ENGINEERING TOMORROW
设计指南
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
vlt-drives.danfoss.com
目录 设计指南
目录
1 简介
1.1 本设计指南的目的
1.2 文档和软件版本
1.3 安全符号
1.4 缩略语
1.5 其他资源
1.6 定义
1.7 功率因数
1.8 法规遵从性
1.8.1 CE 标志 9
1.8.2 符合 UL 9
1.8.3 通过 RCM 认证 10
1.8.4 EAC 10
1.8.5 UkrSEPRO 10
2 安全性
2.1 具备资质的人员
2.2 安全事项
6
6
6
6
6
7
7
9
9
11
11
11
3 产品概述
3.1 优点
3.1.1 为何要使用变频器控制鼓风设备和泵设备? 13
3.1.2 突出优点 - 节能 13
3.1.3 节能示例 13
3.1.4 节能比较 14
3.1.5 在一年当中流量有变化的示例 15
3.1.6 更好的控制 15
3.1.7 不需要星形/三角形启动器或软启动器 15
3.1.8 借助变频器实现省钱目的 16
3.1.9 不使用变频器 17
3.1.10 使用变频器 18
3.1.11 应用示例 19
3.1.12 变风量 19
3.1.13 VLT® 解决方案
3.1.14 定风量 20
3.1.15 VLT® 解决方案
13
13
19
20
3.1.16 冷却塔鼓风机 21
3.1.17 VLT® 解决方案
3.1.18 冷凝器泵 22
MG18C841 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 1
21
目录
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
3.1.19 VLT® 解决方案
3.1.20 主泵 23
3.1.21 VLT® 解决方案
3.1.22 辅助泵 24
3.1.23 VLT® 解决方案
3.2 控制结构
3.2.1 开环控制结构 25
3.2.2 PM/EC+ 电动机控制 25
3.2.3 本地(手动启动)和远程(自动启动)控制 25
3.2.4 闭环控制结构 25
3.2.5 反馈转换 26
3.2.6 参考值处理 27
3.2.7 调整变频器的闭环控制器 28
3.2.8 手动 PI 调整 28
3.3 工作环境条件
3.4 关于 EMC 的一般问题
3.4.1 EMC 辐射概述 34
22
23
24
25
28
34
3.4.2 辐射要求 35
3.4.3 EMC 辐射测试结果 36
3.4.4 谐波辐射概述 37
3.4.5 谐波辐射要求 37
3.4.6 谐波测试结果(辐射) 37
3.4.7 抗扰性要求 39
3.5 高低压绝缘 (PELV)
3.6 接地漏电电流
3.7 极端运行条件
3.7.1 电机热保护 (ETR) 40
3.7.2 热敏电阻输入 40
4 选择和订购
4.1 类型代码
4.2 选件和附件
4.2.1 本地控制面板 (LCP) 44
4.2.2 将 LCP 安装到面板前方 44
4.2.3 IP21/NEMA 类型 1 机箱套件 45
39
40
40
43
43
44
4.2.4 去耦板 46
4.3 订购号
4.3.1 选件和附件 47
4.3.2 谐波滤波器 48
4.3.3 外部射频干扰滤波器 50
2 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 MG18C841
47
目录 设计指南
5 安装
5.1 电气安装
5.1.1 主电源和电机接线 53
5.1.2 符合 EMC 规范的电气安装 58
5.1.3 控制端子 60
6 编程
6.1 简介
6.2 本地控制面板 (LCP)
6.3 菜单
6.3.1 状态菜单 62
6.3.2 快捷菜单 62
6.3.3 Main Menu(主菜单) 75
6.4 快速在多个变频器之间传输参数设置
6.5 读取和设置索引参数
6.6 默认设置初始化
7 RS485 安装和设置
51
51
61
61
61
62
75
75
75
77
7.1 RS485
7.1.1 概述 77
7.1.2 网络连接 77
7.1.3 变频器硬件设置 77
7.1.4 Modbus 通讯的参数设置 78
7.1.5 EMC 防范措施 78
7.2 FC 协议
7.2.1 概述 78
7.2.2 带 Modbus RTU 的 FC 79
7.3 启动协议的参数设置
7.4 FC 协议消息帧结构
7.4.1 字符(字节)的内容 79
7.4.2 报文结构 79
7.4.3 报文长度 (LGE) 79
7.4.4 变频器地址 (ADR) 79
7.4.5 数据 控制字节 (BCC) 79
7.4.6 数据字段 80
77
78
79
79
7.4.7 PKE 字段 80
7.4.8 参数号 (PNU) 81
7.4.9 索引 (IND) 81
7.4.10 参数值 (PWE) 81
7.4.11 变频器支持的数据类型 81
MG18C841 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 3
目录
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
7.4.12 转换 81
7.4.13 过程字 (PCD) 81
7.5 示例
7.5.1 写入参数值 81
7.5.2 读取参数值 82
7.6 Modbus RTU 概述
7.6.1 简介 82
7.6.2 概述 82
7.6.3 带有 Modbus RTU 的变频器 82
7.7 网络配置
7.8 Modbus RTU 消息帧结构
7.8.1 简介 83
7.8.2 Modbus RTU 报文结构 83
7.8.3 启动/停止字段 83
7.8.4 地址字段 84
7.8.5 功能字段 84
7.8.6 数据字段 84
7.8.7 CRC 检查字段 84
7.8.8 线圈寄存器编址 84
81
82
83
83
7.8.9 通过 PCD 读/写访问 85
7.8.10 如何控制变频器 86
7.8.11 Modbus RTU 支持的功能代码 86
7.8.12 Modbus 异常代码 86
7.9 如何访问参数
7.9.1 参数处理 86
7.9.2 数据存储 87
7.9.3 IND(索引) 87
7.9.4 文本块 87
7.9.5 转换因数 87
7.9.6 参数值 87
7.10 示例
7.10.1 读取线圈状态(01 [十六进制]) 87
7.10.2 强制/写入单个线圈(05 [十六进制]) 88
7.10.3 强制/写入多个线圈(0F [十六进制]) 88
7.10.4 读取保持寄存器(03 [十六进制]) 88
7.10.5 预置单个寄存器(06 [十六进制]) 89
86
87
7.10.6 预置多个寄存器(10 [十六进制]) 89
7.10.7 读/写多个寄存器(17 十六进制) 89
7.11 Danfoss FC 控制协议
7.11.1 与 FC 协议对应的控制字(参数 8-10 协议 = FC 协议) 90
