康沃变频器(博世力士乐)培训案列.ppt

1、 博世力士乐电子传动与控制（深圳）有限公司博世力士乐电子传动与控制（深圳）有限公司 2007年技术培训 技术支持部 服务热线：0755-86095013 0755- 86095084 0755- 86095418 0755- 86095090（FAX） 售后服务部 2 目 录 第一章、通用变频器的发展历史 第一节 通用变频器发展历史及特点 第二节 新型通用变频器发展趋势 第二章、通用变频器结构与原理 第一节 通用变频器的类型与结构 第二节 通用变频器的工作原理 第三章、康沃变频器特点介绍 见研发部讲义 第四章、康沃变频器应用实例 第一节 康沃变频器在拉丝机上的应用 第二节 康沃变频器在注塑机上

2、的应用 第三节 康沃变频器在恒压供水的应用 第四节 康沃变频器在浸渍机上的应用 第五节 康沃变频器在离心机上的应用 第五章、康沃变频器的主要故障及处理方法 第一节 康沃变频器的一般故障及处理方法 第二节 康沃变频器主要故障及维修 第六章、通用变频器的主要外围设备 附录：常见的国内外品牌变频器 售后服务部 3 第一章、 变频器发展历史及特点 第一节 通用变频器发展历史及特点 随着微机技术、电力电子技术和调速控制理论的不断发展，变频器 作为一种智能调速“电源”也在不断地更新。从变频器问世以来，通 用变频器主要经历以下几个发展阶段： 80年代初期的模拟式、80年代中期的数字式、90年代初期的智能式、

3、 90年代中期的多功能型及现在的集中型通用变频器。通用变频器发展 主要有以下特点： 、 功率器件不断更新换代功率器件不断更新换代 变频器的发展受其电力半导体器件的限制，常用功率半导体主要有: 双极晶体管BJT、绝缘栅双极晶体管IGBT、集成门极换流晶闸管IGCT、 巨型晶体管GTO，见下表（1） 80年代初主要使用巨型晶体管GTO、大功率晶体管GTR，由于GTR 的工作频率一般在2KHZ以下，载波频率和最小脉宽都受到限制，难 以得到较为理想的正弦脉宽调制波形，并使异步电机在变频调速时产 生噪声。 售后服务部 4 随着IGBT（绝缘栅双极晶体管）的出现，其工作频率可在 1020KHz之间，与GT

4、R相比不仅工作频率提高一个数量级且在电流、电 压指标（电流浪涌耐量、电压阻断峰值、门极驱动功耗等各项指标）均 已超过GTR，因而在新一代的中小功率变频器中IGBT已基本上代替了 GTR。采用IGBT的低压变频器的最大容量在380V级可达540KVA，而600V 级的可达700KVA，可驱动485KW电动机进行调速，最高频率可达 400600Hz，能对中频电机进行调频控制。 90年代末又出现适合中压（1KV-10KV）开关电路的IGCT（集成门 极换流晶体管）、以及现在使用的功率智能模块IPM：是以IGBT为开关器 件，同时含有驱动电路和保护电路，IPM的保护功能有过流、短路、过压、 和过热等，

5、还可以实现再生制动，由于IPM组成的变频器只需对桥臂上各 个IGBT提供隔离的PWM信号即可，使变频器的体积逐渐趋向小型化，随着 电力电子功率器件的发展变频调速技术不断成熟。 售后服务部 5 名称 代号 符号 控制方式 最大电压电流及频 率 双极型晶双极型晶 体管体管 BJT GTR B C E 电 流 控电 流 控 制制 Um：450-1400V Im：300-800A Fm：10K-50k 门极关断门极关断 晶闸管晶闸管 绝缘栅双绝缘栅双 极晶体管极晶体管 GTO 电 流 控电 流 控 制制 Um：500-600V Im：4000-6000A Fm：1K-10k IGBT 电 压 控电 压

6、 控 制制 Um：1800-3300V Im：800-1200A Fm：20K-50k IGCT G G C C E E 集成门换集成门换 流晶体管流晶体管 电压电压 控制控制 Um：500-600V Im：4000-6000A Fm：1K-10k 表表(1):(1):常用电力半导体器件常用电力半导体器件 G K A 售后服务部 6 2 2、应用范围不断扩大、应用范围不断扩大 在纺织、印染、塑胶、石油、化工、冶金、造纸、食品、装卸搬运等行 业都有着广泛应用，随着各种专用变频器的出现，使变频器的应用领域进一 步扩大，可以说有电机的地方就会有变频器。 3、 控制理论不断成熟控制理论不断成熟 早期通

