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MAKING MODERN LIVING POSSIBLE
设计指南
VLT® AQUA Drive FC 202
0.25-90 kW
vlt-drives.danfoss.com
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目录 设计指南
目录
1 简介
1.1 本设计指南的目的
1.2 企业
1.3 其他资源
1.4 缩写、符号与约定
1.5 定义
1.6 文档和软件版本
1.7 批准和认证
1.7.1 CE 标志 10
1.7.1.1 低电压指令 11
1.7.1.2 EMC 指令 11
1.7.1.3 机械指令 11
1.7.1.4 ErP 指令 11
1.7.2 符合 C-tick 标准 11
1.7.3 符合 UL 11
1.7.4 符合海运标准 11
1.8 安全性
8
8
8
8
9
10
10
10
12
1.8.1 一般安全原则 12
2 产品概述
2.1 简介
2.2 操作说明
2.3 操作顺序
2.3.1 整流器部分 18
2.3.2 中间部分 18
2.3.3 逆变器部分 18
2.3.4 制动选件 18
2.3.5 负载共享 19
2.4 控制结构
2.4.1 开环控制结构 19
2.4.2 闭环控制结构 20
2.4.3 本地（手动启动）和远程（自动启动）控制 20
2.4.4 参考值处理 21
2.4.5 反馈处理 23
2.5 自动运行功能
14
14
17
18
19
24
2.5.1 短路保护 24
2.5.2 过电压保护 24
2.5.3 电动机缺相检测 24
2.5.4 主电源相位不平衡检测 24
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VLT® AQUA Drive FC 202
2.5.5 打开输出 24
2.5.6 过载保护 24
2.5.7 自动降容 25
2.5.8 自动能量优化 25
2.5.9 自动切换频率调制 25
2.5.10 使用较高开关频率时自动降低额定值 25
2.5.11 温度过高自动降容 25
2.5.12 自动加减速 25
2.5.13 电流极限电路 25
2.5.14 功率波动性能 25
2.5.15 电动机软启动 26
2.5.16 共振衰减 26
2.5.17 温控风扇 26
2.5.18 符合 EMC 标准 26
2.5.19 测量所有三相电动机电流 26
2.5.20 控制端子的高低压绝缘 26
2.6 自定义应用功能
2.6.1 电动机自动整定 26
2.6.2 电机热保护 26
2.6.3 主电源断电 27
2.6.4 内置 PID 控制器 27
2.6.5 自动重启 27
2.6.6 飞车启动 27
2.6.7 降低速度时的满转矩 27
2.6.8 频率旁路 27
2.6.9 电动机预热 27
2.6.10 四种可编程菜单 27
2.6.11 动态制动 27
2.6.12 直流制动 28
2.6.13 睡眠模式 28
2.6.14 允许运行 28
2.6.15 智能逻辑控制 (SLC) 28
26
2.6.16 STO 功能 29
2.7 故障、警告和报警功能
29
2.7.1 高温运行 29
2.7.2 参考值过高和过低警告 29
2.7.3 反馈过高和过低警告 29
2.7.4 相位失衡或缺相 29
2.7.5 频率过高警告 30
2.7.6 频率过低警告 30
2 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
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目录 设计指南
2.7.7 电流过高警告 30
2.7.8 电流过低警告 30
2.7.9 无负载/皮带断裂警告 30
2.7.10 缺失串行接口 30
2.8 用户界面和编程
2.8.1 本地控制面板 30
2.8.2 PC 软件 31
2.8.2.1 MCT 10 设置软件 31
2.8.2.2 VLT®谐波计算软件 MCT 31 32
2.8.2.3 谐波计算软件 (HCS) 32
2.9 维护
2.9.1 存放 32
3 《系统集成》
3.1 环境工作条件
3.1.1 湿度 33
3.1.2 温度 33
3.1.3 冷却 33
3.1.4 电动机产生的过压 34
3.1.5 声源性噪音 34
3.1.6 振动与冲击 35
3.1.7 腐蚀性环境 35
30
32
33
33
3.1.8 IP 额定值定义 36
3.1.9 射频干扰 36
3.1.10 PELV 和高低压绝缘合规性 36
3.1.11 存放 37
3.2 EMC、谐波和接地泄漏保护
3.2.1 关于 EMC 辐射的一般问题 37
3.2.2 EMC 测试结果 38
3.2.3 辐射要求 40
3.2.4 抗扰性要求 40
3.2.5 电机绝缘 41
3.2.6 电机轴承电流 41
3.2.7 谐波 42
3.2.8 接地漏电电流 44
3.3 主电源整合
3.3.1 主电源配置和 EMC 效应 45
3.3.2 低频率主电源干扰 45
3.3.3 分析主电源干扰 46
37
45
3.3.4 降低主电源干扰的选项 46
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VLT® AQUA Drive FC 202
3.3.5 射频干扰 46
3.3.6 工作场所分类 46
3.3.7 与绝缘输入源配合使用 47
3.3.8 功率因数修正 47
3.3.9 输入功率延时 47
3.3.10 主电源瞬态 47
3.3.11 运行备用发电机 47
3.4 电动机集成
3.4.1 电动机选择考虑事项 48
3.4.2 正弦波和 dU/dt 滤波器 48
3.4.3 正确的电动机接地 48
3.4.4 电动机电缆 48
3.4.5 电动机电缆屏蔽 48
3.4.6 多台电动机的连接 49
3.4.7 控制电缆绝缘 50
3.4.8 电机热保护 50
3.4.9 输出接触器 51
3.4.10 制动功能 51
3.4.11 动态制动 51
3.4.12 制动电阻器计算 51
3.4.13 制动电阻器连线 52
3.4.14 制动电阻器和制动 IGBT 52
3.4.15 能效 52
3.5 其他输入和输出
48
54
3.5.1 接线示意图 54
3.5.2 继电器连接 55
3.5.3 符合 EMC 规范的电气连接 56
3.6 机械规划
3.6.1 间隙 57
3.6.2 墙面安装 57
3.6.3 访问 58
3.7 选件和附件
3.7.1 通讯选件 61
3.7.2 输入/输出、反馈和安全选件 61
3.7.3 多泵控制选件 61
3.7.4 制动电阻器 63
3.7.5 正弦波滤波器 63
3.7.6 dU/dt 滤波器 63
3.7.7 共模滤波器 63
3.7.8 谐波滤波器 63
57
58
4 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
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目录 设计指南
3.7.9 IP21/NEMA 类型 1 机箱套件 63
3.7.10 LCP 远程安装套件 66
3.7.11 机箱规格 A5、B1、B2、C1 和 C2 的安装托架 66
3.8 串行接口 RS485
3.8.1 概述 68
3.8.2 网络连接 69
3.8.3 RS485 总线终接 69
3.8.4 EMC 防范措施 69
3.8.5 FC 协议概述 70
3.8.6 网络配置 70
3.8.7 FC 协议消息帧结构 70
3.8.8 FC 协议示例 73
3.8.9 Modbus RTU 协议 74
3.8.10 Modbus RTU 消息帧结构 74
3.8.11 访问参数 77
3.8.12 FC 变频器控制协议 78
3.9 系统设计检查清单
4 应用示例
4.1 应用功能概述
4.2 选定的应用功能
68
83
85
85
85
4.2.1 SmartStart 85
4.2.2 快捷菜单水和泵 85
4.2.3 29-1* 除屑功能 86
4.2.4 预/后润滑 86
4.2.5 29-5* 流量确认 87
4.3 应用设置示例
4.3.1 潜水泵应用 90
4.3.2 BASIC 多泵控制器 91
4.3.3 泵切入和变频泵轮换 92
4.3.4 系统状态和运行 92
4.3.5 多泵控制器接线图 93
4.3.6 恒速泵/变速泵接线图 94
4.3.7 变频泵轮换接线图 94
5 特殊条件
5.1 手工降容
5.2 电动机电缆过长或电动机电缆横截面积过大时降低额定值
5.3 根据环境温度降低额定值
88
98
98
98
99
6 类型代码和选择
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103
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目录
VLT® AQUA Drive FC 202
6.1 订购
6.1.1 类型代码 103
6.1.2 软件语言 105
6.2 选件、附件以及备件
6.2.1 选件和附件 105
6.2.2 备件 107
6.2.3 附件包 107
6.2.4 制动电阻器选择 108
6.2.5 建议的制动电阻器 109
6.2.6 备选制动电阻器，T2 和 T4 117
6.2.7 谐波滤波器 118
6.2.8 正弦波滤波器 120
6.2.9 dU/dt 滤波器 122
6.2.10 共模滤波器 123
7 规格
7.1 电气数据
7.1.1 主电源 1x200-240 V AC 124
103
105
124
124
7.1.2 主电源 3x200-240 V AC 125
7.1.3 主电源 1x380-480 V AC 128
7.1.4 主电源 3x380-480 V AC 129
7.1.5 主电源电压 3x525-600 V AC 133
7.1.6 主电源电压 3x525-690 V AC 137
7.2 主电源
7.3 电机输出和电机数据
7.4 环境条件
7.5 电缆规格
7.6 控制输入/输出和控制数据
7.7 熔断器和断路器
7.8 额定功率、重量和尺寸
7.9 dU/dt 测试
7.10 声源性噪音额定值
7.11 选定选件
7.11.1 VLT® 通用 I/O 模块 MCB 101 157
7.11.2 VLT® 继电器卡 MCB 105 157
140
140
141
141
142
145
153
154
156
157
7.11.3 VLT® PTC 热敏电阻卡 MCB 112 158
7.11.4 VLT® 扩展继电器卡 MCB 113 160
7.11.5 VLT® 传感器输入选件 MCB 114 161
7.11.6 VLT® 扩展型多泵控制器 MCO 101 162
7.11.7 VLT® 高级多泵控制器 MCO 102 163
6 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
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目录 设计指南
8 附录 - 选择的图示
8.1 主电源接线图（三相）
8.2 电动机接线图
8.3 继电器端子接线图
8.4 电缆入口孔
索引
166
166
169
171
172
176
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 7
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简介
VLT® AQUA Drive FC 202
11
1 简介
1.1 本设计指南的目的
Danfoss VLT® AQUA Drive 变频器的本设计指南旨在用
于：
项目和系统工程师
•
设计顾问
•
应用程序和产品专家
•
本设计指南提供的技术信息，旨在了解变频器的功能，以
便集成到电动机控制和监测系统中。
本设计指南的目的是提供设计要素和规划数据，以便让变
频器集成到系统中。本设计指南旨在用于选择变频器和各
种应用程序和安装的选件。
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。
1.2 企业
章 1 简介
: 本设计指南的一般目的以及符合国际指令。
其他资源
1.3
可以用来了解变频器高级操作、编程和合规性的资源：
《VLT® AQUA Drive FC 202 操作手册》
•
本手册中的
的详细信息。
《VLT® AQUA Drive FC 202 设计指南》
•
将变频器集成到系统中时所需的设计和规划信
息。
《VLT® AQUA Drive FC 202 编程指南
•
考本手册中的
使用参数，并且提供了许多应用示例。
《VLT® 安全转矩关断操作手册
•
Danfoss 功能安全应用中使用变频器。当配有
STO 选件时，变频器随附本手册。
《VLT® 制动电阻器设计指南》
•
制动电阻器。
此外还可以下载可用的补充资料和手册，下载网址：
danfoss.com/Product/Literature/Technical+Documen‐
tation.htm
.
操作手册
编程指南）
）提供了变频器安装和启动
更加详细地介绍了如何
》介绍如何在
详细说明了优化
（参考
提供了
》（参
章 2 产品概述
征。
章 3 《系统集成》
电； 主电源输入； 电动机和电动机连接； 其他连接；
机械规划； 和选件说明以及可用附件。
章 4 应用示例
章 5 特殊条件
章 6 类型代码和选择
统预期用途。
章 7 规格
章 8 附录 - 选择的图示
接、继电器端子和电缆入口的图形。
: 变频器的内部结构和功能以及操作特
: 环境状况； EMC，谐波以及接地漏
: 产品应用示例和使用指南。
: 异常操作环境详情。
: 订购环境和选件规程，以满足系
: 以表格和图形格式汇总技术数据。
: 汇总说明主电源、电动机连
注意
此外还有一些可能会改变这些资料中所介绍的某些信息的
可选设备。有关特定要求，请务必查看这些选件附随的手
册。
请与 Danfoss 供应商联系或访问
更多信息。
www.danfoss.com
了解
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简介 设计指南
1.4 缩写、符号与约定
60° AVM 60° 异步矢量调制
A 安培/AMP
AC 交流电
AD 空气放电
AEO 自动能量优化
AI 模拟输出
AMA 电动机自动整定
AWG 美国线规
°C
CD 恒定流量
CM 通用模式
CT 恒转矩
DC 直流电
DI 数字输入
DM 差分模式
D-TYPE 取决于变频器
EMC 电磁兼容性
EMF 电动势
ETR 电子热敏继电器
f
JOG
f
M
f
MAX
f
MIN
fM、N 额定电机频率
FC 变频器
g 克
Hiperface
hp 马力
HTL HTL 编码器 (10–30 V) 脉冲 - 高电压晶体
Hz 赫兹
I
INV
I
LIM
IM,N 额定电机电流
IVLT,MAX 最大输出电流
IVLT,N 变频器提供的额定输出电流
kHz 千赫兹
LCP 本地控制面板
低位 (lsb) 最小有效位
m 米
mA 毫安
MCM Mille Circular Mil
MCT 运动控制工具
mH 电感（毫亨）
min 分钟
ms 毫秒
高位 (msb) 最大有效位
η
VLT
nF 电容（纳法）
NLCP 数字式本地控制面板
Nm 牛顿米
摄氏度
激活点动功能时的电动机频率。
电动机频率
变频器在其输出上施加的最大输出频率。
来自变频器的最低电动机频率。
®
Hiperface® 是 Stegmann 的注册商标
管逻辑
逆变器额定输出电流
电流极限
变频器效率被定义为输出功率和输入功率的比
值。
n
s
联机/脱机参数 对联机参数而言，在更改了其数据值后，改动
P
br,cont.
PCB 印刷电路板
PCD 过程数据
PELV 保护性超低压
P
m
PM、N 额定电机功率
PM 电动机 永磁电机
过程 PID PID 调节器可维持所需的速度、压力、温度
R
br,nom
RCD 漏电断路器
再生 反馈端子
R
min
RMS 平方根
RPM 每分钟转数
R
rec
s 秒
SFAVM 定子磁通定向的异步矢量调制
STW 状态字
SMPS 开关模式电源
THD 总谐波失真
T
LIM
TTL TTL 编码器 (5 V) 脉冲 - 晶体管逻辑
UM,N 额定电机电压
V 伏特
VT 可变转矩
VVC+
表 1.1 缩略语
同步电动机速度
将立即生效。
制动电阻器的额定功率（持续制动过程中的平
均功率）。
变频器过载时 (HO) 的额定输出功率。
等。
额定电阻器阻值，可确保电动机轴上的制动功
率达到 150/160%，且持续 1 分钟
变频器所允许的最小制动电阻器阻值
建议的 Danfoss 制动电阻器的电阻
转矩极限
电压矢量控制
约定
数字列表用于表示过程。
符号列表用于表示其他信息和插图说明。
斜体文本用于表示：
交叉引用
•
链路
•
脚注
•
参数名称、参数组名称、参数选项
•
所有尺寸单位均为 mm（英寸）。
* 表示参数的默认设置。
本文档中使用了下述符号：
警告
表明某种潜在危险情况，将可能导致死亡或严重伤害。
1 1
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 9
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简介
VLT® AQUA Drive FC 202
11
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。
1.5 定义
制动电阻器
制动电阻器是一个能够吸收再生制动过程中所产生的制动
功率的模块。该再生制动功率会使中间电路电压增高，制
动斩波器可确保将该功率传输到制动电阻器。
惯性停车
电动机主轴处于自由模式。电动机无转矩。
CT 特性
恒转矩特性，用于所有应用中（如传送带、容积泵和起重
机）。
正在初始化
如果执行初始化 (
认设置。
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。
功率因数
有效功率因数 (lambda) 考虑了所有的谐波并始终小于功
率因数 (cosphi) ，后者仅考虑电流和电压的第一个谐
波。
P kW
cosϕ =
P kVA
Cosphi 也称为位移功率因数。
lambda 和 cosphi 在
Danfoss VLT® 变频器。
功率因数表示变频器对主电源施加负载的程度。
功率因数越小，相同功率性能的 I
此外，功率因数越高，表明谐波电流越小。
所有 Danfoss 变频器的直流回路中都带有内置直流电抗
器，目的是获得较高的功率因数，并且降低对主电源的
THD。
设置
将参数设置保存在四个菜单中。可在这 4 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（根据测量的电动机负载）对电
动机滑差进行补偿，以保持电动机速度的基本恒定。
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。（参数组
13-** 智能逻辑
14-22 工作模式
UλxIλxcosϕ
=
UλxIλ
章 7.2 主电源
）。
)，变频器将恢复为默
中均用于说明
就越大。
RMS
FC 标准总线
包括使用 FC 协议或 MC 协议的 RS485。请参阅
8-30 协议
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机、过程或机械装
置时所进入的状态。只有当故障原由消失和取消跳闸状态
后，才能重新启动。取消跳闸状态的方式：
请勿因个人安全而使用跳闸。
跳闸被锁定
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。
1.6
我们将对本手册定期进行审核和更新。欢迎任何改进建
议。
表 1.2
MG20N6xx 替换 MG20N5xx 2.20 及更高版本
表 1.2 文档和软件版本
1.7
变频器按照本部分所述的指令要求进行设计。
有关批准和认证的详情，请访问下载区：
。
激活复位或
•
设置变频器为自动重启
•
文档和软件版本
显示文档版本和相应软件版本。
版本 备注 软件版本
批准和认证
http://
www.danfoss.com/BusinessAreas/DrivesSolutions/
Documentations/
.