4 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 MG18C841
90
目录 设计指南
7.11.2 同 FC 协议对应的状态字 (STW) 91
7.11.3 总线速度参考值 93
8 一般规范
8.1 机械尺寸
8.1.1 并排安装 94
8.1.2 变频器尺寸 95
8.1.3 运输尺寸 98
8.1.4 现场安装 99
8.2 主电源规格
8.2.1 3x200–240 V AC 99
8.2.2 3x380–480 V AC 100
8.2.3 3x525–600 V AC 104
8.3 熔断器和断路器
8.4 常规技术数据
8.4.1 主电源 (L1, L2, L3) 107
8.4.2 电机输出 (U, V, W) 107
8.4.3 电缆长度和横截面积 107
8.4.4 数字输入 107
8.4.5 模拟输入 108
94
94
99
105
107
索引
8.4.6 模拟输出 108
8.4.7 数字输出 108
8.4.8 控制卡,RS485 串行通讯 108
8.4.9 控制卡,24 V 直流输出 109
8.4.10 继电器输出 109
8.4.11 控制卡,10 V 直流输出 109
8.4.12 环境条件 110
8.5 dU/Dt
110
113
MG18C841 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 5
简介
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
11
1 简介
1.1 本设计指南的目的
本设计指南仅供项目和系统工程师、设计顾问以及应用和
产品专家使用。提供的技术信息旨在了解变频器的功能,
以便集成到电机控制和监测系统中。详细描述了系统集成
的操作、要求和建议。提供了输入功率特性、电动机控制
输出以及变频器周围工作环境的信息。
此外,还包括:
安全功能。
•
错误条件监测。
•
运行状态记录。
•
串行通讯能力。
•
可编程选项和功能。
•
还提供设计详情,比如:
地点要求。
•
电缆。
•
熔断器。
•
控制线路。
•
设备规格和重量。
•
规划系统集成所必需的其他关键信息。
•
在设计阶段,查阅详细的产品信息能开发出拥有最佳功能
和效率且设计良好的系统。
VLT® 为注册商标。
软件
兼容性
旧软件
(OSS 文件版本不
超过 3.xx)
新软件
(OSS 文件版本
4.xx 或更高)
硬件
兼容性
旧功率卡
(生产周为 33
2017 或之前)
新功率卡
(生产周为 34
2017 或之后)
表 1.2 软件和硬件兼容性
旧控制卡(生产周
为 33 2017 或之
旧控制卡(生产周
为 33 2017 或之
是(仅限软件版本
3.xx 或更低版本)
是(必须将软件更
新到版本 3.xx 或
更低版本,风扇将
持续全速运行)
前)
是 否
否 是
前)
新控制卡(生产周
为 34 2017 或之
后)
新控制卡(生产周
为 34 2017 或之
后)
是(必须将软件更
新到版本 4.xx 或
更高)
是(仅限软件版本
4.xx 或更高版本)
1.3 安全符号
本指南使用了下述符号:
警告
表明某种潜在危险情况,将可能导致死亡或严重伤害。
文档和软件版本
1.2
我们将对本手册定期进行审核和更新。欢迎任何改进建
议。
版本 备注 软件版本
MG18C8xx 更新为新的软件和硬件版本。 4.2x
表 1.1 文档和软件版本
从软件版本 4.0x 和更高版本(生产周为 33 2017 及其
后)开始,功率规格不超过 22 kW (30 hp) 400 V IP20
的变频器以及功率规格不超过 18.5 kW (25 hp) 400 V
IP54 的变频器中,已实施了变速散热片冷却风扇功能。
此功能要求更新软件和硬件,对于向后与 H1–H5 和
I2–I4 机柜规格兼容也引入了限制条件。请参考
了解这些限制。
表 1.2
小心
表明某种潜在危险情况,将可能导致轻度或中度伤害。这
还用于防范不安全的行为。
注意
表示重要信息,包括可能导致设备或财产损坏的情况。
1.4 缩略语
°C 摄氏度
°F 华氏度
A 安培/AMP
AC 交流电
AMA 电机自动整定
AWG 美国线规
DC 直流电
EMC 电磁兼容性
ETR 电子热敏继电器
FC 变频器
f
M,N
kg 千克
额定电机频率
6 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 MG18C841
简介 设计指南
Hz 赫兹
I
INV
I
LIM
I
M,N
I
VLT,MAX
I
VLT,N
kHz 千赫兹
LCP 本地控制面板
m 米
mA 毫安
MCT 运动控制工具
mH 毫亨电感
min 分钟
ms 毫秒
nF 毫微法
Nm 牛顿米
n
s
P
M,N
PCB 印刷电路板
PELV 保护性超低压
再生 反馈端子
RPM 每分钟转数
s 第二位
T
LIM
U
M,N
V 伏特
表 1.3 缩略语
其他资源
1.5
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
•
逆变器额定输出电流
电流极限
额定电机电流
最大输出电流
变频器提供的额定输出电流
同步电机速度
额定电机功率
转矩极限
额定电机电压
快速指南提供
了有关机械尺寸、安装及编程的基本信息。
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
•
编程指南 提
供了有关如何编程的信息,并且包括完整的参数
说明。
Danfoss VLT® Energy Box 软件。在以下网站上
•
选择“
PC 软件下载
”:
www.danfoss.com/en/
service-and-support/downloads/dds/vltenergy-box/
.
使 用 VLT® Energy Box 软件,可将 Danfoss
变频器驱动的 HVAC 风扇和泵的能耗与其它流量
控制方式的能耗进行对比。使用此工具可预测在
HVAC 风扇、泵和冷却塔上使用 Danfoss 变频器
的成本、节约和回报。
Danfoss 技术文档的电子版可在产品随附的文档 CD 上找
到;如需印刷版本,请与当地 Danfoss 销售办事处联
系。
MCT 10 设置软件 支持
下载软件
downloads/dds/vlt-motion-control-tool-mct-10/
www.danfoss.com/en/service-and-support/
.
在软件安装过程中,输入授权码 81463800 即可激活 FC
101 功能。使用 FC 101 功能无需许可密钥。
最新版本的软件不一定包含最新的变频器更新。如需最新
的变频器更新(*.upd 文件),请与当地的销售办事处联
系,或从以下网址下载:
www.danfoss.com/en/serviceand-support/downloads/dds/vlt-motion-control-toolmct-10/#Overview
.