7、用变频器主要采用恒压频比（V/F） PWM控制方式，随着矢量控 制技术、直接转矩控制技术的出现使得电动机变频后的机械特性可以和直流 电机相媲美。 变频调速控制技术不断成熟、功率电子器件不断发展，变频器应用日益 广泛，在电气传动、节能领域起着重要的作用。 * *第二节第二节 新型通用变频器发展趋势新型通用变频器发展趋势 1 1、低电磁噪音、静音化、低电磁噪音、静音化 新型通用变频器除了采用高频载波方式的正弦波SPWM调制实现静音化外， 还在通用变频器输入侧加交流电抗器或有源功率因数校正电路APFC，而在逆 变电路中采取Soft-PWM控制技术等，以改善输入电流波形、降低电网谐波， 在抗干扰和抑制

8、高次谐波方面符合EMC国际标准，实现所谓的清洁电能的变换。 如三菱公司的柔性PWM控制技术，实现了更低噪音运行。 售后服务部 7 2 2、专用化专用化 新型通用变频器为更好地发挥变频调速控制技术的独特功能，并尽可能满足现 场控制的需要，派生了许多专用机型如风机水泵空调专用型、起重机专用型、恒 压供水专用型、 交流电梯专用型、纺织机械专用型、机械主轴传动专用型、电源 再生专用型、中频驱动专用型、机车牵引专用型、单相变频器等。 3 3、系统化、系统化 通用变频器除了发展单机的数字化、智能化、多功能化外，还向集成化、系统 化方向发展。如西门子公司提出的集通讯、设计和数据管理三者于一体的“全集 成自动

9、化”（TIA）平台概念，可以使变频器、伺服装置、控制器及通讯装置等集 成配置，甚至自动化和驱动系统、通讯和数据管理系统都可以像驱动装置通常嵌 入“全集成自动化”系统那样进行，目的是为用户提供最佳的系统功能。 4 4、网络化、网络化 新型通用变频器可提供多种兼容的通信接口，支持多种不同的通信协议，内装 RS485接口，可由个人计算机向通用变频器输入运行命令和设定功能码数据等，通 过选件可与现场总线：Profibus-DP、 Interbus-S 、 Device Net 、 Modbus Plus、CC-Link、LONWORKS、Ethernet、CAN Open、T-LINK等通讯。如西门子

10、、 VACON、富士、日立、三菱、台安等品牌的通用变频器，均可通过各自可提供的选 件支持上述几种或全部类型的现场总线。 售后服务部 8 5 5、操作傻瓜化操作傻瓜化 新型通用变频器机内固化的“调试指南”会引导你一步一步地填入调试表 格，无需记住任何参数，充分体现了易操作性。如西门子公司的新一代 MICROMASTER420/440因采用了一种称为“易于使用”的成功概念，使得在连接技 术、安装和调试方面的操作变得非常简单。 6 6、参数趋势图形参数趋势图形 新型通用变频器的参数趋势图可适时地显示各信号的现时运行状态，用户在 调试过程中，可随时监控和记录运行参数。如西门子公司的新一代 MICROM

11、ASTER420/440的高级操作板AOP，变频器的参数可上装或下装，通过现场 总线的USS连接调试和控制多达31台变频器驱动装置。AOP可以存储10组数据。存 储在AOP中的各组数据可以直接装入其它的MICROMASTER420/440，或者通过USS装 入 7 7、内置式应用软件、内置式应用软件 新型通用变频器可以内置多种应用软件，有的品牌可提供多达130余种的应 用软件，以满足现场过程控制的需要，如PID控制软件、张力控制软件、速度级 链、速度跟随、电流平衡、变频器功能设置软件、通讯软件等。变频器功能设置 软件可以在WINDOWS95/98环境下设置变频器的功能及数据通讯。 8 8、参数

12、自调整、参数自调整 用户只要设定数据组编码，而不必逐项设置，通用变频器会将运行参数自动 调整到最佳状态（矢量型变频器可对电机参数进行自整定）。 售后服务部 9 第二章、通用变频器结构与原理通用变频器结构与原理 第一节：通用变频器的类型第一节：通用变频器的类型 一、从结构上可分为： 1、交交变频器 2、交直交变频器 二、从变频电源的性质分（见图2-1） 1、电流源型、电流源型：中间直流滤波环节采用大电感滤波，电源内阻抗为零的 恒压源，输出电流波形为矩形波。 2 2、电压源型、电压源型：中间直流滤波环节采用大电容滤波，电源内阻抗为 无穷大的恒流源，输出电压波形为矩形波。 两者性能主要区别：两者性能

