艾默生變頻器在高速電機控制中的應用

背景介紹：

該應用是銅加工行業的內螺紋銅管拉伸設備，作為拉伸用的高速電機額定轉速35000r/m,對應變頻器的最大頻率必須不低於583Hz。西門子MM440和G120普通變頻器的最高頻率只能到550Hz，而MM440和G120高頻變頻器價格昂貴，流程複雜等原因，因此，使用艾默生MEV2000HF變頻器對其進行替換。MEV2000HF的最高頻率可達2000Hz。

施行方案：

1．主軸電機銘牌參數：

型號：170LD35QC/15轉速：35000r/m功率：15Kw（S1）

頻率：583.8Hz電壓：380V電流：27.9A

相數：3相旋向：從軸伸端看順時針旋轉

潤滑方式：油氣潤滑冷卻方式：水冷

2．控制迴路配置及配線：

變頻器實際接線：

注意：端子的具體功能解釋詳見《MEV2000交流驅動器用戶手冊（2014-4）》P28-P29的介紹。

3．MEV2000HF變頻器設置的參數：

注意:具體參數功能解釋請參考《MEV2000交流驅動器用戶手冊（2014-4）》第五章。

4．變頻器鍵盤操作功能說明：

（1） 按退出鍵退出到上一級參數目錄

（2） 按確認鍵進行參數查看或對參數進行編輯。

（3） 通過方向鍵進行參數選擇和參數設置，同時按住2,3鍵或者2,4鍵可在參數編輯時進行移位。

（4） 通過方向鍵進行參數選擇和參數設置。

（5） 在鍵盤模式下進行啟動操作。

（6） 進行故障複位或者鍵盤模式下進行停機操作。

（7） 電位計可對頻率進行調整。

（8） 通過退出鍵切換進行變頻器狀態顯示。

（9） 正轉指示。

（10）反轉指示。

（11）鍵盤給定選定指示。

5．快速調試指南：

（1）接線：按上述2.控制迴路配置及配線的方法完成動力線和控制線的接線。（2）上電：確認上電瞬間變頻器顯示的當前運行模式，如果模式不正確，設定參數F4.000,按紅色複位鍵使之生效。

（3）參數設定：按上述3.MEV2000HF變頻器設置的參數的方法完成參數設定。

（4）電機自整定：

首先靜止自整定：設置參數F0.004=0(鍵盤控制啟動)，FH.008=1，按綠色啟動運行，自整定開始，成功後FH.008=0；對於V/F控制方式，只優化整定此步驟即可。

其次旋轉自整定，設置FH.008=2,按啟動按鈕進行旋轉自整定，成功後FH.008=0，對矢量控制來說，此步驟優化很重要。此過程如果報Er.003 (檢測到瞬時輸出過流),適當增加加、減速時間（F0.100和F0.011）。

（5）試運行：設置參數F0.000=0(面板電位計給定頻率)，F0.004=0(鍵盤控制啟動)通過按運行鍵運行變頻器驅動電機，通過鍵盤電位計來對速度進行增加或減少。

注意：快速調試完成後，把參數F0.000和F0.004改成原來的控制方式。

6．現場調試情況及問題匯總：

（1）控制方式闡述：PLC輸出模擬量到變頻器給定頻率，端子信號控制啟停、正反轉，變頻器狀態繼電器輸出信號到PLC表示變頻器狀態。同時將轉速和電流信號通過模擬量輸出到PLC從而在觸摸屏上顯示出來。

（2）開始調試時，VF模式下，設備達到29000r/m後減速停機時報ER.003過壓錯誤，經檢測，設備達到29000r/m後減速停機時直流母線電壓升高，達到780VDC的限制水平，加裝制動電阻，減速時故障報警未再發生，監視變頻器直流母線電壓值正常，未超過限值水平。將F3.008改為1Hz之後，監視直流母線電壓未超過600V，找機會拿掉制動電阻，觀察減速效果。將F3.008改為1Hz之後，過壓故障不在出現。

（3）變頻器的反饋信號，變頻器需要輸出兩路模擬量信號，分別監視變頻器的輸出電流和速度，因MEV2000HF只有一路模擬量輸出（目前用於監視轉速），電流監視加裝電流互感器，能夠更直接的監視電流值。

調試結論：

1.價格便宜：MEV2000HF對應相同功率MM440價格便宜大於10%；

2.性能優良：MEV2000HF是高頻變頻器，最大頻率可達3000Hz,完全滿足高速需求；

3.體積小：MEV2000HF對應相同功率MM440，體積更小，便於變頻器及櫃體散熱:

體積尺寸如下（單位：mm）

MEV2000HF:HxWxD=412x210x221 MM440:HxWxD=520x275x245

4.穩定性高：MEV2000HF有三防漆，耐油污效果好。

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