1.7.1 CE 标志
图 1.1 CE
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 1.3
中列出了适用于变频器
10 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
Page 13
简介 设计指南
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。
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 2006/95/EC
EMC 指令 2004/108/EC
机械指令
ErP 指令 2009/125/EC
ATEX 指令 94/9/EC
RoHS 指令 2002/95/EC
1) 机械执行合规性仅是具有集成安全功能变频器的要求。
可根据请求提供合规性声明。
1)
表 1.3 适用于变频器的 EU 指令
1.7.1.1 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。
1.7.1.2 EMC 指令
2006/42/EC
1.7.1.4 ErP 指令
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
指令的目的是增加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。
1.7.2 符合 C-tick 标准
图 1.2 C-tick
C-tick 标签表示符合适用于电磁兼容性 (EMC) 的技术标
准。C-tick 合规性是澳大利亚和新西兰市场中电气和电
子设备必须满足的要求。
C-tick 监管传导和干扰辐射。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。
1.7.3 符合 UL
UL 认证
1 1
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 2004/108/EC 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。
1.7.1.3 机械指令
机械指令的目的是在预期应用中使用机械设备时，确保个
人安全和避免财产损失。机械指令涵盖由一组互相连接的
部件或设备（其中至少一个部件或设备可进行机械运动）
组成的机器。
具有集成安全功能的变频器必须符合机械指令。无安全功
能的变频器无需遵守机械指令。如果将变频器集成到机械
系统，Danfoss 提供了与变频器相关的安全方面信息。
将变频器用于至少有一个活动部件的机器时，机器制造商
必须提供声明，说明遵守所有相关法规和安全措施。
图 1.3 UL
注意
525–690 V 变频器未通过 UL 认证。
变频器符合 UL508C 温度存储要求。有关详细信息，请参
考
章 2.6.2 电机热保护
1.7.4 符合海运标准
防侵入保护等级为 IP55 (NEMA 12) 或更高的设备可以防
止火花形成，并根据有关国际内陆水道运输危险货物的欧
洲协议 (ADN) 分类为有限爆炸风险电气设备。
转至
www.danfoss.com
对于防侵入保护等级为 IP20/机架、IP21/NEMA 1 或
IP54 的设备，可通过以下方式防止火花形成风险：
请勿安装主电源开关
•
•
确保将
开
14-50 射频干扰滤波器
。
。
了解船用认证详情。
设置为
[1]
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 11
Page 14
1
2
130BD832.10
简介
VLT® AQUA Drive FC 202
11
拆下标有
•
图 1.4
检查安装了哪些继电器选件（如果有）。唯一允
•
许的继电器选件是 VLT® 扩展继电器卡 MCB
113。
。
RELAY
的所有继电器插头。请参阅
备资质的人员还必须熟悉本操作手册中给出的所有说明和
安全措施。
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。
安装、启动和维护工作只能由具备资质的人员来
•
完成。
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
动机随时可能启动。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。 电动机可
通过外部开关、串行总线命令、从 LCP 提供输入参考值
信号或消除故障状态后启动。
要防止电动机意外启动：
断开变频器与主电源的连接。
•
按 LCP 上的 [Off/Reset]（停止/复位）键，然
•
后再设置参数。
当变频器连接到交流主电源、直流电源或负载共
•
享时，变频器、电动机和所有驱动设备必须已完
全连接并组装完毕。
1, 2 继电器插头
图 1.4 继电器插头的位置
如果要求，可提供制造商声明。
安全性
1.8
1.8.1 一般安全原则
变频器包含高压组件，如果操作不当，可能会带来致命伤
害。仅限具备资质的人员安装或操作本设备。进行任何修
理工作前，必须先断开变频器电源，然后等待指定的时间
长度以便存储的电能耗散。
必须严格遵守安全注意事项和通知以安全操作变频器。
1.8.2 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，具
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。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。
停止电动机。
•
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。
断开或锁定任何永磁电机。
•
请等电容器完全放电后，再执行维护或修理作
•
业。等待时间在
电压
[V]
200-240 0.25-3.7 kW - 5.5-45 kW
380-480 0.37-7.5 kW - 11-90 kW
525-600 0.75-7.5 kW - 11-90 kW
525-690 - 1.1-7.5 kW 11-90 kW
即使警告指示灯熄灭，也可能存在高压。
表 1.4 放电时间
表 1.4
中指定。
最短等待时间
（分钟）
4 7 15
12 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
Page 15
简介 设计指南
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。
•
按照本手册中的规程进行操作。
•
警告
电动机意外旋转
自由旋转
永磁电动机意外旋转会产生电压，并给设备充电，进而导
致死亡、严重人身伤害或设备损坏。
确保阻挡永磁电动机以防意外旋转。
•
1 1
小心
内部故障危险
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。
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Page 16
130BD889.10
60
50
40
30
20
10
H
s
0 100 200 300 400
(mwg)
1350rpm
1650rpm
0
10
20
30
(kW)
40
50
60
200100 300
(
m3 /h
)
(
m3 /h
)
400
1350rpm
1650rpm
P
shaft
1
产品概述
2 产品概述
22
2.1 简介
本章概述了变频器的主要单元和电路， 其描述了内部电
气和信号处理功能。此外还说明了内部控制结构。
本章还描述了可用于设计具有先进控制和状态报告性能的
强健操作系统的自动和可选变频器功能。
2.1.1 专用于供水和污水处理应用的产品
VLT® AQUA Drive FC 202 专为供水和污水处理应用研
制。集成的 SmartStart 向导和快捷菜单
户完成调试过程。标准和可选功能的范围包括：
多泵控制
•
空转检测
•
曲线末端检测
•
电动机轮换
•
除屑
•
初始和最终加减速
•
止回阀加减速
•
STO
•
低流量检测
•
预润滑
•
流量确认
•
管道填充模式
•
睡眠模式
•
实时时钟
•
密码保护
•
过载保护
•
智能逻辑控制
•
最小速度监测
•
信息、警告和报警的自由编程文本
•
2.1.2 节能
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。
使用变频器控制流量时，在通常应用中，泵速降低 20%
可节约 50% 的能耗。
图 2.1
显示可节约能源的示例。
VLT® AQUA Drive FC 202
水和泵
将指导用
1 节能
图 2.1 示例： 节能
2.1.3 节能示例
如
图 2.2
将速度从额定速度降低 20%，流量也会跟着降低 20%。这
是由于流量与速度直接成正比。而电力消耗最多能降低
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低于额定流量的 80%，
总节能量甚至会超过 50%。
图 2.2
关系。
所示，通过更改泵速 (RPM) 来调节流量。只需
描述了流量、压力和功率消耗与离心泵泵速之间的
14 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
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n
100%
50%
25%
12,5%
50% 100%
80%
80%
175HA208.10
Power ~n
3
Pressure ~n
2
Flow ~n
100% speed
Flow
Flow
Pump curve
Head or pressure Head or pressure
Natural
operating point
Operating
point
Throttled
Unthrottled
Throttled system
Unthrottled system
60
65
70
75
78
80
80
78
75
3
1
1
2
2
3
Hs
Hp
130BD890.10
产品概述 设计指南
图 2.2 离心泵相似定律
Q
n
1
流量
压力
功率
1
:
=
Q
n
2
2
2
H
n
1
:
:
1
=
H
n
2
2
3
P
n
1
1
=
P
n
2
2
假设在一定速度范围内效率相同。
2 2
Q=流量 P=功率
Q1=流量 1 P1=功率 1
Q2=降低后的流量 P2=降低后的功率
H=压力 n=速度调节
H1=压力 1 n1=速度 1
H2=降低后的压力 n2=降低后的速度
表 2.1 相似定律
2.1.4 离心泵的阀门控制与速度控制
阀门控制
因为供水系统的工艺要求不同，因此流量必须做出相应调
整。调节流量常用的方法为用阀门进行节流或循环。
循环阀开的过大会导致泵在泵曲线结束时运行，同时泵的
压头较低时流速较高。这些情况不仅会因泵速高而浪费能
耗，还会导致泵气蚀和泵损坏。
用阀门进行节流时，可增加阀门的压力降 (HP-HS)。这可
与尝试降低汽车速度时，加速的同时又刹车相比。
显示节流能让系统曲线从泵曲线上的点 (2) 移至显著降
低效率的点 (1)。
图 2.3
1 使用节流阀进行操作
2 固有工作点
3 使用速度控制的工作点
图 2.3 通过阀门控制降低流量（节流）
速度控制
可通过降低泵速达到相同流量，如
图 2.4
所示。降低速度
可导致泵曲线下降。工作点是泵曲线和系统曲线 (3) 的
新交叉点。通过使用
章 2.1.3 节能示例
中说明的相似定
律来计算节约能耗。
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 15
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Flow
Head or Pressure
Pump curve
Operating
point
Natural
Operating point
system
Unthrottled
Speed
reduction
1
2
3
Hp
Hs
130BD894.10
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Recirculation
Throttle
control
Cycle
control
VSD
control
Ideal pump
control
Q(%)
P(%)
130BD892.10
500
[h]
t
1000
1500
2000
200100 300
[m
3
/h]
400
Q
175HA210.11
产品概述
VLT® AQUA Drive FC 202
22
1 使用节流阀进行操作
2 固有工作点
3 使用速度控制的工作点
图 2.4 通过速度控制降低流量
t [h] 流量持续时间。另请参阅
Q [m3/h]
流速
图 2.6 一年的流量分布（持续时间与流速）
表 2.2
。
图 2.5 流量控制曲线比较
2.1.5 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，如
示。
获得的结果显示，在给定流量分布情况下，一年内的能量
节省超过 50%，
请参阅
图 2.6
。投资回报期取决于电价和变频器的价格。
在本示例中，与各种阀门和恒速相比较可以看出，投资回
报短于一年。
16 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
图 2.7
所
图 2.7 不同速度的能耗
Page 19
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 设计指南
流速 分布 阀门调节 变频器
控制
% 持续时间 功率 消
耗
[m3/h]
1) 点 A1 的功率读数
2) 点 B1 的功率读数
3) 点 C1 的功率读数
[h] [kW] [kWh] [kW] [kWh]
350 5 438
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
1008760 – 275.064 – 26.801
Σ
表 2.2 结果
42.5
23.0
1)
18.615
2)
40.296
功率 消
1)
42.5
3.5
18.615
3)
2.1.6 更好的控制
耗
6.132
1
VLT® AQUA Drive FC 202
2 星形/三角形启动器
3 软启动器
4 直接在电网上启动
2 2
使用变频器控制系统流量或压力，可实现更好地控制。
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）。
2.1.7 星形/三角形或软启动器
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。
如
图 2.8
所示，变频器消耗的电流不会超过额定电流。
图 2.8 启动电流
操作说明
2.2
变频器向电动机提供经调节的交流主电源，从而控制其速
度。变频器向电动机提供可变频率和电压。
变频器分为四个主要模块：
整流器
•
中间直流母线电路
•
逆变器
•
控制和调节
•
图 2.9
是变频器内部组件的框图。有关它们的功能，请
参阅
表 2.3
。
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 17
图 2.9 变频器框图
Page 20
Inrush
R inr
Load sharing -
Load sharing +
LC Filter (5A)
LC Filter +
(5A)
Brake
Resistor
130BA193.14
M
L2 92
L1 91
L3 93
89(+)
88(-)
R+
82
R81
U 96
V 97
W 98
P 14-50 R Filter
产品概述
VLT® AQUA Drive FC 202
面积 标题 功能
连接到变频器的三相交流主电源。
1 主电源输入
22
2 整流器
3 直流母线
4 直流电抗器
5 电容器组
6 逆变器
•
整流桥将交流输入转换成直流电
•
流，以为逆变器供电
中间直流母线电路负责处理直流电
•
流。
对中间直流电路电压进行滤波。
•
提供主电源瞬态保护。
•
减少 RMS 电流。
•
提高反映回线路的功率因数。
•
减少交流输入上的谐波。
•
存储直流电。
•
提供针对短时功率损耗的运行保持
•
保护。
将直流转换成受控的 PWM 交流波
•
形，从而为电动机提供受控的可变
输出。
面积 标题 功能
供给电机的受控三相输出电源。
7 输出到电机
8 控制电路
表 2.3
图 2.9
的图例
•
为实现有效的操作和控制，输入电
•
源、内部处理、输出和电机电流都
会受到监测。
系统还会监测并执行用户界面命令
•
和外部命令。
可以实现状态输出和控制。
•
1. 变频器将主电源交流电压整流为直流电压。
2. 降直流电压转换成幅值和频率均可变的交流电
压。
变频器向电动机供应可变电压/电流和频率，从而可对三相
标准异步电动机和非凸永久磁化电动机进行变速控制。
这种变频器可以采用多种电动机控制原理，例如 U/f 特
殊电动机模式和 VVC+。此变频器的短路保护功能取决于电
动机相位中的 3 个电流传感器。
图 2.10 变频器结构
2.3 操作顺序
2.3.1 整流器部分
2.3.3 逆变器部分
在逆变器部分，一旦提供了运行命令和速度参考值， 则
IGBT 开始进行切换，从而形成输出波形。该波形根据
为变频器通电时，电力首先经过主端子（L1、L2 和
L3），然后到达断路器和/或 RFI 选件（取决于设备的配
Danfoss VVC+ PWM 原理在控制卡上生成， 可提供最佳性
能并最大限度减小电动机中的损耗。
置）。
2.3.4 制动选件
2.3.2 中间部分
电压在经过整流器部分后，便会到达中间部分。经过整流
的电压被一个由直流母线感应器和直流母线电容器组构成
的正弦波滤波器进行了平抑。
直流总线感应器提供用于改变电流的串联阻抗。这有助于
滤波过程，同时可以减小整流器电路在通常情况下固有的
交流输入电流波形的谐波失真。
18 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
配备动态制动选件的变频器含有制动 IGBT 以及用于连接
外部制动电阻器的端子 81(R-) 和 82(R+)。
制动 IGBT 的功能是限制中间电路中的电压，以防超过电
压上限。为此，它会根据需要将安装在外部的电阻器接入
直流总线上来，以分担总线电容器上存在的过高直流电
压。
Page 21
130BB153.10
100%
0%
-100%
100%
P 3-13
Reference
site
Local
reference
scaled to
RPM or Hz
Auto mode
Hand mode
LCP Hand on,
o and auto
on keys
Linked to hand/auto
Local
Remote
Reference
Ramp
P 4-10
Motor speed
direction
To motor
control
Reference
handling
Remote
reference
P 4-13
Motor speed
high limit [RPM]
P 4-14
Motor speed
high limit [Hz]
P 4-11
Motor speed
low limit [RPM]
P 4-12
Motor speed
low limit [Hz]
P 3-4* Ramp 1
P 3-5* Ramp 2
产品概述 设计指南
将制动电阻器外置有以下优点：根据应用需求选择该电阻
器；在控制面板外部耗散能量；保护变频器，防止它因为
制动电阻器过载而发生过热。
制动 IGBT 门信号从控制卡上发出，然后通过功率卡和门
驱动器卡发送到制动 IGBT。此外，功率卡和控制卡还监
视制动 IGBT 和制动电阻器连接，以防发生短路和过载。
想了解预熔保险丝的规格，请参阅
请参阅
章 7.7 熔断器和断路器
章 7.1 电气数据
。
。另
2.3.5 负载共享
带有内置负载共享选件的设备含有端子 89 (+) DC 和
88 (-) DC。在变频器内，这些端子被连接到直流回路电
抗器和总线电容前面的直流总线。
有关详细信息，请联系 Danfoss。
负载共享端子可采用 2 种不同配置。
1. 在第一种方法中，用这些端子将多台变频器的直
流母线电路连接到一起。这使处于发电模式的装
置能够与运行电动机的另一装置共同分担其过高
的母线电压。以这种方式进行负载共享可减少对
外部动态制动电阻器的需求，同时还实现节能。
只要所有装置都具备相同的电压额定值，可以通
过这种方式连接任意多的变频器。此外，根据变
频器的规格和数量，可能必须在直流回路连接中
安装直流电抗器和直流熔断器，并在主电源中安
装交流电抗器。尝试这样的配置时需要考虑具体
事项。请与 Danfoss 联系，以获得帮助。
2. 第二种方法用专门的直流电源为变频器供电。这
要求：
2a 直流电源。
2b 一种在加电时对直流母线进行软充电的
机制。
同时，尝试这样的配置时需要考虑具体事项。请
与 Danfoss 联系，以获得帮助。
2.4 控制结构
2.4.1 开环控制结构
在开环模式中执行操作时，变频器可通过 LCP 键以手动
方式响应输入命令或通过模拟/数字输入或串行总线远程响
应输入命令。
在
图 2.11
接收通过 LCP（手动模式）或远程信号（自动模式）发送
的输入信号。接收的信号（速度参考值）带有可编程的最
小和最大电动机速度极限（RPM 和 Hz）、加速和减速时
间以及电动机旋转方向。然后传递参考值以控制电动机。
所示的配置中，变频器以开环模式运行。其可
2 2
图 2.11 开环模式框图
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Page 22
Remote
reference
Local
reference
Auto mode
Hand mode
Linked to hand/auto
Local
Remote
Reference
130BA245.11
LCP Hand on,
o and auto
on keys
P 3-13
Reference site
产品概述
VLT® AQUA Drive FC 202
2.4.2 闭环控制结构
在闭环模式下，内部 PID 控制器允许变频器处理系统参
22
考值和反馈信号，以便作为独立控制部件进行运行。变频
器在闭环模式下独立运行时，可提供状态和报警信息以及
多种其他可编程选项，以便监测外置系统。
图 2.12 闭环控制器框图
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（请参阅
变频器接收来自系统中某个传感器的反馈信号。它将此反
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，它会调整电动机速度来纠正该误
差。
所要求的静态压力给定值是变频器的参考值信号。静态压
力传感器测量管道中的实际静态压力，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，则变频器会通过减慢速度来将压力降低。同样，如果
管道压力低于给定值参照值，则变频器会通过自动加快速
度来增大泵压力。
使用变频器闭环的默认值通常就可以提供令人满意的性
能，通过调节 PID 参数通常可以优化系统控制。
谐
是为此优化而提供的。
其他可编程特性包括：
反向调节 - 当反馈信号较高时，电动机速度会
•
增加。
启动频率 - 在 PID 控制器接管前，让系统快速
•
达到操作状态。
内置低通滤波器 - 降低反馈信号噪音。
•
图 2.12
自动调
）
有效参考值和配置模式
有效参考值可以是本地参考值，也可以是远程参考值。远
程参考值为默认设置。
要使用本地参考值，要在手动模式中进行配置。
•
要启用手动模式，修改参数组
的参数设置。有关详细信息，请参阅
要使用远程参考值，在自动模式（默认模式）下
•
进行配置。在自动模式下，可借助数字输入和各
种串行接口（RS485、USB 或可选的现场总线）
来控制变频器。
图 2.13
•
产生的配置模式。
图 2.14
•
说明了有效参考值选择（本地或远程）
说明了本地参考值的手动配置模式。
0-4* LCP 键盘
编程指南
。
中
2.4.3 本地（手动启动）和远程（自动启
动）控制
可通过 LCP 以手动方式运行变频器，也可以借助模拟和
数字输入和串行总线远程运行变频器。
20 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
图 2.13 有效参考值
Page 23
130BD893.10
open loop
Scale to
RPM or
Hz
Scale to
closed loop
unit
closed loop
Local
ref.
Local
reference
Conguration
mode
P 1-00
产品概述 设计指南
图 2.14 配置模式
应用控制原理
远程参考值或本地参考值随时保持有效状态。不能同时激
活两个参考值。在
（即开环或闭环），如
当本地参考值有效时，在
1-00 配置模式
表 2.4
所示。
1-05 本地模式配置
中设置应用控制原理
中设置应用
控制原理。
在
3-13 参考值位置
有关详细信息，请参阅
中设置参考值位置，如
编程指南
。
表 2.4
所示。
2.4.4 参考值处理
开环和闭环操作中均可使用参考值处理。
内部和外部参考值
在变频器中最多可以设置 8 个内部预置参考值。可通过
数字控制输入或串行通信总线，在外部选择有效的内部预
置参考值。
还可向变频器提供外部参考值，最常用的方法是通过模拟
控制输入。所有参考值源和总线参考值相加，便得到总的
外部参考值。可以选择外部参考值、预置参考值、给定值
或这三个的和作为有效参考值。可标定该参考值。
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、预置参考值或这两个参考值的
和，Y 是
如果将 Y
3-14 预置相对参考值
3-14 预置相对参考值
受标定的影响。
远程参考值
远程参考值的组成部分（请参阅
预置参考值
•
外部参考值：
•
预置相对参考值
•
由反馈控制的给定值
•
Y
100
([%])。
设为 0%，则参考值将不
图 2.15
- 模拟输入
- 脉冲频率输入
- 数字电位计输入
- 串行通讯总线参考值
）。
2 2
[Hand On]（手
动启动）
[Auto On]（自
动启动）
LCP 键
手动 联接到手动/自动 本地
手动⇒停止 联接到手动/自动 本地
自动 联接到手动/自动 远程
自动⇒停止 联接到手动/自动 远程
所有键 本地 本地
所有键 远程 远程
表 2.4 本地和远程参考值配置
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参考值位置
3-13 参考值位置
有效参考值
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产品概述
VLT® AQUA Drive FC 202
22
图 2.15 框图显示了远程参考值处理
22 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
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2.4.5 反馈处理
对于要求高级控制（如多设置点和多种类型的反馈）的应
用，可以配置反馈处理（请参阅
类型有 3 种。
单区域，单给定值
此控制类型为基本反馈配置。给定值 1 与任何其他参考
值（如果存在）相加，并选择反馈信号。
多区域，单给定值
此控制类型使用 2 或 3 反馈传感器，但只有一个给定
值。这些反馈可以相加、相减或取它们的平均值。此外还
可以使用最大或最小值。在该配置中仅使用设置点 1。
图 2.16
）。常见的控制
多区域，给定值/反馈
使用具有最大差值的给定值/反馈对来控制变频器速度。最
大值试图将所有区域保持在各自的给定值水平或该水平以
下，而最小值试图将所有区域保持在各自的给定值水平或
该水平以上。
示例
区域 2，2 个给定值应用。区域 1 的给定值是 15
bar，反馈为 5.5 bar。区域 2 的给定值为 4.4 bar，
反馈为 4.6 bar。如果选择最大值，则会将区域 1 给定
值和反馈发送到 PID 控制器，因为它们的差值较小（反
馈高于给定值，得到负差值）。如果选择了最小值，则会
将区域 2 的给定值和反馈发送到 PID 控制器，因为它们
的差值较大（反馈低于给定值，得到正差值）。
2 2
图 2.16 反馈信号处理框图
反馈转换
在某些应用中对反馈信号进行转换非常有用。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
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 23
图 2.17
。
图 2.17 反馈转换
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产品概述
VLT® AQUA Drive FC 202
2.5 自动运行功能
变频器运行时即可激活自动运行功能。其中多数功能无需
22
编程或设置。了解提供了这些功能可优化系统设计，并且
可能避免安装多余的部件或功能。
有关特定电动机参数任何所需设置的详情，请参阅
南
。
变频器具有各种内置的保护功能，可对自身和其所运行的
电动机进行保护。
编程指
2.5.1 短路保护
电动机（相位-相位）
通过测量电动机三个相位中各个相位的电流或者直流回路
的电流，可以实现对电动机中变频器的短路保护。两个输
出相位之间产生短路可导致逆变器过流。当短路电流超过
允许的值后，逆变器将被关闭（报警 16 跳闸锁定）。
主电源侧
正常工作的变频器会限制它可从电源获得的电流。仍建议
在供电侧使用熔断器和/或断路器作为保护，以防变频器内
部的组件发生故障（自身故障）。有关详细信息，请参阅
章 7.7 熔断器和断路器
。
注意
为确保符合针对 CE 的 IEC 60364 或针对 UL 的 NEC
2009，必须使用熔断器和/或断路器。
注意
为避免电动机速度过快（例如，由于过度的风车效应或未
受控水流量），应为变频器配备制动电阻器。
可通过制动功能 (
(
2-17 过压控制
过压控制 (OVC)
OVC 可降低因直流回路过压而使变频器跳闸的风险。这种
情况可通过自动延长加减速时间进行控制。
2-10 制动功能
) 来处理过电压问题。
) 或利用过电压控制
注意
可激活 PM 电动机的 OVC (PM VVC+)。
制动功能
连接制动电阻器以耗散多余的制动能量。连接制动电阻器
后，可防止在制动期间出现过高的直流回路电压。
交流制动是无需安装制动电阻器即可改进制动功能的另一
种方法。此功能可控制作为发电机运行的电动机的过磁化
现象，生成额外电能。该功能可增强 OVC 功能。通过增
加电机中的电力损耗，OVC 功能将可以在不超出过压极限
的情况下增加制动转矩。
注意
交流制动的效果不如使用电阻器情况下的动态制动。
2.5.3 电动机缺相检测
制动电阻器
防止变频器的制动电阻器发生短路。
负载共享
为了防止直流母线出现短路且变频器过载，应将所有连接
装置的直流熔断器与负载共享串联安装。有关详细信息，
请参阅
章 2.3.5 负载共享
2.5.2 过电压保护
电动机产生过电压
如果电动机用作发电机，中间电路的电压会升高。这包括
以下情况：
负载（以变频器的恒定输出频率）驱动电动机，
•
即负载发电。
在减速时，如果惯性力矩较大，则摩擦较小，减
•
速时间会过短，从而导致变频器、电机和系统无
法消耗掉能量。
如果滑移补偿设置不当，可能导致直流回路的电
•
压升高。
PM 电动机工作时产生的反电动势。如果在高转
•
速下惯性回车，PM 电动机的反电动势有可能超
过变频器的最大电压容限，从而造成损害。为了
防止出现此问题，将根据
后 EMF 、1-25 电动机额定转速 和1-39 电动
机极数
的值进行内部计算，并据此自动限定
4-19 最大输出频率
1-40 1000 RPM 时的
的值。
电动机缺相功能 (
用，以避免电动机在相位缺失情况下受损。默认设置为
1000 ms，但可进行调整以实现更快检测。
4-58 电机缺相功能
) 在默认情况下启
2.5.4 主电源相位不平衡检测
在主电源严重不平衡的情况下运行会缩短电机的寿命。如
果电动机持续在接近额定负载的情况下工作，则说明问题
很严重。在主电源不稳定情况下 (
能
) ，默认设置会使变频器跳闸。
14-12 输入缺相功
2.5.5 打开输出
允许在电动机和变频器之间的输出添加一个切换开关。可
能会显示故障信息。为捕获旋转的电动机，启用飞车启
用。
2.5.6 过载保护
转矩极限
转矩极限功能可防止电动机在任何速度下过载。转矩限值
在
4-16 电动时转矩极限或 4-17 发电时转矩极限
控制，而转矩限值发出跳闸警告前的时间在
限跳闸延迟
电流极限
电流极限控制范围为
中进行控制。
4-18 电流极限
。
中进行
14-25 转矩极
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产品概述 设计指南
速度极限
利用以下参数定义工作速度范围的上限和下限：
4-11 电机速度下限
•
4-12 电动机速度下限 [Hz]
•
上限
，或
4-14 Motor Speed High Limit [Hz]
•
例如，可将工作速度范围定义在 30 和 50/60Hz 之间。
4-19 最大输出频率
度。
ETR
ERT 是一种根据内部测量值来模拟双金属继电器的电子功
能。其特性如
电压极限
当达到特定的硬编码电压水平时，变频器会关闭，以保护
晶体管和直流电路电容器。
过温
变频器配有内置温度传感器，可通过硬编码限值立即对临
界值作出反应。
可限制变频器可提供额最大输出速
图 2.18
或
所示。
和
4-13 电机速度
2.5.7 自动降容
变频器会持续检查是否存在临界情况：
自动切换频率调制可自动调节这些状况，从而提供最高的
开关频率而不会使变频器过热。通过提供经调节的高开关
频率，能够在可听噪音控制至关重要的情况下在慢速时消
除电动机运行噪音，并在需要时为电动机提供全输出功
率。
2.5.10 使用较高开关频率时自动降低额定
值
变频器目的是在 3.0 和 4.5 kHz 的开关频率范围内实
现持续的全负载运行（此频率范围取决于功率大小）。高
于最大许可范围的开关频率可使变频器热度升高，要求输
出电流降容。
变频器的自动功能为负载相关的开关频率控制。该功能使
电动机可拥有负载所允许的高开关频率。
2.5.11 温度过高自动降容
温度过高自动降容操作可防止变频器在高温时出现跳闸现
象。内部温度传感器测量条件可防止功率组件出现过热现
象。变频器可自动降低其开关频率，将其工作温度维持在
安全极限范围内。降低开关频率后，变频器最多还可降低
30% 的输出频率和电流，避免出现过温跳闸现象。
2 2
控制卡或散热片出现高温
•
高电机负载
•
高直流回路电压
•
低电机转速
•
作为对临界情况的反应，变频器会调整开关频率。对于内
部高温和低电机转速，变频器还可能将 PWM 模式强制更
改为 SFAVM。
注意
当
14-55 输出滤波器
时，自动降容操作将会不同。
2.5.8 自动能量优化
自动能量优化 (AEO) 指导变频器持续监测电动机上的负
载，并调整输出电压以最大限度提高效率。在轻负载情况
下，电压降低，电动机电流减至最小。电动机效率提高、
热度下降，运行更安静。由于变频器自动调节电动机电
压，因此无需选择 V/Hz 曲线。
2.5.9 自动切换频率调制
变频器生成较短的电脉冲，以形成交流波形。开关频率为
这些脉冲的速率。低开关频率（较慢脉冲速率）会使电动
机发出噪音，因此最好选择较高的开关频率。但是较高的
开关频率使变频器变热，从而限制向电动机供应的电流
量。
设置为
[2] 固定式正弦滤波器
2.5.12 自动加减速
相对可用电流而言，如果电动机尝试过快加速负载，则会
导致变频器跳闸。同样适用于过快减速。自动加减速通过
增大电动机加减速率（加速或减速）来匹配可用电流，来
防止出现这些情况。
2.5.13 电流极限电路
当负载超出变频器正常运行的电流容量时（由于变频器或
电动机过小），电流极限将降低输出频率，以降低电动机
速度和负载。可调计时器可限制将此种情况的运行时间限
制为 60 s 或以下。出厂默认极限为电动机额定电流的
110%，以便最大限度降低过流压力。
2.5.14 功率波动性能
变频器可承受的主电源波动，例如：
瞬态
•
短暂失电
•
短时间压降
•
电涌
•
变频器可自动补偿±10%的额定输入电压，从而提供全额定
电动机电压和转矩。一旦选择了自动重启，变频器在电压
跳闸后将自动启动。变频器可通过飞车启动功能在启动前
与电动机转动同步。
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产品概述
VLT® AQUA Drive FC 202
2.5.15 电动机软启动
变频器向电动机提供适当电流，以克服负载惯量，并将电
22
动机加速至所需速度。如此可避免向静止或低速运行的电
动机提供全主电源电压，防止生成高电流和高温。此自带
软启动功能可降低热负荷和机械压力，增加电动机寿命，
并让系统更加安静的运行。
2.5.16 共振衰减
可通过共振衰减消除高频率电动机共振噪音。可进行自动
或手动选择频率衰减。
2.5.17 温控风扇
内部冷却风扇由变频器的传感器进行温度控制。冷却风扇
在低负载运行过程中或处于睡眠模式或待机模式时通常不
运行。这可降低噪音、提高效率并延长风扇的使用寿命。
2.5.18 符合 EMC 标准
电磁干扰 (EMI) 或射频干扰 （RFI，在存在射频情况
下）是因电磁感应或外部源辐射而影响电路的干扰。变频
器的设计符合变频器 IEC 61800-3 的 EMC 产品标准和
欧洲标准 EN 55011。为了遵守 EN 55011 中规定的辐射
水平，必须对电动机电缆进行屏蔽和正确端接。有关 EMC
性能的详细信息，请参阅
章 3.2.2 EMC 测试结果
。
2.5.19 测量所有三相电动机电流
2.6.1 电动机自动整定
电动机自动整定 (AMA) 为用于测量电动机电气特性的自
动测试程序。AMA 提供电动机的准确电子型号。它使变频
器能够利用电动机计算出最佳性能和效率。运行 AMA 程
序还可以最大限度发挥变频器的自动能量优化功能。无需
转动电动机和使负载与电动机解耦即可执行 AMA 程序。
2.6.2 电机热保护
电动机热保护有 3 种方式：
通过以下其中一个部件进行直接温度感应：
•
- 电动机绕组中在标准 AI 或 DI 处连接
的 PTC 传感器。
-
电动机绕组和电动机轴承中在 VLT® 传
感器输入卡 MCB 114 处连接的 PT100
或 PT1000。
-
VLT® PTC 热敏电阻卡 MCB 112（ATEX
认证）上的 PTC 热敏电阻输入。
DI 上的机械热敏开关（Klixon 类型）。
•
通过异步电动机的内置电子热敏继电器 (ETR)。
•
ETR 通过测量电流、频率和运行时间计算电动机的温度。
变频器以百分比形式显示电动机上的热负载，并可以在可
编程的过载设置点发出警告。
过载时可编程选件使变频器能够停止电动机、减少输入或
忽略状况。即使在低速，变频器也可以达到 I2t Class
20 电子电动机过载标准。
持续测量电动机的所有三相输出电流，保护变频器和电动
机，防止出现短路、接地故障和缺相。立即检测到输出接
地故障 如果电动机缺相，则变频器会立即停止，并报告
缺失的相位。
2.5.20 控制端子的高低压绝缘
所有控制端子和输出继电器端子均与主电源进行点绝缘。
这 意味着控制器完全与 输入电流隔离。输出继电器端子
自身需要进行接地。该绝缘符合严苛的保护性超低压
(PELV) 对绝缘的要求。
形成高低压绝缘的组成有：
电源，包括信号绝缘
•
IGBT 的门驱动器、触发器、变压器以及 光耦合
•
器。
输出电流霍尔效应传感器。
•
自定义应用功能
2.6
自定义应用功能是变频器中编程的用于增强系统性能的最
常用功能。这些功能只需进行最小的编程或设置。了解这
些功能的存在可优化系统设计并可以避免安装多余的部件
或功能。有关激活这些功能的说明 ，请参阅
编程指南
。
图 2.18 ETR 特性
图 2.18
Y 轴显示了 ETR 断开并使变频器跳闸之前的时间
（秒）。曲线显示了额定速度下、2 倍额定速度下以及
0.2 倍额定速度下的特性。
中的 X 轴 显示了 I
和额定 I
motor
motor
的比。
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产品概述 设计指南
在较低速度下，因为电动机的冷却能力降低，ETR 会在较
低热量水平下断开。它以这种方式防止电动机在低速下过
热。ETR 功能根据实际电流和速度计算电动机温度。计算
出的温度作为读出参数可在
16-18 电动机发热
中看到。
2.6.3 主电源断电
如果发生主电源断电，变频器将继续工作，直到中间电路
电压低于最低停止水平（一般比最低额定电源电压低
15%）。断电前的主电源电压和电动机负载决定了变频器惯
性运动的时间。
可以配置变频器 (
间区别各类行为，例如：
一旦直流回路的能量耗尽就发生跳闸锁定。
•
每当主电源恢复 (
•
飞车启动进行惯性停车
借能运行。
•
受控减速。
•
飞车启动
这一选择可以“捕获”因主电源断开而自由旋转的电动
机。此选项对离心机和风扇很重要。
借能运行
这一选择确保只要系统中存在能量，变频器就会保持运
行。对于短时的主电源断开，当主电源恢复时，操作也恢
复，不会停止应用或在任何时间放松控制。可以选择借能
运行的几种变形。
可在
14-10 主电源故障 和1-73 飞车启动
断开时的变频器行为。
14-10 主电源故障
1-73 飞车启动
) 以在主电源断开期
) 时就会利用
中配置主电源
2.6.4 内置 PID 控制器
4 个内置比例、积分、微分 (PID) 控制器可消除辅助控
制设备的使用。
PID 控制器维持闭环系统的稳定控制，且必须在其中保持
调节压力、流量、温度或其它系统要求。变频器可以响应
远程传感器的反馈信号，提供自主控制的电机速度。变频
器可以接受来自 2 个不同设备的 2 个反馈信号。此功能
允许根据不同的反馈要求调节系统。变频器通过对两个信
号进行比较来做出旨在优化系统性能的控制决定。
使用 3 个其他 和独立控制器控制其他过程设备，例如化
学进料泵、阀门控制或不同程度的通风。
2.6.5 自动重启
变频器可以通过编程在非关键跳闸（比如瞬时停电或波
动）后自动重新启动电动机。此功能消除了手动复位，并
增强了远程控制系统的自动化操作。可以限制重新启动尝
试次数以及尝试间隔时间。
2.6.6 飞车启动
飞车启动允许变频器在任何一个方向与全速旋转的工作电
动机同步。这可以防止因过电流消耗而跳闸。它最大限度
地减少了系统的机械应力，因为在变频器启动时电动机的
速度没有骤变。
2.6.7 降低速度时的满转矩
变频器遵循一个变化 V/ Hz 曲线，即使在降低速度时也
可以提供电机满转矩。满输出扭矩可以与电动机的最大设
计工作速度相一致。这不同于以低速提供降低的电动机转
矩的可变扭矩变频器，也不同于在低于全速时产生过量电
压、热量和电动机噪音的恒定扭矩变频器。
2.6.8 频率旁路
在一些应用中，系统的运行速度可能会造成机械谐振。这
会产生过量噪音，并可能损坏系统的机械部件。变频器有
4 个可编程旁路频率带宽。电动机可以利用这些带宽跳过
产生系统谐振的速度。
2.6.9 电动机预热
为了在寒冷或潮湿环境中预热电动机，可以不间断地为电
动机注入少量直流电流，以避免其出现冷凝和冷启动效
应。这可以不必再使用空间加热器。
2.6.10 四种可编程菜单
变频器有 4 个菜单，可单独对它们进行编程。通过使用
“多重菜单”，可以在通过数字输入或串行命令激活的独
立编程功能之间切换。独立菜单有多种用途，比如更改参
考值、用于昼/夜或夏/冬运行，或控制多台电动机。LCP
上显示激活的菜单。
通过下载可拆卸 LCP 的信息，可以在变频器之间复制菜
单数据。
2.6.11 动态制动
动态制动由下列内容建立：
电阻器制动
•
制动 IGBT 会将过电压保持在某个特定阈值之
下，其方式是将制动能量从电动机定向到连接的
制动电阻器 (
交流制动
•
制动能量在电机中通过更改电机中的损耗情况进
行分配。交流制动功能不能在循环频率较高的应
用中使用，因为这样可能会使得电动机过热
(
2-10 制动功能
2-10 制动功能
= [2])。
= [1])。
2 2
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. . .