13、主要区别： 1)无功能量的缓冲 2)回馈制动 3)调速时的动态响应 4)适用范围 售后服务部 10 不可控 整流器 PWM 逆变器 R S T U V W CF （A）电压源型 不可控 整流器 PWM 逆变器 R S T U V W （B）电流源型 图图2-1：电压源型和电流源型交：电压源型和电流源型交-直直-交型变频器交型变频器 LF IB 售后服务部 11 第二节第二节 通用变频器的结构通用变频器的结构 一、变频器的主回路一、变频器的主回路 电压型变频器主电路包括：整流电路、中间直流电路、逆变电 路三部分组，交-直-交型变频器结构见图2-2 1 1、整流电路：、整流电路： VD1VD6组成

14、三相不可控整流桥，220V系列采用单相 全波整流桥电路；380V系列采用桥式全波整流电路。若电源线电 压为UL，三相全桥整流后平均直流电压UD=1.35UL，直流母线电压 为535V 2、中间滤波电路：中间滤波电路：整流后的电压为脉动电压，必须加以滤波；滤波电 容CF除滤波作用外，还在整流与逆变之间起去耦作用、消除干扰给 电机感性负载提供必要的无功功率，由于该大电容储存能量，在 断电的短时间内电容两端存在高压电，因而要在电容充分放电后 才可进行操作。 3 3、限流电路：、限流电路：由于储能电容较大，接入电源时电容两端电压为零，因 而在上电瞬间滤波电容CF的充电电流很大，过大的电流会损坏整 流桥

15、二极管，为保护整流桥上电瞬间将充电电阻RL串入直流母线 中以限制充电电流，当CF充电到一定程度时由开关SL将RL短路。 售后服务部 12 图图2-2、通用变频器主回路图、通用变频器主回路图 VD1 VD3 VD5 VD4 VD6 VD2 R S T RB VB C1 C2 V1 V3 V5 V4 V6 V2 D1 D3 D5 D4 D6 D2 RS U V W P N KS RC1、 、2 IB 整流电路整流电路 逆变电路逆变电路 滤波电路滤波电路 制动电路制动电路 售后服务部 13 4、逆变电路：、逆变电路： 逆变管V1V6组成逆变桥将直流电逆变成频率、幅值 都可调的交流电，是变频器的核心部

16、分。常用逆变模块有：GTR、BJT、 GTO、IGBT、IGCT等，一般都采用模块化结构有2单元、4单元、6单元 5 5、续流二极管续流二极管D1D6：其主要作用为： （1）电机绕组为感性具有无功分量，VD1VD7为无功电流返回到直 流电源提供通道 （2）当电机处于制动状态时，再生电流通过VD1VD7返回直流电路。 （3）V1V6进行逆变过程是同一桥臂两个逆变管不停地交替导通和 截止，在换相过程中也需要D1D6提供通路。 * *6 6、缓冲电路、缓冲电路 由于逆变管V1V6每次由导通切换到截止状态的瞬间，C极和E极 间的电压将由近乎0V上升到直流电压值UD，这过高的电压增长率可能 会损坏逆变管

17、，吸收电容的作用便是降低V1V6关断时的电压增长率。 售后服务部 14 6 6、制动电阻制动电阻RB和制动单元和制动单元VB （1）工作原理： 电机在减速时转子的转速将可能超过此时的同步转速 （n=60f/P）而处于再生制动（发电）状态，拖动系统的动能将反 馈到直流电路中使直流母线（滤波电容两端）电压UD不断上升 （即所说的泵升电压），这样变频器将会产生过压保护，甚至可 能损坏变频器，因而需将反馈能量消耗掉，制动电阻就是用来消 耗这部分能量的。制动单元由开关管与驱动电路构成，其功能是 用来控制流经RB的放电电流IB，如图2-2 （2） 制动单元、制动电阻的选择 各种变频器手册上都提供该公司变频

18、器配套的外接制动单元 和制动电阻，也可用下列方法选配： RB2US/IN； PB（0.30.5）US2/RB ； 其中US： 整流后的直流电压；IN 为变频器的额定电流，选择系 数当电机容量小时选小值否则选取大值。 售后服务部 15 二、变频器的控制回路二、变频器的控制回路 变频器控制部分一般有：CPU单元、显示单元、电流检测电压检测 单元、输入输出控制端子、驱动放大电路、开关电源等见图2-3。 1 1、CPUCPU单元：单元： 采用16位单片机或DSP，变频器专用单片机如： INTEL 87C196MH，速度为几十ns级。矢量控制型采用双CPU。 2 2、开关电源单元：、开关电源单元： 变频