1.6 定义
变频器
I
VLT, MAX
最大输出电流。
I
VLT,N
变频器提供的额定输出电流。
U
VLT, MAX
最大输出电压。
输入
可以通过 LCP 和数字输入来启动和停止所连接的电机。
表 1.4
功能分为两组,如
2 组中的功能具有更高优先级。
第 1 组
第 2 组
表 1.4 控制命令
复位、惯性停止、复位和惯性停止、快速停止、
直流制动、停止和 [Off](关闭)。
启动、脉冲启动、反转、启动反转、点动和锁定
输出。
电动机
f
JOG
激活点动功能(通过数字端子)时的电机频率。
f
M
电机频率。
f
MAX
电动机最大频率。
f
MIN
电动机最小频率。
f
M,N
电机额定频率(铭牌数据)。
I
M
电机电流。
I
M,N
电机额定电流(铭牌数据)。
n
M,N
额定电机速度(铭牌数据)。
P
M,N
电机额定功率(铭牌数据)。
U
M
瞬时电动机电压。
U
M,N
电机额定电压(铭牌数据)。
所列。第 1 组中的功能比第
1 1
MG18C841 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 7
175ZA078.10
Pull-out
RPM
Torque
简介
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
11
起步转矩
图 1.1 起步转矩
η
VLT
变频器效率被定义为输出功率和输入功率的比值。
启动 - 禁用命令
表 1.4
停止命令属于第 1 组的控制命令 – 请参阅
停止命令
请参阅
表 1.4
。
模拟参考值
传输到模拟输入端 53 或 54 的信号。该信号可为电压或
电流。
电流输入: 0–20 mA 和 4–20 mA
•
电压输入: 0–10 V DC
•
总线参考值
传输到串行通讯端口(FC 端口)的信号。
预置参考值
定义的预置参考值,该值可在参考值的 -100% 到 +100%
范围内设置。可以通过数字端子选择的 8 个预置参考
值。
Ref
MAX
确定 100% 满额值(通常是 10 V、20 mA)时的参考值
输入和产生的参考值之间的关系。
中设置的最大参考值。
Ref
MIN
确定 0% 值(通常是 0 V、0 mA、4 mA)时的参考值输
入和产生的参考值之间的关系。在
值
中设置最小参考值。
模拟输入
模拟输入可用于控制变频器的各项功能。
模拟输入有两种类型:
•
•
模拟输出
模拟输出可提供 0-20 mA、4-20 mA 的信号,或者提供数
字信号。
电流输入: 0–20 mA 和 4–20 mA
电压输入: 0–10 V DC
参数 3-03 最大参考值
参数 3-02 最小参考
。
自动电机识别 (AMA)
AMA 算法可确定相连电动机处于静止状态时的电气参数,
并基于电动机电缆的长度对电阻进行补偿。
数字输入
数字输入可用于控制变频器的各项功能。
数字输出
变频器具有 2 个可提供 24 V 直流信号(最大 40 mA)
的固态输出。
继电器输出
变频器带有两个可编程的继电器输出。
ETR
电热继电器是基于当前负载及时间的热负载计算元件。其
作用是估计电动机温度,防止电动机过热。
正在初始化
如果执行了初始化(
可编程参数将恢复为默认设置。
参数 14-22 工作模式
灾模式记录。
间歇工作周期
间歇工作额定值是指一系列工作周期。每个周期包括一个
加载时段和卸载时段。操作可以是定期工作,也可以是非
定期工作。
LCP
本地控制面板 (LCP) 是对变频器进行控制和编程的完整
界面。IP20 设备上的控制面板为可拆卸型,IP54 设备上
的控制面板为固定型。可安装在距变频器最远 3 米(9.8
英尺)的位置,即安装在带有安装套件选件的前面板中。
低位 (lsb)
最小有效位。
MCM
Mille Circular Mil 的缩写,是美国测量电缆横截面积
的单位。1 MCM = 0.5067 mm2。
高位 (msb)
最大有效位。
联机/脱机参数
对联机参数而言,在更改了其数据值后,改动将立即生
效。按 [OK](确定)可激活脱机参数。
PI 控制器
PI 控制器可调节输出频率,使之与变化的负载相匹配,
从而维持所需的速度、压力、温度等。
RCD
漏电断路器。
设置
两个菜单中的参数设置可以保存起来。可在这 2 个参数
菜单之间切换,并在保持 1 个菜单有效时编辑另一个菜
单。
滑差补偿
变频器通过提供频率补偿(根据测量的电机负载)对电机
滑差进行补偿,以保持电机速度的基本恒定。
智能逻辑控制 (SLC)
SLC 是一系列用户定义的操作,当这些操作所关联的用户
定义事件被 SLC 判断为真时,将执行操作。
参数 14-22 工作模式
未初始化通信参数、故障日志或火
),变频器的
8 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 MG18C841
简介 设计指南
热敏电阻
温控电阻器被安装在需要监测温度的地方(变频器或电动
机)。
跳闸
当变频器遭遇过热等故障或为了保护电动机、过程或机械
装置时所进入的状态。只有当故障原由消失后,才能重新
启动,跳闸状态可通过激活复位来取消,在有些情况下还
可通过编程自动复位来取消。请勿因个人安全而使用跳
闸。
跳闸锁定
当变频器在故障状态下进行自我保护并且需要人工干预时
(例如,如果变频器在输出端发生短路)所进入的状态。
只有通过切断主电源、消除故障原因并重新连接变频器,
才可以取消锁定性跳闸。在通过激活复位或自动复位(通
过编程来实现)取消跳闸状态之前,禁止重新启动。请勿
因个人安全而使用跳闸。
VT 特性
可变转矩特性用于泵和鼓风机。
+
VVC
与标准电压/频率比控制相比,电压矢量控制 (VVC+) 可
在速度参考值发生改变或与负载转矩相关时提高动力特性
和稳定性。
功率因数
1.7
功率因数表示变频器对主电源施加负载的程度。功率因数
是 I1 与 I
是总 RMS 电流,包括谐波电流。功率因数越小,相同功
率性能的 I
功率因数 =
三相控制的功率因数:
之间的比率,其中,I1 是基波电流,I
RMS
就越大。
RMS
3 × U × I1× cosϕ
3 × U × I
RMS
RMS
注意
具有集成安全功能的变频器必须符合机械指令。
EU 指令 版本
低电压指令 2014/35/EU
EMC 指令 2014/30/EU
ErP 指令
表 1.5 适用于变频器的 EU 指令
可根据请求提供合规性声明。
1.8.1.1 低电压指令
低压指令适用于电压范围为 50–1000 V 交流和 75–
1600 V 直流的所有电气设备。
该指令的目的是在其预期应用中,操作正确安装和维护的
电气设备时,确保个人安全,避免财产损失。
1.8.1.2 EMC 指令
EMC(电磁兼容性)指令的目的是降低电磁干扰,增加电气
设备和装置的抗干扰性。EMC 指令 2014/30/EU 的基本保
护要求规定,产生电磁干扰 (EMI) 或其运行可能受 EMI
影响的设备在设计时必须限制电磁干扰的产生,并且在正
确安装、维护和按预期方式使用情况下应具备适度的抗电