. . .
Par. 13-11
Comparator Operator
Par. 13-43
Logic Rule Operator 2
Par. 13-51
SL Controller Event
Par. 13-52
SL Controller Action
130BB671.13
Coast
Start timer
Set Do X low
Select set-up 2
. . .
Running
Warning
Torque limit
Digital input X 30/2
. . .
=
TRUE longer than..
. . .
. . .
130BA062.14
State 1
13-51.0
13-52.0
State 2
13-51.1
13-52.1
Start
event P13-01
State 3
13-51.2
13-52.2
State 4
13-51.3
13-52.3
Stop
event P13-02
Stop
event P13-02
Stop
event P13-02
Par. 13-11
Comparator Operator
=
TRUE longer than.
. . .
. . .
Par. 13-10
Comparator Operand
Par. 13-12
Comparator Value
130BB672.10
产品概述
VLT® AQUA Drive FC 202
2.6.12 直流制动
事件和操作 都有自己的编号，两者关联在一起（状
态）。这意味着，当事件 [0] 符合条件（值为“真”）
某些应用可能需要制动 电动机降速或停止。制动电动机
22
时使用直流电流，可消除独立电动机制动的需求。可将直
流制动设置为按周期频率激活或接收到信号后激活。还可
编程制动速率。
时，将执行操作 [0]。此后会对事件 [1] 进行条件判
断，如果值为 TRUE，则执行操作 [1]，依此类推。无论
何时，只能对一个事件进行判断。如果某个事件的条件判
断为“假”，在当前的扫描间隔中将不执行任何操作（在
SLC 中），并且不再对其他事件进行条件判断。这意味
2.6.13 睡眠模式
当需求在指定时间内较低时，变频器会自动转入睡眠模
式，这会令变频器停止。当系统需求增加后，变频器会重
新启动电动机。睡眠模式可节约能源以及降低电动机磨
损。与延时时钟不同，变频器在预设的唤醒需求水平达到
时始终可以运行。
着，当 SLC 在每个扫描间隔中启动后，它将首先判断事
件 [0]（并且仅判断事件 [0]）的真假。仅当对事件 [0]
的条件判断为 TRUE 时，SLC 才会执行操作 [0]，并且开
始判断事件 [1] 的真假。可以设置 1 到 20 个事件和
操作。
当执行了最后一个事件/操作后，又会从事件 [0]/操作
[0] 开始执行该序列。
图 2.20
显示的示例带有三个事件/
操作：
2.6.14 允许运行
变频器可在启动前，等待远程
能时，变频器将保持停止，直到收到启动许可。允许运行
可确保允许变频器启动电动机前，系统或辅助设备处于正
确状态。
系统就绪
信号。当激活此功
2.6.15 智能逻辑控制 (SLC)
智能逻辑控制 (SLC) 是一系列用户定义的操作（请参阅
13-52 条件控制器动作
（请参阅
13-51 条件控制器事件
“真”时，将执行这些操作。
[x]），当关联的用户定义事件
[x]）被 SLC 判断为
图 2.20 对 4 个事件/操作编程时的执行顺序
触发事件的条件可能是某个特定状态，也可能是在逻辑规
则或比较器操作数的输出为“真”时。这将导致相关操
作，如
图 2.19
所示。
比较器
这些比较器可将连续的变量（如输出频率、输出电流、模
拟输入等）与固定的预置值进行比较。
图 2.21 比较器
逻辑规则
使用逻辑运算符 AND、OR、NOT，将来自计时器、比较
器、数字输入、状态位和事件的布尔输入（“真”/“假”
输入）进行组合，最多组合三个。
图 2.19 SCL 事件和操作
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. . .
. . .
. . .
. . .
Par. 13-43
Logic Rule Operator 2
Par. 13-41
Logic Rule Operator 1
Par. 13-40
Logic Rule Boolean 1
Par. 13-42
Logic Rule Boolean 2
Par. 13-44
Logic Rule Boolean 3
130BB673.10
产品概述 设计指南
图 2.22 逻辑规则
逻辑规则、计时器和比较器也可在 SLC 序列之外使用。
保护措施
•
•
•
•
安全工程系统的安装与调试应由具备资质和技能
的人员来完成。
设备必须安装在 IP54 机柜或等价的环境中。在
特殊应用中会要求更高的 IP 防护等级。
端子 37 和外部安全设备之间的电缆必须根据
ISO 13849-2 表 D.4 的要求具备短路保护能力
如果电动机轴受到外力的影响（例如悬挂负
载），则须采取额外措施 （例如，安全夹持制
动）。
2 2
请参阅
章 4.3 应用设置示例
查看 SLC 示例。3
2.6.16 STO 功能
变频器可以通过控制端子 37 提供 STO 功能。STO 可以
停止变频器输出级的功率半导体的控制电压。这样一来便
无法生成电动机旋转所要求的电压。当 STO (端子 37)
被激活后，变频器将发出报警、使装置发生跳闸和电动机
发送惯性停车。此后需要用手动方式重新启动。可使用
STO 功能紧急停止变频器。在正常工作模式下，无需 STO
时，使用常规停止功能。当使用自动重启时，确保符合
ISO 12100-2 第 5.3.2.5 款的要求。
责任条件
用户须负责确保安装和使用安全停止功能的人员：
阅读并理解与 健康、安全和事故预防有关的安
•
全规定。
熟悉与特定应用有关的通常要求和安全标准。
•
用户是指：
集成人员
•
操作人员
•
服务技术人员
•
维护技术人员
•
标准
在端子 37 上使用 STO 功能时，用户需符合 所有安全
规定，包括 法律、法规 和 准则的要求。可选的 STO
功能符合下述标准：
EN 954-1： 1996 类别 3
•
IEC 60204-1： 2005 类别 0 – 不受控停止
•
IEC 61508： 1998 SIL2
•
IEC 61800-5-2： 2007 – STO 功能
•
IEC 62061： 2005 SIL CL2
•
ISO 13849-1： 2006 类别 3 PL d
•
ISO 14118： 2000 (EN 1037) – 预防意外启
•
动
要正确、安全地使用 STO 功能，仅靠此处操作手册中的
信息和说明可能还不够 。有关 STO 的详细信息，请参阅
《
VLT® 安全 转矩 关断 操作手册》。
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 29
2.7 故障、警告和报警功能
变频器可以监测系统运行的许多状态，其中包括主电源状
况、电动机 负载 和 性能以及变频器状态。报警或警告
并不一定意味着变频器自身存在问题。这可能是监测变频
器外部，了解性能极限的条件。变频器有许多预先编程的
故障、警告和 报警 响应。选择 其他报警和警告功能，
以提高或修改系统性能。
此部分描述了常见报警和警告功能。了解这些功能的存在
可优化系统设计并可以避免安装多余的部件或功能。
2.7.1 高温运行
在默认情况下，变频器会在高温时，发出报警，并跳闸。
如果选择
仍保持运行状态，并首先通过降低其开关频率来试图冷却
本身。然后，在必要情况下，可降低输出频率。
自动降容不会替代根据环境温度降低额定值的用户设置
（请参阅
自动降容和警告
章 5.3 根据环境温度降低额定值
，则变频器发出情况报警，但
）。
2.7.2 参考值过高和过低警告
在开环模式下运行时，参考值信号直接决定变频器速度。
当达到编程的最大值或最小值时，显示屏会显示闪烁参考
值过高或过低警告。
2.7.3 反馈过高和过低警告
在闭环操作中，通过变频器监测选定的高反馈值和低反馈
值。适当的情况下，显示屏会显示闪烁高或闪烁低警告。
变频器还可监测开环模式运行的反馈信号。尽管信号不会
影响变频器在开环模式下的操作，但其有助于通过本地或
串行通信来指示系统状态。变频器可处理 39 种不同测量
单位。
2.7.4 相位失衡或缺相
直流母线脉动电流过大表示相位不平衡或缺相。. 当变频
器缺少电源相位时，默认操作是发出报警，并让变频器发
生跳闸，以保护直流总线电容器。其他选项为发出警告，
并将输出电流降低至 30% 的全电流，或发出警告，并继
Page 32
产品概述
续正常操作。运行连接至不平衡线路的变频器时，直到纠
正不平衡情况后，才能达到满意状态。
VLT® AQUA Drive FC 202
22
2.7.5 频率过高警告
切入诸如泵或冷却风扇等额外设备时有用，变频器可在电
动机速度较高时变热。可在变频器中输入特定高频设置。
如果输出频率超出设置的警告频率，变频器将显示频率过
高警告。变频器发出的数字输出可向外部设备发送切入信
号。
2.7.6 频率过低警告
在关闭设备时有用，变频器会在电动机速度较低时变热。
可发出警告的选择特定低频设置，并关闭外部设备。在达
到工作频率前，变频器不会在停止时或启动 时发出频率
过低警告。
2.7.7 电流过高警告
此功能类似于频率过高 警告，用于发出警告和切入其他
设备的高电流设置除外。在达到设置的工作电流前，在停
止或启动 时不会激活此功能。
2.7.8 电流过低警告
此功能类似于 频率过低警告（请参阅
警告
），用于发出警告和关闭设备的低频率设置除外。在
达到设置的工作电流前，在停止或启动 时不会激活此功
能。
章 2.7.6 频率过低
2.7.9 无负载/皮带断裂警告
此功能可用于监测无负载状况，例如 V 形带。在变频器
中存储低电流极限后，如果检测到缺失负载，可将变频器
设置为发出报警并跳闸或继续运行并发出 警告。
2.7.10 缺失串行接口
图 2.23 编程菜单示例
本地用户界面
对于本地编程，可通过按 LCP 上的 [快捷菜单]或 [主菜
单]来访问参数。
快捷菜单旨在用于初始设置 和电机特性。主菜单可访问
所有参数，从而实现高级应用编程。
远程用户界面
对于远程编程，Danfoss 提供开发、存储和传输编程信息
的软件程序。借助 MCT 10 设置软件，用户可将 PC 连接
至变频器并执行实时编程，且无需使用 LCP 键盘。或用
离线方式执行编程，然后只需 将其下载到变频器中。可
将整个变频器配置文件载入到 PC 中进行备份存储或分
析。可以用 USB 连接器和 RS485 端子来连接变频器。
MCT 10 设置软件 可免费下载
此外还用部件号 130B1000 提供了相关光盘。用户手册提
供了详细的操作说明. 另请参阅
编程控制端子
每个控制端子都可以执行特定功能。
•
通过与端子关联的参数可以启用其功能选项。
•
为使采用控制端子的变频器正确工作，端子必
•
须：
- 正确接线。
- 根据预期功能进行设置。
www.VLT-software.com
章 2.8.2 PC 软件
.
.
变频器可检测到串行接口缺失。最多可选择 99 s 的延时
时间，避免因串行通讯总线中断而做出响应。超出延时时
间时，变频器可使用选项来：
维持其最后的速度。
•
转至最大速度。
•
转至预置速度。
•
停止并发出警告。
•
用户界面和编程
2.8
变频器使用参数来编程其应用功能。参数提供参数描述和
可选择或输入数值的选项菜单。
示例。
30 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
图 2.23
展示了编程菜单
2.8.1 本地控制面板
本地控制面板 (LCP) 以图形格式显示在变频器前端，其
可通过按钮控制显示用户界面，显示状态信息、警告 以
及 报警、编程参数等内容 。还可使用具有有限显示选项
的数字显示器。
图 2.24
显示 LCP。
Page 33
Auto
on
Reset
Hand
on
Off
Status
Quick
Menu
Main
Menu
Alarm
Log
Back
Cancel
Info
OK
Status
1(1)
1234rpm 10,4A 43,5Hz
Run OK
43,5Hz
On
Alarm
Warn.
130BB465.10
a
b
c
d
130BT308.10
产品概述 设计指南
2 2
图 2.25 USB 连接
2.8.2.1 MCT 10 设置软件
MCT 10 设置软件旨在调试和服务变频器，包括指导编程
多泵控制器、实时时钟、智能逻辑控制器和预防性维护。
此软件可轻松提供控制详情以及系统概览，无论系统大
小。该工具可处理所有变频器系列，VLT®高级有源滤波器
以及 VLT®软启动器相关数据。
例 1： 通过 MCT 10 设置软件 在 PC 中存储数据
1. 通过 USB 或 RS485 接口连接 PC 与本设备。
2. 打开 MCT 10 设置软件
3. 选择 USB 端口或 RS485 接口。
图 2.24 本地控制面板
4. 选择
复制
。
5. 选择项目部分
2.8.2 PC 软件
可通过标准的（主机/设备）USB 电缆或 RS485 接口来连
接 PC。
USB 是一种串行总线，它采用 4 条屏蔽电缆，并且接地
引脚 4 被连接至 PC USB 端口的屏蔽层。当通过 USB
电缆将 PC 连接至变频器时，PC USB 主机控制器可能存
在受损风险。所有标准 PC 的 USB 端口均不具有高低压
绝缘性能。
可能通过 USB 电缆的屏蔽层对 USB 主机控制器造成损
因为未遵守操作手册中建议而导致的任何接地电势差，都
害。
当通过 USB 电缆将 PC 连接至变频器时，建议采用具有
高低压绝缘功能的 USB 隔离器，以免接地电势差对 PC
USB 主机控制器造成损害。
当通过 USB 电缆将 PC 连接至变频器时，不得采用带有
接地引脚的 PC 电源电缆。这虽然可以减小接地电势差，
但无法消除因为在 PC USB 端口中将接地线和屏蔽层相连
6. 选择粘贴。
7. 选择
另存为
。
这样就存储了所有参数。
例 2： 通过 MCT 10 设置软件 将数据从 PC 传输到变
频器
1. 通过 USB 或 RS485 接口连接 PC 与本设备。
2. 打开 MCT 10 设置软件
3. 选择打开– 显示出已存储的文件。
4. 打开相应的文件。
5. 选择
写入变频器
。
现在，所有参数都已传输到变频器。
MCT 10 设置软件备有单独的手册。下载软件和手册：
www.danfoss.com/BusinessAreas/DrivesSolutions/
Softwaredownload/
.
而导致的所有电势差。
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 31
Page 34
产品概述
VLT® AQUA Drive FC 202
2.8.2.2
22
用 MCT 31 谐波计算 PC 工具可以方便地估算具体应用
中的谐波失真。它可为带其它谐波衰减设备（比如
Danfoss AHF 滤波器和 12-18 脉冲整流器）的 Danfoss
变频器和非 Danfoss 变频器计算谐波失真。
还可从以下地址下载 MCT 31：
BusinessAreas/DrivesSolutions/Softwaredownload/
VLT®谐波计算软件 MCT 31
www.danfoss.com/
.
2.8.2.3 谐波计算软件 (HCS)
HCS 是高级版谐波计算工具。将计算结果与相关规范进行
比较，之后能够打印出来。
有关详细信息，请参阅 。
Default.asp?LEVEL=START
www.danfoss-hcs.com/
2.9 维护
功率不超过 90 kW 的 Danfoss 变频器是免维护的。高功
率变频器（额定功率为 110 kW 或更高）有内置过滤垫，
需要操作员根据粉尘和污染物暴露情况定期进行清洁。在
大多数环境中建议的冷却风扇维护间隔为大约 3 年，电
容维护间隔大约 5 年。
2.9.1 存放
像所有的电子设备一样，变频器必须存放在干燥的地方。
存放期间无需定期组装（电容器充电）。
建议在安装之前一直保持设备包装密封。
32 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
Page 35
《系统集成》 设计指南
3 《系统集成》
本章介绍了将变频器集成到系统设计中时需要考虑的事
项。本章分为三个部分：
章 3.1 环境工作条件
•
变频器的环境工作条件，包括环境、机箱、温
度、降容以及其他考虑因素。
章 3.3 主电源整合
•
主电源侧输入变频器的输入项包括电源、谐波、
监测、接线、断路器以及其他考虑因素。
章 3.2 EMC、谐波和接地泄漏保护
•
从变频器输入到电网中的输入项（再生）包括电
源、谐波、监测以及其他因素。
章 3.4 电动机集成
•
从变频器到电动机的输出端包括电动机型号、负
载、监测、接线以及其他因素。
章 3.5 其他输入和输出, 章 3.6 机械规划
•
为优化系统设计而集成的变频器输入和输出，包
括变频器/电动机匹配、系统特性以及其他因素。
全面的系统设计应能在实现最有效的变频器特性结合的同
时，预测潜在问题区域。以下信息提供了规划和说明了集
成变频器的电机控制系统的指南。
运行特性提供了多种设计理念，从简单的电动机速度控制
到带有反馈处理、运行状态包括、自动故障响应、远程编
程等功能的全面集成的自动化系统。
完整的设计理念包括需求和用途的详细信息。
变频器型号
•
电动机
•
主电源要求
•
控制结构和编程
•
串行通讯
•
设备规格、形状和重量
•
电源和控制接线要求； 型号和长度
•
熔断器
•
辅助设备
•
运输和存放
•
章 3.9 系统设计检查清单
请参阅
指南。
了解可优化系统设计的功能和战略选项，并且可能避免安
装多余的部件或功能。
查看选择和设计的实用
环境工作条件
3.1
3.1.1 湿度
尽管变频器可以在高湿度（相对湿度高达 95%）下正常工
作，但应避免冷凝。当变频器温度比潮湿的环境空气更低
时就有一定的冷凝风险。空气中的水分还会在电子元件上
凝结，造成短路。冷凝可以出现在不带电的装置上。当由
于环境条件可能会出现冷凝时，建议安装机柜加热器。避
免安装易受霜冻影响的地方。
此外，将变频器调到待机模式（装置连接到电源）也可以
减少冷凝的风险。确保有足够的功率消耗以避免变频器电
路受潮。
3.1.2 温度
为所有变频器指定最低和最高的环境温度限制。避免极端
环境温度可延长设备寿命，并最大限度地提高整个系统可
靠性。遵循列出的建议可获得最佳性能和最长的延长设备
寿命。
尽管变频器可以在低至 -10 °C 的温度下工作，
•
但只有在 0 °C 或更高温度时才能以额定负载正
常工作。
不要超过最高温度限制。
•
当电子元件超出其设计温度工作时，温度每升高
•
10 °C，使用寿命缩短 50％。
即使有 IP54、IP55 或 IP66 防护等级的设备也
•
必须遵守规定的环境温度范围。
可能需要在机柜或安装现场加装空调。
•
3.1.3 冷却
变频器可以热的形式消耗电能。以下建议能有效冷却设
备。
进入机箱的最大空气温度不得超过 40 °C (104
•
°F)。
昼/夜平均温度不得超过 35 °C (95 °F)。
•
安装设备时，要允许冷却气流自由通过散热器。
•
章 3.6.1 间隙
请参阅
提供冷却空气的最小前后间隙要求。请参阅
•
说明
了解正确安装要求。
了解正确安装间隙。
操作
3 3
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 33
Page 36
《系统集成》
VLT® AQUA Drive FC 202
3.1.3.1 风扇
变频器有内置风扇，以确保最佳冷却效果。主风扇强制气
流沿散热器上的冷却散热片流动，确保内部空气的冷却。
某些功率的变频器还在控制卡旁边安装一个小辅助风扇，
确保内部空气循环以避免热点。
33
主风扇由变频器的内部温度控制，并且速度随着温度逐渐
升高，当冷却需求不高时会降低噪音和能耗，有需求时则
确保有最大冷却效果。风扇控制可以通过
制
调节以适应任何应用，也能防止在寒冷气候下的不利
冷却效果。如果变频器内部温度过高，它会降低额定开关
频率和模式。请参阅
章 5.1 降容
了解详情。
14-52 风扇控
3.1.3.2 计算冷却变频器所需的气流量
可按如下方式计算冷却一个机箱内的一台变频器或多台变
频器所需的气流量：
1. 确定
2. 加上可同时运行的所有变频器的功率损耗值。得
3. 确定进入机箱的最高空气温度。让机箱内所需温
4. 让步骤 2 的总和除以步骤 3 的总和。
计算公式为：
f xQ
V =
Ti − T A
其中
V = 气流量 (m3/h)
f = 因数 (m3 x K/Wh)
Q = 将转换为 W 的热量
Ti = 机箱内的温度 (°C)
TA = 环境温度 (°C)
f = cp x ρ（空气比热容 x 空气密度）
章 7 规格
时的功率损耗。
到的和为要转换的热量 Q。让结果乘以因数 f
（从
表 3.1
m3 x K/Wh。
度减去此温度，例如 45 °C (113 °F)。
数据表中所有变频器在最大输出
读取）。例如，海平面的 f = 3.1
注意
空气比热容 (cp) 和空气密度 (ρ) 不为常数，取决于温
度、湿度以及大气压力。因此，其取决于海拔高度。
表 3.1
表示因数 f 的典型值，根据不同海拔高度计算
的。
海拔
[米] [kJ/kgK]
0 0.9480 1.225 3.1
500 0.9348 1.167 3.3
1000 0.9250 1.112 3.5
1500 0.8954 1.058 3.8
2000 0.8728 1.006 4.1
2500 0.8551 0.9568 4.4
3000 0.8302 0.9091 4.8
3500 0.8065 0.8633 5.2
表 3.1 根据不同海拔高度计算的因数 f
示例
在最高环境温度为 37 °C 时，冷却一个机箱内同时运行
的 2 个变频器（热损失分别为 295 W 和 1430 W）所需
的气流量为多少？
1. 两个变频器的热损失总和为 1725 W。
2.