19、器控制电源为开关电源：有+24V，15V， +8V等输出，其输入在主电路直流母线侧取得。 3 3、电流检测单元：、电流检测单元：采用HALL元件检测变频器输出侧电流。对于加 速、减速、运行中过流、变频过载及电机过载的检测是：由CPU通过检 测输入的脉冲频谱来区分的。 4 4、显示单元：、显示单元：其功能为人机界面、参数设定、状态/故障显示、远 距离操作等 、控制端子：控制端子：模拟输入、输出端子；开关量输入输出端子；故障 输出端子； 售后服务部 16 显示面板 CPU 输 入 信 号 输 出 信 号 电流检测电路 开关电源电路 PWM波形驱 动电路 主 电 路 电电 机机 电 压 检 测 电电

20、 源源 图图2-3:变频器控制回路图变频器控制回路图 售后服务部 17 6、驱动单元电路：、驱动单元电路： 产生的PWM波经专用驱动芯片、驱动放大电路后IGBT。 常用的单路波形驱动芯片有：Motorola的MC33153，日本英达HR065， 富士通J316，及光耦TLP521等；常用的六路波形驱动芯片有：IR公司 的IR2130，IR3320等。 IGBT驱动电路特点及要求：驱动电路特点及要求： 动态驱动能力强，能为IGBT栅极提供陡峭前后沿驱动脉冲。 能向IGBT提供适当的正向栅压。IGBT导通后VCE与栅极电压有关， VGE越高则VCE越低，一般为20V左右。 在关断过程中，为尽快抽取

21、PNP管中的存贮电荷，能向IGBT提供足 够的反向栅压，幅值一般为5V15V。 有足够的输入输出隔离能力。 具有有栅压限幅电路，保护栅极不被击穿。 具有故障封锁输出功能。 、通用变频器的基本控制方式（、通用变频器的基本控制方式（V/F控制）控制） 由电机同步转速公式：n=60f/P（P为极对数）可知通过改变频 率f可改变电机速度，由三相异步电机定子相电动势有效值： E=4.44kfn，知：当f大于电机额定频率fN时，气隙磁通将会小于额 定磁通量N ，结果使电机的铁心没有得到充分利用而造成浪费；当f小 于电机额定频率fN时，气隙磁通将会大于额定磁通量N，电机铁心饱 和，导致过大的励磁电流严重时会

22、因绕组过热而损坏电机，因而要实 现变频调速，最好在变频时保持每极磁通量不变。 基频以下（恒转矩调速）基频以下（恒转矩调速）：当频率较低时认为定子相电压UE， 要使不变则：U/f=常数即可。低频时U和E都较小，定子绕组阻抗不 能再忽略，这时可将电压U抬高一些以补偿定子电压，基频以下控制属 于“恒转矩调速”。 基频以上控制（恒功率调速）基频以上控制（恒功率调速）：基频以上调速时电压U不能超过额 定压Un，最多只能保持在额定电压Un。频率上升电压不变将使磁动势 减弱、转矩减小，但由于同步转速上升可认为输出功率基本不变。故 基频以上变频调速属于“弱磁恒功率调速”（见图2-4）。 第三节第三节 通用变频

23、器工作原理通用变频器工作原理 售后服务部 19 恒转矩调速恒转矩调速 恒功率调速恒功率调速 图图2-4：异步电机变频调速特性：异步电机变频调速特性 mN UN 0 m U1 L-0 售后服务部 20 、PWM控制技术原理（如何实现变压又变频）控制技术原理（如何实现变压又变频） PWM是利用半导体开关器件的导通与关断把直流电压变成电压脉 冲列，并通过控制半导体器件电压脉冲宽度或周期以达到变压或变频目 的，主要有四种方法：脉宽PWM法、正弦波PWM法（SPWM）、磁链 追踪PWM法、电流跟踪PWM法，通用型变频器大多采用SPWM法 逆变器的输出波形为一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形，这些脉冲 波形与

24、正弦波等效。软件控制法：表格法、自然采样法、规则采样法（ 见图2-5）。 以三角波为载波，正弦波为调制波；如图在三角波每一周期的正峰 值时找到正弦调制波上的对应点D，求得电压值Urd，用此电压对三角波 进行采样得A、B两点，则认为它们就是SPWM波形中脉冲的生成时刻， 为了减少误差取三角波的负峰值为固定时刻。 由图2-5可知规则采样法 的实质是采用阶梯波代替正弦波从而简化计算，只要载波比（载波比= 正弦波的周期/三角波周期）足够大，不同的阶梯波都逼近正弦波，误差 就可忽略了。三角波的每个采样值是确定的，如在负峰值采样则采样值 依次为：Msinw1te、Msin（w1te+Te）、Msin（w1