磁干扰等级。
独立使用或作为系统组成部分的电气设备必须带有 CE 标
志。无需 CE 标志的设备必须符合 EMC 指令的基本保护
要求。
1.8.1.3 ErP 指令
1 1
功率因数
I
= I
RMS
功率因数越高,表明不同的谐波电流越小。
借助该变频器内置的直流线圈可获得较高的功率因数,从
而可将对主电源施加的负载降低到最低程度。
1.8
变频器按照本部分所述的指令要求进行设计。
I1 × cosϕ1
=
I
RMS
2
2
+ I
5
2
+ . . + I
7
+ I
1
法规遵从性
I
1
=
因为cosϕ1 = 1
I
RMS
2
n
1.8.1 CE 标志
CE 标志 (Communauté européenne) 表示该产品制造商遵
守所有适用的 EU 指令。
设计和制造的 EU 指令。
表 1.5
中列出了适用于变频器
注意
CE 标志并不监管产品的质量。从 CE 标志中无法获得技
术规格信息。
ErP 指令为相关能量产品的欧盟生态化设计指令。该指令
规定了相关能量产品的生态化设计要求,包括变频器。该
指令的目的是提高能源供应安全性的同时,提高能效以及
环境保护水平。相关能量产品的环境影响包括整个产品生
命周期的能耗。
1.8.2 符合 UL
UL 列名
图 1.2 UL
注意
IP54 设备未通过 UL 认证。
变频器符合 UL 508C 温度存储要求。有关详细信息,请
参阅产品的专用设计指南中的
电机热保护
部分。
MG18C841 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 9
简介
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
11
1.8.3 通过 RCM 认证
图 1.3 RCM 标志
RCM 认证标志表示符合电磁兼容性 (EMC) 的适用技术标
准。RCM 认证标志是澳大利亚和新西兰市场中电气和电子
设备必须带有的标志。RCM 认证标志的监管规定仅处理传
送和干扰辐射。对于变频器,使用 EN/IEC 61800-3 中指
明的辐射极限。可根据要求提供合规性声明。
1.8.4 EAC
图 1.4 EAC 标志
EurAsian Conformity(欧亚联盟技术认证,EAC) 标志表
示产品符合适用于欧亚关税同盟的产品的所有要求和技术
法规,该同盟由欧亚经济同盟的成员国组成。
产品铭牌和包装标签上必须都有 EAC 徽标。在 EAC 区域
内使用的所有产品都必须在 EAC 区域内的 Danfoss 购
买。
1.8.5 UkrSEPRO
图 1.5 UkrSEPRO
UKrSEPRO 认证确保制造稳定性以及产品和服务的质量和
安全性符合乌克兰监管标准。对于进出乌克兰领土的任何
产品,UkrSepro 证书是清关时的必需文件。
10 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 MG18C841
安全性 设计指南
2 安全性
2.1 具备资质的人员
要实现变频器的无故障和安全运行,必须保证正确可靠的
运输、存放、安装、操作和维护。仅允许具备资质的人员
安装或操作本设备。
具备资质的人员是指经过培训且经授权按照相关法律和法
规安装、调试和维护设备、系统和电路的人员。此外,该
人员还必须熟悉本指南中所述的说明和安全措施。
2.2 安全事项
警告
高电压
变频器与交流主电源输入线路、直流电源相连或负载共享
时带有高电压。如果执行安装、启动和维护工作的人员缺
乏资质,将可能导致死亡或严重伤害。
仅限具备资质的人员执行安装、启动和维护工
•
作。
在执行任何维护或修理作业之前,使用适当的电
•
压测量设备,以确保变频器上无剩余电压。
警告
意外启动
当变频器连接到交流主电源、直流电源或负载共享时,电
机可随时启动。在编程、维护或维修过程中意外启动可能
会导致死亡、严重人身伤害或财产损失。可利用外部开
关、现场总线命令、从 LCP 或 LOP 提供输入参考值信
号、通过 MCT 10 设置软件 的远程操作或消除故障状态
后启动电机。
要防止电机意外启动:
按 LCP 上的 [Off/Reset](停止/复位)键,然
•
后再设置参数。
断开变频器与主电源的连接。
•
将变频器连接到交流主电源、直流电源或负载共
•
享时,变频器、电机和所有驱动设备必须已完全
连接并组装完毕。
警告
放电时间
即使变频器未上电,变频器直流回路的电容器可能仍有
电。即使警告指示灯熄灭,也可能存在高压。在切断电源
后,如果在规定的时间结束之前就执行维护或修理作业,
则可能导致死亡或严重伤害。
停止电机。
•
断开交流主电源、远程直流电源(包括备用电
•
池)、UPS 以及与其它变频器的直流回路连接。
断开或锁定永磁电机。
•
请等待电容器完全放电。最短等待时间在
•
中指定。
在执行任何维护或修理作业之前,使用适当的电
•
压测量设备,以确保电容器已完全放电。
电压 [V] 功率范围 [kW (hp)] 最短等待时间(分钟)
3x200 0.25–3.7 (0.33–5) 4
3x200 5.5–11 (7–15) 15
3x400 0.37–7.5 (0.5–10) 4
3x400 11–90 (15–125) 15
3x600 2.2–7.5 (3–10) 4
3x600 11–90 (15–125) 15
表 2.1 放电时间
表 2.1
警告
漏电电流危险
漏电电流超过 3.5 mA。如果不将变频器正确接地,将可
能导致死亡或严重伤害。
由经认证的电气安装商确保设备正确接地。
•
警告
设备危险
接触旋转主轴和电气设备可能导致死亡或严重伤害。
确保只有经过培训且具备资质的人员才能执行安
•
装、启动和维护工作。
确保所有电气作业均符合国家和地方电气法规。
•
按照本手册中的过程执行。
•
2 2
MG18C841 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 11
安全性
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
小心
内部故障危险
22
未正确关闭变频器时,变频器中的内部故障可能会导致严
重伤害。
接通电源前,确保所有安全盖板安装到位且牢靠
•
固定。
12 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 MG18C841
120
100
80
60
40
20
0
20 40 60 80 100 120 140 160 180
120
100
80
60
40
20
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
Volume %
Volume %
INPUT POWER % PRESSURE %
SYSTEM CURVE
FAN CURVE
A
B
C
130BA781.11
ENERGY
CONSUMED
产品概述 设计指南
3 产品概述
3.1 优点
3.1.1 为何要使用变频器控制鼓风设备和
泵设备?
