1、教你如何使用ABB變頻器序言：初次接觸工控的人對其都會感到很神秘，許許多多的自動控制，錯綜復雜的聯鎖 及很多高新的電氣元器件，讓人無從下手。其實我們只需掌握一些基本的知識，分解各 個部件，了解各部件的性能及要點，然后再整合起來，就清晰多了。整個工控的組成好似人體一樣，一般有：大腦（DCS），神經中樞（網絡），軀干（PLC），手腳（現場執行器），五觀（現場傳感器）。今天我為大家談談現場執行器中的一個工控中常用的電氣部件一一變頻器。變頻器由于其本身具有可調速及節能的重要特性，在近幾年發展很快，廣泛應用于各鄰域。對于品 種繁多的變頻器和其本身內部各參數之多，我們往往第一次接觸會感到無從下手，但我們可

2、以從各種變頻器的共性中學習，掌握一種變頻器，舉一反三就能從而了解各種變頻 器的應用。下面我就用一種常用的 ABB變頻器-ACS550給大家講解其在實際工作中的應用。一、安裝：打開包裝我們首先要查看的是選用的變頻器功率是否與配套的電機功率一致，要求是變頻器功率電機功率，否則變頻器因功率不足帶不起負荷而燒壞。變頻器上一般會有如 下標簽：表示該變頻器輸入要求電壓為 3相380電壓，頻率50HZ ,其上邊的數字是一個適用范 圍，我們一般不用理會，因為國內的電壓等級均滿足其要求。輸出電壓為0至380V，3相交流，電流為6.9A ,也就是能帶3KW左右的電機，頻率可調 0-500Hz , 般我們應 用中最

3、大也只有60Hz。一般變頻器要求安裝在無塵，無水氣，無腐蝕的環境中，并在變頻器本身上下左右周圍 留有一定的空間，有利散熱。條件好的話最好能安裝在特定的配電房內，并配有恒溫設 備，因為變頻器本身也有發熱，其電子元件會受溫度的影響，如果其散熱片上積塵多散 熱不好的話，會加劇變頻器的損壞。由于變頻器本身是個干攏源， 所以它產生的電磁干攏對其周圍會有一定的影響，由其是 對周圍有DCS，PLC這種高精度工控設備更要注意安裝中的每一環節。其解決方法有:1、在電源輸入側加裝電抗器，現在有些變頻器在設計時已經在輸入端加入了抗干攏的 電抗器，可以在訂購時加以注意。2、在電源輸出側，即電機電纜選用帶屏蔽的三芯或四

4、芯對稱電纜，其優點是電纜上的 電磁干攏是對稱的，相互加以抵消，如以下圖示：3、控制電纜選用屏蔽雙絞線，如圖所示：4、電纜屏蔽層在變頻側接 CE端，變頻器的PE、CE單獨接地。電纜布線時，控制電 纜與動力電纜分開，至少不小于20Cm距離。注意控制電纜的模擬量與開關量不用同一 電纜。二、接線：1、 電源的進線接變頻器的 U1、VI、W1 ,電纜接地線接PE ;電機電纜接變頻器的 U2、V2、W2 ,電纜接地線接 PE ;變頻器的GND接地；如果電機需要快速停機的話， 需要變頻器的R+、R-側接止動電阻，上邊有短接線的并拆除。如圖：2、數字輸入控制常有開關、繼電器等發出信號至變頻器，其連接需按實際應

5、用要求， 一般有二種接線，如圖：注意：按以上不同方式連接時，有些品牌的變頻器會要求在變頻上有跳針設置。常用的連接線有，變頻器啟動信號，變頻器停止信號（有些啟停是同一輸入點，接通啟動，斷開停止），變頻器正轉信號，變頻器反轉信號（正轉信號往往與啟動是同一信號） 變頻器多段速度信號（如低速、中速、高速分三個輸入信號接入）ABB-ASC550出廠默認DI1為啟停信號（接通啟動，斷開停止）DI2為正反轉信號（接通為反轉，斷開為正轉）3、模擬輸入信號接線分電壓型，電流型，及可變電阻信號輸入，如圖連接;可變電阻信號輸入電壓信號輸入電流信號輸入連接 AI1、AGND、10V屏蔽線接SCR連接 AI1、AGND