25、+2Te）因而脉宽时间t2 和间歇时间t1分别为：t2=Tc（1+Msinw1te）； t1=t3=（Te-t2）。通用变频 器多为三相，具有三相SPWM波形，三角载波是共用的，原理同上。 售后服务部 21 图图2-5：软件生成：软件生成SPWM波开采样法波开采样法 t1 t3 t2 三角载波三角载波 正弦调制波正弦调制波 t t Ud D 图图2-6：电压源型输出波形：电压源型输出波形 U 售后服务部 23 S1系列 /MINI系 列 G2/P2系列 或G3/P3系 列 ZS系列 ZC系列 G1/P1系列 售后服务部 24 （二）康沃变频器的特点（二）康沃变频器的特点 1、调制方式和载波频率

26、 康沃公司的G1/P1系列变频器产品具备了随机调制、异步调制、 分段同步调制三种调制方式，用户可以根据实际需要进行选择。随机 调制是一种崭新的调制方式，采用这种调制方式，变频器对外部的 射频干扰将大幅度减弱，因而产品的EMC各项指标得到大幅提升。 除P2系列产品外，大部分产品的载波频率可高达12.5KHz，并且 可以长期在高载波频率下满载运行，高载波频率配合独特的随机调制 技术使电源输出波形接近完美，进一步提高低频转矩。另一独特之处 调制方式和载波频率可以在线调整，在运行中也不例外，可以在不停 机的情况下比较不同的调制方式和不同的载波频率所带来的运行效果， 从而选择最优的参数设置。 2、死区补

27、偿技术 高的载波频率如果没有高超的死区补偿技术，变频器运行的稳定 性将降低。康沃公司采用自行开发的专有技术进行死区时间补偿，可 得到近乎完美的正弦电流波形，因此不会因载波频率过高而可能给系 统带来的不稳定因素，同时采用死区补偿。 售后服务部 25 3、自动限流功能 康沃变频器内部有两套自动限流算法同时运行。在正常使用情况 下，能够承受200%的冲击性负载而不保护跳闸，因此能够保证在多种 性质的负载条件下长期稳定运行。 4、自动节能运行 独立研制的自动节能解藕算法，可以根据自动侦测的电动机的当 前负载状况，实时微调变频器的输出电压和频率，使电动机工作在最 高效率的励磁状态，而不是限定在额定励磁下

28、工作，使用这一功能， 可进一步节能10%左右，在负载频繁变化的系统中其节能效果更为明 显。 5、内置PID控制功能 灵活多变的内置PID控制功能（控制器结构可由用户任意选择）， 完全可以替代传统变频器所需的外加PID控制器，从而简化用户系统 6、可编程多段速运行 内藏简易PLC功能，7种可编程的运行频率、其中S1、G2/P2系列 可达16段速，运行方向和运行时间分别可任意设定，也可用外部端子 选择，3种循环运行模式可选，其中摆频运行功能在适合纺织设备控制 要求。 售后服务部 26 7、RS485通讯 内含RS485通讯接口，可进行最多31台变频器的连网，方便构成远 端集成控制网络。也可以设置其

29、中一台变频器为主机，实现多台变频器 的连动控制，其设定频率与控制指令与主机完全同步。 8、G2/P2系列内置定时器与计数器功能可方便客户在不同应用场合实现 不同的控制功能 9、小功率电路模块化结构 （三）康沃变频器主要采用的器件 见采购部张经理介绍 售后服务部 27 第四章、康沃变频器的应用实例第四章、康沃变频器的应用实例 例例1：康沃变频器在拉丝机中的应用康沃变频器在拉丝机中的应用 拉丝机是将铜线拉成各种规格细线的加工设备，主要由放线、收线及排线 部分组成 ，主要电气控制图如图4-1示 1、基本工作原理 放线电机与收线电机分别由两台变频器控制，放线变频器由外部给 定信号调节转速，收线变频器由

30、放线变频器的模拟输出信号、张力平 衡架反馈信号经PID调节器后进行调节，以实现随着收线卷径的增大 而保持线速度不变，其中PID调节器采用外部现成的控制电路板。张 力杆反馈信号（由精密变阻器构成）经信号转换电路转换为010V与 放线变频器模拟AM、AM-输出信号构成PID两路输入信号,PID的输出 控制收线变频器，使得丝线保持一定的张力。 变频器启动后由放线变频器OC输出控制信号启动排线电机，排线电 机通过两个接触器控制排线电机正反运动，使铜线均匀地绕在收线筒 上。 2 2、变频器的主要参数设定、变频器的主要参数设定 售后服务部 28 0-10V FC1 V+ VI1 AM+ AM- V- FC

31、2 VI1 V- M1 M2 平衡反平衡反 馈信号馈信号 图4-1：拉丝机控制电路简图 PID控制板 其中 FC1为放线变频器、FC2为收线变频器、M1为放线电机、M2为 收线电机 售后服务部 29 （1）放线变频器参数设定：放线变频器参数设定： 选择高级参数：b-0=2；外部端子起动b-3=1 外部电位器调速b-1=2；加减速时间b-7/8=60S OC1输出控制排线马达b-15=0 外部断线报警L-63=8 （2）收线变频器参数设定：）收线变频器参数设定： 选择高级参数b-0=2； 外部端子起动b-3=1 外部电位器调速b-1=2；加减速时间b-7/8=5S OC1输出控制电磁刹车b-15