3.
4.
如果要求气流量单位为 CFM，则使用转换公式 1 m3/h =
0.589 CFM 进行转换。
对于上述示例，711.6 m3/h = 418.85 CFM。
3.1.4 电动机产生的过压
如果电动机用作发电机，中间电路（直流母线）的直流电
压会升高。可以 2 种方式出现：
•
•
变频器不能生成返回输入的能量。因此，当设置为启用自
动加减速时，其会限制接收电动机的能量。如果在减速期
间出现过压现象，则变频器尝试通过增加减速时间来完成
此工作。如果未成功完成，或如果在以恒定频率运行，负
载驱动电动机，且达到关键直流母线电压水平，则变频器
会关闭，并显示故障。
空气比热容
cp
1725 W 乘以 3.3 m3 x K/Wh 得到 5693 m x
K/h。
45 °C 减去 37 °C 等于 8 °C (=8 K)。
5693 m x K/h 除以 8 K 等于： 711.6 m3h。
当变频器以恒定输出频率运行时，负载会驱动电
动机。这通常被称为牵引负载。
在减速时，如果负载惯量过大，则将变频器的减
速时间设置为较小的数值。
空气密度
ρ
[kg/m3] [m3⋅K/Wh]
因数
f
3.1.5 声源性噪音
变频器的声源性噪音有 3 个来源：
直流（中间电路）线圈
•
射频干扰滤波器的扼流装置
•
内部风扇
•
有关声源性噪音额定值，请参阅
34 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
表 7.60
。
Page 37
《系统集成》 设计指南
3.1.6 振动与冲击
变频器已按照 IEC 68-2-6/34/35 和 36 标准规定的步
骤进行了测试。这些测试使设备在 18 至 1,000 Hz 范
围内随机以 3 个方向受到 0.7 g 力量 2 小时。所有
Danfoss 变频器符合以下要求，这些要求与墙壁或地面上
安装设备，以及在固定到墙壁或地面上的面板上安装设备
的条件相同。
3.1.7 腐蚀性环境
3.1.7.1 气体
腐蚀性气体，如硫化氢、氯气或氨气，可损害变频器的电
气和机械部件。冷却空气的污染也可能导致 PCB 轨道和
门密封件逐渐分解。污水处理设施或游泳池往往存在腐蚀
性污染物。腐蚀性环境的一个明显现象是铜腐蚀。
在腐蚀性环境，推荐使用受限制的 IP 机箱以及有保形涂
层的电路板。有关保形涂层值，请参阅
表 3.2
。
注意
变频器标配电路板有等级 3C2 涂层。可根据要求提供
3C3 类涂层。
类别
3C1 3C2 3C3
气体类型 设备
海盐 不适用 无 盐雾 盐雾
硫氧化物
硫化氢
氯
氯化氢
氟化氢
氨
臭氧
氮
表 3.2 保形涂层类等级
1) 最大值是不超过每天 30 分钟的短暂峰值。
mg/m
mg/m
mg/m
mg/m
mg/m
mg/m
mg/m
mg/m
3
0.1 0.3 1.0 5.0 10
3
0.01 0.1 0.5 3.0 10
3
0.01 0.1 0.03 0.3 1.0
3
0.01 0.1 0.5 1.0 5.0
3
0.003 0.01 0.03 0.1 3.0
3
0.3 1.0 3.0 10 35
3
0.01 0.05 0.1 0.1 0.3
3
0.1 0.5 1.0 3.0 9.0
3.1.7.2 粉尘暴露
平均值最大
值
1)
平均值最大
值
1)
冷却风扇
冷却设备的气流由通常位于设备后部的冷却风扇产生。粉
尘可能渗透进风扇转子的小轴承，并引起摩擦。这会导致
轴承损坏及风扇故障。
过滤器
高功率变频器都配有冷却风扇，将热空气从设备内部排
出。只要超过一定尺寸，这些风扇都配有过滤垫。在粉尘
很大的环境中使用时，这些过滤器很快会被堵塞。在上述
条件下必须采取预防措施。
定期维护
在上述条件下，建议在定期维护时清洁变频器。去除散热
片和风扇上的灰尘并清洁过滤垫。
3.1.7.3 潜在爆炸环境
在潜在爆炸环境中工作的系统必须满足特定条件。欧盟指
令 94/9/EC 规定了电子设备在潜在爆炸性环境中的操
作。
在潜在爆炸性环境中由变频器控制的电机必须采用 PTC
温度传感器监测温度。点火防护等级为 D 或 E 的电动机
被批准用于这种环境。
d 类包括确保当火花发生时，它被控制在一个受
•
保护的区域。虽然不需要审批，但还是要求有特
殊接线和控制。
d/e 组合在潜在爆炸性环境中最常用。电动机本
•
身具有 e 点火防护等级，而电动机接线和连接
环境符合 e 类标准。对 e 连接空间的限制包括
在该空间所允许的最大电压。变频器的输出电压
通常限于电源电压。输出电压的调制可能会产生
e 类不允许的高峰值电压。在实践中，对变频器
输出使用正弦滤波器已被证明是一种衰减高峰值
电压的有效手段。
注意
不要在潜在爆炸环境中安装变频器。在机柜中将变频器安
装在此区域外。推荐对变频器输出使用正弦波滤波器以衰
减 dU/dt 电压上升和峰值电压。电机电缆应尽可能短。
注意
带 MCB 112 选件的变频器有针对潜在爆炸性环境的 PTB
认证电动机热敏电阻传感器监测功能。当利用正弦波输出
滤波器操作变频器时，无需使用屏蔽电机电缆。
3 3
在高粉尘暴露的环境中安装变频器往往是不可避免的。
灰尘会影响 IP55 或 IP66 防护等级的墙面或机架安装式
设备，也会影响 IP21 或 IP20 防护等级的柜装设备。在
此类环境中安装变频器时应当考虑本部分描述的 3 个方
面。
降低冷却
粉尘会在设备表面以及电路板和电子元件内部积垢。这些
积垢充当绝缘层，阻碍热量传递到周围空气，从而降低了
冷却能力。这些组件会变得更热。这将导致电子元器件加
速老化，并且设备的使用寿命缩短。设备背面散热片上的
粉尘沉积也会降低设备的使用寿命。
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 35
Page 38
《系统集成》
VLT® AQUA Drive FC 202
3.1.8 IP 额定值定义
防止固体异物侵蚀 防止接触危险部件的
方式
0 （无保护） （无保护）
1
33
首位数
第二个数字
首字母
其他字母
直径≥50 mm
2 直径 12.5 mm 手指
3 直径 2.5 mm 工具
4
直径≥1.0 mm
5 防尘 电线
6 防尘 电线
防止有害影响的渗水现
象
0 （无保护）
1 垂直下落
2 下落角度为 15°
3 波水
4 溅水
5 喷水
6 强效喷水
7 短暂浸水
8 长期浸水
指定的其他信息
A 手背
B 手指
C 工具
D 电线
指定的其他信息
H 高压设备
M 水测试期间移动的设备
S 水测试期间静止的设备
W 天气条件
手背
电线
如果 RFI 滤波器不符合类别 C1（类别 C2 或更低），
则在变频器上贴上警告标识。操作人员负责张贴适当标
识。
在实践中，RFI 滤波器有 2 种安装方法：
内置在设备中
•
- 内置滤波器占用机箱内部空间，同时还
可避免装配、接线以及材料产生的额外
成本。然而，最重要的优点在于完美的
EMC 符合性以及集成滤波器的布线。
外接选件
•
- 安装在变频器输入端的外部 RFI 滤波
器选件可引发压降。在实践中，这意味
着变频器输入不能达到全主电源电压，
可能需要额定值更高的变频器。符合
EMC 极限范围的电动机电缆最长长度为
1-50 m。会产生材料、接线以及装配成
本。未测试 EMC 合规性。
注意
为确保变频器/电动机系统不受干扰地运行，始终使用类别
C1 RFI 滤波器。
注意
VLT® AQUA Drive 装置标配有符合类别 C1 (EN 61800-3)
的内置 RFI 滤波器，可与电压为 400 V 系统配合使
用，功率额定值可高达 90 kW，或功率额定值为 110 至
630 kW 的类别 C2。VLT® AQUA Drive 装置符合屏蔽电
动机电缆长达 50 m 的 C1，或屏蔽电动机电缆长达 150
m 的 C2。请参阅
表 3.4
了解详情。
表 3.3 IP 额定值 IEC 60529 定义
3.1.8.1 机柜选件和额定值
Danfoss 变频器可由三种不同的保护等级：
用于机柜安装的 IP00 或 IP20。
•
本地安装的 IP54 或 IP55。
•
关键环境条件的 IP66，例如极高的（空气）湿
•
度或灰尘或侵蚀性气体密度较高。
3.1.9 射频干扰
实践的主要目的是获得能稳定运行的系统，且组件之间无
射频干扰。为达到较高的防护等级，建议使用带有优质
RFI 滤波器的变频器。
使用 EN 61800-3 中指定的符合通用标准 EN 55011 B
级限制的 C1 类滤波器。
3.1.10 PELV 和高低压绝缘合规性
如果电源为保护性超低压 (PELV) 类型，且安装符合地方
和国家对 PELV 规定，则可确保电击保护。
为了保持控制端子处的 PELV，所有连接必须为 PELV，例
如对热敏电阻实行加强/双重绝缘保护。所有 Danfoss 变
频器控制和继电器端子均符合 PELV（400 V 以上的接地
三角形线路除外）。
如果能满足较高绝缘要求并保证相应空间间隔，则可以获
得令人满意的流电绝缘效果。EN 61800-5-1 标准对这些
要求进行了专门介绍。
图 3.1
如
低压绝缘要求。
所示提供电隔离。描述的组件符合 PELV 和高
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130BA056.10
1325 4
6
ba
M
《系统集成》 设计指南
1 包括 VDC 信号绝缘的电源 (SMPS)，表示中间电流电压
2 IGBT 的门驱动器
3 电流传感器
4 光学耦合器，制动模块
5 内部的充电、RFI 和温度测量电路。
6 自定义继电器
a 用于 24 V 备份选件的高低压绝缘
b 用于 RS485 标准总线接口的高低压绝缘
图 3.1 高低压绝缘
在高海拔下安装
超过高海拔限制的安装可能不符合 PELV 要求。组件和关
键零件之间的绝缘不充分。存在过压风险。使用外部防护
设备或高低压绝缘降低过压风险。
对于高海拔安装，请联系 Danfoss 了解 PELV 合规事
宜。
380 - 500 V，A、B 和 C 型机箱： 超过 2000
•
m (6500 ft)
380 - 500 V，D、E 和 F 型机箱： 超过 3000
•
m (9800 ft)
525–690 V： 超过 2000 m (6500 ft)
•
3.1.11 存放
像所有的电子设备一样，变频器必须存放在干燥的地方。
存放期间无需定期组装（电容器充电）。
建议在安装之前一直保持设备包装密封。
EMC、谐波和接地泄漏保护
3.2
3.2.1 关于 EMC 辐射的一般问题
变频器（和其他电气设备）可生成干扰其环境的电场或磁
场。这些影响的感此兼容性 (EMC) 取决于设备的功率和
谐波特性。
系统中电气设备之间的不受控交互作用可降低兼容性和影
响可靠性操作。干扰可能导致主电源谐波失真、静电放
电、电压快速波动或高频干扰。电气设备可生成干扰，同
时受到其他生成源的干扰。
系统通常会产生 150 kHz 到 30 MHz 频率范围内的电气
干扰。在变频器系统中，逆变器、电动机电缆和电动机会
产生 30 MHz 到 1 GHz 范围的空中干扰。
电动机电缆中的电容性电流与电动机的高 dU/dt 特性一
起产生了泄漏电流，如
使用屏蔽电机电缆会增大泄漏电流（请参阅
因为与非屏蔽电缆相比，屏蔽电缆的对地电容更高。如果
不对泄漏电流进行滤波，它将在主电源上对 5 MHz 左右
以下的无线电频率范围产生更大的干扰。如
示，由于泄漏电流 (I1) 会通过屏蔽丝网电流 (I3) 返回
设备，因此从理论上讲，屏蔽的电动机电缆仅产生一个微
弱的电磁场 (I4)。
屏蔽丝网降低了辐射性干扰，但增强了主电源的低频干
扰。将电动机电缆的屏蔽丝网同时连接到变频器机箱和电
动机的机箱。此时最好使用整体性的屏蔽丝网夹，以避免
屏蔽丝网端部纽结（辫子状）。辫状屏蔽丝网端部纽结会
增加屏蔽丝网在高频下的阻抗，从而降低屏蔽效果并增大
泄漏电流 (I4)。
如果将屏蔽电缆用于继电器、控制电缆、信号接口和制
动，则将屏蔽丝网同时连接到机箱的两端。但有时为了避
免电流回路，也可能需要断开屏蔽丝网。
如果要将屏蔽丝网放在变频器的固定板上，该固定板必须
由金属制成，以将屏蔽丝网电流带回设备。另外，还应确
保从固定板到固定螺钉以及变频器机架都有良好的电气接
触。
在使用非屏蔽电缆时，尽管可能符合安全性要求，但却不
符合某些辐射要求。
图 3.2
所示。
图 3.2
图 3.2
），
所
3 3
为了尽量降低整个系统（设备 + 安装）的干扰水平，请
使用尽可能短的电动机电缆和制动电缆。不要将传送敏感
信号电平的电缆与电动机电缆和制动电缆放在一起。控制
性电子元件尤其可能产生 50 MHz 以上的无线电干扰（空
中干扰）。
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1
2
z
z
z
L1
L2
L3
PE
U
V
W
C
S
I
2
I
1
I
3
I
4
C
S
C
S
C
S
C
S
I
4
C
S
z
PE
3
4
5
6
175ZA062.12
《系统集成》
VLT® AQUA Drive FC 202
33
1 地线 3 交流主电源 5 屏蔽电机电缆
2 屏蔽丝网 4 变频器 6 电机
图 3.2 产生漏电电流
3.2.2 EMC 测试结果
下列测试结果是使用由变频器、屏蔽控制电缆、控制箱（带电位计）以及电动机和屏蔽电机电缆 (Ölflex Classic 100
CY) 组成的系统在额定开关频率下获得的。
表 3.4
列出了合规的电动机电缆的最大长度。
注意
在其它安装中条件可能会有显著变化。
注意
有关并行电机电缆，请参阅
表 3.17
。
38 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
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《系统集成》 设计指南
射频干扰滤波器类型 传导性干扰 辐射性干扰
电缆长度 [m] 电缆长度 [m]
标准
和
要求
H1
FC 202
H2
FC 202 0.25-3.7 kW 200-240VT2 无 无 5 无 无 无
EN 55011 之间的相关性 B 类 A 类
第 1 组
住宅、商业与
工业环境 工业
轻
工业
A 类
第 2 组
环境
B 类 A 类
第 1 组
住宅、商业与
轻
工业
环境
工业
A 类
第 2 组
工业
环境
EN/IEC 61800-3 类别 C1 类别 C2 类别 C3 类别 C1 类别 C2 类别 C3
0.25-45 kW 200-240
V
1.1-7.5 kW 200-240
V
0.37-90 kW 380-480
V
7.5 kW 380-480 V S4
第一种
环境
家庭和
主要环境
家庭和办公室
办公室
T2 50 150 150 无 是 是
S2 50
T4
50 150 150 无 是 是
100/150
50 100/150
第二种
环境
工业
5)
5)
100/150
100/150
主要环境
家庭和办公室
5)
5)
无 是 是
无 是 是
第一种
环境
家庭和办公室
Second
environment
Industrial
3 3
H3
FC 202
H4
FC 202
1)
Hx
FC 202
5.5-45 kW 200-240 V T2 无 无 25 无 无 无
1.1-7.5 kW 200-240VS2 无 无 25 无 无 无
0.37-7.5 kW 380-480
V
11-90 kW 380-380 V
T4
4)
T4 无 无 25 无 无 无
无 无 5 无 无 无
7.5 kW 380-480 V S4 无 无 25 无 无 无
11-30 kW 525-690 V
4)
37-90 kW 525-690 V
4)
0.25-45 kW 200-240
V
0.37-90 kW 380-480
V
1.1-30 kW 525-690
1)
V
37-90 kW 525-690 V
1,
T7 无 无 25 无 无 无
2,
T7 无 无 25 无 无 无
T2
T4
10 50 50 无 是 是
10 50 50 无 是 是
T7 无 100 100 无 是 是
2)
T7 无 150 150 无 是 是
1.1-90 kW 525-600 V T6 无 无 无 无 无 无
15-22 kW 200-240 V S2 无 无 无 无 无 无
11-37 kW 380-480 V S4 无 无 无 无 无 无
表 3.4 EMC 测试结果（辐射） 最大电机电缆长度
1) 机箱规格 B2。
2) 机箱规格 C2。
3) 可按照 EN/IEC 61800-3 类别 C4 使用 Hx 型号。
4) T7，37-90 kW 符合带有 25 米电动机电缆的等级 A 组 1。适用系统的一些限制（请联系 Danfoss 了解详细信息）。
5) 相与中性线之间为 100 m，相相之间为 150 m（而不是 TT 或 TT）。单相变频器不适用于 TT 或 TN 网络的 2 相电源。
HX、H1、H2、H3、H4 或 H5 在类型代码的第 16-17 位中定义 EMC 滤波器。
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 39
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《系统集成》
Hx – 变频器不带内置的 EMC 滤波器。
H1 - 集成的 EMC 滤波器。符合 EN 55011 A1/B 类和 EN/IEC 61800-3 Category 1/2 标准。
H2 – 限制 RFI 滤波器仅包含电容器，不带通用模式线圈。符合 EN 55011 A2 类和 EN/IEC 61800-3 Category 3 标准。
H3 - 集成的 EMC 滤波器。符合 EN 55011 A1/B 类和 EN/IEC 61800-3 Category 1/2 标准。
H4 - 集成的 EMC 滤波器。符合 EN 55011 A1 类和 EN/IEC 61800-3 Category 2 标准。
H5 – 海用型号。加强版，与 H2 型号具有同一辐射级别。
VLT® AQUA Drive FC 202
33
3.2.3 辐射要求
3.2.4 抗扰性要求
用于变频器的 EMC 产品标准定义了 4 个类别（C1、C2、
C3 和 C4）以及对辐射和抗扰度的规定要求。
表 3.5
说
明了 4 个类别的定义以及 EN55011 的同等分类。
类别 定义
C1 安装在第一种环境中（家庭和办公
室，供电电压低于 1000 V ）的
变频器。
C2 安装在第一种环境中（家庭和办公
室，供电电压低于 1000 V ）的
变频器，并且不可插拔也不可移
动，只应由专业人员进行安装和调
试。
C3 安装在第二种环境中（工业，供电
电压低于 1000 V ）的变频器。
C4 安装在第二种环境中（供电电压等
于或高于 1000 V，或额定电流等
于或高于 400 A ）的变频器或要
用于复杂系统的变频器。
表 3.5 IEC61800-3 和 EN55011 的相关性
使用一般（传导）辐射标准时，变频器需要符合
EN 55011 中的
同等辐射类别
B 类
A 类组 1
A 类组 2
无极限线缆。
制订 EMC 计
划。
表 3.6
中的限制。
变频器的安全性要求取决于它们的安装环境。工业环境的
要求要高于家庭和办公室环境的要求。所有 Danfoss 变
频器均符合工业环境标准，因此也符合较低的、具有较大
安全宽限的家庭和办公室环境要求。
为了证明对电现象的电磁干扰的防范能力，根据以下基本
标准进行了下列抗扰性测试：
EN 61000-4-2 (IEC 61000-4-2)： 静电放电
•
(ESD)： 模拟人体的静电放电。
EN 61000-4-3 (IEC 61000-4-3)： 外来的调幅
•
电磁场辐射模拟了雷达和无线电通讯设备以及移
动通讯的影响。
EN 61000-4-4 (IEC 61000-4-4)： 瞬态脉冲：
•
模拟接触器、继电器或类似设备在开关时的干扰
效应。
EN 61000-4-5 (IEC 61000-4-5) ： 瞬态电
•
涌： 模拟安装环境附近的闪电等现象的瞬态电
涌。
EN 61000-4-6 (IEC 61000-4-6)： 射频共用模
•
式： 模拟与连接电缆相连的无线传输设备的效
应。
请参阅
表 3.7
。
环境
第一种环境
（家庭和办公
室）
第二种环境
（工业环境）
表 3.6 一般辐射标准和
EN 55011 之间的相关性
一般辐射
标准
针对居住、商业和轻工业环
境的 EN/IEC 61000-6-3
辐射标准。
针对工业环境的 EN/IEC
61000-6-4 辐射标准。
EN 55011 中的
同等辐射类别
B 类
A 类组 1
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《系统集成》 设计指南
基本标准
IEC 61000-4-42)
认可标准 B B B A A
电压范围： 200-240 V, 380-500 V, 525-600 V, 525-690 V
线路
电机
制动 4 kV CM
负载共享 4 kV CM
控制电线
标准总线 2 kV CM
继电器电线 2 kV CM
应用选件和现场总线选件 2 kV CM
LCP 电缆
外接 24 V 直流电源
机箱
表 3.7 EMC 抗扰性表
2)
瞬态
IEC 61000-4-5
4 kV CM
4 kV CM
2 kV CM
2 kV CM
2 V CM
— —
2 kV/2 Ω DM
4 kV/12 Ω CM
0.5 kV/2 Ω DM
1 kV/12 Ω CM
2)
电涌
4 kV/2 Ω
4 kV/2 Ω
4 kV/2 Ω
2 kV/2 Ω
2 kV/2 Ω
2 kV/2 Ω
2 kV/2 Ω
2 kV/2 Ω
1)
1)
1)
1)
1)
1)
1)
1)
2)
ESD
IEC
61000-4-2
— —
— —
— —
— —
— —
— —
— —
— —
— —
— —
8 kV AD
6 kV CD
辐射性电磁场
IEC 61000-4-3
10 V/m —
模电压
IEC 61000-4-6
10 V
10 V
10 V
10 V
10 V
10 V
10 V
10 V
10 V
10 V
1) 电缆屏蔽注射
2) 通常通过测试获得的数值
RF 共
RMS
RMS
RMS
RMS
RMS
RMS
RMS
RMS
RMS
RMS
3 3
3.2.5 电机绝缘
与变频器一起使用的现代化的电动机具有高度绝缘，可作
为新一代具有高 dU/dt 的高效率 IGBT。在旧电机改装
中，确保电动机绝缘，或利用 dU/dt 滤波器或正弦波滤
波器（必要时）来抑制。
如果电动机电缆长度 ≤
电缆长度，则建议使用
章 7.5 电缆规格
表 3.8
中列出的电动机绝缘额定
中列出的最大
值。如果电动机的额定绝缘等级较低，则建议使用 du/dt
或正弦波滤波器。
主电源额定电压 [V] 电动机绝缘 [V]
UN≤420
420 V< UN≤ 500 增强 ULL=1600
500 V< UN≤ 600 增强 ULL=1800
600 V< UN≤ 690 增强 ULL=2000
表 3.8 电机绝缘
标准 ULL=1300
3.2.6 电机轴承电流
为了尽量减小轴承和轴的电流，需要将以下组件与从动机
的连接接地：
变频器
•
电机
•
从动机
•
标准的抑制策略
1. 使用绝缘型轴承。
2. 执行严格的安装规程：
2a 确保电机和负载电机已校准。
2b 严格遵循 EMC 安装准则。
2c 增强 PE，从而使 PE 的高频阻抗低于
输入功率导线
2d 在电动机和变频器之间建立良好的高频
连接，例如用屏蔽电缆 360° 连接电
动机和变频器
2e 确保变频器与建筑之间的接地阻抗低于
机器的接地阻抗。对于泵来说，这可能
有些困难。
2f 在电机与负载电机之间直接接地。
3. 降低 IIGBT 开关频率。
4. 调节逆变器波形，60° 和 SFAVM。
5. 安装轴接地系统或采用绝缘管接头
6. 涂抹导电的润滑脂。
7. 如有可能，请使用最小速度设置。
8. 尽量确保线路电压与接地平衡。这对于 IT、
TT、TN-CS 或接地脚系统来说可能有些困难。
9. 使用 dU/dt 滤波器或正弦波滤波器。
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175HA034.10
《系统集成》
VLT® AQUA Drive FC 202
3.2.7 谐波
带有二极管整流器（如荧光灯、计算机、复印机、传真
机、各种实验室设备和电信系统）的电气设备可将谐波失
真添加到主电源上。变频器使用还可导致谐波失真的二极
管桥时输入。
图 3.3 中间电路线圈
33
变频器不会平分电源线上的电流。此非正弦电流具有的频
率是基础电流频率的几倍。这些频率被称为谐波。必须控
制主电源上的总谐波失真。尽管谐波电流不会直接影响电
气能耗，但其会在接线和传输过程中产生热量，并影响在
同一电源线上的其他设备。
3.2.7.1 谐波分析
建筑物电气设备的各种特性决定了变频器对设备 THD 的
准确谐波影响，以及其满足 IEEE 标准的能力。要总结变
频器谐波对特定设备的影响是非常困难的。必要时，可进
行系统谐波分析，确定设备影响。
变频器从主电源获得非正弦电流，这使得输入电流 I
增加。可利用傅里叶级数分析。对非正弦电流进行转换，