6、屏蔽線接SCR輸入0-10V連接 AI2、AGND屏蔽線接SCR輸入 4-20mA 或 0-20mA有些變頻器會有跳針選擇注意：選擇All或AI2輸入會有跳針選擇,ABB-ACS550出廠設定為AI1為電壓信號，AI2為電流信號，你可以自己加以設定重新選擇。4、 數字開關量輸出信號一般用于輸出變頻器的狀態信號，如變頻器準備好信號、運行 信號、故障信號。ABB-ACS550變頻器出廠默認如圖：各輸出端可以編程設置，設置參見1041參數。5、 模擬量輸出信號連接，一般變送為 4-20mA用于輸出變頻器的電流值、頻率值給DCS，PLC。接線如圖所示：ABB-ACS550變頻器出廠默認 AO1為電流模

7、擬信號，AO2為頻率模擬信號，AGND為 公共端，接線接7、9或8、9接線端子。輸出端子參數可設定。三、參數設定：參數設定是用好變頻器的關健，在一個變頻器中有幾百個參數，但往往我們實際應用中只會用到最多幾十個的參數，下面我就按通用的參數加以講解，而這幾個最基本的參數對各品牌的變頻品同樣適用，只是參數號不一樣而已。1、學會變頻器操作面板的使用：各種變頻的操作面板不完全一樣，但基本功能相類似，一般面板上會有啟動按鈕（START ）、停止按鈕（SToP ）、復位按鈕（REST）、菜單翻頁按鈕（UP、DoWN ）、確認按鈕（ENTER ）等。面板也有中文顯示、英文顯示及數字代碼顯示幾種，當然中 文顯示

8、菜單的面板操作最直觀，我推薦訂購時選用這種中文顯示的面板，用熟了的話可以不看操作手冊，對現場維護可以提高工作效率。ABB-ACS550變頻器出廠所帶的面板如下圖所示：面板上的狀態燈正常工作時為綠色，故障時為紅色，左軟鍵與右軟鍵與我們手機上的有類似功能，分別對應顯示屏電下方的左右菜單功能。在顯示屏幕上一般有本地/遠程控制（LOC/REM ）、正仮轉控制（、）、電機轉速（XXXXRPM ）、電機電流（XXXA）、電機頻率（XXHZ）及變頻器的參數號等顯示。2、面板參數菜單：ABB-ACS550變頻器面板參數有數字及字符（中文或英文）顯示，剛入門的話可以只 看參數號加以選擇設定， 對于我們不可能對每

9、一種變頻器的數字號參數背熟，這樣的話 會讓你感到頭痛的，我們可以按操作手冊選用參應的參數號。用熟了的話可以只看字符 菜單，這樣可以加快工作效率，下圖為ABB-ACS500變頻器面板的參數顯示：3、對變頻器設定的常用參數：1）電機參數：電機參數我們只需要將所配電機上的銘牌內容輸入給變頻器就行了，內容有電機功率、電機額定電流、電機極數、電機額定轉速、電機額定電壓等。ABB-ACS550 變頻器此參數的設定在 99號參數組內（START-UP DATA ）。在9902內還有一個運 用宏參數，該參數可以讓用戶快速設置到相對應的實際應用中。本仁標準，2=三線制、參9902宏參數1參6=PID 數：該1=

10、速度，2=轉矩，3=標該9904電機控制模式13參量數9905電機額定電壓115 345V 或 200 600V1 V230V 或 400V般9906電機額定電流0.2*Ihd 20*lhd0.1 A1.0*lhd有9907電機額定頻率10.0 500 HZ0.1 HZ50 HZ最低9908電機額定轉速50 T8000 rpm1 rpm1440 rpm /頻9909電機額定功率0.2 20*Phd0.1 kW1.0 * PhdGroup 99:起動數據(2）基率代碼名稱范圍分辨率 缺省值用戶S（常設為50Hz）、加速時間、減速時間（根據電機的大小設不Group 20:限幅代碼名稱范圍分辨率缺省

11、值用戶S2001最小速度-30000 30000 rpm1 rpm0 rpm?2002最高速度0 30000 rpm1 rpm1500 rpm?2003最大電流0 1.8 * Ihd0.1 A1.8 * Ihd?2007最小頻率-500 500 HZ0.1 HZ0 HZ?2008最咼頻率0 500 HZ0.1 HZ50 HZ?Group 22:加速/減速2202加速時間0.0 T800 S0.1 S5 S2203減速時間0.0 T800 S0.1 S5 S常設為OHZ ）、最高頻率同的值，如一般15KW設5秒左右，電機越大，時間越長）、最大電流、最大電壓（此 二個參數是對變頻器的保護，根據變頻