32、=1；频率L-58=2.0 外部断线报警L-63=8 售后服务部 30 3、调试注意事项、调试注意事项 在调试过程中主要应注意起动阶段与停车阶段应保持放线电 机与收线电机同步起动。 （1）起动阶段 先可将张力杆置于中间稍偏上位置，启动变频器缓慢升速， 如开机便出现断线现象说明收线电机启动过快，可相应地调整收 线电机的启动频率L-7，启动频率持续时间L-8，及放线、收线变 频器的加减速时间b-7、b-8几个相关参数。 （2）停机阶段 停机时放线、收线电机由当前运行频率按减速时间减速，减 速到12Hz时收线电机OC发出信号启动电磁刹车装置，使得放 线、收线电机准确停车而不会使铜线拉断。如果在停机过

33、程中出 现断线可相应地调放线、收线变频器减速时间b-8，若接近停机 时出现断线则可调整收线变频器的OC输出信号。 例、康沃例、康沃ZS在注塑机节能改造应用在注塑机节能改造应用 、注塑机变频节能改造原理、注塑机变频节能改造原理 一般一个产品的成型过程可分：合模、射胶、保压、冷却、 熔胶、开模、顶出等几个主要过程，各个过程所需的速度和压力 均不同，即所需的液压油不同。这样注塑机整个动作过程对油泵 电机来说是个变负载过程，但在定量泵注塑机液压系统中，油泵 电机始终是以恒定转速提供恒定流量的液压油，各个动作中相应 多余的液压油则通过溢流阀回流，从而造成电能的浪费。据统计 由电液阀控模式造成电能损耗高达

34、36-68%，根据注塑机设备工艺油 泵电机耗电占整个设备耗电比例高达65-80%。目前90%以上的注塑 机都是采用液压传动和电液比例控制方式，而采用电液阀控（即 高压节流）控制模式存在很大的浪费，因而对电液阀控模式进行 节能改造具有很大潜力。(见下图) 2、康沃、康沃ZS系列变频器的特点系列变频器的特点 康沃注塑机专用变频器是根据注塑机的特定工艺特性利用注 塑机的比例流量阀和比例压力阀的同步信号，将电液比例控制系 统模拟成负荷跟踪系统，使油泵电机的转速与注塑机工作所需液 压油成正比从而使溢流阀回流流量减到最小，而达到节能目的。 售后服务部 32 油缸 射台前移 后移 射胶 冷却保压 顶针前进

35、与后退 图4-2：注塑机油路示意图 比例阀 溢流阀 油泵电机 开合模 回油油路未画出 工频工频/ /变频变频 转换电路转换电路 R R S S T T M U U V V W W FWDFWD REVREV FWDFWD CMCM 1V1V、1I1I 1V1V、1I1I CMCM CMCM 正转正转 反转反转 复位复位 比例流量比例流量 比例压力比例压力 L1L1 L2L2 L3L3 QBQB K K E E 图4-3：注塑机变频改造主电路示意图 售后服务部 34 3 3、节能装置主要特点、节能装置主要特点 1) 电机实现软起动减少对电机、电网的冲击，延长电机使用寿命 2) 环境噪音减少，系统

36、油温降低，延长油路使用寿命 3) 减轻开锁模的冲击力延长机械和模具的使用寿命 4) 对电机有过流、过压、过载等保护减少维修费用 5) 系统安装操作方便，具有工变频切换节能运行故障时不影响生产 4 4、安装调试注意事项、安装调试注意事项 1) 变频器的选型：根据油泵电机铭牌选择功率等级相当的变频器 2) 同步控制信号的选取： 定量泵可以提供给的控制信号一般有比例流量变送信号和比例压力变 送信号 信号总类：电流型、电压型及PWM波形 信号规格：压力变送信号一般为0-680mA、0-10V，频率1K-10K幅值小 于12V，占空比0%-100%；流变送信号一般为0-680mA、0-10V，频率1K-

37、 10K幅值小于12V，占空比0%-100% 售后服务部 35 3）安装前注意事项 安装前应查清注塑机电路接线方式，包括主回路和控制回路 观察注注塑机工频运行是否正常，油泵电机是否有处于过载状态 根据注塑机的棋具和注塑工艺，观察是有节电改造的潜能 信号线的极性不能接反 信号线与主回路线应分开布线，以消除干扰 康沃ZS系列在应用中15KW以下取一路控制信号，15KW以上可以取两路信号 电流信号采用串联，电压信号采用并联 5 5、参数设定（略）、参数设定（略） 6 6、常见故障及处理方法、常见故障及处理方法 （1）射胶不满 适当降低S-5和S-9设定值 注塑机保压速度是否太慢，提高注塑机保压设定值