将其分为具有不同频率的正弦波电流，即基本频率为 50
Hz 或 60 Hz 的不同谐波电流 IN。
谐波电流并不直接影响功耗，但可增大设备（变压器、感
应器、电缆）的热损耗。因此，如果发电厂的整流器负载
百分比较高，则应使谐波电流尽可能低，以避免变压器、
电感器和电缆过载。
缩略语 说明
f
1
I
1
U
1
I
n
U
n
n 谐波次数
表 3.9 谐波相关缩略语
基本
电流 (I1)
电流 I
1
频率 [Hz] 50 250 350 550
表 3.10 转换非正弦电流
基本频率
基本电流
基本电压
谐波电流
谐波电压
I
5
谐波电流 (In)
I
7
RMS
I
11
注意
某些谐波电流可能会干扰与同一个变压器相连的通讯设
备，或导致与使用功率因数修正电容器有关的共振。
为保证谐波电流较低，变频器应配有无源滤波器。直流线
圈可将总谐波失真降低 (THD) 至 40%。
主电源电压失真取决于谐波电流与所用频率下的主电源阻
抗的乘积。可借助下列公式根据各个电压谐波计算总电压
失真 (THD) ：
2
2
+ U
THD =
U
+ ... + U
5
7
U1
3.2.7.2 谐波辐射要求
连接到公共供电网络的设备
选件 定义
1 IEC/EN 61000-3-2 A 类标准，对于三相平衡设备
（仅适用于总功率不超过 1 kW 的专业设备）。
2 IEC/EN 61000-3-12 标准，16 A-75 A 设备以及从
1 kW 到相电流不超过 16 A 的专业设备。
表 3.12 谐波辐射标准
3.2.7.3 谐波测试结果（辐射）
T2 和 T4 中小于等于 PK75 的功率规格符合 IEC/EN
61000-3-2 A 类标准。T2 中从 P1K1 到小于等于 P18K
以及 T4 中小于等于 P90K 的功率规格符合 IEC/EN
61000-3-12 标准，见表 4。T4 中 P110 - P450 功率规
格还符合 IEC/EN 61000-3-12 标准（虽然这不是强制要
求，因为电流大于 75 A）。
表 3.13
点的短路电源 Ssc 大于或等于：
S
说明用户供电和公共供电系统 (R
= 3 × R
SC
× U
SCE
主电源
2
N
× I
= 3 × 120 × 400 × I
equ
) 之间交叉
sce
equ
电流 谐波电流
I
RMS
I
I
I
1
5
I
7
11-49
输入电流 1.0 0.9 0.4 0.2 < 0.1
表 3.11 谐波电流比较 RMS 输入
电流
实际（典型） 40 20 10 8
R
极限≥120
sce
各个谐波电流 In/I1 (%)
I
5
I
7
I
11
I
40 25 15 10
谐波电流失真因数 (%)
THD PWHD
13
实际（典型） 46 45
R
极限≥120
sce
48 46
表 3.13 谐波测试结果（辐射）
42 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
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Non-linear
Current Voltage
System
Impedance
Disturbance to
other users
Contribution to
system losses
130BB541.10
《系统集成》 设计指南
设备的安装者或用户应负责确保设备仅与短路功率 Ssc 大
于或等于公式规定值的电源相连。为此请咨询配电网络运
营商（如果必要的话）。
咨询配电网运营商，了解将其他功率规格连接至公共供电
网络的事宜。
符合多种系统级别的指导标准：
表 3.13
的动力驱动系统产品标准。可以基于它们来计算谐波电流
对电源系统的影响，也可以将它们视作符合相关地区性指
导标准的证明： IEEE 519 -1992； G5/4。
给出的谐波电流数据符合 IEC/EN61000-3-12 中
3.2.7.4 谐波在配电系统中的影响
3 3
图 3.5 谐波的负面影响
在
图 3.4
中，一个变压器连接在中压电源的公共耦合点
PCC1 的初级侧。变压器的阻抗为 Z
提供能量。将所有负载连在一起的公共耦合点是 PCC2。
各个负载通过阻抗为 Z1、Z2、Z3 的电缆连接。
图 3.4 小配电系统
由于配电系统的阻抗造成的压降，非线性负载产生的谐波
电流会导致电压失真。阻抗越高，电压失真度越大。
电流失真与设备性能有关系，并与各个负载相关。电压失
真与系统性能有关系。在仅知道负载的谐波性能的情况
下，无法确定 PCC 中的电压失真度。为了预测 PCC 中的
失真度，还必须知道配电系统的配置及相关阻抗。
短路率 R
PCC 处的供电电压的短路视在功率 (Ssc) 与负载的额定
视在功率 (S
R
=
sce
其中
谐波的负面影响以 2 次方形式施加
•
•
是一个常用来描述电网阻抗的术语，它是
sce
) 的比值。
equ
S
ce
S
equ
2
U
=
S
sc
Z
supply
谐波电流会造成系统损耗（在线路和变压器
中）。
谐波电压失真会对其他负载造成干扰，并增加其
他负载中的损耗。
和
S
equ
= U × I
equ
，并且为多个负载
xfr
3.2.7.5 谐波抑制标准和要求
谐波抑制要求包括：
针对不同应用的要求。
•
必须遵守的标准。
•
针对不同应用的要求与存在技术方面的谐波抑制理由的特
定系统有关。
示例
当一台 250 kVA 变压器连接 2 台 110 kW 电动机时，
如果一台电动机直接连接在电网上，另一台由变频器供
电，则该变压器足以满足需求。但如果 2 台电机都由变
频器供电，则变压器将供不应求。在系统中采用传统谐波
抑降措施，或选择低谐波变频器，可以让 2 台电机都靠
变频器工作。
当前存在多种谐波抑制标准、法规和建议。不同的地区和
行业有不同的标准。以下是常见标准：
IEC61000-3-2
•
IEC61000-3-12
•
IEC61000-3-4
•
IEEE 519
•
G5/4
•
有关各种标准的具体详情，请参阅《
南
》。
在欧洲，如果设施通过公共电网连接，则最大 THVD 为
8％。如果设施有自己的变压器，则限制为 10％ THVD。
VLT® AQUA Drive 的设计可承受 10% THVD。
AHF005/010 设计指
3.2.7.6 谐波抑制
当存在额外的谐波抑制要求时，可以采用 Danfoss 提供
的一系列抑制设备。它们是：
12 脉冲变频器
•
AHF 滤波器
•
低谐波变频器
•
有源滤波器
•
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 43
Page 46
130BB955.12
a
b
Leakage current
Motor cable length
130BB956.12
THVD=0%
THVD=5%
Leakage current
《系统集成》
VLT® AQUA Drive FC 202
在选择适用的解决方案时应考虑多个因素：
电网情况，比如背景失真、主电源失衡、谐振和
•
供电类型（变压器/发电机）。
应用情况，比如负载曲线、负载数量和负载大
•
小。
33
如果变压器负载有 40％以上为非线性负载，则始终考虑
谐波抑制。
Danfoss 提供谐波计算工具，请参阅
件
地方/国家要求/法规，比如 IEEE519、IEC、
•
G5/4 等。
总拥有成本，比如初期成本、效率、维护等。
•
章 2.8.2 PC 软
。
漏电电流还取决于线路失真情况。
3.2.8 接地漏电电流
遵守对漏电电流超过 3.5 mA 的设备进行保护性接地的国
家和地方法规。
变频器技术在高功率下利用高频切换。这会在接地线路中
产生漏电电流。
接地漏电电流由多个成分组成，这取决于不同的系统配
置，其中包括：
RFI 滤波
•
电机电缆长度
•
电动机屏蔽线缆
•
变频器功率
•
图 3.7 线路失真会影响漏电电流
符合 EN/IEC61800-5-1（功率变频器产品标准）要求，如
果漏电电流超过 3.5mA，则须给予特别注意。增强接地需
满足以下防护性接地连接要求：
图 3.6 电机电缆长度和功率规格对漏电电流的影响。功率规格
a > 功率规格 b
横截面积至少为 10 mm2 的地线（端子 95）。
•
采用两条单独的并且均符合尺寸规格的接地线。
•
有关详细信息，请参阅 EN/IEC61800-5-1 和 EN50178。
使用 RCD
在使用漏电断路器 (RCD)（也称为接地漏电断路器，简称
ELCB）时，应符合下述要求：
仅使用可以检测交流和直流的 B 类 RCD。
•
使用带有延迟功能的 RCD，以防瞬态接地电流造
•
成故障。
根据系统配置和环境因素来选择 RCD 规格。
•
44 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
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130BB958.12
f
sw
Cable
150 Hz
3rd harmonics
50 Hz
Mains
RCD with low f
cut-
RCD with high f
cut-
Leakage current
Frequency
130BB957.11
Leakage current [mA]
100 Hz
2 kHz
100 kHz
《系统集成》 设计指南
泄漏电流包括同时来源于主电源频率和开关频率的多个频
率。是否检测到的开关频率取决于所使用的 RCD 类型。
图 3.8 漏电电流的主要成分
由 RCD 检测到的漏电电流量取决于 RCD 的截止频率。
系统类型 说明
TN 主电
源系统
TN-S 一种带有独立中性线 (N) 和保护性接地 (PE) 导体
TN-C 一种在系统中带有公用中性线和保护性接地 (PE)
TT 主电
源系统
IT 主电
源系统
表 3.14 交流电源系统类型
有 2 种 TN 主电源配电系统： TN-S 和 TN-C。
的 5 线系统。其能提供最佳的 EMC 属性，还可避
免传输干扰。
导体的 4 线系统。结合的中性线和保护性接地导体
导致 EMC 特性较差。
一种带有接地中性线导体的 4 线系统，可单独接地
变频器装置。适当接地时，其具有良好的 EMC 特
性。
一种带有通过阻抗接地或不接地的中性线的绝缘 4
线系统。
3.3.2 低频率主电源干扰
3.3.2.1 非正弦主电源
主电源电压很少是具有恒定幅值和频率的均衡正弦电压。
造成此情况的部分原因是吸收主电源非正弦电流或具有非
线性特定的负载，例如计算机、电视机、开关电压、节能
灯以及变频器。无法避免偏差，但能保持咋一定范围内。
3 3
图 3.9 RCD 截止频率对漏电电流的影响
3.3 主电源整合
3.3.1 主电源配置和 EMC 效应
有几种交流电源系统可为变频器供电。每个都会影响系统
的 EMC 特性。5 线 TN-S 系统最适用于 EMC，而 IT 系
统是最后的选择。
3.3.2.2 EMC 指令合规性
在欧洲大部分地区，客观评价主电源质量的依据是设备电
磁兼容性法令 (EMVG)。符合此法规可确保连接至配电系
统的所有设备和网络满足其预期目的，且不会产生问题。
标准型 定义
EN 61000-2-2, EN
61000-2-4, EN 50160
EN 61000-3-2,
61000-3-12
EN 50178 监测用于电源安全的电气设备。
表 3.15 主电源质量的 EN 设计标准
确定主电源电压极限，以观察公共和
工业供电网络。
管理连接设备造成的主电源干扰。
3.3.2.3 抗干扰的变频器
每个变频器都会产生主电源干扰。现有标准仅定义了高达
2 kHz 的频率。某些变频器可转移高于 2 kHz 的主电源
干扰，无需满足该标准，并将其称为抗干扰变频器。当前
正在研究此区域的极限。变频器不会转移主电源干扰。
3.3.2.4 主电源干扰是如何产生的
通常将输入电流波动引发的正弦波形主电源干扰失真称为
谐波。根据傅里叶分析，其可处理高达 2.5 kHz 的频
率，其对应主电源频率的第 50 个谐波。
变频器的输入整流器可在主电源上生成典型的正弦谐波干
扰。当变频器连接至 50Hz 的主电源时，三次谐波 (150
Hz)、五次谐波 (250 Hz) 或七次谐波 (350 Hz) 造成的
影响最大。整体谐波量被称为总体谐波失真 (THD)。
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 45
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《系统集成》
VLT® AQUA Drive FC 202
3.3.2.5 主电源干扰的影响
谐波和电压波动为两种形式的低频率主电源干扰。连接负
载时，其在主电源系统的任何其他点的形式与其在原点的
形式不同。因此，评估主电源干扰时，必须综合确定影响
范围。这些包括主电源馈电、结构和负载。
33
可因主电源干扰导致欠压警告和缺失更高级功能。
欠压警告
由正弦主电源电压导致的电压测量有误。
•
仅因为 RMS 真实值测量时考虑到了谐波，因此
•
导致功率测量值不正确。
更大损耗
谐波可降低有功功率、视在功率和无功功率。
•
电气负载失真可对其他设备产生声音干扰，或更
•
严重的情况下甚至会破损。
因加热导致设备寿命缩短。
•
注意
谐波量过大会增加功率因素修正设备的负载，甚至导致其
损坏。因此，当谐波量过大时，为功率因数纠正设备提供
电抗器。
3.3.5 射频干扰
变频器可因其宽度各异的电流脉冲产生射频干扰 (RFI)。
变频器和电动机电缆会辐射这些成分，并将其传输到主电
源系统中。
使用 RFI 滤波器来降低主电源射频干扰。其可提供抗噪
性，保护设备，防止受到高频传导干扰。其还可降低主电
源电缆受到的干扰或主电源电缆产生的辐射。此滤波器可
将干扰限制在一定范围内。内置滤波器通常为达到特定抗
扰性的标配配件。
注意
所有 VLT® AQUA Drive 变频器标配有集成主电源干扰电抗
器。
3.3.6 工作场所分类
了解变频器预期工作环境要求是满足 EMC 合规性的最重
要的因素。
3.3.6.1 环境 1/B 类： 民用
3.3.3 分析主电源干扰
为避免影响主电源质量，可通过多种方式来分析可生成谐
波的系统或设备。主电源分析程序，例如谐波计算软件
(HCS)，分析系统的谐波设计。可提前测试具体应对措施，
确保后续系统的兼容性。
想分析主电源系统，请转至
hcs.com/Default.asp?LEVEL=START
http://www.danfoss-
进行软件下载。
注意
除培训课程、专题研讨会和研习会外，Danfoss 具有精湛
的 EMC 专业技术，并且可向客户提供带有详细评估或主
电源计算的 EMC 分析。
3.3.4 降低主电源干扰的选项
通常来说，可通过限制脉冲电流幅值来降低变频器的主电
源干扰。这可增加功率因数 λ (lambda)。
推荐可避免主电源谐波的几种方法：
变频器中的进线电抗器或直流回路电抗器。
•
无源滤波器。
•
有源滤波器。
•
Slim 直流线路。
•
有源前端和低谐波设备。
•
带有每周期为 12、18 或 24 个脉冲的整流器。
•
连接到公共低电压电网的工作场地，其中包括轻工业区
域，被分类为环境 1/B 类。它们没有自己单独主电源系
统的高压或中压配电变压器。环境分类适用于内部和外部
建筑物。某些通用示例为业务区域、住宅、饭店、停车场
以及娱乐设施。
3.3.6.2 环境 2/A 类： 工业
工业环境未连接至公用电网。而是，其拥有自己的高压或
中压配电变压器。环境分类适用于内部和外部建筑物。
将其定义为工业环境，并具有特定电磁条件特性：
存在科学、医疗或工业设备。
•
切换大型感应式和电容性负载。
•
产生强大的磁场（例如因高压产生的）。
•
3.3.6.3 特定环境
可明确界定带有中压变压器的区域与其他区域，用户决定
根据哪种环境类型来分类其设备。用户负责确保必要的电
磁兼容性，以便特定环境中的所有设备都能实现无故障操
作。特定环境的某些示例为运输中心、超市、加油站、办
公楼和仓库。
3.3.6.4 警告标签
当变频器不符合类别 C1 时，请张贴警告通知。用户负责
完成此项工作。根据 EN 55011 A1、A2 和 B 类来消除
干扰。最终用户负责适当分类设备，以及纠正 EMC 问题
的成本。
46 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
Page 49
《系统集成》 设计指南
3.3.7 与绝缘输入源配合使用
美国的多数公用电源是指接地。尽管美国不通用，但输入
电源可能为隔离电源。所有 Danfoss 变频器都可以使用隔
离的电力输入源，也可以使用接地参考电力线路。
3.3.8 功率因数修正
功率因素修正设备有助于降低电压和电流之间的相移
(φ)，以便让功率因数接近设备 (cos φ)。这是配电系
统中使用大量感应负载（例如电动机或荧光灯镇流器）时
所必需的。带有绝缘直流线路的变频器不会吸收主电源系
统的任何无功功率或生成任何相功率因数修正变化。其具
有的 cos φ 约为 1。
因此，当测量功率因数修正设备的尺寸时，无需考虑受控
速度电动机。然而，会产生相位修正设备吸收的电流，因
为变频器产生了谐波。电容器的负载和热量因数随生成的
谐波数量的增加而增加。因此，要在功率因数修正设备上
安装电抗器。电抗器还能防止负载电感和电容器之间产生
阻抗。cos φ <1 的变频器也需要在功率因数修正设备中
安装电抗器。确定电缆尺寸时，还要考虑较高的无功功率
水平。
3.3.9 输入功率延时
为确保正确运行输入电涌抑制电路，观察连续应用输入功
率之间的时间延时。
表 3.16
输入电压 [V] 380 415 460 600
等待时间 [s] 48 65 83 133
显示输入电源应用之间必须允许的最短时间。
表 3.16 输入功率延时
3.3.11 运行备用发电机
当主电源故障，但又必须持续运行时，使用备用供电系
统。其还能与公用电网并联使用，以便达到更高的供电电
压。这是结合热和功率设备的常用作法，充分利用通过此
种能量转换形式实现的高效率。当发电机提供备用电源
时，主电源阻抗通常会高于公共电网供电时的阻抗。这是
因为增加了总谐波失真。利用适当设计，可在包含产生谐
波设备的系统中运行发动机。
设计系统时，建议考虑备用发电机。
当系统从主电源操作切换至发电机时，谐波负载
•
通常会增加。
设计人员必须计算或测量谐波负载的增量，确保
•
供电量符合法规要求，防止产生谐波问题和设备
故障。
必须避免发电机负载不对称，因为如此将导致损
•
耗增加，并可能增加总谐波失真。
发电机绕组的 5/6 摆差会降低第 5 个和第 7
•
个谐波，但其允许第 3 个谐波增加。2/3 摆差
会降低第 3 个谐波。
如果可能，操作人员应断开功率因数修正设备，
•
因为其可导致系统产生共振现象。
电抗器或有源吸收滤波器可降低谐波以及并联运
•
行的电阻负载。
并联运行的电容负载可因意外共振效应产生额外
•
负载。
使用主电源分析软件（例如 HCS）可实现更高精度的分
析。想分析主电源系统，请转至
hcs.com/Default.asp?LEVEL=START
当操作产生谐波的设备时，谐波极限表中显示了根据无故
障设备运行确定的最大负载。
http://www.danfoss-
进行软件下载。
3 3
3.3.10 主电源瞬态
瞬态是几千伏范围的短暂电压峰值。它们可以以所有配电
系统形式出现，包括工业和住宅环境。
雷击是发生瞬态的最常见原因。然而，引发瞬态的其他原
因还有开关线路上大型负载，或开关其他主电源瞬态设备
（例如功率因素修正设备）。还会因配电系统中的断路器
短路、跳闸以及并联线路之间的感应耦合而引发瞬态。
EN 61000-4-1 标准说明了这些瞬态的形式以及其所包含
的能量。限制其有害影响的方法有很多。充气避雷针和电
花隙可为防止出现高能瞬态提供一级保护。对于二级保
护，多数电气设备，包括变频器，使用压敏电阻器（压敏
电阻）来减少瞬态现象。
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 47
谐波极限
•
•
•
B2 和 B6 整流器⇒最多为额定发电机负载的
20%。
带有电抗器的 B6 整流器⇒最多为额定发电机负
载的 20–35%，取决于组成部件。
受控 B6 整流器⇒最多为额定发电机负载的
10%。
Page 50
175HA036.11
U
1
V
1
W
1
96 97 98
FC
Motor
U
2
V
2
W
2
U
1
V
1
W
1
96 97 98
FC
Motor
U
2
V
2
W
2
《系统集成》
VLT® AQUA Drive FC 202
3.4 电动机集成
3.4.1 电动机选择考虑事项
变频器可对电动机产生电应力。因此，匹配电动机和变频
器时，要考虑以下影响：
33
•
•
•
绝缘强度
支撑应力
热应力
3.4.2 正弦波和 dU/dt 滤波器
输入滤波器可向某些电动机提供优点，以降低电应力，以
及延长电缆长度。输出选件包括正弦波滤波器（也称为
LC 滤波器）和 dU/dt 滤波器。dU/dt 滤波器可降低脉冲
的急剧上升率。正弦波滤波器可削弱电压脉冲，将其转换
为类似正弦输出电压。在某些变频器中，正弦波滤波器符
合 EN 61800-3 RFI 类别 C2 为未屏蔽电动机电缆的要
求，请参阅
章 3.7.5 正弦波滤波器
。
想了解正弦波和 dU/dt 滤波器的详情，请参阅
章 3.7.5 正弦波滤波器
想了解正弦波和 dU/dt 滤波器订购号详情，请参阅 和
章 6.2.9 dU/dt 滤波器
3.4.3 正确的电动机接地
正确的电动机接地对个人安全和满足低压设备 EMC 电气
要求至关重要。正确接地对有效使用护套和滤波器至关重
要。必须验证设计详情，了解是否实施了适当的 EMC。
3.4.4 电动机电缆
章 7.5 电缆规格
变频器设备可以与任何类型的三相异步标准电动机一起使
用。出厂设置的旋转方向为顺时针方向。变频器的输出端
连接如下：
和
章 3.7.6 dU/dt 滤波器
。
。
图 3.10 顺时针和逆时针旋转的端子连接
更改电机电缆的两个相或更改
4-10 电动机速度方向
的设
置可改变其旋转方向。
3.4.5 电动机电缆屏蔽
变频器可在其输出端生成峰值脉冲。这些脉冲包含高频组
中提供了电动机电缆建议信息和规格。
件（扩展到千兆兹范围），其可导致电动机电缆产生不良
辐射。屏蔽电动机电缆可降低此辐射。
屏蔽的目的是：
降低辐射干扰的大小。
•
提高单独设备的抗扰性。
•
屏蔽层可捕捉高频组件，并将其传回到干扰源，此实例中
的干扰源为变频器。屏蔽电动机电缆也可抵抗附近外部源
发出的干扰。
48 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
即使是优良的屏蔽层也无法完全消除辐射。操作辐射环境
中的系统组件时，必须没有降容现象。
Page 51
130BD774.10
130BD775.10
130BD776.10
130BD777.10
《系统集成》 设计指南
3.4.6 多台电动机的连接
注意
如果电动机的规格相差较大，在启动和 RPM 值低时可能
引发问题。原因是，小型电动机的定子欧姆电阻相对较
高，它在启动和 RPM 值低时会要求较高的电压。
变频器可控制多台并联的电机。采用电机并联时必须符合
以下要求：
在某些应用中可以采用 VCC+ 模式。
•
电动机的总电流消耗不得超过变频器的额定输出
•
电流 I
不要对长电缆使用共用节点连接，请参阅
•
图 3.12
只要并联的每根电缆的长度不超过 10 米，
•
表 3.4
阅
考虑电机电缆两端的压降，请参阅
•
对于长并行电缆，使用 LC 滤波器，请参阅
•
图 3.15
对于无并行连接的长电缆，请参阅
•
。
INV
。
中指定的电机电缆总长度即有效，请参
图 3.14
。
和
图 3.15
。
图 3.15
图 3.16
。
。
注意
电动机并联时，将
1-01 电动控制原理
设置为
[0] U/f。
3 3
图 3.12 长电缆的共用节点连接
图 3.11 短电缆的共用节点连接
图 3.13 无负载的并行电缆
图 3.14 带负载的并行电缆
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130BD778.10
130BD779.10
《系统集成》
VLT® AQUA Drive FC 202
33
图 3.15 长并行电缆的 LC 过滤器
图 3.16 串联长电缆
机箱规格 功率规格 [kW] 电压 [V] 1 条电缆 [m] 2 条电缆 [m] 3 条电缆 [m] 4 条电缆 [m]
A1, A2, A4, A5 0.37–0.75
400 150 45 8 6
500 150 7 4 3
A2, A4, A5 1.1–1.5
A2, A4, A5 2.2–4
A3, A4, A5 5.5–7.5
B1, B2, B3, B4,
C1, C2, C3, C4
A3 1.1–7.5 525–690 100 50 33 25
B4 11–30 525–690 150 75 50 37
C3 37–45 525–690 150 75 50 37
表 3.17 每条并行电缆的最大电缆长度
11–90
3.4.7 控制电缆绝缘
电动机电缆产生的谐波干扰可降低变频器控制线路中的控
制信号，继而导致控制故障。电动机电缆和控制线路应分