12、器銘牌設定或用默認值）ABB-ACS500變頻器對以上參數設定在20號及22號參數組內。3）指領輸入參數：對應的是開關量及模擬量輸入端接口的設定，一般有啟動方式（本 地/遠程選擇）、啟動/停止、正轉/反轉、多段速度控制、模擬電流及模擬電壓輸入選擇 等。ABB-ACS550變頻器此類參數設定在 10號、11號、12號參數組內。Group 10: 指令輸入代碼名稱范圍分辨率缺省值用戶S接線端功能設2（2線制啟停方10010 101疋式）1003電機轉向設定1 313（雙向）模擬量設定選11030 17取1（從鍵盤上選1取）模擬量給定最1104小值0 500 HZ / 0 30000 rpm0.1

13、HZ / 1 rpm0 HZ / 0 rpm模擬量給定最1105大值0 500 HZ / 0 30000 rpm0.1 HZ / 1 rpm50 HZ / 1500rpmGroup 11:給定選擇Group 12: 恒速運行1201多段速度設定0 T4, -1 -149（由DI3DI4控制三段速度）1202 速度 1030000 rpm / 0 500 HZ 1/300 rpm / 5 HZ0.1 HZ1 rpm /600 rpm / 101203 速度 20 30000 rpm / 0 500 HZC0.1 HZ HZ1 rpm /900 rpm / 151204 速度 30 30000 r

14、pm / 0 500 HZ -0.1 HZ HZGroup 13: 模擬輸入1301模擬量低限0100%0.1%0%1302模擬量高限0100%0.1%100%1303模擬量濾波010 S0.1 S0.1 S4）輸出參數：對應開關量及模擬量的輸出端口設定，一般有準備、運行、故障信號及 電流、頻率模擬輸出。ABB-ACS550變頻器此類參數設定在14號、15號參數組內對于一般變頻器以上參數設定完，變頻器即可投入正常運行，各種品牌的變頻器可根據 其自己的參數號進行設定，但對于一些特定場合的應用我們還需進一步高級參數設定。Group 14: 繼電器輸出代碼名稱范圍分辨率缺省值用戶S1401繼電器輸出

15、103611（準備）1402繼電器輸出203612（運行）1403繼電器輸出303613（故障取反）Group 15: 模擬輸出1501 AO1模擬設義99.1991103（模擬電流值）1502 AO1最小量程-由參數0103義疋由參數0103疋1503 AO1最大量程義1504 AO1最小值0.0 20.0 mA0.1 mA0 mA1505 AO1最大值0.0 20.0 mA0.1 mA20.0 mA1506 AO1 濾波0 T0 S0.1 S0.1 S1507 AO2模擬設義99 1991104（模擬頻率值）1508 AO2最小量程-由參數0104義疋由參數0104疋1509 AO2最大量

16、程義1510 AO2最小值0.0 20.0 mA0.1 mA0 mA0.1 mA 20.0 mA1511 A02 最大值0.0 20.0 mA1512 AO2 濾波 010 S0.1 S0.1 S4、高級參數設定：此類參數主要是優化變頻器的使用性能，比如U/F曲線設定，可以提高電機啟動時的啟動特性，能更好的帶負載啟動；PID設定能利用變頻器特有的性能控制水泵類電機做 PID調節，不再需要PLC做PID控制；頻率屏蔽點設定，可以跳 過電機在某一頻率時產生的機械共振等。此類參數設定看實際應用中具體而定。四、實際應用例：1、 一臺3KW電機DCS的正反轉帶速度控制。1）設計思路：選用一臺具有正反轉功

17、能的變頻器，功率為 3KW ,因為功率較小電磁干攏不大，可以不考慮輸入電抗器，DCS控制需有變頻器的狀態信號（準備、運行、故障），以及實際電流信號，變頻器的啟停及正反轉由DCS作控制，速度控制 DCS采用4-2OmA模擬信號作控制。2）變頻器控制回路設計圖：3）變頻器參數設定:代碼名稱沒定值說明代碼名稱設定值說明9902應用宏1標準型1104模擬量最小值00Hz9904電機控制模式1選用速度控制1105模擬量最大值5050Hz9905電機額定電壓400V參見電機銘牌1301模擬量低限20%對應4mA9906電機額定電流7 . 0A參見電機銘牌1302模擬量高限100%對應20mA9907電機額

18、定頻率50Hz參見電機銘牌1401輸出繼電器11準備信號9908電機額定速1410rmin參見電機銘1402輸出繼電器22運行信號度牌9909電機額定功率3KW參見電機銘牌1403輸出繼電器33故障信號1001EXT1命令22線制控制1501AO1輸出104選擇模擬電流1003方向控制3正反轉控制1504AO1最小值44mA1103AI1選擇1速度從AI1取值1505AO1最大值2020mA其它參數可用變頻器默認值，改善變頻器及對電機的控制特性，如加、減速，U/F曲線等由調試中按實際運行調節設定。4）實際安裝及接線時應注意要點：實際安裝中注意模擬量信號線的屏蔽，屏蔽接地在DCS側，變頻器側懸空