离心式鼓风设备和泵设备都服从这些设备所具有的比例法
则,这是变频器的立足点。有关详细信息,请参阅
章 3.1.3 节能示例
。
3.1.2 突出优点 - 节能
使用变频器控制风扇或泵的速度时,一个明显优点是可节
省电力。
同风扇和泵系统的其它替代控制系统和技术相比,变频器
是一种最理想的能量控制系统。
3 3
图 3.1 降低风扇容量时的风扇曲线(A、B 和 C)
图 3.2 使用变频器解决方案节能
使用变频器将风扇容量降低到 60% 时 - 在典型应用中可
以达到超过 50% 的能量节省。
3.1.3 节能示例
如
图 3.3
所示,通过更改 RPM 值,可以调节流量。只
需将速度从额定速度降低 20%,流量也会跟着降低 20%。
这是由于流量与转速直接成正比。而电力消耗将降低
50%。
如果目标系统仅需要在一年之中的若干天内提供 100% 的
流量,并且在其它时间的平均流量将低于额定流量的
80%,总节能量甚至会超过 50%。
图 3.3
描述了流量、压力以及功率消耗同转速之间的关
系。
MG18C841 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 13
n
100%
50%
25%
12,5%
50% 100%
80%
80%
175HA208.10
Power ~n
3
Pressure ~n
2
Flow ~n
130BA782.10
Discharge
damper
Less energy savings
IGV
Costlier installation
Maximum energy savings
产品概述
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
33
图 3.3 比例法则
Q
n
1
流量
压力
功率
:
:
:
1
=
Q
n
2
2
H
1
=
H
2
P
1
=
P
2
2
n
1
n
2
3
n
1
n
2
图 3.4 三种常见节能系统
Q = 流量 P = 功率
Q1 = 额定流量 P1 = 额定功率
Q2 = 降低后的流量 P2 = 降低后的功率
H = 压力 n = 速度控制
H1 = 额定压力 n1 = 额定速度
H2 = 降低后的压力 n2 = 降低后的速度
表 3.1 比例法则
3.1.4 节能比较
与传统节能解决方案(比如排气调节门解决方案和进口导
叶 (IGV) 解决方案)相比, Danfoss 变频器解决方案提
供了重大的节能能力。这是因为变频器能够根据系统的热
负载控制风扇速度,而且变频器具有一项内置功能,该功
能使得变频器可以作为建筑管理系统 (BMS) 使用。
图 3.3
显示了当风扇容量降低,比如降低到 60% 时,3
个常见解决方案通常可实现的节能。
正如图中所示,在典型应用中可获得超过 50% 的节能。
图 3.5 节能
排风阀会降低能耗。入口导流箱提供了 40% 的降低,但
安装费用昂贵。Danfoss 变频器解决方案降低能耗超过
50% 并且安装简便。此外,还可降低噪音、机械应力并减
少磨损,延长整个应用的使用寿命。
14 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 MG18C841
500
[h]
t
1000
1500
2000
200100 300
[m
3
/h]
400
Q
175HA210.11
产品概述 设计指南
3.1.5 在一年当中流量有变化的示例
本示例的计算基于从泵数据表获得的泵特性。
获得的结果表明,在给定流量分布情况下,一年内的能量
节省超过 50%。投资回报期取决于每 kWh 的价格和变频
器的价格。在本示例中,与各种阀门和恒速相比较可以看
出,其投资回报期短于一年。
节能
P
= P
shaft
图 3.6 一年的流量分布
shaft output
3
m
350 5 438 42.5 18.615 42.5 18.615
300 15 1314 38.5 50.589 29.0 38.106
250 20 1752 35.0 61.320 18.5 32.412
200 20 1752 31.5 55.188 11.5 20.148
150 20 1752 28.0 49.056 6.5 11.388
100 20 1752 23.0 40.296 3.5 6.132
分布 阀门调节 变频器控制
/h
% 小时 功率
Σ
100 8760 – 275.064 – 26.801
表 3.2 结果
A1 - B
消
耗
kWh
1
功率
A1 - C
消
耗
kWh
1
3.1.6 更好的控制
用变频器控制系统流量或压力,可以实现更好的控制。
变频器可以对风扇或泵进行调速,从而实现对流量和压力
的可变控制。
另外,变频器还可以快速调整风扇或泵的速度,以便适应
系统中新的流量或压力条件。
利用内置的 PI 控制简化流程(流量、水平或压力)控
制。
3 3
3.1.7 不需要星形/三角形启动器或软启动
器
当启动大型电动机时,在许多国家都需要使用限制其启动
电流的设备。传统的系统普遍使用星形/三角形启动器或软
启动器。如果使用变频器,则不需要这些电动机启动器。
图 3.8
如
所示,变频器消耗的电流不会超过额定电流。
图 3.7 能源
MG18C841 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 15
Full load
% Full-load current
& speed
500
100
0
0 12,5 25 37,5 50Hz
200
300
400
600
700
800
4
3
2
1
175HA227.10
产品概述
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
3.1.8 借助变频器实现省钱目的
章 3.1.9 不使用变频器
中的示例中展示了使用变频器替
代其他设备的情况。可以算一算安装这两种不同系统的成
本。示例中的两个系统可以用几近相同的价格搭建。
33
使用
章 1.5 其他资源
中引入的 VLT® Energy Box 软
件来计算可通过使用变频器实现的成本节省。
1
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
2 星形/三角形启动器
3 软启动器
4 直接在电网上启动
图 3.8 启动电流
16 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 MG18C841
M
- +
M
M
x6 x6
x6
175HA205.12
Valve
position
Starter
Fuses
LV
supply
P.F.C
Flow
3-Port
valve
Bypass
Return
Control
Supply
air
V.A.V
outlets
Duct
P.F.C
Mains
Fuses
Starter
Bypass
supply
LV
Return
valve
3-Port
Flow
Control
Valve
position
Starter
Power
Factor
Correction
Mains
IGV
Mechanical
linkage
and vanes
Fan
Motor
or
actuator
Main
B.M.S
Local
D.D.C.
control
Sensors
PT
Pressure
control
signal
0/10V
Temperature
control
signal
0/10V
Control
Mains
Cooling section Heating section
Fan sectionInlet guide vane
Pump Pump
产品概述 设计指南
3.1.9 不使用变频器
3 3
D.D.C. 直接数字控制
E.M.S. 能量管理系统
V.A.V. 变风量
传感器 P 压力
传感器 T 温度
图 3.9 传统鼓风系统
MG18C841 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 17
Pump
Flow
Return
Supply
air
V.A.V
outlets
Duct
Mains
Pump
Return
Flow
Mains
Fan
Main
B.M.S
Local
D.D.C.