开。分开独立可显著降低干扰效应。
控制线路和电动机电缆的距离应大于 200 mm。
•
分频器束带是较小隔离或可能耦合或传输的干扰
•
所必须的。
必须在两端以与电动机电缆屏蔽层相同的方式连
•
接控制电缆屏蔽层。
带有双绞线的屏蔽电缆可提供最好的衰减效果。
•
磁场衰减可从单屏蔽层的 30 dB 左右增加至带
有双屏蔽层的 60 dB，如果线缆为双绞线，还可
增加至约 75 dB。
400 150 45 20 8
500 150 45 5 4
400 150 45 20 11
500 150 45 20 6
400 150 45 20 11
500 150 45 20 11
400 150 75 50 37
500 150 75 50 37
3.4.8 电机热保护
变频器可以几种方式提供电动机热保护：
转矩极限可防止电动机在任何速度下过载。
•
最小限度限制最小运行速度范围，例如在 30 和
•
50/60 Hz 之间。
最大速度限制最大输出速度。
•
输入端可用于外部热敏电阻。
•
异步电动机的电子热继电器 (ETR) 可根据内部
•
测量值来模拟双金属继电器。ETR 通过测量实际
电流、速度和时间来计算电动机温度，并通过发
出警告或切断电动机电压来防止电动机过热。
图 3.17
展示了 ETR 的特性。
50 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
Page 53
T
ta
tc
tb
to ta
tc
tb
to ta
130BA167.10
Load
Time
Speed
《系统集成》 设计指南
图 3.17 电子热继电器特性
3.4.12 制动电阻器计算
在生成电能的制动过程中，需要制动电阻器管理散热以及
直流回路电压增加。通过使用制动电阻器，可以确保所产
生的能量将被制动电阻器（而不是变频器）所吸收。有关
详细信息，请参阅《
工作周期计算
如果在每次制动期间传输到该电阻器的动能数量是未知
的，则根据周期和制动时间（称为间歇工作周期）来计算
平均功率。电阻器间歇工作周期即为电阻器的工作周期
（请参阅
图 3.18
可的负载，它是一个间歇工作周期的表达式。
制动电阻器设计指南
》。
）。电机供应商通常使用 S5 来表示许
3 3
X 轴显示了 I
和额定 I
motor
的比。Y 轴显示了 ETR
motor
断开并跳闸之前的时间（秒）。曲线显示了额定速度下、2
倍额定速度下以及 0.2 倍额定速度下的特性。
在较低速度下，因为电动机的冷却能力降低，ETR 会在较
低热量水平下断开。它以这种方式防止电动机在低速下过
热。ETR 功能根据实际电流和速度计算电动机温度。
3.4.9 输出接触器
尽管通常不是建议的做法，但操作电动机和变频器之间的
输出接触器不会导致变频器损坏。关闭之前打开的输出接
触器可将运行的变频器连接至停止的电动机。这可能会导
致变频器跳闸并显示故障。
3.4.10 制动功能
要制动电动机主轴上的负载，可使用静态（机械）或动态
制动。
3.4.11 动态制动
动态制动由下列内容建立：
电阻器制动： 制动 IGBT 会将过电压保持在某
•
个特定阈值之下，其方式是将制动能量从电动机
定向到制动电阻器。
交流制动： 制动能量在电机中通过更改电机中
•
的损耗情况进行分配。交流制动功能不能在循环
频率较高的应用中使用，因为这样可能会使得电
机过热。
直流制动： 添加到交流中的过调制直流电流作
•
为用作旋转电流制动。
图 3.18 制动电阻器工作周期
计算该电阻的间歇工作周期的方式如下：
工作周期 = tb/T
T = 周期（秒
） tb 为周期内的制动时间（秒）
Danfoss 提供了工作周期为 5%、10% 和 40% 的制动电阻
器。如果使用工作周期为 10%，则制动电阻器可在一个周
期的 10% 的时间内吸收制动功率。其余 90% 的周期时间
将用于耗散过多的热量。
确保制动电阻器的设计可承受所要求的制动时间。
制动电阻器计算
为了保护变频器在电动机制动时发生保护性跳闸，应根据
峰值制动功率和中间电路电压来选择电阻器的阻值。计算
制动电阻器阻值的方法如下：
2
Udc
R
=
br
Ω
P
peak
制动电阻器的性能取决于直流回路电压 (Udc)。
Udc 是激活制动的电压。FC 系列变频器功能取决于主电源
电压。
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 51
Page 54
1.0
0.99
0.98
0.97
0.96
0.95
0.93
0.92
0% 50% 100% 200%
0.94
Relative Eciency
130BB252.11
1.01
150%
% Speed
100% load 75% load 50% load 25% load
《系统集成》
VLT® AQUA Drive FC 202
主电源电压输入
[V AC]
FC 202 3x200-240 390 405 410
33
FC 202 3x380-480 778 810 820
FC 202 3x525-600
FC 202 3x525-600
FC 202 3x525-690 1099 1109 1130
表 3.18 直流回路电压 (Udc)
1) 机箱规格 A、B、C
2) 机箱规格 D、E、F
使用制动 R
(M
)。相应的公式可表示为：
br(%)
R
Ω =
rec
η
η
P电机xM
通常为 0.90
motor
通常为 0.98
VLT
1)
2)
确保变频器能够制动 160% 的最大制动转矩
rec
2
U
dc
br( % )
制动
激活
[V DC]
943 965 975
1099 1109 1130
x100
xη
xη
VLT
电机
高
压
警告
[V DC]
过
电压
报警
[V DC]
3.4.14 制动电阻器和制动 IGBT
制动电阻器功率监测
除此之外，制动功率监测功能还可读取瞬时功率和选定时
间范围内的平均功率。制动系统还可以监测功率激励，以
确保它不会超过在
限。在
2-13 制动功率监测
旦传输给制动电阻器的功率超过在
(kW)
中设置的极限，就会执行该功能。
2-12 制动功率极限 (kW)
中可以选择相应的功能，一
2-12 制动功率极限
中选择的极
注意
制动功率监测并不是一项安全功能。制动电阻器电路没有
接地泄漏保护。
制动功能可防止制动电阻器发生短路。为此，制动晶体管
将受到监测，以确保能检测到晶体管的短路。可以使用继
电器或数字输出防止制动电阻器在变频器发生故障时出现
过载。
可以在
代的制动功能。如果直流回路电压增加，则激活所有设备
的此功能。此功能可确保避免发生跳闸。这是通过提高输
2-17 过压控制
中选择
过电压控制 (OVC)
作为替
出频率以限制直流回路电压来实现的。因为可以避免变频
如果选择了具有更高阻值的制动电阻器，可能无法达到
160%/150%/110% 的制动电阻，并且变频器可能因直流回
器跳闸，所以这是一种非常有用的功能，例如，如果减速
时间过短。在这种情况下，减速时间会延长。
路过电压发生保护性跳闸。
3.4.15 能效
对于低转矩制动，例如 80% 的转矩，可安装功率额定值
较低的制动电阻器。利用计算 R
变频器 D 和 F 机箱规格包含多个制动斩波器。对于这些
机箱规格，使用每个斩波器的制动电阻器。
VLT® 制动电阻器 MCE 101 设计指南
据，并详细描述了计算步骤，其中包括：
计算制动功率
•
计算制动电阻器峰值功率
•
计算制动电阻器平均功率
•
惯量制动
•
的公式计算尺寸。
rec
包含最新的选择数
变频器效率
变频器的负载对其效率基本没有影响。
这还意味着，即使选择了其它的 U/f 特性，变频器效率
也不会更改。但 U/f 特性确实会影响电动机的效率。
如果设置的开关频率值高于 5 kHz，效率会稍微降低。当
电动机电缆超过 30 米长时，效率也会稍微降低。
效率计算
根据
图 3.19
中的因数必须与
可以计算变频器在不同负载下的效率。本图
章 7.1 电气数据
中所列的特定效率因
数相乘：
3.4.13 制动电阻器连线
EMC（绞线电缆/屏蔽）
为了达到变频器的规定 EMC 性能，请使用屏蔽电缆/电
线。如果使用的是非屏蔽电线，建议对电线进行铰接以减
小制动电阻器和变频器之间缆线的电气噪音。
为了获得更好的 EMC 性能，可以使用金属屏蔽丝网。
52 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
图 3.19 典型效率曲线
Page 55
《系统集成》 设计指南
示例： 假定一台 55 kW/380-480 VAC 变频器在 25% 负
载及 50% 速度下的效率。图中显示为 0.97 - 55 kW 变
频器的额定效率是 0.98。因此，其实际效率是： 0.97 x
0.98=0.95。
电动机效率
连接到变频器的电动机的效率取决于磁化级别。电动机的
效率由电动机的类型决定。
在额定转矩的 75-100% 的范围内，无论是由变
•
频器控制还是直接由主电源供电，电动机的效率
一般都会保持不变。
在较小的电动机中，U/f 特性的影响可以忽略。
•
但如果电动机功率大于 11 kW，则效率优势比较
明显。
开关频率并不影响小型电动机的效率。功率大于
•
11 kW 的电动机可以将效率提高 1-2%。原因
是，在高开关频率时，电动机电流的正弦波形更
为完美。
系统效率
用变频器的效率乘以电动机的效率就能计算出系统效率。
3 3
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 53
Page 56
+ - + -
S202
**
*
电机
模拟输出
继电器 1
继电器 2
ON=端接
OFF=断开
50（+10 V 输出）
53（模拟输入）
54（模拟输入）
55（共用模拟输入）
12（+24 V 输出）
13（+24 V 输出）
37（数字输入）
18（数字输入）
（共用数字输入）
（共用模拟输出）39
（模拟输出）42
(P RS-485) 68
(N RS-485) 69
(COM RS-485) 61
0/4-20 mA
240 V AC，2 A
24 V (NPN)
0 V (PNP)
0 V (PNP)
24 V (NPN)
19（数字输入）
24 V (NPN)
0 V (PNP)
（数字输入/
输出）
0 V (PNP)
24 V (NPN)
（数字输入/
输出）
24 V (NPN)
0 V (PNP)
0 V (PNP)
24 V (NPN)
33（数字输入）
32（数字输入）
：机架
：接地
240 V AC，2 A
400 V AC，2 A
91 (L1)
92 (L2)
93 (L3)
PE
88 (-)
89 (+)
20
10 V DC
15 mA 130/200 mA
(U) 96
(V) 97
(W) 98
(PE) 99
0 V
5V
S801
RS-485
03
24 V DC
02
01
05
04
06
27
24 V
0 V
0 V
24 V
29
1 2
开
S201
开
21
开=0/4-20 mA
关=0/-10 V DC -
+10 V DC
95
P 5-00
21
开
S801
(R+) 82
(R-) 81
130BD552.10
3 相电源
输入
直流母线
+10 V DC
0/-10 V DC+10 V DC
0/4-20 mA
0/-10 V DC+10 V DC
0/4-20 mA
电源切换模式
制动电阻器
RS-485
接口
《系统集成》
VLT® AQUA Drive FC 202
3.5 其他输入和输出
3.5.1 接线示意图
当接线和正确编程时，控制端子可提供：
反馈、参考值以及变频器的其他输入信号。
33
•
变频器的输出状态和故障状态。
•
操作辅助设备的继电器。
•
串行通讯接口。
•
24 V 公用。
•
可通过装置前端的本地控制面板 (LCP) 或外接来源选择参数选项，从而对控制端子进行各种功能编程。大多数控制线路
都是客户提供的，除非在出厂前订购。
图 3.20 基本接线示意图
A=模拟，D=数字
*端子 37（可选）用于 STO。有关安装说明，请参考
VLT
54 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
®
安全转矩关断操作手册。
**请勿连接电缆屏蔽层。
Page 57
relay1
relay2
03
02
240Vac, 2A
240Vac, 2A
400Vac, 2A
01
06
05
04
130BA047.10
《系统集成》 设计指南
3.5.2 继电器连接
3 3
继电器
1 1 通用
2 4 通用
1 01-02 常开
2 04-05 常开
图 3.21 继电器输出 1 和 2，最大电压
1) 要添加更多继电器输出，安装 VLT® 继电器选件模块
MCB 105 或 VLT® 继电器选件模块 MCB 113。
有关输出继电器的详情，请参阅
章 8.3 继电器端子接线图
有关继电器选件的详情，请参阅
1)
端子
2 常开
3 常闭
5 常闭
6 常闭
01-03 常闭
04-06 常闭
说明
最大值 240 V
最大值 240 V
最大值 240 V
最大值 240 V
章 7 规格
。
和
章 3.7 选件和附件
。
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 55
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130BD529.12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
L1
L2
L3
PE
10
11
PE
u
v
w
《系统集成》
VLT® AQUA Drive FC 202
3.5.3 符合 EMC 规范的电气连接
33
1 PLC 7 电机、3 相和 PE（屏蔽型）
2 变频器 8 主电源、3 相和强化 PE（未屏蔽型）
3 输出接触器 9 控制接线（屏蔽型）
4 电缆夹 10 电位均衡最小 16 平方毫米（0.025 平方英寸）
5 电缆 绝缘层（已剥开）
6 电缆密封管
11
控制电缆、电动机电缆和主电源电缆之间的间隙：
最小 200 mm
图 3.22 符合 EMC 规范的电气连接
56 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
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130BD389.11
A2
B3 B3
A2
a
b
130BA419.10
130BA219.11
1
《系统集成》 设计指南
有关 EMC 的详细信息，请参阅
准
和
章 3.2 EMC、谐波和接地泄漏保护
章 2.5.18 符合 EMC 标
。
注意
EMC 干扰
对电机线路和控制线路使用屏蔽电缆，对输入电源、电机
线路和控制线路使用单独电缆。 如果未隔离电源、电机
和控制电缆，将可能导致意外操作或降低性能。电源、电
动机和控制电缆之间的间隙至少为 200 mm (7.9 in) 。
3.6 机械规划
3.6.1 间隙
并排安装适用于所有机箱规格，使用 IP21/IP4X/TYPE 1
机箱套件时除外（请参阅
水平间隙，IP20
IP20 A 和 B 机箱规格可无间隙的并排安装。但正确的安
装顺序十分重要。
图 3.23
章 3.7 选件和附件
显示如何正确安装。
）。
机箱规格
a [毫米] 100 200 225
b [毫米] 100 200 225
A1*/A2/A3/A4/
A5/B1
B2/B3/B4/
C1/C3
C2/C4
3 3
图 3.23 正确的无间隙并排安装
水平间隙，IP21 机箱套件
如果机箱规格 A1、A2 或 A3 使用了 IP21 机箱套件，
则确保在变频器之间至少留出 50 mm 的间隙。
纵向间隙
为创造最佳的冷却条件，确保变频器的上方和下方应留出
自由通风道。请参阅
图 3.24
。
图 3.24 纵向间隙
3.6.2 墙面安装
在平坦墙体上安装时，无需背板。
在非平坦的墙面上安装时，使用背板，确保散热片上有足
够的冷却空气。仅机箱 A4、A5、B1、B2、C1 和 C2 使用
背板。
1 背板
图 3.25 使用背板进行安装
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 57
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130BA392.11
2
1
3
4
《系统集成》
VLT® AQUA Drive FC 202
对于防护等级为 IP66 的变频器，使用纤维或尼龙垫圈来
保护环氧涂层。
33
1 背板
2 带有 IP66 机箱的变频器
3 背板
4 纤维垫圈
图 3.26 使用背板安装防护等级为 IP66 的设备
3.6.3 访问
在安装前，计划电缆可访问，请参阅
图（三相）
3.7
选件
想了解订购号，请参阅
主电源屏蔽
•
•
RFI 滤波器
•
和
章 8.2 电动机接线图
选件和附件
章 6 类型代码和选择
安装输入电源端子和输入板前端的 Lexan® 屏蔽
层可防止在机箱门打开时出现意外接触。
空间加热器和恒温器： 安装在 F 机架的机柜内
部，通过自动恒温器控制空间加热器，防止机箱
内部出现冷凝。在默认设置下，恒温器在 10
°C (50 °F) 时打开加热器，在 15.6 °C
(60 °F) 时关闭它们。
变频器标配有内置的 A2 类 RFI 滤波器。如果
需要其他 RFI/EMC 保护等级，可使用 A1 类
RFI 滤波器获得，其可根据 EN 55011 抑制射频
干扰和电磁辐射。
章 8.1 主电源接线
中的图。
漏电断路器 (RCD)
使用铁芯平衡法监测接地和高阻抗接地系统（IEC 术语中
的 TN 和 TT 系统）中的接地故障电流。有一个预警点
（主报警给定值的 50%）和一个主报警给定值。外部使用
的 SPDT 报警继电器与每个给定值相关，其需要外部
类型
变流器（由客户自己准备和安装）。
集成到变频器的安全转矩停止电路中。
•
IEC 60755 Type B 设备监测、脉冲直流和纯直
•
流接地故障电流
10-100% 给定值下的接地故障电流水平的 LED
•
条形图指示器
内存故障
•
“测试/复位”键
•
绝缘电阻监测器 (IRM)
监视系统相导线和大地之间未接地系统（IEC 术语中的
IT 系统）中的绝缘电阻。每个绝缘级别都有一个欧姆预
警值和一个主报警给定值。与每个给定值关联的是用于外
部用途的 SPDT 报警继电器。注意： 每个未接地 (IT)
系统只能连接一个绝缘电阻监视器。
集成在变频器的安全停止电路中
•
显示绝缘阻值的 LCD 显示器
•
内存故障
•
INFO（信息）、 TEST（测试）和 RESET（复
•
位）键
制动斩波器 (IGBT)
带有 IGBT 制动斩波器电路的制动端子可连接外
•
部制动电阻器。有关制动电阻器的详情，请参阅
章 3.4.12 制动电阻器计算
再生端子
这些端子可将再生设备连接至直流回路电抗器的
•
电容器组合侧的直流母线，以用于再生制动。F
机架再生端子尺寸大约为变频器额定功率的 ½
。咨询工厂，了解根据特定变频器和电压确定再
生功率极限
负载共享端子
这些端子连接至直流回路电抗器的整流器侧的直
•
流母线，并允许多个驱动器分享直流母线电源。F
机架负载共享端子的大小约为变频器额定功率的
1/3。咨询厂商，了解根据特定变频器尺寸和电压
确定的负载共享极限。
熔断器
建议使用熔断器，以便快速实施变频器电流过载
•
保护。熔断器保护可降低变频器损坏，并最大限
度缩短发生故障时的运行时间。熔断器需满足海
上认证要求。
断开
门装把手允许手动操作电源开关，以便给变频器
•
供电或断电，增加运行期间的安全性。断开与机
箱门之间存在联锁，防止在有电的情况下打开机
箱门。
和 。
窗口
58 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
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《系统集成》 设计指南
断路器
断路器可远程跳闸，但必须手动复位。断路器与
•
机箱门之间存在联锁，防止在有电的情况下打开
机箱门。当以选件订购断路器时，还包含熔断
器，以便快速实施变频器电流过载保护。
接触器
电控接触器开关可远程给变频器供电和断电。如
•
果订购了 IEC 紧急停车选项，Pilz 安全可监测
接触器上的辅助触点。
手动电机启动器
为电动冷却鼓风机提供 3 相电源，这通常是大型电动机
所必需的。随附的接触器、断路器或断路开关的负荷端以
及 1 类 RFI 滤波器（选件）的输入端均为启动器提供了
电源。在电机起动器启动之前，给电源装上熔断器。该电
源将在变频器的输入电源关闭时关闭。最多允许两个启动
器（如果其中一个启动器为 30 安，则所布置的电路应受
保险丝保护。） 集成到变频器的安全转矩停止电路中。
单元的功能包括：
操作开关（打开/关闭）。
•
短路和过载保护，以及测试功能。
•
手动复位功能。
•
30 安，受保险丝保护的端子
3 相电源，与主电源的输入电压相符，可为客户
•
的辅助设备供电。
若选择了两个手动电动机启动器，则不适用。
•
端子将在变频器的输入电源关闭时关闭。
•
随附的接触器、断路器或断路开关的负荷端以及
•
1 类 RFI 滤波器（选件）的输入端均为受熔断
器保护的端子提供了电源。
24 V 直流电源
5 A，120 W，24 V DC。
•
防止输出过电流、过载、短路和过热。
•
适用于客户提供的附属设备，例如传感器、PLC
•
I/O、接触器、温度传感器、指示灯和/或其他电
子硬件。
诊断包括一个干式直流电源正常接触、一个绿色
•
的直流电源正常指示灯，以及一个红色的过载指
示灯。
外部温度监视
旨在监视电动机绕组和/轴承等外部系统组件的温
•
度。包括 8 个通用输入模块外加 2 个专用热敏
电阻输入模块。所有 10 个模块都被集成到变频
器的安全停止电路中，并且可通过现场总线网络
进行监视（需要购买单独的模块/总线耦合器）。
订购安全转矩关断制动选件，选择外部温度监
测。
串行通讯
PROFIBUS DP V1 MCA 101
PROFIBUS DP V1 具有广泛的兼容性、高度可用
•
性、支持所有主要 PLC 供应商并且与未来版本
兼容。
快速、高效的通信、透明安装、高级诊断和参数
•
化，并且通过 GSD 文件自动配置过程数据。
通过 PROFIBUS DP V1、PROFIdrive 或
•
Danfoss FC 协议状态机、PROFIBUS DP V1、主
站类型 1 和 2 订购号 130B1100 普通涂层 –
130B1200 增强涂层（类型 G3/ISA
S71.04-1985）使 A 循环参数化。
DeviceNet MCA 104
这一现代的通讯模式提供了重要功能，允许操作
•
人员有效确定何时需要哪些信息。
用户还能体会到 ODVA 的严格符合测试方式的益
•
处，该方式能确保产品互操作。订购号
130B1102 普通涂层 130B1202 增强涂层（类型
G3/ISA S71.04-1985）
PROFINET RT MCA 120
PROFINET 提供通过 PROFINET 协议连接到基于 PROFINET
网络的功能。此选件能够处理最短 1 ms 的双向实际数据
包间隔的单一连接。
内置 web 服务器用于远程诊断和读取变频器基
•
本参数。
可配置电子邮件通知中心，以在出现某些警告或
•
报警或再次清除这些警告或报警后，向一个或多
个接收目标发送电子邮件。
使用 TCP/IP 从 MCT 10 设置软件轻松访问变频
•
器配置数据。
上载和下载 FTP（文件传输协议）文件。
•
支持 DCP（发现和配置协议）。
•
以太网 IPMCA 121
以太网成为未来工厂级通讯的标准。以太网选件基于最新
技术，涵盖各种工业应用，甚至包括要求最高的应用。
EtherNet/IP 将现有的商用以太网协议拓展成通用工业协
议 (CIP™) ，与 DeviceNet 中使用的高层协议和对象模
型相同。MCA 121 提供以下高级功能：
内置高性能交换机，支持线形拓扑结构，无需使
•
用外部交换机。
先进的交换和诊断功能。
•
内置 web 服务器。
•
用于服务通知的电子邮件客户端。
•
3 3
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《系统集成》
VLT® AQUA Drive FC 202
Modbus TCP MCA 122
Modbus 选件可提供基于 Modbus TCP 网络的连接，例如
通过 Modbus TCP 协议的 Groupe Schneider PLC 系
统。此选件能够处理最短 5 ms 的双向实际数据包间隔的
单一连接。
内置 web 服务器用于远程诊断和读取变频器基
33
•
本参数。
可配置电子邮件通知中心，以在出现某些警告或
•
报警或再次清除这些警告或报警后，向一个或多
个接收目标发送电子邮件。
带有内置开关的 2 个以太网端口。
•
上载和下载 FTP（文件传输协议）文件。
•
协议自动 IP 地址配置。
•
更多选件
通用 I/OMCB 101
该 I/O 选件提供更多数量的控制输入和输出：
3 个数字输入 0-24 V： 逻辑 ‘0’ < 5 V；
•
逻辑 1>10 V