38、，一般在15%以上 提高注塑机射胶速度和压力 售后服务部 36 （2 2）锁不了模）锁不了模 适当降低S-5和S-9设定值 注塑机高压锁模速度是否设定太低，一般在30%以上 适当提高锁模压力与速度 （3 3）成型周期长）成型周期长 适当降低S-5和S-9设定值 适当提高转矩提升 适当减小加减速时间 适当调整注塑机各过程时间如冷却保压时间 （4 4）经常跳过流或过载）经常跳过流或过载 适当延长加减速时间 适当提高S-5和S-9设定值 降低载波频率 （5 5）频率无变化）频率无变化 信号极性接反 信号线接错（信号取错） 信号接线端口与S-0设置不符 输入通道故障（取样电阻坏） （6）油泵噪音大）油

39、泵噪音大 注塑机液压油过少，有空气吸入 注塑机滤油器或油路阻塞 注塑机油泵叶片磨损较严重 注塑机低速高压时变频器运行频率较低 （7）干扰注塑机温度控制）干扰注塑机温度控制 尽量缩短电机连线 信号线采用屏蔽线 变频器输入、输出线分开走线，并采用金属软管或钢管屏蔽，与控制线分开 降低变频器载波频率、变频器单独接地线 给注塑机测温热电偶加滤波电容（具体见第六章） 售后服务部 38 一、水泵供水的基本模式 (一)基本模式:下图为生活小区供水基本模式 例例3：P2系列在自动给水中应用系列在自动给水中应用 生活用水生活用水 水池水池 吸水口吸水口 压力压力 水面水面 泵泵 实际扬程实际扬程H HA A（m

40、 m） 全 扬 程 全 扬 程 HTHT 泵泵 用用 户户 损失扬程损失扬程H HA A 流量流量Q Q 磨擦损失磨擦损失 图4-4：供水示意图 售后服务部 39 ( (二二) )供水系统相关参数供水系统相关参数 1.流量（Q）：单位时间流过管道内某一截面的水量，单位：m/s、m/h 2.扬程（H）：单位流量的水被上扬时所获得的能量，单位m 3.全扬程（HT）：总扬程即水泵的扬程 4.实际扬程（HA）：水泵实际提高水位所需的能量 5.损失扬程（HL）：全扬程与实际扬程的差， HT=HA+HL 6.管阻（R）：管道系统对水流阻力的物理量 7.压力（P）：供水系统中某一位置水压力的物理量 （三）供

41、水系统的有关特性（三）供水系统的有关特性 1.扬程特性：HT=f（Q）图 2.管阻特性：HT=f（Q）图 3.供水平衡工作点图中A点 4.供水功率：PG=CPHTQ 售后服务部 40 HT1 HT HT2 Q Q1 Q2 图4-5：扬程特性 HT2 HT HT1 Q Q1 Q2 0 0 HA 图4-6：管阻特性 HTA H0 0 HA 图4-7：系统工作点 HT H HL HA QA Q 由图知道当全扬程小于实际扬程（HTHA）时是不可能供水的 扬程特性与管阻特性的交点为供水系统稳定工作点 （四）节能原理 1、调节流量方法：阀门控制法与转速控制法 2、两者比较 售后服务部 41 HTB H H

42、A QB QA 0 Q1 B A C HTA HTC 转速下降转速下降 额定转速额定转速 阀门关小阀门关小 阀门全开阀门全开 管阻特性 扬 程 特 性 E D F G H 当采用阀门控制时供水功率如图4-9与0EBF面积成正比 当采用转速控制时供水功率如图4-9与0ECH面积成正比 节约的功率 P与HCBF面积成正比 估算公式：Q1/Q2=n1/n2；H1/H2= （n1/n2）2；P1/P2= （n1/n2）3 图4-9：变频调速节能示意图 二、康沃变频器在恒压供水中的应用 康沃CVF-P1/P2为风机水泵型变频器，增加供水附件可实现一台变频器最多控 制四台水泵的恒压供水系统 1、一拖一系统

43、示意图如下：一拖一系统示意图如下： 变频器 输入 电源 压力变送器、 传感器 水泵 一般应用中可采用远传 压力表，电阻式或采用电 流传感器输出信号为41mA， 作为系统压力反馈信号给 变频器，通过变频器内部 PID功能可实现恒压力控制。 出水管道 图图4 4- -1010：单泵供水示意图：单泵供水示意图 2 2、系统调试、系统调试 (1)主要参数设定(以P2系列为例)见下表 售后服务部 43 参数 数值 说明 参数 数值 说明 b-0 2 选择高级参数 b-1 1 面板数字设定压力 b-2 0.5 给定压力5公斤 b-3 1 外部端子起动 B-7 5 加速时间 L-11 1 自由停机 L-4