control
Sensors
Mains
Cooling section Heating section
Fan section
Pressure
control
0-10V
or
0/4-20mA
Control
temperature
0-10V
or
0/4-20mA
Control
temperature
0-10V
or
0/4-20mA
VLT
M
- +
VLT
M
M
P
T
VLT
x3 x3
x3
产品概述
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
3.1.10 使用变频器
33
D.D.C. 直接数字控制
E.M.S. 能量管理系统
V.A.V. 变风量
传感器 P 压力
传感器 T 温度
图 3.10 由变频器控制的鼓风系统
18 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 MG18C841
Frequency
converter
Frequency
converter
D1
D2
D3
Cooling coil
Heating coil
Filter
Pressure
signal
Supply fan
VAV boxes
Flow
Flow
Pressure
transmitter
Return fan
3
3
T
130BB455.10
产品概述 设计指南
3.1.11 应用示例
以下章节介绍了典型的 HVAC 内应用示例。
3.1.12 变风量
VAV 或变风量系统用于同时控制通风和温度,以满足建筑物的要求。在对建筑物进行空气调节方面,使用中央 VAV 系统
被认为是最节能的方法。设计中央系统而不是分布式系统,可以实现更大的效力。
这要归功于使用了比小型电动机和分布式风冷冷却器更具效力的大型鼓风机和大型冷却器。更少的维护要求,也有助于实
现节省。
3.1.13
VLT® 解决方案
同联合使用阀门和 IGV 来保持管道系统的恒定压力相比,变频器解决方案可以大幅度节省能量,并且降低安装的复杂程
度。变频器不会造成人为的压力下降或者导致鼓风系统的效率降低,它通过降低鼓风系统的速度来提供系统所要求的流量
和压力。
离心式设备(如鼓风机)的行为遵从离心法则。这意味着鼓风机在速度降低时可以减小它们产生的压力和流量。它们的能
耗也因此被大幅度降低。
使用 VLT® HVAC Basic Drive FC 101 的 PI 控制器时,可以不再需要其他控制器。
3 3
图 3.11 变风量
MG18C841 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 19
Frequency
converter
Frequency
converter
Pressure
signal
Cooling coil
Heating coil
D1
D2
D3
Filter
Pressure
transmitter
Supply fan
Return fan
Temperature
signal
Temperature
transmitter
130BB451.10
产品概述
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
3.1.14 定风量
含量降低后,可减缓送风设备的速度。而回风设备将作出
调整,以保持静态的压力设置点或保持送风量和回风量之
定风量 (CAV) 系统是一种中央通风系统,通常用于向大
间的恒定差值。
型的公共区域提供一定量经过调节的新鲜空气。它们的出
现时间早于 VAV 系统,因此可以在较早的多区域商业建
筑中看到它们。这些系统利用配备有加热线圈的空气处理
33
设备 (AHU) 对一定量的新鲜空气进行预热,其中许多系
统还用于对建筑物进行空气调节并且带有制冷线圈。为了
帮助实现各个区域的加热和制冷要求,通常都会使用通风
线圈设备。
对于温度控制,尤其是在空调系统中使用温度控制时,随
着外部温度的变化以及受控区域内人数的变化,会存在不
同的制冷要求。当温度降到设置点以下时,送风设备可以
放慢其速度。回风设备保持静态的压力设置点。减少了空
气流量,也就减少了用于加热或制冷新鲜空气的能量,从
而进一步提高了节能水平。
DanfossHVAC 专用变频器的多个功能可用于增强 CAV 系
3.1.15
VLT® 解决方案
统的性能。在通风系统的控制中,人们比较关心空气的质
量。可以设置变频器的最低可编程频率,因此不论反馈或
变频器不仅能实现明显的节能效果,而且还可以保持对建
筑物的完美控制。可以使用温度传感器或二氧化碳传感器
作为变频器的反馈信号。不论是控制温度、空气质量还是
同时控制这二者,都可以按照建筑物的实际情况来控制
CAV 系统的运转。在受控区域内,如果人数减少,则对新
鲜空气的需求也会降低。二氧化碳传感器检测到二氧化碳
参考信号如何,都能保持一个最低水平的送风量。变频器
还包括一个 PID 控制器,通过它可以同时监测温度和空
气质量。因此,即使已达到温度要求,变频器也会根据空
气质量传感器的信号保持足够的送风。该控制器可通过监
测和比较两个反馈信号来控制回风设备,从而在送风和回
风管道之间保持恒定的空气流量差。
图 3.12 定风量
20 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 MG18C841
Frequency
converter
Water Inlet
Water Outlet
CHILLER
Temperature
Sensor
BASIN
Conderser
Water pump
Supply
130BB453.10
产品概述 设计指南
3.1.16 冷却塔鼓风机
冷却塔鼓风机用于冷却水冷冷却器系统中的冷凝水。水冷
冷却器是获得冷却水的最有效方式。同风冷冷却器相比,
其效力高出 20%。根据气候的不同,在降低冷却器的冷却
用水温度的所有方法中,冷却塔通常具有最出色的节能效
果。
它们通过蒸发来降低冷却用水的温度。
为了增大冷却塔的冷却表面积,冷却用水被喷洒在冷却塔
内的冷却塔“填料”上。冷却塔鼓风机将空气吹到填料和
喷洒的水上,以促进水的蒸发。蒸发带走了水的能量,从
而使水温降低。冷却水汇聚在冷却塔的水槽中,它们在此
又被抽送回冷却器,这个过程周而复始。
3.1.17
使用 VLT® 变频器可以将冷却塔鼓风机的速度控制在保持
冷却用水温度所要求的水平上。VLT® 变频器还可以根据
需要打开和关闭鼓风机。
VLT® 解决方案
Danfoss 专用变频器的多个功能可用于提高冷却塔鼓风机
应用的性能。随着冷却塔鼓风机的速度下降到某个水平,
鼓风机对水冷却的作用将变得微乎其微。另外,在使用变
速箱来控制冷却塔鼓风机的频率时,可能至少需要达到
40-50% 的速度。
即使反馈或速度参照值要求更低的速度,由用户编程的最
小频率设置也可以保持该最低频率。
作为一种标准功能,您还可以对变频器编程,让它进入休
眠模式并且停止鼓风机,直到需要更高的速度。再者,某
些冷却塔鼓风机的频率可能导致震动,这是您不愿见到
的。通过在变频器中设置旁路频率范围,您可以轻而易举
地避免这些频率。
3 3
图 3.13 冷却塔鼓风机
MG18C841 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 21
Frequency
converter
Water
Inlet
Water
Outlet
BASIN
Flow or pressure sensor
Condenser
Water pump
Throttling
valve
Supply
CHILLER
130BB452.10
产品概述
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
3.1.18 冷凝器泵
冷却水泵主要用于控制水冷冷却器的冷却部分及其对应冷
却塔中的水循环。冷却用水会吸收冷却器冷却部分的热
3.1.19
VLT® 解决方案
可以在冷却器的水泵上添加变频器,而不必用节流阀调节
水泵或修整泵轮。
量,并且将热量释放到冷却塔内的空气中。在获得冷却水
方面,这些系统可以提供最为有效的方式。同风冷冷却器
33
相比,其效力高出 20%。
同使用减压阀相比,使用变频器将可以直接节省由减压阀
吸收的能量。合计起来看,这可以实现 15-20% 或更高的
节省水平。泵轮在修整后无法复原,因此,一旦由于情况
发生变化而需要更高流量时,就必须更换泵轮。
图 3.14 冷凝器泵