2 个模拟输入 0–10 V： 分辨率：10 位以上
•
2 个数字输出：NPN/PNP 推拉式
•
1 个模拟输出 0/4–20 mA
•
弹簧式安装的连接件
•
单独的参数设置订购号 130B1125 普通涂层 –
•
130B1212 增强涂层（类型 G3/ISA
S71.04-1985）
继电器选件 MCB 105
可使用 3 个附加继电器输出扩展继电器功能。
端子最大负载： AC-1 电阻性负载： 交流 240
•
V，2 A AC-15
电感性负载 @cos ф 0.4： 交流 240 V，0.2
•
A DC-1
电阻性负载： 直流 24 V，1 A DC-13
•
电感性负载： @cos ф 0.4： 直流 24 V，0.1
•
A
端子最小负载： 直流 5 V： 10 mA
•
额定负载/最小负载下的最大切换速率： 6 分
•
钟-1/20 秒-1
订购号 130B1110 普通涂层 –130B1210 增强涂
•
层（类型 G3/ISA S71.04-1985）
模拟输入输出选件 MCB 109
此模拟输入/输出可轻松装入变频器中，用于升级到高级性
能，并利用其它输入/输出进行控制。此选件还可升级带有
为变频器内置时钟供电的备用电池的变频器。这可确保变
频器的所有时钟功能（如：计时操作）稳定使用。
3 个模拟输入，每个输入可配置为电压与温度输
•
入。
连接 0-10 V 模拟信号与 PT1000 和 NI1000
•
温度输入。
PTC 热敏电阻卡 MCB 112
利用 MCB 112 PTC 热敏电阻卡，所有带有 STO 的
Danfoss 变频器都可监测潜在爆炸性环境中的电动机。
MCB 112 的性能优于内置 ETR 功能和热敏电阻端子。
传感器输入卡 MCB 114
该选件通过监测电动机中的轴承和绕组温度来防止电动机
过热。限值和操作都可调整，各传感器温度在显示屏上显
示为读数或由现场总线显示。
扩展型多泵控制器 MCO 101
安装方便，能升级内置多泵控制器，在主站/从站模式中操
作更多泵以及获得更高级的泵控制。
扩展继电器卡 MCB 113
扩展继电器卡 MCB 113 增加了 VLT® AQUA Drive 的输
入/输出，提高了灵活性。
3 个模拟输出，每个输出可配置为 0-10 V 输
•
出。
随附变频器标准时钟功能的备用电源备用电池通
•
常使用寿命为 10 年，视环境而定。订购号
130B1143 普通涂层 – 130B1243 增强涂层（类
型 G3/ISA S71.04-1985）。
保护电动机，避免过热。
•
通过 ATEX 认证，可与 EX d 和 EX e 电动机
•
配合使用。
如果出现过温现象，则利用 Danfoss 变频器的安
•
全转矩关断功能停止电动机。
获得使用认证，保护 1、2、21 和 22 区域的电
•
动机。
获得认证，最多可达到 SIL2。
•
保护电动机，避免过热。
•
三个自检测传感器输入，适用于 2 线或 3 线
•
PT100/PT1000 传感器。
一个附加模拟输入 4–20 mA。
•
标准多泵设置中最多为 6 台泵
•
在主站/从站模式中最多 6 台泵
•
技术规格： 请参阅 MCB 105 继电器选件
•
7 个数字输入： 0–24 V
•
2 个模拟输出： 0/4–20 mA
•
4 个 SPDT 继电器
•
负载继电器额定值： 240 V AC/2 A (Ohm)
•
符合 NAMUR 推荐
•
高低压绝缘功能订购号 130B1164 普通涂层 –
•
130B1264 增强涂层（类型 G3/ISA
S71.04-1985）
60 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
Page 63
《系统集成》 设计指南
MCO 102 高级多泵控制器
扩展变频器内置标准多泵控制器的功能。
提供了 8 个附加的继电器，用于切入其他电动
•
机。
提供准确流量、压力以及水平控制，以优化使用
•
多台泵或鼓风机的系统效率。
主站/从站模式可以相同速度运行所有鼓风机/
•
泵，可将整个线路开/关循环的能耗降低至阀门节
流或传统能耗的二分之一。
变频泵交替可确保均衡使用多台泵或鼓风机。
•
24 V 直流电源选件 MCB 107
该选件用于连接外部直流电源以保持控制单元和任何已安
装选件在出现电源故障时正常运行。
输入电压范围： 24 V DC ±15%（最大 37 V，
•
10 秒）。
最大输入电流： 2.2 A。
•
最大电缆长度： 75 m。
•
输入电容载荷： <10 uF。
•
上电延时： <0.6 s。
•
可轻松将变频器安装在现有机器上。
•
在断电期间保持控制板和选件有效。
•
断电期间保持现场总线有效，订购号 130B1108
•
普通涂层 – 130B1208 增强涂层（类型 G3/ISA
S71.04-1985）。
3.7.1 通讯选件
VLT® PROFIBUS DP V1 MCA 101
•
VLT® DeviceNet MCA 104
•
VLT® PROFINET MCA 120
•
VLT® EtherNet/IP MCA 121
•
VLT® Modbus TCP MCA 122
•
有关详细信息，请参阅
章 7 规格
。
3.7.2 输入/输出、反馈和安全选件
VLT® 通用 I/O 模块 MCB 101
•
VLT® 继电器卡 MCB 105
•
VLT® PTC 热敏电阻卡 MCB 112
•
VLT® 扩展继电器卡 MCB 113
•
VLT® 传感器输入选件 MCB 114
•
有关详细信息，请参阅
章 7 规格
。
3.7.3 多泵控制选件
多泵控制器选件可增加可用继电器的数量。一旦安装了其
中一个选件，可通过控制面板访问支持多泵控制器功能的
参数。
MCO 101 和 102 是附加选件，用于扩展可支持的泵数量
以及 VLT® AQUA Drive 变频器内置的基本多泵控制器的
功能。
VLT® AQUA Drive 可使用以下多泵控制选件：
内置基本多泵控制器（标准多泵控制器）
•
MCO 101（扩展型多泵控制器）
•
MCO 102（高级多泵控制器）
•
有关详细信息，请参阅
扩展的多泵控制器可以在 2 种不同模式下使用：
由
•
参数组
由参数
•
组
25-**控制基本多泵扩展的可用继电器数量。
多泵控制器
MCO 101 允许使用 5 个继电器用于多泵控制。MCO 102
一共可以控制 8 台泵。该选件允许每台泵以 2 个继电器
的方式轮换变频泵。
章 7 规格
27-** 多泵 CTL 选件
。
。
控制扩展功能。
注意
如果安装了 MCO 102，则还可以使用继电器选件 MCB 105
来将继电器数量扩展到 13 个。
应用
多泵控制是一种常见控制系统，用于以节能方式控制并联
的泵或鼓风机。
多泵控制器选件能够控制多台并联的泵：
自动启动/关闭单个泵。
•
控制泵速。
•
使用多泵控制器时，可以根据需要自动启动（切入）和关
闭（停止）各台泵，从而使系统的流量或压力输出符合所
要求的水平。对于连接到变频器的泵，VLT® AQUA Drive
其速度也受到控制，从而可以提供连续范围的系统输出。
预期用途
虽然多泵控制器是针对泵应用而设计的，但是多泵控制器
还可用于任何要求多台电动机并排配置的应用。
工作原理
多泵控制器软件在安装了多泵控制器选件卡的单台变频器
上运行。它可以控制一组各自由变频器控制或连接到接触
器或软启动器的泵。
3 3
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 61
Page 64
100% 100% 200% 200%
130BA594.12
Relay 1
Relay 2
Relay 10
《系统集成》
VLT® AQUA Drive FC 202
系统（从变频器）中的其他变频器无需任何多泵控制器选
件卡。它们在开环模式下运行，并从主控变频器接收其速
度参考值。与从变频器相连的泵被称为变速泵。
通过接触器或通过软启动器与主电源相连的泵都泵称为恒
速泵。
33
无论是变速泵还是恒速泵，所有泵均由主控变频器中的继
电器控制。
多泵控制器可以控制由变速泵和恒速泵组成的混合系统。
内置 -
1 至 6 VSP + 1 至 5 FSP
MCO 101
MCO 102
（最多 6 台泵）
参数组
27-** 多泵 CTL 选件
1 至 8 VSP + 1 至 7 FSP
（最多 8 台泵）
参数组
27-** 多泵 CTL 选件
内置
MCO 101
MCO 102
图 3.27 应用概述
1 VSP + 2 FSP
参数组
25-** 多泵控制器
1 VSP + 5 FSP
参数组
25-** 多泵控制器
1 VSP + 8 FSP
参数组
25-** 多泵控制器
图 3.28 应用概述
内置 -
MCO 101
MCO 102
6 VSP
参数组
27-** 多泵 CTL 选件
8 VSP
参数组
27-** 多泵 CTL 选件
图 3.29 应用概述
VSP = 变速泵（直接与变频器相连）
FSP = 恒速泵（可通过接触器、软启动器或星形/三角形
启动器连接电动机）
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PE U V W
130BD839.10
《系统集成》 设计指南
3.7.4 制动电阻器
在使用电动机进行制动的应用中，电动机中会产生能量，
并且该能量被送回变频器中。如果不能将此能量传送回电
动机，则会使变频器的直流回路电压增加。在制动频繁和/
或具有高惯量负载的应用中，这种情况可能导致变频器发
生过压跳闸，并最终使其关闭。此时可以使用制动电阻器
来消耗再生制动所产生的过多能量。在选择该电阻器时需
要考虑其欧姆值、功率消耗率以及其物理尺寸。Danfoss
提供了一系列专为其 Danfoss 变频器设计的电阻器。有关
制动电阻器的尺寸，请参阅
算
。对于订购号，请参阅
章 3.4.12 制动电阻器计
章 6.2 选件、附件以及备件
。
3.7.5 正弦波滤波器
当电机由变频器控制时，电机将会发出共振噪声。该噪声
源于电动机的设计，每当激活变频器中的逆变器开关时都
会发生此现象。共振噪声的频率与变频器的开关频率相对
应。
Danfoss 可提供用于消除声源性电机噪声的正弦波滤波
器。
该滤波器可以减小电动机电压、峰值负载电压 UPEAK 以
及脉动电流 ΔI 的加速时间，从而让电流和电压变得几乎
呈正弦状。这样，电动机的声源性噪音便可以被降低到最
低程度。
电缆长度
[米] A 和 B C D
50 2 4 2 2 4
100 4 4 2 4 4
150 4 6 4 4 4
300 4 6 4 4 6
1) 所需的电缆越长，则堆栈的 HF-CM 磁芯越多。
通过让 3 个电动机相位电缆 (U, V, W) 通过每个磁芯
来安装 HF-CM 磁芯，如
1)
表 3.19 芯线数量
机箱规格
T2/T4 T7 T2/T4 T7 T7
图 3.30
所示。
3 3
正弦波滤波器线圈中的脉动电流也将会导致一些噪声。通
过将滤波器放到机柜或类似环境中，可以解决此问题。
3.7.6 dU/dt 滤波器
Danfoss 提供的 dU/dt 滤波器为差模低通滤波器，可降
低电动机端子的相间电压峰值，并将上升时间减少一定水
平，以降低对电机绕组的绝缘的应力。这尤其在电机电缆
很短时是一个问题。
相对于正弦波滤波器（请参阅
器
），dU/dt 滤波器有一个高于开关频率的截止频率。
章 3.7.5 正弦波滤波
3.7.7 共模滤波器
高频共模磁芯（HF-CM 磁芯）可降低电磁干扰并消除放电
损坏轴承。它们是特殊的纳米晶磁芯，比普通铁氧体磁芯
具有卓越的滤波性能。HF-CM 磁芯充当相位于接地之间的
一个共模电感器。
共模滤波器围绕电机三相（U，V，W）安装，减少高频共模
电流。结果，减小了来自电动机电缆的高频电磁干扰。
所需的磁芯数量取决于电动机电缆长度和变频器电压。每
个套件包含 2 个磁芯。请参阅
数量。
表 3.19
确定所需的磁芯
图 3.30 带有电动机相位的 HF-CM 磁芯
3.7.8 谐波滤波器
Danfoss Danfoss AHF 005 和 AHF 010 是两款高级谐波
滤波器，它们是通常的谐波捕获滤波器所无法比拟的。
Danfoss 谐波滤波器专为符合 Danfoss 变频器的需要而设
计。
通过在 Danfoss 变频器前部连接 Danfoss 谐波滤波器
AHF 005 或 AHF 010，可分别将产生并回传到电源的总谐
波电流失真降低到 5% 和 10%。
3.7.9 IP21/NEMA 类型 1 机箱套件
IP20/ip 4x 顶盖/ NEMA 类型 1 是可选的机箱配件，适
用于 IP20 紧凑型设备。
如果使用该机箱套件，可将 IP20 设备升级到符合机箱
IP 21/4X 顶盖/类型 1 标准。
IP 4X 顶盖适用于所有标准的 IP 20 FC 202 型号。
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A
B
C
D
E
130BT323.10
B
A
E
C
D
130BT324.10
《系统集成》
VLT® AQUA Drive FC 202
33
图 3.31 机箱规格 A2
A 顶盖
B 边缘
C 底座部分
D 底座盖
E 螺钉
图 3.32 机箱规格 A3
顶盖放置如图所示。如果使用了 A 或 B 选件，则必须安
装边缘以便盖住顶部入口。将底座部分 C 放置在变频器
的底部，用附件包中的夹子将电缆正确固定。
电缆衬垫的孔：
规格 A2： 2xM25 和 3xM32
•
规格 A3： 3xM25 和 3xM32
•
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Page 67
E
F
D
C
B
A
130BT620.12
130BT621.12
D
C
A
G
《系统集成》 设计指南
机箱类型
高度 A
[mm]
宽度 B
[mm]
深度 C
[mm]
A2 372 90 205
A3 372 130 205
B3 475 165 249
B4 670 255 246
C3 755 329 337
C4 950 391 337
表 3.20 尺寸
1) 如果配备了 A/B 选件，该深度会增加（有关详细信息，请参
阅章 7.8 额定功率、重量和尺寸 ）
1)
3 3
图 3.34 机箱规格 B4、C3 和 C4
A 顶盖
B 边缘
图 3.33 机箱规格 B3
C 底座部分
D 底座盖
E 螺钉
F 风扇盖
G 顶夹
表 3.21
图 3.33
和
图 3.34
的图例
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如果使用了选件模块 A 和/或 B，则在顶盖 (A) 上安装
边缘 (B)。
Page 68
130BA138.10
130BA200.10
Max R2(0.08)
Panel
cut out
Min 72(2.8)
130BA139.11
129,5± 0.5 mm
64,5± 0.5 mm
(2.54± 0.04 in)
(5.1± 0.04 in)
130BA844.10
《系统集成》
VLT® AQUA Drive FC 202
注意
使用 IP 21/IP 4X/类型 1 机箱套件时无法并排安装
3.7.10 LCP 远程安装套件
33
通过使用远程安装套件，可将 LCP 移到机箱的正面。固
定螺钉必须使用最大不超过 1 Nm 的转矩拧紧。
LCP 机箱等级为 IP66。
机箱 IP66 前面板
LCP 和设备之间的电缆最大长度 3 m
通讯标准 RS485
表 3.22 技术数据
图 3.37 LCP 套件的尺寸
3.7.11 机箱规格 A5、B1、B2、C1 和 C2
的安装托架
图 3.35 LCP 套件，包括图形 LCP、固定件、3 米长电缆和衬
垫。
订购号 130B1113
图 3.36 LCP 套件，包括数字式 LCP、固定件和衬垫。
订购号 130B1114
图 3.38 下托架
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Page 69
130BA845.10
A
B
《系统集成》 设计指南
3 3
图 3.39 上托架
请参阅
机箱规格 IP A [毫米] B [毫米] 订购号
A5 55/66 480 495 130B1080
B1 21/55/66 535 550 130B1081
B2 21/55/66 705 720 130B1082
B3 21/55/66 730 745 130B1083
B4 21/55/66 820 835 130B1084
表 3.23
表 3.23 安装托架详情
中的尺寸。
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Page 70
《系统集成》
VLT® AQUA Drive FC 202
3.8 串行接口 RS485
3.8.1 概述
RS485 是一种兼容多分支网络拓扑的二线总线接口，也就
是说，节点可以用总线方式连接，也可以借助公共干线的
33
下垂电缆来连接。1 个网络段总共可以连接 32 个节点。
网络段由中继器来划分，请参阅
图 3.40
。
注意
安装在一个网络段中的中继器将充当该网络段的一个节
点。连接在给定网络中的每个节点必须拥有在所有网络段
中都具有唯一性的节点地址。
可以使用变频器的端接开关 (S801) 或偏置端接电阻网络
实现每个网络段两端的端接。总线接线必须始终采用屏蔽
的双绞线 (STP)，并且遵守通用的最佳安装实践。
非常重要的一点是，在每个节点处都要保持屏蔽接地的低
阻抗性（包括在高频下）。因此，增大屏蔽层的接地面
积，例如借助电缆夹或导电的电缆密封管。为了使整个网
络保持相同的地电位，可能需要采用电势均衡电缆，在使
用了长电缆的系统中尤其如此。
为避免阻抗不匹配，请始终在整个网络中使用同一类型的
电缆。将电动机连接至变频器时，务必要使用屏蔽的电动
机电缆。
电缆 屏蔽的双绞线 (STP)
阻抗 [Ω]
电缆长度 [m]
表 3.24 电缆规格
120
最长 1200（包括分支线路）
工作站之间的最大距离 500
图 3.40 RS 485 总线接口
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FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10
V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
R1R2
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
01
02
03
04
05
06
-
61
68
69
RS-485
+
130BB685.10
130BA060.11
68 69 68 69 68 69
RS 485
RS 232
USB
+
-
130BB021.10
12 13 18 19 27 29 32
33 20 37
Remove jumper to enable Safe Stop
61 68 69 39 42 50 53 54 55
《系统集成》 设计指南
参数
功能 设置
8-30 协议 FC*
8-31 地址 1*
8-32 波特率 9600*
* = 默认值
说明/备注：
在上述参数中选择协议、地址
和波特率。
D IN 37 属于选配项。
为了避免屏蔽丝网中出现电势均衡电流，根据
线。
图 3.42 控制卡端子
图 3.20
接
3 3
表 3.25 RS485 网络连接
3.8.2 网络连接
借助 RS485 标准接口可将一个或多个变频器连接到控制
器（或主站）。端子 68 与 P 信号端子 (TX+, RX+) 相
连，端子 69 与 N 信号端子 (TX-,RX-) 相连。请参阅
章 3.5.1 接线示意图
如果要将多个变频器连接到某个主站，请使用并联连接。
中的图。
3.8.3 RS485 总线终接
必须通过电阻器网络在 RS485 总线两端端接。为此，请
将控制卡上的开关 S801 设为 ON。
将通讯协议设置为
8-30 协议
。
3.8.4 EMC 防范措施
为了让 RS485 网络的运行不受干扰，建议采取以下 EMC
防范措施。
请遵守相关的国家和地方法规，比如有关保护性接地的规
定。RS485 通讯电缆与电动机电缆和制动电阻器电缆保持
一定距离，以避免电缆之间的高频噪声发生耦合。一般而
言，它们之间的距离应保持在 200 毫米（8 英寸）以
上，但建议使电缆间距尽可能大，特别是当电缆平行安装
且电缆较长时。如果 RS485 电缆必须跨越电动机电缆和
制动电阻器电缆，则它与后二者的角度应保持 90°。
图 3.41 并行连接
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Fieldbus cable
Min. 200 mm
90° crossing
Brake resistor
130BD507.11
STX LGE ADR DATA BCC
195NA099.10
《系统集成》
VLT® AQUA Drive FC 202
3.8.7 FC 协议消息帧结构
3.8.7.1 字符（字节）的内容
每个字符的传输都是从该字符的起始位开始。随后传输 8
33
个数据位，对应一个字节。每个字符都通过奇偶校验位得
到保护。当该位符合奇偶校验时，它被设为 1。奇偶校验
是指 8 个数据位和该奇偶校验位中的 1 的个数在总体上
相等。字符以停止位作为结束，因此，一个字符共包括
11 位。
图 3.44 字符内容
3.8.7.2 报文结构
图 3.43 电缆布线
3.8.5 FC 协议概述
FC 协议（也称为 FC 总线或标准总线）是 Danfoss 标
准现场总线。它定义了一种符合主-从原理的访问技术来实
现串行总线通讯。
最多可以将一个主站和 126 个从站连接至总线。主站通
过报文中的地址字符来选择各个从站。如果没有事先请
求，从站自身不会传输任何消息。此外，各个从站之间无
法直接传送消息。通讯以半双工模式进行。
不能将主站的功能转移到另一节点上（单主站系统）。
物理层是 RS485，因此需要利用变频器内置的 RS485 端
口。FC 协议支持不同的报文格式：
用于过程数据的 8 字节短格式。
•
16 字节长格式，其中还包含参数通道。
•
用于文本的格式。
•
3.8.6 网络配置
每个报文都具有下列结构：
起始字符 (STX)=02 hex。
•
一个字节表示报文长度 (LGE)。
•
一个字节指明变频器地址 (ADR)。
•
再以后是若干数据字节（数量不定，具体取决于电报的类
型）。
报文以一个数据控制字节 (BCC) 作为结束。
图 3.45 报文结构
3.8.7.3 报文长度 (LGE)
电报长度是数据字节、地址字节 ADR 以及数据控制字节
BCC 三者的字节数之和。
4 个数据字节 LGE=4+1+1=6 个字节
12 个数据字节 LGE=12+1+1=14 个字节
含有文本的报文
101)+n 字节
要为变频器启用 FC 协议，请设置下述参数。
参数编号 设置
8-30 协议 FC
8-31 地址 1–126
8-32 FC 端口波特率 2400–115200
8-33 FC 口奇偶校验 偶校验，1 个停止位（默认）
表 3.26 FC 协议参数
70 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
表 3.27 报文长度
1) 10 表示固定字符数，而 n 是可变的（取决于文本的长
度）。
Page 73
ADRLGESTX PCD1 PCD2 BCC
130BA269.10
PKE INDADRLGESTX PCD1 PCD2 BCC
130BA271.10
PWE
high
PWE
low
PKE IND
130BA270.10
ADRLGESTX PCD1 PCD2 BCCCh1 Ch2 Chn
《系统集成》 设计指南
3.8.7.4 变频器地址 (ADR)
有两种不同的地址格式可供使用。
变频器的地址范围或者为 1-31，或者为 1-126。
地址格式 1-31
•
- 位 7=0（使用 1-31 的地址格式）。
- 位 6 不使用。
- 位 5=1： 广播、地址位 (0-4) 不使
用。
- 位 5=0： 无广播。
- 位 0-4=变频器地址 1-31。
从系统在对主系统的响应电报中会原封不动地将地址字节
发回。
3.8.7.5 数据控制字节 (BCC)
校验和是以 XOR 函数形式计算的。收到报文的第一个字
节之前，所求出的校验和为 0。
地址格式 1-126
•
- 位 7=1（使用 1-126 的地址格式）。
- 位 0-6=变频器地址 1-126。
- 位 0-6 = 0 广播。
3.8.7.6 数据字段
数据块的结构取决于报文类型。有 3 种类型的电报，每种电报类型都同时适用于控制电报（由主⇒从）和响应电报（由从
⇒主）。
这 3 种报文类型是：
过程块 (PCD)
PCD 由 4 个字节（2 个字）的数据块组成，其中包括：
控制字和参考值（由主到从）。
•
状态字和当前输出频率（由从到主）。
•
3 3
图 3.46 过程块
参数块
参数块用于在主站和从站之间传输参数。数据块由 12 个字节（6 个字）组成，并且还包含过程块。
图 3.47 参数块
文本块
文本块用于通过数据块读取或写入文本。
图 3.48 文本块