44、35 下限频率设定 L-43 0 电流反馈下限值 L-44 20 电流反馈上限值 H-48 2 选择恒压供水PID H-49 1 数字设定 H-50 1 采用电流反馈 H-51 0 负反馈正特性 H-54 2 选择PI控制 H-56 5 积分时间 H-60 20 断线检测值 H-61 3 上限频率一半运行 H-62 1 压力表量程 H-67 0.4 苏醒阀值 H-68 0.7 睡眠阀值 表(2):恒压供水参数设定 （2）解释说明 当一台变频器拖动多台水泵时需选用供水附件，相关参数H-62-73有效 选用断线检测功能时若是电流反馈信号则L-42应设为0才可用。 当PID用数字面板或RS485设定

45、时，在普通PID方式下设定值100.0对应 设定的最大值（与反馈最大值对应）；在恒压供水方式下，设定值直接 表示的是压力数值，如b-2=0.500时表示设定压力为0.5Mpa。 在普通PID方式下PID设定值显示d-6和反馈值显示d-7的满度值为100.0； 在恒压供水方式下，根据远传压力表量程设定值（H-62） ，PID设定值 （d-6）与反馈值（d-7）直接表示的是压力设定或反馈值，如b-2=0.500 时表示设定压力为0.5Mpa。 以上显示与实际不符时可通过H-53修改。 三、康沃变频器在浸渍机中的应用三、康沃变频器在浸渍机中的应用 （一）主要工作原理（一）主要工作原理 浸渍机是用于生

46、厂、加工木质装饰板的一种木业加工设备，其主要 由上胶、牵引、烘干、剪切、收卷等单元组成，其中除烘干单元外，各 单元主要实现同步控制。从电气控制看主要有两种控制方法：第一种由 PLC+模拟信号单元，通过010V的模拟信号控制各单元变频器，实现同 步控制。另一种方式由PLC+HMI（人机界面）通过RS-485通信控制各 单元实现同步控制。其电气示意图如下图4-11： MCU A/D D/A FC1 VI1 V- FC7 VI1 V- 0-10V FC7 VI1 V- PLC 上胶变频上胶变频 牵引变频牵引变频 剪切变频剪切变频 图4-11：浸渍机电气控制示意图 售后服务部 46 同步控制信号由操作

47、指令通过PLC模拟D/A模块给定，原料纸经过上胶 辊上胶后，由牵引链条进入烘房烘干，烘干后的纸根据要求剪切为不同的 长度规格，剪切部分如下图4-12： FWD CM VI1 CM X1 CM 10V 0 剪切剪切 电机电机 剪切变频剪切变频 PLCPLC 光电开关光电开关 PLC通过光电开关来检测产品长度，当达到设定长度时PLC 发出开机信号起动变频器，带动切刀实现切割。 加工纸 图4-12：浸渍机剪切装置变频控制示意图 售后服务部 47 MCU A/D D/A FC1 A B FC7 A B RS-485 FC2 A B PLC 上胶变频上胶变频 牵引变频牵引变频 剪切变频剪切变频 该设备除

48、采用模拟控制外，还可采用RS485通信控制。其控制原理同 上，其控制指令调速信号均通过人机界面（触摸屏）给定。其示意图如下 4-13所示： HMIHMI 人机界面人机界面 售后服务部 48 （二）康沃变频器在浸渍中的应用 以第二种控制方案为例，采用康沃变频器RS-485通讯实现同步控制。 1、康沃变频器RS-485通讯协议解释说明 （1）接口方式：RS-485（RS-232需经过电平转换）。 （2）传输方式：异步串行、半双工传输方式。在同一时刻主机和从机只 能有一个发送数据，而另一个只能接收数据。在传输中以报文方式一帧一 帧发送。 (3)数据格式： *1位起始位、8位数据位、1位停止、无校验 *1位起始位、8位数据位、1位停止、奇校验 *1位起始位、8位数据位、1位停止、偶校验 （4）波特率：1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps （5）通讯规则 售后服务部 49 （6 6）报文结构）报文结构 启动字节 从机地址 编码操作 编码地址 参数值 操作字 设定值 校验数据 单字节 单字节 单字节 单字节 双字节 双字节 双字节 单字节 帧 头 参数数据 过程数据 帧 尾 用户数据 启动字节 从机地址 主机命令 编码地址 参数值 操作字 设定值 校验数据 5A