22 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 MG18C841
Frequency
converter
Frequency
converter
CHILLER
CHILLER
Flowmeter
Flowmeter
F F
130BB456.10
产品概述 设计指南
3.1.20 主泵
在主/辅助泵系统中,可以使用主泵来为那些在遇到不稳定
的流量时难以操作或控制的设备提供恒定的流量。主/辅助
泵技术使得主要的生产性循环可以同辅助的配送循环分离
开来。借此,冷却器等设备可以获得恒定的设计流量并且
实现正常运行,同时允许系统的其余部分存在流量变化。
当冷却器中的蒸发器流速降低时,冷却水将开始变得过
冷。发生该现象时,冷却器会试图减弱其冷却能力。如果
流速下降过大,或者过快,以致于冷却器无法充分地将其
负载分流,冷却器的保险装置将使冷却器跳闸,此时需要
进行手工复位。在大型系统中,尤其是并行安装了两个或
多个冷却器时,如果不使用主/辅助泵技术,会经常发生这
种情况。
3.1.21
系统的规模以及主循环的规模不同,主循环的能耗也可能
大相径庭。
VLT® 解决方案
在主系统中添加变频器,可以替代减压阀和/或避免进行泵
轮调整,从而降低运行开销。有两种常用的控制方法:
流量计
由于要实现的流速是已知的并且恒定,因此,只要在每个
冷却器的出口安装一个流量计,就可以对泵设备进行直接
控制。借助内置的 PI 控制器,变频器可以始终保持适宜
的流速,从而在冷却器及其泵系统打开和关闭的过程中可
以为主管道循环中变化的阻力提供均衡补偿。
本地速度确定
操作员只需降低输出频率,直到获得设计的流速。
使用变频器降低泵速同调整泵轮极其相似,只不过它不需
要任何人力,并且泵设备可以保持更高的效力。平衡压缩
机会直接降低泵速,直到获得所希望的流速并且可保持该
速度的恒定。当冷却器切入后,泵将在这个速度下工作。
由于主循环中没有控制阀或其它可能导致系统曲线发生变
化的设备,并且由于切入泵设备和冷却器而导致的变化通
常很小,因此该固定速度会始终保持在适宜水平。如果在
系统使用期间需要增加流速,变频器可以直接增加泵速,
而不需要使用新泵轮。
3 3
图 3.15 主泵
MG18C841 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 23
Frequency
converter
Frequency
converter
CHILLER
CHILLER
3
3
P
130BB454.10
产品概述
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
3.1.22 辅助泵
在主/辅助水冷泵系统中,辅助泵负责将主要生产循环的冷
却水配送到负载处。主/辅助泵系统用于循环性温度控制,
并且可以将一个管道循环同另一个管道循环分离开来。在
这种情况下,主泵用于保持冷却器的恒定流量,同时允许
33
辅助泵有流量变化,这不仅增强了控制能力,而且还节省
了能量。
如果在流量可变的系统设计中未使用主/辅助式概念,则当
流速下降过大或过快时,冷却器将无法正确分流其负载。
此时,冷却器的蒸发器低温保护装置会使冷却器跳闸,从
而需要手工复位。在大型系统中,尤其是并行安装了两个
或多个冷却器时,会经常发生这种情况。
3.1.23
这种使用了双向阀的主-辅助式系统实现了更高的节能水
平,并且简化了系统控制问题,但只有添加了变频器,才
能真正实现节能和控制能力。
VLT® 解决方案
在正确安装了传感器的情况下,添加变频器可以让泵按照
系统曲线而不是泵曲线来改变速度。
这样既避免了能量浪费,又避免了双向阀可能遭遇的大多
数过压现象。
当达到监控的负载时,双向阀会关闭。这增大了在负载和
双向阀中测得的压力差。当这个压力差开始增大时,泵将
减速以保持控制方向,同时调用给定值。该给定值是在设
计条件下通过合计负载和双向阀的压降来计算的。
注意
当并行运行多个泵 时,使用几个单独的专用变频器,或
者同时运行多个泵的一个变频器,以提高节能水平,这些
泵必须使用相同的速度。
图 3.16 辅助泵
24 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 MG18C841
130BB892.10
100%
0%
-100%
100%
Local
reference
scaled to
Hz
Auto mode
Hand mode
LCP Hand on,
off and auto
on keys
Local
Remote
Reference
Ramp
P 4-10
Motor speed
direction
To motor
control
Reference
handling
Remote
reference
P 4-14
Motor speed
high limit [Hz]
P 4-12
Motor speed
low limit [Hz]
P 3-4* Ramp 1
P 3-5* Ramp 2
Hand
On
Off
Reset
Auto
On
130BB893.10
产品概述 设计指南
3.2 控制结构
在
参数 1-00 配置模式
中选择
[0] 开环 或 [1] 闭环
3.2.1 开环控制结构
图 3.17 开环结构
。
3 3
在
图 3.17
环 [0]
所示的配置中,
参数 1-00 配置模式
被设为
开
。在收到了参考值处理系统的最终参考值或本地参
3.2.3 本地(手动启动)和远程(自动启
动)控制
考值后,首先会对最终参考值进行加减速限制和速度限
制,然后才将它发送给电机控制。因此,电机控制的输出
便会受到频率上限的限制。
3.2.2 PM/EC+ 电动机控制
Danfoss EC+ 概念使得在 IEC 标准机架规格中使用由
Danfoss 变频器操作的高效永磁电机成为可能。
其调试程序与现有的通过采用 Danfoss VVC+ PM 控制策
您可以通过本地控制面板 (LCP) 以手动方式运行变频
器,也可以借助模拟/数字输入或串行总线远程运行变频
器。如果
数 0-44 LCP 的 [Off/Reset] (停止/复位)键
数 0-42 LCP 的 [Auto on]键
参数 0-40 LCP 的 [Hand On]键、参
和
中允许,则可以通过按
LCP 上的 [Hand On](手动启动)和 [Off/Reset](关
闭/复位)来启动和停止变频器。通过 [Off/Reset](关
闭/复位) 键可将报警复位。
参
略进行的异步(感应)电动机调试程序相当。
对客户的好处:
自由选择电机技术(永磁或感应电动机)。
•
安装和操作与感应电机相同。
•
在选择系统组件(比如电机)时不受厂商限制。
•
通过选择最佳组件,实现最高系统效率。
•
可以改造现有系统。
•
功率规格: 45 kW (60 hp) (200 V)、0.37–
•
图 3.18 LCP 键
不论的设置为何,本地参考值都将强制使
配置模式变为开环。
模式
参数 1-00 配置
90 kW (0.5–121 hp) (400 V)、90 kW (121
hp) (600 V)(感应电机)和 0.37–22 kW
在关机时将恢复本地参考值。
(0.5–30 hp) (400 V)(永磁电机)。
PM 电机的电流限制:
当前仅支持不超过 22 Kw (30 hp) 的规格。
•
永磁电动机不支持 LC 滤波器。
•
•
•
•
MG18C841 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 25
对于永磁电动机不支持借能运行算法。
仅支持系统中定子电阻 Rs 的完整 AMA。
不检测停顿(自软件版本 2.80 开始支持)。
3.2.4 闭环控制结构
内部闭环控制器使得变频器可以成为受控系统的一个组成
部分。变频器接收来自系统中某个传感器的反馈信号。它
随后将此反馈与设置点参考值进行比较,以确定这两个信
号之间的误差(如果存在)。然后,它会调整电机速度来
纠正该误差。
7-30 PI
Normal/Inverse
Control
PI
Reference
Feedback
Scale to
speed
P 4-10
Motor speed
direction
To motor
control
130BB894.11
S
100%
0%
-100%
100%
*[-1]
_
+
130BB895.10
+
-
PI
P
P
P
Ref.
signal
Desired
ow
FB conversion
Ref.
