频率指令) |
H3-03 |
H3-04 |
-10~10V |
H3-01=1 |
||||
A2 |
0~10V |
H3-09=0 |
H3-10=0 (主速频率指令) |
H3-11 |
H3-12 |
-10~10V |
H3-09=1 |
||||
A3 |
0~10V |
H3-05=0 |
H3-06=0 (主速频率指令) |
H3-07 |
H3-08 |
-10~10V |
H3-05=1 |
以电流的形式输入频率指令时,请使用端子A2,如图1-34所示。关于设定的详细内容,请参照表1-11。输入电流信号时,请将拨动开关S1 设定在1侧(电流)。
图1-33 端子A1 的电压输入设定示例
图1-34 端子A2 的电流输入设定示例
表1-11 频率指令的电流输入
端子 |
信号 电平 |
参数设定 |
|||
信号电平选择 |
功能选择 |
增益 |
偏置 |
||
A2 |
4~20mA |
H3-09=2 |
H3-10=0 |
H3-11 |
H3-12 |
0~20mA |
H3-09=3 |
(2)b1-02运行指令选择
该参数包括0:操作面板;1:控制回路端子(包括二线制顺控1、二线制顺控2、三线制顺控);2:MEMOBUS 通信;3:选购卡。
(3)b1-03停止方法选择
选择解除运行指令时或输入停止指令时的变频器的停止方法,包括0:减速停止;1:自由运行停止;2:全域直流制动(DB)停止;3:带定时的自由运行停止。
1.3.7 安川J1000变频器概述
J1000变频器适用在小功率电机负载上,其接线和参数设置与A1000变频器基本类似,但是功能要少得多,图1-35为J1000变频器的标准连接示意。
图1-35 J1000变频器的标准连接示意
J1000变频器的操作面板与A1000变频器的类似,在此不再赘述。图1-36为驱动模式下频率指令的设定,即将频率指令设定为LOCAL 选择(LED 操作面板),将频率指令的初始值F0.00(0Hz)变更为F6.00(6Hz)。
图1-36 驱动模式下频率指令的设定
图1-37为通用设定模式下的键操作示例,即将b1-01(频率指令选择)从1(控制回路端子)变更为0(LED 操作面板)。
图1-37 通用设定模式下的键操作示例
表1-12为通用设定模式下的参数一览表,这些参数也是最常见的变频器运行参数。
表1-12 通用设定模式下的参数一览表
参数 |
名称 |
参数 |
名称 |
b1-01 |
频率指令选择 |
d1-17 |
点动频率指令 |
b1-02 |
运行指令选择 |
E1-01 |
输入电压设定 |
b1-03 |
停止方法选择 |
E1-04 |
最高输出频率 |
C1-01 |
加速时间1 |
E1-05 |
最大电压 |
C1-02 |
减速时间1 |
E1-06 |
基本频率 |
C6-01 |
ND/HD选择 |
E1-09 |
最低输出频率 |
C6-02 |
载波频率选择 |
E2-01 |
电机额定电流 |
d1-01 |
频率指令1 |
H4-02 |
多功能模拟量输出端子AM输出增益 |
d1-02 |
频率指令2 |
L1-01 |
电机保护功能选择 |
d1-03 |
频率指令3 |
L3-04 |
减速中防止失速功能选择 |
d1-04 |
频率指令4 |