恒压变频供水（二）
变频器在工频以下和工频以上工作时的情况：
（1）变频器小于50Hz时，由于I*R很小，所以U/F=E/F不变时，磁通为常数，转矩和电流成正比，这也就是为什么通常用变频器的过流能力来描述其过载（转矩）能力，并成为恒转矩调速。
（2）变频器50Hz以上时，通常的电机是按50Hz电压设计制造的，其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速。 (T=Te, P<=Pe)变频器输出频率大于50Hz频率时，电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降。当电机以大于50Hz频率速度运行时，电机负载的大小必须要给予考虑，以防止电机输出转矩的不足。举例，电机在100Hz时产生的转矩大约要降低到50Hz时产生转矩的1/2。因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速。
下面用公式来定性的分析一下频率在50Hz时的情况。众所周知，对一个特定的电机来说, 其额定电压和额定电流是不变的。如变频器和电机额定值都是: 15kW/380V/30A, 电机可以工作在50Hz以上。
当转速为50Hz时，变频器的输出电压为380V，电流为30A。 这时如果增大输出频率到60Hz，变频器的最大输出电压电流还只能为380V/30A。 很显然输出功率不变。所以我们称之为恒功率调速。
这时的转矩情况怎样呢？由于功率是角速度与转矩的乘积。因为功率不变，角速度增加了，所以转矩会相应减小。[7]我们还可以再换一个角度来看：从电机的定子电压
因此转矩T会跟着磁通X减小而减小。
结论：当变频器输出频率从50Hz以上增加时，电机的输出转矩会减小。
2.1.2变频器结构电路图
主回路主要由整流电路、限流电路、滤波电路、制动电路、逆变电路和检测取样电路部分组成。变频器结构图如图2-1所示。
图2-1变频器结构图
2.1.3变频器的配线
1、主回路端子台的配线图如图2-2所示。
图2-2 变频器配线图
2、控制回路端子
（1）控制回路端子图
变频器实际应用中接线端子排列如图2-3所示。
图2-3 变频器端子图
（2）控制回路端子功能说明
变频器中所用的各个端子说明如表2-1所示。
JP1跳线说明：
电源：1-2短接，[8]V+输出5V/50mA。
电源：2-3短接，V+输出10V/10mA。
表2-1 变频器端子功能表
种类 | 端子符号 | 端子功能 | 备 注 |
模 拟 输 入 | V+ | 向外提供+5V/50mA电源 或+10V/10mA电源 | 由控制板上JP1选择 |
V- | 向外提供-10V/10mA电源 | ||
VI1 | 频率设定电压信号输入端1 | 0～10V | |
VI2 | 频率设定电压信号输入端2 | -10～10V | |
II | 频率设定电流信号输入正端（电流流入端） | 0～20mA | |
GND | 频率设定电压信号的公共端（V+、V-电源地），频率设定电流信号输入负端（电流流出端） | ||
控 制 端 子 | X1 | 多功能输入端子1 | 多功能输入端子的具体功能由参数L-63 ~ L-69设定，端子与CM端闭合有效 |
X2 | 多功能输入端子2 | ||
X3 | 多功能输入端子3 | ||
X4 | 多功能输入端子4 | ||
X5 | 多功能输入端子5 | ||
X6 | 多功能输入端子6 | ||
X7 | 多功能输入端子7，也可作外部脉冲信号的输入端子 | ||
FWD | 正转控制命令端 | 与CM端闭合有效，FWD-CM决定面板控制方式时的运转方向。 | |
REV | 逆转控制命令端 | ||
RST | 故障复位输入端 | ||
CM | 控制端子的公共端 | ||
+24 | 向外提供的+24V/50mA的电源 （CM端子为该电源地） | ||
模拟 输出 | AM | 可编程电压信号输出端，外接电压表头（由参数b-10设定） | 最大允许电流1mA 输出电压0～10V |
FM | 可编程频率信号输出端，外接频率计（由参数b-11设定） | 最高输出信号频率50KHz、幅值10V | |
AM- | AM、FM端子的公共端 | 内部与GND端相连 | |
OC 输出 | OC1 OC2 | 可编程开路集电极输出，由参数b-15及b-16设定 | 最大负载电流50mA，最高承受电压24V |
故 障 输 出 | TA TB TC | 变频器正常：TA-TB闭合 TA-TC断开 变频器故障：TA-TB断开 TA-TC闭合 | 触点容量：AC250V 1A 阻性负载 |
RS485通讯 | A B | RS485通讯端子 |
3、变频器的基本配线图如图2-4所示。
图2-4 变频器基本配线图
2.1.4 故障诊断与对策
当变频器有故障时，1泵故障输入置1，1泵停止，具体故障如表2-2。
表2-2 变频器故障对策表
故障代码 | 故障说明 | 可能原因 | 对 策 |
Er.01 | 加速中过流 | 1. 加速时间过短 2. 转矩提升过高或V/F曲线不合适 | 1. 延长加速时间 2. 降低转矩提升电压、调整V/F曲线 |
