电器原理实验三——变频器控制异步电机运行

专业：电气工程与自动化 姓名： __ __ 学号： 3120103969 日期： 2015.6 地点： 教二115 实验 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 课程名称：      电器原理      指导老师：_  _______成绩：__________________ 实验名称：    变频器控制异步电机运行        实验类型：__同组学生姓名：      一、实验目的和要求（必填）                        二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填）                        四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理                            六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1．通过对西门子MM 420 变频器的学习，掌握变频器工作原理和参数设置； 2．通过实验实现自锁电路对变频器供电，进一步加深自锁电路的理解和变频器知识的掌握。. 二、实验内容和原理 1、通过自锁电路实现对变频器的供电 实验接线图2-11，其中可调电位器4.7K的2端与AIN-已在内部连接好，确保接线无误（否则会损坏变频器）后，启动电源进行实验： 图2-11 变频器控制异步电机运行控制线路 合上开关Q1，接通三相交流220V电源； 按下启动按钮SB1，松手后观察变频器供电情况； 按下停止按钮SB2，松手后观察变频器供电情况。 实验结果： 合上开关Q1，接通三相交流220V电源；按下启动按钮SB1，变频器通电，松手后变频器保持导通状态；按下停止按钮SB2，松手后变频器停止供电，可知这是一个简单的自锁电路。 2、通过操作面板（BOP）控制电机启动/停止、正转/反转 运用操作面板改变电机的运行频率和加减速时间。设置参数功能表如下： 序号 变频器参数 出厂值 设定值 功能说明 1 P0304 230 220 电动机的额定电压(220V ) 2 P0305 1.3 0.48 电动机的额定电流( 0.48A ) 3 P0307 0.18 0.10 电动机的额定功率( 100W ) 4 P0310 50.00 50.00 电动机的额定频率( 50Hz ) 5 P0311 0 1420 电动机的额定转速( 1420 r/min ) 6 P1000 2 1 用操作面板（BOP）控制频率的升降 7 P1080 0 0 电动机的最小频率( 0Hz ) 8 P1082 50 50.00 电动机的最大频率( 50Hz ) 9 P1120 10 10 斜坡上升时间( 10S ) 10 P1121 10 10 斜坡下降时间( 10S ) 11 P0700 2 1 BOP（键盘）设置           注： （1）设置参数前先将变频器参数复位为工厂的缺省设定值 （2）设定P0003=2 允许访问扩展参数 （3）设定电机参数时先设定P0010=1(快速调试),电机参数设置完成设定P0010=0(准备) 具体操作步骤： 1) 按照变频器外部接线图完成变频器的接线，认真检查，确保正确无误； 2) 打开电源开关，按照参数功能表正确设置变频器参数； 3) 按下操作面板按钮“  ”，起动变频器； 4) 按下操作面板按钮“  /  ”，增加、减小变频器输出频率； 5) 按下操作面板按钮“  ”，改变电机的运转方向； 6) 按下操作面板按钮“  ”，停止变频器。 3、 多段速度选择变频调速 通过外部端子控制电机多段速度运行，开关S1、S2、S3按不同的方式组合，可选择7种不同的输出频率。参数功能表如下： 序号 变频器参数 出厂值 设定值 功能说明 1 P0304 230 220 电动机的额定电压( 220V ) 2 P0305 1.3 0.48 电动机的额定电流( 0.48A ) 3 P0307 0.18 0.10 电动机的额定功率( 100W ) 4 P0310 50.00 50.00 电动机的额定频率( 50Hz ) 5 P0311 0 1420 电动机的额定转速( 1420r/min ) 6 P1000 2 3 固定频率设定 7 P1080 0 0 电动机的最小频率( 0Hz ) 8 P1082 50 50.00 电动机的最大频率( 50Hz ) 9 P1120 10 10 斜坡上升时间( 10S ) 10 P1121 10 10 斜坡下降时间( 10S ) 11 P0700 2 2 选择命令源（ 由端子排输入 ） 12 P0701 1 17 固定频率设值（二进制编码选择+ON命令） 13 P0702 12 17 固定频率设值（二进制编码选择+ON命令） 14 P0703 9 17 固定频率设值（二进制编码选择+ON命令） 15 P0704 0 1 ON/OFF1（接通正转 / 停车命令1） 16 P1001 0.00 5.00 固定频率1 17 P1002 5.00 10.00 固定频率2 18 P1003 10.00 20.00 固定频率3 19 P1004 15.00 25.00 固定频率4 20 P1005 20.00 30.00 固定频率5 21 P1006 25.00 40.00 固定频率6 22 P1007 30.00 50.00 固定频率7           注:（1）设置参数前先将变频器参数复位为工厂的缺省设定值 （2）设定P0003=2 允许访问扩展参数 （3）设定P0010=0(准备) 操作步骤 1. 按照变频器外部接线图完成变频器的接线，认真检查，确保正确无误。 2. 打开电源开关，按照参数功能表正确设置变频器参数。设设置变频器参数时应将S1、S2、S3为断开状态。 3. 切换开关S1、S2、S3的通断，观察并记录变频器的输出频率。