FB
Flow
FB
signal
Flow
P 20-01
产品概述
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
以下面的泵应用为例:为了将管道中的静态压力保持在恒
定水平,此应用需要对泵速进行控制。静态压力值以给定
值参照值的方式提供给变频器。静态压力传感器测量管道
减慢速度来将压力降低。同样,如果管道压力低于设置点
参考值,则变频器会通过自动加快速度来增大泵提供的压
力。
中的实际静态压力,并以反馈信号方式将此信息提供给变
频器。如果反馈信号大于给定值参考值,则变频器会通过
33
图 3.19 闭环控制结构
变频器闭环控制器的默认值通常可以提供令人满意的性
能,但通过调整参数,通常可以优化系统控制。
3.2.5 反馈转换
在某些应用中对反馈信号进行转换显得非常有用。使用压
力信号来提供流量反馈是这方面的一个例子。由于压力的
平方根同流量成正比,因此,通过压力信号的平方根会得
到一个与流量成正比的值。请参阅
图 3.20 反馈信号转换
图 3.20
。
26 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 MG18C841
Speed open
loop
mode
Input command:
freeze reference
Process
control
Scale to
Hz
Scale to
process
unit
Remote
reference/
setpoint
±200%
Feedback
handling
Remote
reference in %
maxRefPCT
minRefPct
min-max ref
Freeze
reference &
increase/
decrease
reference
±100%
Input commands:
Speed up/speed down
±200%
Relative
reference
=
X+X*Y/100
±200%
External reference in %
±200%
Parameter choise:
Reference resource 1,2,3
±100%
Preset reference
Input command:
preset ref bit0, bit1, bit2
+
+
Relative scalling reference
Intern resource
Preset relative reference
±100%
Preset reference 0 ±100%
Preset reference 1 ±100%
Preset reference 2 ±100%
Preset reference 3 ±100%
Preset reference 4 ±100%
Preset reference 5 ±100%
Preset reference 6 ±100%
Preset reference 7 ±100%
External resource 1
No function
Analog reference
±200 %
Local bus reference
±200 %
Pulse input reference
±200 %
Pulse input reference
±200 %
Pulse input reference
±200 %
External resource 2
No function
Analog reference
±200 %
Local bus reference
±200 %
External resource 3
No function
Analog reference
±200 %
Local bus reference
±200 %
Y
X
130BE842.10
产品概述 设计指南
3.2.6 参考值处理
开环和闭环操作的详细信息。
3 3
图 3.21 框图显示了远程参考值
远程参考值包括:
•
•
•
•
在变频器中最多可以设置 8 个预置参考值。可以使用数
字输入或串行通讯总线来选择有效的预置参考值。参考值
也可以从外部提供(通常是借助某个模拟输入)。这种外
部来源可通过 3 个参考值来源参数(
来源 1、参数 3-16 参考值 2 来源
值 3 来源
参考值相加,便得到总的外部参考值。可以选择外部参考
值、预置参考值或这两者的和作为有效参考值。最后,可
以使用
定。
MG18C841 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 27
预置参考值。
外部参考值(模拟输入和串行通讯总线参考
值)。
预置相对参考值。
由反馈控制的设置点。
参数 3-15 参考值
和
参数 3-17 参考
)中的其中一个来选择。所有参考值源和总线
参数 3-14 预置相对参考值
对该参考值进行标
标定后的参考值按如下方式计算:
参考值
= X + X ×
其中,X 是外部参考值、预置参考值或这两者的和,而 Y
是一个百分比形式的
如果将 Y(即
Y
100
参数 3-14 预置相对参考值
参数 3-14 预置相对参考值
)设置为
0%,则参考值将不受标定的影响。
。
110%
100%
90 %
80
%
70 %
60 %
50 %
40 %
30 %
20 %
10 %
0
I
out
[%]
0
2
5
10
16
40
o
C
50
o
C
45
o
C
fsw[kHz]
fsw[kHz]
20 10
0
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
110%
I
out
[%]
16
40
45
50
5
o
C
o
C
o
C
fsw[kHz]
20 10
0
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
110%
I
out
[%]
16
40
45
50
5
o
C
o
C
o
C
fsw[kHz]
20 10
0
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
110%
I
out
[%]
16
5
40
45
50
o
C
o
C
o
C
104 oF
113 oF
122
o
F
产品概述
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
3.2.7 调整变频器的闭环控制器
一旦设置了变频器的闭环控制器,便应测试该控制器的性
能。在使用
数 20-94 PI 积分时间
参数 20-93 PI 比例增益
的默认值时,通常都能实现可接
和
参
受的性能。但在某些时候可能需要对这些参数值进行优
33
化,以实现更快的系统响应,同时仍能控制速度过冲。
3.2.8 手动 PI 调整
1. 启动电动机。
2. 将
3. 接着降低 PI 比例增益,直到反馈信号变稳定。
4. 将比例增益降低 40-60%。
5. 将
6. 增大 PI 积分时间,直到反馈信号变稳定。
7. 将积分时间增加 15-50%。
参数 20-93 PI 比例增益
设为 0.3, 并增
大该值直到反馈信号开始发生振荡时为止。如果
需要,可以启动和停止变频器或通过逐步更改给
定值参照值来尝试引起振荡。
参数 20-94 PI 积分时间
设为 20 秒,然
后逐渐减小该值直到反馈信号开始发生振荡时为
止。如果需要,可以启动和停止变频器或通过逐
步更改给定值参照值来尝试引起振荡。
图 3.23 0.37–1.5 kW (0.5–2.0 hp),400 V,机箱规格
H1,IP20
工作环境条件
3.3
变频器在 50 °C (122 °F) 时符合 IEC/EN 60068-2-3、
EN 50178 9.4.2.2 标准。
图 3.24 2.2 kW (3.0 hp),200 V,机箱规格 H2,IP20
在 24 小时内测量的环境温度至少要比最高环境温度低
5 °C (41 °F)。如果变频器在较高的环境温度下工作,请
降低其持续输出电流。
图 3.25 2.2–4.0 kW (3.0–5.4 hp),400 V,机箱规格
H2,IP20
图 3.22 0.25–0.75 kW (0.34–1.0 hp),200 V,机箱规格
H1,IP20
28 Danfoss A/S © 04/2018 全权所有。 MG18C841