Er.02 | 减速中过流 | 减速时间太短 | 增加减速时间 |
Er.03 | 运行中过流 | 负载发生突变 | 减小负载波动 |
Er.04 | 加速中过压 | 1. 输入电压太高 2. 电源频繁开、关 | 1. 检查电源电压 2. 用变频器的控制端子控制变频器的起、停 |
Er.05 | 减速中过压 | 1. 减速时间太短 2. 输入电压异常 | 1. 延长减速时间 2. 检查电源电压 3. 安装或重新选择制动电阻 |
Er.06 | 运行中过压 | 1. 电源电压异常 2. 有能量回馈性负载 | 1. 检查电源电压 2. 安装或重新选择制动电阻 |
Er.07 | 停机时过压 | 电源电压异常 | 检查电源电压 |
Er.08 | 运行中欠压 | 1. 电源电压异常 2. 电网中有大的负载起动 | 1. 检查电源电压 2. 分开供电 |
Er.09 | 变频器过载 | 1. 负载过大 2. 加速时间过短 3. 转矩提升过高或V/F曲线 不合适 4.电网电压过低 | 1. 减小负载或更换成较大容量变频器 2. 延长加速时间 3. 降低转矩提升电压、调整V/F曲线 4. 检查电网电压 |
Er.10 | 电机过载 | 1. 负载过大 2. 加速时间过短 3. 保护系数设定过小 4. 转矩提升过高或V/F曲线 不合适 | 1. 减小负载 2. 延长加速时间 3. 加大电机过载保护系数（H-2） 4. 降低转矩提升电压、调整V/F曲线 |
Er.11 | 变频器过热 | 1. 风道阻塞 2. 环境温度过高 3. 风扇损坏 | 1. 清理风道或改善通风条件 2. 改善通风条件、降低载波频率 3. 更换风扇 |
Er.12 | 输出接地 | 1. 变频器的输出端接地 2. 变频器与电机的连线过长 且载波 频率过高 | 1. 检查连接线 2. 缩短接线、降低载波频率 |
Er.13 | 干扰 | 由于周围电磁干扰而引起的误动作 | 给变频器周围的干扰源加吸收电路 |
Er.14 | 输出缺相 | 变频器与电机之间的接线不良或断开 | 检查接线 |
Er.15 | IPM故障 | 1. 输出短路或接地 2. 负载过重 | 1. 检查接线 2. 减轻负载 |
Er.16 | 外部设备故障 | 变频器的外部设备故障输入 端子有信号输入 | 检查信号源及相关设备 |
Er.17 | 电流检测错误 | 1. 电流检测器件或电路损坏 2. 辅助电源有问题 | 向厂家寻求服务 |
Er.18 | PID反馈故障 | 1. PID反馈信号线断开 2. 用于检测反馈信号的传感器发生故障 3. 反馈信号与设定不符 | 1. 检查反馈通道 2. 检查传感器有无故障 3. 核实反馈信号是否符合设定要求 |
2.2软起动
2.2.1软起动的基本原理
软起动器是一种用来控制鼠笼型异步电动机的新设备，集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新型电机控制装置，国外称为 Soft Starter。软启器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间。这种电路如三相全控桥式整流电路。使用软启动器启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。[9]软启动器同时还提供软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。
2.2.2常见故障的排除
STR软启动器有10种保护功能。当软启动器故障保护功能动作时，软启动器立即停机。操作键盘显示故障保护代码，用户可根据代码所对应的故障原因进行分析处理。在故障排除后，可通过复位键RESET进行复位。使软启动器回到启动准备状态。详见表2-3。
表2-3 软启动器故障对策表
常见故障 | 原因说明 | 处理办法 |
Phr | 进线电源相序错误 | 调换任两相进线 |
Pho | 进线电源缺相 | 检查进线使之可靠接入 |
Pr01 | 起动峰值电流过流保护 起动电流超过4倍Ie | 调整起动时间及起始电压 |
Pr02 | I2t保护 | 调整限流参数或起动时间参数设定 |
Pr03 | 电动机过流保护 | 避免负载急剧变化 |
Pr04 | 电动机过载保护 | 减小电机负载 |
Pr05 | 非法起动保护 | 重新确认控制模式 |
Pr06 | 在起动或运行中缺相 | 检查进线电源 |
Pr07 | 干扰保护 | 处理干扰源 |
Pr08 | 设定参数丢失 | 重新设定各参数 |
OH | 过热保护 | 降低起动频度 |
2.3 文本显示器
在PLC程序设计中，有一些参数需要根据实际情况变动，这时如果再重新改变程序的话，会增加出错率。这时通过串口线把PLC的RS232端口和文本显示器的RS232端口连接起来，显示器中设置的参数和PLC里设定的特定寄存器值相对应。通过屏幕键盘的操作可该变程序里寄存器的数值。[10]文本显示器面板如下图所示。
图2-5 文本显示器面板