西门子SINAMICS G120/S120变频器技术与应用
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3.2 变频器正反转控制

G120变频器的正反转控制

3.2.1 正反转控制方式

(1)操作面板控制

通过操作键盘上的运行键(正、反转)、停止键直接控制变频器的运转。其特点是简单方便,一般在简单机械及小功率变频器上应用较多。

操作面板控制最大的特点是方便使用,不需要增加任何硬件就能实现对电动机的正转、反转、点动、停止和复位的控制。同时还能显示变频器的运转参数(电压、电流、频率和转速等)和故障警告等。变频器的操作面板可以通过延长线放置在容易操作的地方。距离较远时,还可用远程操作器操作。

一般来说,如果单台设备仅限于正、反转调速时,用操作面板控制是经济实用的控制方法。

(2)输入端口控制

输入端口控制是指在变频器的数字量输入端口接上按钮或开关,用其通断来控制电动机的正、反转及停止。

输入端口控制的优点是可以进行远距离和自动化控制。端口控制根据不同的变频器有三种具体表现形式。

1)专用的端口:每个端口固定一种功能,不需要参数设置,在运转时不会造成误会,专用端口在较早期的变频器中较为普遍。

2)多功能端口:用参数定义来进行设置,灵活性好。在端口较少的小型经济型变频器中采用较多,例如东芝VF-S9、日立SJ100等。

3)专用端口和多功能端口并用:正转、反转用专用的端口,其余的如点动、复位等用多功能端口参数定义来设置。例如三菱STF(正转)、STR(反转)为专用端口,其余要设置。大部分变频器均采用这种混合型端口设置。

下面以G120C变频器为例来介绍通过输入端口来控制电动机正反转的具体操作。

【例3-1】有一台G120C变频器,接线如图3-2所示,当接通按钮SA1和SA3时,三相异步电动机以180r/min正转,当接通按钮SA2和SA3时,三相异步电动机以180r/min反转。已知电动机的功率为0.75kW,额定转速为1440r/min,额定电压为380 V,额定电流为2.05 A,额定频率为50 Hz。请给出设计方案。

图3-2 G120C变频器接线原理图

解:

当接通按钮SA1和SA3时,DI0端子与变频器的+24V OUT(端子9)连接,DI4端子对应一个转速,转速值设定在p1003中;当接通按钮SA2和SA3时,DI1和DI4端子与变频器的+24V OUT(端子9)连接时再对应一个转速,速度值设定在p1003中。变频器参数见表3-4。

表3-4 变频器参数1

本例使用了预定义的接口宏1,宏1规定了变频器的DI0为正转起停控制,DI1为反转起停控制。如工程中需要将DI0定义为起停控制,DI2定义为反转起停控制。则可以在宏1的基础上进行修改,变频器参数见表3-5。

表3-5 变频器参数2

按照表3-5设置参数后,变频器接线也要做相应更改,如图3-3所示。

图3-3 原理图

3.2.2 二线制和三线制控制

所谓的二线制、三线制实质是指用开关还是用按钮来进行正、反转控制。二线制控制是一种开关触点,闭合/断开的起停方式。而三线制控制是一种脉冲上升沿触发的起停方式。

如果选择了通过数字量输入来控制变频器起停,需要在基本调试中通过参数p0015定义数字量输入如何起动停止电动机、如何在正转和反转之间进行切换。有5种方法可用于控制电动机,其中3种方法通过两个控制指令进行控制(二线制控制),另外两种方法需要3个控制指令(三线制控制)。基于宏的接线方法请参考预定义接口宏中的相关内容。G120C变频器的二线制和三线制控制见表3-6。

表3-6 二线制和三线制控制

(续)

3.2.3 命令源和设定值源

通过预定的接口宏定义变频器用什么信号控制起动、用什么信号控制输出频率,通常是可以满足工程需求的,但在预定义接口宏不能完全满足要求时,必须根据BICO功能来调整命令源和设定值源。

1.命令源

命令源是指变频器接收到控制命令的接口。在设置预定义的宏p0015时,变频器对命令源进行了定义。举例见表3-7。

表3-7 命令源举例

(续)

2.设定值源

命令源是指变频器接收到设定值的接口。在设置预定义的宏p0015时,变频器对设定值源进行了定义。举例见表3-8。

表3-8 设定值源举例