各个固定频率的数值根据下表选择： S1 S2 S3 输出频率 OFF OFF OFF OFF ON OFF OFF 固定频率1 OFF ON OFF 固定频率2 ON ON OFF 固定频率3 OFF OFF ON 固定频率4 ON OFF ON 固定频率5 OFF ON ON 固定频率6 ON ON ON 固定频率7         实验结果： S1 S2 S3 输出频率 Hz OFF OFF OFF 0 ON OFF OFF 5 OFF ON OFF 10 ON ON OFF 15 OFF OFF ON 20 ON OFF ON 30 OFF ON ON 40 ON ON ON 50         4、外部端子点动控制 通过外部端子控制电机启动/停止、正转/反转，打开开关S1电机正转启动，关闭开关S1电机停止；打开开关S2电机反转，关闭开关S2电机停止。运用操作面板改变电机启动的点动运行频率和加减速时间。参数功能表(电机设置的参数不变)如下： 序号 变频器参数 出厂值 设定值 功能说明 1 P1000 2 1 用操作面板（BOP）控制频率的升降 2 P1080 0 0 电动机的最小频率( 0Hz ) 3 P1082 50 50.00 电动机的最大频率( 50Hz ) 4 P1120 10 10 斜坡上升时间( 10S ) 5 P1121 10 10 斜坡下降时间( 10S ) 6 P0700 2 2 选择命令源（ 由端子排输入 ） 7 P0701 1 10 正向点动 8 P0702 12 11 反向点动 9 P1058 5.00 30 正向点动频率（30Hz） 10 P1059 5.00 20 反向点动频率（20Hz） 11 P1060 10.00 10 点动斜坡上升时间（10S） 12 P1061 10.00 5 点动斜坡下降时间（5S）           注：（1）设置参数前先将变频器参数复位为工厂的缺省设定值 （2）设定P0003=2 允许访问扩展参数 （3）设定P0010=0(准备) 具体操作步骤： 1) 按照变频器外部接线图完成变频器的接线，认真检查，确保正确无误； 2) 打开电源开关，按照参数功能表正确设置变频器参数，同时确保S1、S2为断开状态； 3) 打开开关S1，观察并记录电机的运转情况； 4) 关闭开关S1待电机停止运行后，接通开关S2，观察并记录电机的运转情况； 5) 关闭开关S2，观察并记录电机的运转情况； 6) 改变P1058、P1059的值，重复3、4、5，观察电机运转状态有什么变化，改变P1060、P1061的值，重复3、4、5，观察电机运转状态有什么变化。 7) 实验过程中禁止S1、S2同时为开的状态。 实验结果和现象： 1、按下按钮“S1”，电机正转启动； 2、松开按钮“S1”待电机停止运行后，按下按钮“S2”，电机反向启动； 3、松开按钮“S2”，电机停转； 4、改变P1058、P1059的值，重复3、4、5，电机正反转频率也改变，改变P1060、P1061的值，重复3、4、5，电机启动停止速度改变。 5、外部电位器控制变频器调速 需实现的功能： 1) 通过外部端子S1控制电机启动/停止； 2) 通过调节电位器改变输入电压来控制变频器的频率。 参数功能表(电机设置的参数不变)如下： 序号 变频器参数 出厂值 设定值 功能说明 1 P1000 2 2 模拟输入 2 P0700 2 2 选择命令源（ 由端子排输入 ） 3 P0701 1 1 ON/OFF（接通正转/停车命令1）           注：（1）设置参数前先将变频器参数复位为工厂的缺省设定值； （2）设定P0003=2 允许访问扩展参数； （3）设定P0010=0(准备)。 操作步骤： 1) 按照变频器外部接线图完成变频器的接线，认真检查，确保正确无误； 2) 打开电源开关，按照参数功能表正确设置变频器参数； 3) 打开开关S1，起动变频器； 4) 调节可调电位器旋钮，观察并记录电机的运转情况； 5) 关闭开关S1，停止变频器。 在实验过程中，同时实现以下功能： 1) 电机运行时，试显示并记录变频器的输出电压，电流以及频率，画出基频(50HZ)以下 v/f曲线； 给定频率f（HZ） 4.88 10.20 20.60 30.13 40.08 50.00 定子线电压（V） 23 46 88 133 176 211 定子线电流（A） 0.29 0.25 0.23 0.22 0.23 0.19 同步转速（r/min） 146.4 306 618 903.9 1202.4 1500 实际转速（r/min） 161 301 613 895 1196 1491               V-f曲线图如下所示： 实验现象： 1、打开开关“S1”，起动变频器，电机运转； 2、调节可调电位器旋钮，当滑动触头向1滑动时电机加速，向2滑动时电机减速； 3、关闭开关“S1”，停止变频器，电机停转； 三、主要仪器设备 序号 名 称 数量 1 DT01电源主控制屏 1 2 三相鼠笼式异步电动机（D21） 1 3 变频器实验挂箱 1 4 交流电压表 1       四、思考题 1．分析变频器供电电路的功能和要求； 答：变频器供电电路由单相电源、电源开关、熔断器、一对接触器主触点和热继电器组成。其主要功能是在控制电路的作用下，实现对变频器通断电的控制，即按下启动按钮SB1，变频器通电，松手后变频器保持导通状态；按下停止按钮SB2，松手后变频器停止供电。对供电电路的要求是电源电压不超过220V，要在电源两端并上电压表观察电压值，供电电路输入到变频器的L1和L2端。 2．讨论变频器可以实现的控制模式，电机运行方式以及变频器的具体设置。 五、实验心得 本次实验是在学习《电气原理与应用》课程变频器相关理论知识后进行的分析验证试验，即应用西门子变频器、电动机、继电器、接触器、熔断器等器件搭建电机启停控制电路，达到按要求启停电机以及正反转电机的效果。 本次实验较为简单，但重在看懂和理解变频器的操作说明，在理解的基础上进行实验既能快速正确完成接线，又能验证变频器对电机运动控制过程的理论分析，加深理解。