19、；模擬量信號變頻器默認為0-2OmA ,所以必須要設定為 4-2OmA ;因故障反饋信號是由輸出繼電 器3得到，該信號設置1403為故障反信號，所以接線注意接常閉點，其它二個反饋信 號接常開點；同時必需檢查變頻器的各個跳針與設定是否正確；其它按變頻器前述安裝要求進行。2、 一臺15KW水泵做PID控制，控制水泵出口壓力穩定。1）設計思路：選用一臺15KW具有PID功能的變頻器，可以不考慮輸入電抗器，電 機速度由設定頻率與泵出口壓力作比較進行 PID調節，設計應考慮能手/自動轉換。2）變頻器控制回路設計圖：3）變頻器參數設定:代碼名稱沒定值說明代碼名稱設定值說明9902應用宏r6PID型1202

20、恒速120Hz低速9904電機控制模式1選用速度控制1203恒速240Hz中速9905電機額定電壓400V參見電機銘牌1204恒速350Hz高速9906電機額定電30 . 1A參見電機銘1301AI1低限0%對應0V流牌9907電機額定頻率50Hz參見電機銘牌1302AI1高限100%對應10V9908電機額定速度1460rmin參見電機銘牌1304AI2低限20%對應4mA9909電機額定功率15KW參見電機銘牌1305AI2高限100%對應20mA1001EXT1命令1手-2線制控制1402輸出繼電器22運行信號1002EXT2命令r6PID 2線制控制1507AO2輸出103選擇頻率模擬

21、1003方向控制1正反轉控制1508AO2低值00Hz1102EXT1/EXT22定義DI21509AO2高值5050Hz1103AI1選擇1速度從AI1取值1601允許信號5DI5作急停用1104模擬量最小值D0Hz4001P （增益）XXX按實際調整1105模擬量最大值5050Hz4002I （積分）XXX按實際調整1106AI2選擇19PlD調節4003D （微分）XXX按實際調整1107模擬量最小值D0Hz4005偏差信號取反1取反信號1108模擬量最大值5050Hz4010設定值1AI1為給定值1201恒速設定7定義三段恒速4027PID參數組0選PID1組其它參數可用變頻器默認值，

22、改善變頻器及對電機的控制特性，如加、減速，U/F曲線等由調試中按實際運行調節設定；PID調節參數需實際調試時對 40參數組進行修整改善，特別注意的是泵的出口壓力與電機轉速應取反，即壓力高時要求降速，此參數在4005中設定。4）控制原理說明：手動控制時，將手/自動轉換開關斷開（DI2=0 ）,手動轉換開關閉合（DI1=1 ）,變頻 器將以AI1為參考控制速度，調整電機轉速。如果需要固定某一頻率點，也開以利用恒 速1（ DI3）、恒速2（DI4 ）開關的組合，得到三段速度，設定為 20Hz、40Hz、50Hz， 可在參數1202、1203、1204中修改設定頻率。自動作PID控制時，將手/自動轉換

23、開關閉合（DI2=1），自動PID轉換開關閉合（DI6=1）， 此時DI1、DI3、DI4均不起作用，電機將以AI1為設定點，AI2為實際值進行PID調節， 泵出口壓力高，將會自動降低電機轉速，以降低出口壓力，反之相反。當出現緊急事故時，可拍下急停按鈕（DI5=0 ）,將不允許電機啟動，起到保護作用。電機的速度可由頻率表查看，由AO2輸出，應注意模擬量與表量程值的對應設定。裝有二個指示燈表示電機的運行、停止，由輸出繼電器2的常開常、閉點分別取得信號。五、故障分析與維修：變頻器是一個高精度、高科技的電子元氣件，對它的故障處理，我們也應由簡到繁的原 則去加以分析維修，對于我們一般的現場維護保養者，并不需要深入的了解其內部的構 造，但應掌握其一般故障發生的規律加以分析處理。變頻器發生故障時，首先我們應從變頻器的顯示面板上讀取故障代碼，此類代碼每一種變頻器的代碼信息均不會一致，但基本都會有過流、過壓、過載、失壓、超溫、模擬量 丟失、通訊丟失等故障記錄。在ABB-ACS550變頻器中可由04組參數查得歷史故障記 錄。同時一般故障時我們可以從面板上的指示燈變為紅色加以判斷。在分析故障時，我們還可以從變頻器的實際檢測數據中檢查實際的開關量信