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 71
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15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
130BA268.11
PKE IND
PWE
high
PWE
low
AK PNU
Parameter
commands
and replies
Parameter
number
《系统集成》
VLT® AQUA Drive FC 202
3.8.7.7 PKE 字段
如果命令无法执行，从系统会发送这样的响应：
0111 命令无法执行
PKE 字段包含 2 个子字段：
参数命令和响应 AK。
•
参数号 PNU。
•
33
图 3.49 PKE 字段
- 并在参数值 (PWE) 中给出故障报告（请参阅
表 3.30
）：
PWE 低（十
六进制）
11 在变频器的当前模式下无法更改所定义参数的数
82 对定义的参数没有总线访问权限。
83 由于已选择了出厂设置，因此不能更改数据
表 3.30 参数值故障报告
故障报告
0 使用的参数号不存在。
1 对定义的参数没有写访问权限。
2 数据值超出了参数的容许范围。
3 所使用的下标索引不存在。
4 参数不是数组类型。
5 数据类型与定义的参数不匹配。
据。某些参数只有在电动机关闭的情况下才能被
更改。
3.8.7.8 参数号 (PNU)
第 12-15 位用于传输参数命令（由主到从）和将从站处
理过的响应传回主站。
位编号 参数命令
15 14 13 12
0 0 0 0 无命令
0 0 0 1 读取参数值
0 0 1 0 将参数值写入 RAM（字）
0 0 1 1 将参数值写入 RAM（双字）
1 1 0 1 将参数值写入 RAM 和 EEprom（双字）
1 1 1 0 将参数值写入 RAM 和 EEprom（字）
1 1 1 1 读/写文本
第 0-11 位用于传输传输号。在《
编程指南
》的参数说明
中定义了有关参数的功能。
3.8.7.9 索引 (IND)
同时使用索引和参数号，可以对具有索引的参数（如
15-30 报警记录:错误代码
）进行读/写访问。索引包含 2
个字节，1 个低位字节和 1 个高位字节。
只有低位字节可作为索引使用。
3.8.7.10 参数值 (PWE)
表 3.28 主 ⇒ 从的参数命令
位编号 响应
15 14 13 12
0 0 0 0 无响应
0 0 0 1 传输的参数值（字）
0 0 1 0 传输的参数值（双字）
0 1 1 1 命令无法执行
1 1 1 1 传输的文本
表 3.29 从 ⇒主的响应
72 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
参数值块由 2 个字（4 个字节）组成，其值取决于定义
的命令 (AK)。当 PWE 块不包含任何值时，主站会提示您
输入参数值。要更改某个参数值（写操作），请将新值写
入 PWE 块中，然后从主站将相关消息发送到从站。
如果从站对参数请求（读命令）作出了响应，PWE 块中的
当前参数值将被传回给主站。如果参数包含的是几个数据
选项而不是数字值，如 ，
0-01 语言
其中 [0] 为英语，
[4] 为丹麦语，则通过在 PWE 块中输入值来选择数据
值。串行通讯只能读取包含数据类型 9（文本字符串）的
参数。
15-40 FC 类型
到
15-53 功率卡序列号
包含数据类型
9。
例如，可以读取
15-40 FC 类型
中的设备规格和主电源
电压范围。在传输（读）文本字符串时，报文的长度是可
变的，因为文本具有不同的长度。报文长度在报文的第二
个字节 LGE 中定义。使用文本传输时，可以用索引字符
表明这是一个读命令还是一个写命令。
要通过 PWE 块读取文本，请将参数命令 (AK) 设为 F
（十六进制）。索引字符的高位字节必须为 4 。
Page 75
PWE
high
PWE
low
Read text
Write text
130BA275.10
PKE IND
Fx xx 04 00
Fx xx 05 00
E19E H
PKE IND PWE
high
PWE
low
0000 H 0000 H 03E8 H
130BA092.10
119E H
PKE
IND
PWE
high
PWE
low
0000 H 0000 H 03E8 H
130BA093.10
1155 H
PKE IND PWE
high
PWE
low
0000 H 0000 H 0000 H
130BA094.10
《系统集成》 设计指南
某些参数含有可通过串行总线写入的文本。要通过 PWE
块写入文本，请将参数命令 (AK) 设为 F（十六进制）。
索引字符的高位字节必须为 5。
图 3.50 通过 PWE 块输入的文本
3.8.7.11 支持的数据类型
“无符号”数据类型，即在电报中没有运算符。
数据类型 说明
3 16 位整数
4 32 位整数
5 8 位无符号整数
6 16 位无符号整数
7 32 位无符号整数
9 文本字符串
10 字节字符串
13 时差
33 预留
35 位序列
3.8.8 FC 协议示例
3.8.8.1 写入参数值
将
4-14 电动机速度上限 [Hz]
更改为 100 Hz。
将数据写入 EEPROM。
PKE= E19E（十六进制）– 写入单字到
上限 [Hz]
。
4-14 电动机速度
IND=0000（十六进制）
PWEHIGH=0000 hex
PWELOW = 03E8（十六进制）– 数据值 1000，对应于
100 Hz，请参阅
章 3.8.7.12 转换
。
相应的报文如下：
图 3.51 将数据写入 EEPROM
注意
4-14 电动机速度上限 [Hz]
中写入的参数命令为 E。参数号 4-14 用十六进制表示为
19E。
是一个单字，用于在 EEPROM
3 3
表 3.31 支持的数据类型
3.8.7.12 转换
有关各个参数的不同属性，请参阅出厂设置。参数值只能
以整数形式传输。因此，在传输小数时需要使用转换因
子。
4-12 电动机速度下限 [Hz]
的转换因数为 0.1。要将最
小频率预设为 10 Hz，则传输的值应是 100。如果转换因
数为 0.1，则表示被传输的值将被乘以 0.1。因此，如果
值为 100，则会显示为 10.0。
示例：
0s⇒转换索引 0
0.00s⇒转换索引 -2
0 ms⇒转换索引 -3
0.00ms⇒转换索引 -5
3.8.7.13 过程字 (PCD)
过程字的数据块分为两个部分，各有 16 位，它们总是按
照所定义的顺序出现。
PCD 1 PCD 2
控制报文（主⇒从控制字）
控制报文（从⇒主）状态字
引用值
当前的输出频率
从站对主站的响应为：
图 3.52 从站响应
3.8.8.2 读取参数值
在
3-41 斜坡 1 加速时间
PKE=1155（十六进制）- 读取
的参数值
IND=0000（十六进制）
PWEHIGH=0000 hex
PWELOW=0000（十六进制）
图 3.53 参数值
中读取参数值
3-41 斜坡 1 加速时间
中
表 3.32 过程字 (PCD)
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Page 76
《系统集成》
如果
3-41 斜坡 1 加速时间
的响应为
的值为 10 秒，从站对主站
33
图 3.54 从站响应
3E8（十六进制）对应于 1000（十进制）。
加速时间
3-41 斜坡 1 加速时间
3.8.9 Modbus RTU 协议
3.8.9.1 前提条件
Danfoss 假设所安装的控制器支持本文介绍的接口，并严
格遵守在控制器和变频器中规定的所有要求和限制。
内置的 Modbus RTU（远程终端设备）可以与任何支持本
文定义的接口的控制器进行通讯。本说明假设用户完全了
解控制器的功能和限制。
3.8.9.2 Modbus RTU 概述
的转换索引为 -2，即 0.01。
的类型是
无符号 32 位整数
VLT® AQUA Drive FC 202
3.8.9.3 带有 Modbus RTU 的变频器
该变频器通过内置的 RS485 接口以 Modbus RTU 格式进
行通讯。Modbus RTU 提供了访问变频器的控制字和总线
参考值的能力。
Modbus 主站可以借助控制字来控制若干重要的变频器功
能：
3-41 斜坡 1
。
总线参考值通常用于速度控制。此外还可以访问参数，读
取其值，如果可能还可以将值写入其中。借此可以使用一
系列的控制选项，包括在使用变频器内部 PI 控制器时控
制变频器的给定值。
启动
•
以多种方式停止变频器：
•
- 惯性停止
- 快速停止
- 直流制动停止
- 正常（变速）停止
故障跳闸后复位
•
以各种预置速度运转
•
反向运转
•
更改有效菜单
•
控制变频器的内置继电器
•
《Modbus RTU 概述》描述了控制器请求访问另一台设备
时使用的过程，而没有考虑物理通讯网络的类型。这如何
响应来自另一台设备的请求，以及如何检测和报告错误。
此外还建立了消息字段布局和内容的公用格式。
在通过 ModBus RTU 网络进行通讯期间，协议将：
确定每个控制器将如何了解其设备地址。
•
如何识别发送给它的消息。
•
如何确定要采取的操作。
•
如何提取消息中所含的任何数据或其他信息。
•
如果要求回复，控制器将创建并发送回复消息。
控制器利用主从技术进行通讯，该技术仅允许主设备启动
事务（称为查询）。从设备可通过向主设备提供所请求的
数据，或采用查询中请求的操作进行响应。
主站可以对单个从站进行寻址，或向所有从站发送广播消
息。从站会向对它们单独寻址的查询返回响应。但对来自
主站的广播查询则不予响应。Modbus RTU 协议通过提供
以下内容确定主设备查询的格式：
设备（或广播）地址。
•
定义所需操作的功能代码。
•
将发送的任何数据。
•
错误检查字段。
•
也可使用 Modbus 协议创建从站的响应消息。其中包含确
认所采取操作的字段、要返回的所有数据及错误检查字
段。如果从站在接收消息时发生错误，或者它无法执行所
请求的操作，那么从站将构建一个错误消息并通过响应消
息发回，否则会发生超时。
3.8.9.4 网络配置
要在该变频器上启用 Modbus RTU，请设置下述参数：
参数 设置
8-30 协议 Modbus RTU
8-31 地址 1-247
8-32 波特率 2400-115200
8-33 奇偶校验/停止位 偶校验，1 个停止位（默认）
表 3.33 Modbus RTU 参数
3.8.10 Modbus RTU 消息帧结构
3.8.10.1 带有 Modbus RTU 的变频器
控制器被设置为在 Modbus 网络上使用 RTU 模式进行通
讯，消息中的每个字节中都包含两个 4 位十六进制字
符。各个字节的格式如
起始
位
表 3.34 各个字节的格式
表 3.34
数据字节 停止/
所示。
奇偶校
验
停止
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《系统集成》 设计指南
编码系统 8 位，二进制、十六进制 0–9, A–F。
在消息的每一个 8 位字段中都包括 2 个
十六进制字符。
每个字节的位数 1 个起始位。
8 个数据位，最小有效位先发送；
1 个偶/奇校验位； 如果无奇偶校验，则
不存在位。
1 个停止位（如果使用奇偶校验）； 如果
无奇偶校验，则为 2 位。
错误检查字段 循环冗余校验 (CRC)。
3.8.10.2 Modbus RTU 消息结构
传输设备将 Modbus RTU 消息放入一个开始和结束位置已
知的帧中。这样，接收设备即可在消息开始处开始读取地
址部分，确定该消息对哪台设备进行寻址（或所有设备，
如果消息为广播的话），并了解消息的结束时间。检测到
部分消息，因而产生错误。在每个字段中传输的字符必须
使用从 00 到 FF 的十六进制格式。变频器会持续监视网
络总线，即便在静止期间也是如此。接收到第一个字段
（地址字段）后，每个变频器或设备都会将其解码，以确
定被寻址的设备。编址为零的 Modbus RTU 消息是广播消
息。不允许响应广播消息。典型的消息帧如
示。
启动 地址 功能 数据 CRC 检查 终止
T1-T2-
T3-T4
表 3.35 典型的 Modbus RTU 消息结构
8 位 8 位 N x 8位16 位 T1-T2-
表 3.35
所
T3-T4
3.8.10.3 启动/停止字段
消息以一个静止段开始。此段至少为 3.5 个字符间隔。
这可用所选网络波特率下的字符间隔的倍数来实现（显示
为“启动”T1-T2-T3-T4）。所传输的第一个字段为设备地
址。在传输完最后一个字符后，紧接着是一个类似的至少
为 3.5 个字符间隔的段，它标志着消息的结束。在此段
之后可以开始新的消息。必须将整个消息帧作为连续的数
据流传输。如果在帧结束之前出现了超过 1.5 个字符间
隔的静止段，则接收设备会丢弃不完整的消息，并假设下
一字节为新消息的地址字段。类似地，如果新消息在上一
条消息完成之后的 3.5 个字符间隔内便开始，则接收设
备会将其视为上一条消息的延续。这会导致超时（从站无
响应），因为对于该组合消息而言，最后的 CRC 字段中
的值将无效。
3.8.10.4 地址字段
消息帧的地址字段包含 8 位。有效的从设备地址应介于
0–247（十进制） 范围内。为单台从设备分配的地址应
介于 1 – 247 的范围（0 预留给广播模式，这是所有
从站都认可的）。主站通过将从站地址放入消息的地址字
段，对从站进行寻址。从站发送其响应时，会将自己的地
址放在此地址字段中，以使主站了解哪个从站在进行响
应。
3.8.10.5 功能字段
消息帧的功能字段包含 8 位。有效代码的范围为 1 FF。功能字段用于在主站和从站之间发送消息。从主设备
向从属设备发送消息时，功能代码字段将通知从属设备要
执行的操作类型。从属设备对主设备进行响应时，会使用
功能代码字段指示正常（无错）响应或发生了某种错误
（称为异常响应）。对于正常响应，从属设备只重复原先
的功能代码。对于异常响应，从站会返回一个代码。该代
码相当于原始的功能代码，只不过其最大有效位被设为逻
辑 1。此外，从属设备还将一个唯一的代码放入响应消息
的数据字段中。这样即可通知主控制器发生了哪种错误，
或异常的原因。另请参阅
持的功能代码
和
章 3.8.10.11 Modbus 异常代码
章 3.8.10.10 Modbus RTU 支
。
3.8.10.6 数据字段
数据字段是使用几组两个十六进制数字（范围在 00 至
FF 之间）构建的。这些都由一个 RTU 字符构成。从主设
备发送到从属设备的消息的数据字段包含其他信息，从属
设备必须使用这些信息执行功能代码定义的操作。这可能
包括线圈或寄存器地址、要处理的项目数和字段中实际的
数据字节数等。
3.8.10.7 CRC 检查字段
在消息中包括一个错误检查字段，此字段的工作机制基于
循环冗余校验 (CRC) 方法。CRC 字段可检查整条消息的
内容。它的应用与用于消息的单个字符的任何奇偶校验方
法均无关。CRC 值是通过传输设备计算的，后者将 CRC
作为最后一个字段附加在消息中。接收设备会在接收消息
过程中重新计算 CRC，并将计算值与 CRC 字段中接收到
的实际值相比较。如果两个值不相等，则会导致总线超
时。错误检查字段包含一个 16 位二进制值，该值由两个
8 位字节组成。此步完成后，首先附加字段的低位字节，
然后是高位字节。CRC 高位字节为消息中发送的最后一个
字节。
3.8.10.8 线圈寄存器编址
在 Modbus 中，所有数据都是用线圈和保持寄存器来组织
的。线圈保持单个位，而保持寄存器则保持 2 字节字
（即 16 位）。Modbus 消息中的所有数据地址均以零为
参考。数据项的第一个项目编号被编址为零。例如： 可
编程控制器中的被称为
的数据地址字段进行处理。线圈 127（十进制）被编址为
线圈 007EHEX（十进制的 126）。
保持寄存器 40001 在消息数据地址字段中被编址为寄存
器 0000。功能代码字段已指定某个“保持寄存器”操
作。因此，4XXXX 引用值是固有的。保持寄存器 40108
被编址为寄存器 006BHEX（十进制的 107）。
线圈 1
的线圈作为 Modbus 消息
3 3
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《系统集成》
VLT® AQUA Drive FC 202
线圈编号 说明 信号方向
1–16 变频器控制字。 由主到从
17–32 变频 器速度或给定-值的 参考 范
围 0x0–0xFFFF (-200% ...
~200%)。
33–48 变频器状态字（请参阅
33
49–64 开环模式： 变频器输出频率。
闭环模式： 变频器反馈信号。
65 参数写入控制（由主到从） 由主到从
0=将参数变化写入变频器的 RAM。
1=将参数变化写入变频器的 RAM
和 EEPROM
66-65536 预留
表 3.36 线圈说明
线圈 0 1
01 预置参考值 LSB
02 预置参考值 MSB
03 直流制动 无直流制动
04 惯性停止 无惯性停止
05 快速停止 无快速停止
06 锁定频率 无锁定频率
07 加减速停止 启动
08 不复位 复位
09 无点动 点动
10 加减速 1 加减速 2
11 数据无效 数据有效
12 继电器 1 关 继电器 1 开
13 继电器 2 关 继电器 2 开
14 设置 LSB
15 设置 MSB
16 无反向 反向
表 3.37 变频器控制字（FC 协议）
线圈 0 1
33 控制未就绪 控制就绪
34 变频器未就绪 变频器就绪
35 惯性停止 安全功能关闭
36 无报警 报警
37 未使用 未使用
38 未使用 未使用
39 未使用 未使用
40 无警告 警告
41 不在参考值下 在参考值下
42 手动模式 自动模式
43 超出频率范围 在频率范围内
44 已停止 运行
45 未使用 未使用
46 无电压警告 电压警告
47 不在电流极限内 电流极限
48 无热警告 热警告
表 3.38
由主到从
） 由从到主
由从到主
寄存器编号 说明
00001-00006 预留
00007 最近来自 FC 数据对象接口的错误代码
00008 预留
00009
00010-00990 000 参数组（参数 0-01 到 0-99）
01000-01990 1-00 参数组（参数 100 到 1-99）
02000-02990 2-00 参数组（参数 200 到 2-99）
03000-03990 3-00 参数组（参数 300 到 3-99）
04000-04990 4-00 参数组（参数 400 到 4-99）
... ...
49000-49990 49-00 参数组（参数 4900 到 49-99）
50000 输入数据： 变频器控制字寄存器 (CTW)。
50010 输入数据： 总线参考值寄存器 (REF)。
... ...
50200 输出数据： 变频器状态字寄存器 (STW)。
50210 输出数据： 变频器主电路实际值寄存器
表 3.39 保持寄存器
参数索引
(MAV)。
1)
1) 用于指定在访问带索引的参数时使用的索引号。
3.8.10.9 如何控制变频器
在
章 3.8.10.10 Modbus RTU 支持的功能代码
章 3.8.10.11 Modbus 异常代码
中列出了可用于 Modbus
和
RTU 信息功能和数据字段的代码。
3.8.10.10 Modbus RTU 支持的功能代码
Modbus RTU 支持在消息的功能字段中使用功能代码（请
参阅
表 3.40
功能 功能代码 (十六进制）
读取线圈 1
读取保持寄存器 3
写入单个线圈 5
写入单个寄存器 6
写入多个线圈 F
写入多个寄存器 10
获取通讯事件计数器 B
报告从站 ID 11
表 3.40 功能代码
）。
表 3.38 变频器状态字（FC 协议）
76 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
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《系统集成》 设计指南
功能 功能代码 子功能代码子功能
诊断 8 1 重新启动通讯
2 返回诊断寄存器
10 清空计数器和诊断寄存器
11 返回总线消息计数
12 返回总线通讯错误计数
13 返回从站错误计数
14 返回从站消息计数
表 3.41 功能代码和子功能代码
3.8.10.11 Modbus 异常代码
有关异常代码响应消息的结构的完整说明，请参考
章 3.8.10.5 功能字段
代码 名称 含义
1 非法功能 查询中收到的功能代码对于该伺服设备
2 非法数据地址 查询中收到的数据地址对于该伺服设备
3 非法数据值 查询数据中包含的值对于该伺服设备（或
4 从设备发生故障伺服设备（或从设备）尝试执行请求操作
表 3.42 Modbus 异常代码
。
（或从设备）来说是不允许的操作。这可
能是因为该功能代码仅适用于更新的设
备，未在所选设备中实施。这可能表明该
伺服设备（或从设备）处于错误状态下，
无法处理此类型的请求，原因可能是未进
行配置，或未被要求返回寄存器值。
（或从设备）来说是不允许的地址。更为
具体来说，参照编号和传输长度的组合无
效。对于具有 100 个寄存器的控制器来
说，偏差为 96，长度为 4 的请求会成
功，偏差为 96 长度为 5 的请求则会产
生异常 02。
从设备）来说是不允许的值。这表明一个
复杂请求的提示内容结构有问题，如隐含
的长度不正确。该错误并不特别表示为寄
存器中的存储提供的数据项值超出了该应
用程序的预期范围，因为 Modbus 协议不
了解任何特定寄存器的任何特定值的特
征。
时发生不可恢复的错误。
3.8.11 访问参数
3.8.11.1 参数处理
PNU（参数号）是从 Modbus 读/写消息中包含的寄存器地
址转换而来的。参数号以十进制形式转换为 Modbus 格式
（10 x 参数号）。示例： 读取
位）： 保持寄存器 3120 存放参数值。值为 1352（十进
制）表示该参数被设置为 12.52%
读取
3-14 预置相对参考值
3410 和 3411 存放参数值。值为 11300（十进制）表示
该参数被设置为 1113.00。
3-12 加速/减速值
（32 位）： 保持寄存器
（16
有关参数、尺寸和转换索引的信息，请查看
编程指南。
3.8.11.2 数据存储
线圈 65（十进制）可决定是将写入变频器的数据存储到
EEPROM 和 RAM（线圈 65=1) 还是仅存储到 RAM 中（线
圈 65=0）。
3.8.11.3 IND（索引）
变频器中的一些参数是数组参数，如
由于 Modbus 不支持在保持寄存器中存放数组，变频器将
保持寄存器 9 保留用作数组指针。读取或写入一个数组
参数前，设置保持寄存器 9。将保持寄存器设置为值 2，
将导致所有后续的读取/写入数组参数的操作都使用索引
2。
3-10 预置参考值
。
3.8.11.4 文本块
可以像访问其他参数那样访问以文本字符串形式存储的参
数。文本块的最大长度为 20 个字符。在对某个参数的读
请求中，如果请求的字符数超过该参数存储的字符数，则
响应消息会被截断。在对某个参数的读请求中，如果请求
的字符数少于该参数存储的字符数，则会用空格填充响应
消息。
3.8.11.5 转换因数
由于参数值只能以整数形式传输，因此必须使用转换因数
来传输小数。
3.8.11.6 参数值
标准数据类型
标准数据类型有 int16、int32、uint8、uint16 和
uint32。它们以 4x 寄存器 (40001–4FFFF) 的形式存
储。使用功能 03HEX“读取保持寄存器”可读取这些参
数。使用以下功能可写入参数：对于 1 个寄存器（16
位），使用功能 6hex“预置单个寄存器”；对于 2 个寄
存器（32 位），使用功能 10hex“预置多个寄存器”。
可读取的长度范围为 1 个寄存器（16 位）到 10 个寄
存器（20 个字符）。
非标准数据类型
非标准数据类型为文本字符串，以 4x 寄存器 (40001–
4FFFF) 的形式存储。使用功能 03 hex
来读取参数，使用功能 10 hex
数。可读取的长度范围为 1 个寄存器（2 个字符）到 10
个寄存器（20 个字符）。
预置多个寄存器
读取保持寄存器
来写入参
3 3
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Page 80
Speed ref.CTW
Master-follower
130BA274.11
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Bit
no.:
《系统集成》
VLT® AQUA Drive FC 202
3.8.12 FC 变频器控制协议
3.8.12.1 同 FC 结构对应的控制字
33
图 3.55 控制字
位 位值=0 位值=1
00 参考值 外部选择低位
01 参考值 外部选择高位
02 直流制动 加减速
03 惯性停车 非惯性停车
04 快速停止 加减速
05 保持输出频率 使用斜率
06 加减速停止 启动
07 无功能 复位
08 无功能 点动
09 加减速 1 加减速 2
10 数据无效 数据有效
11 无功能 激活继电器 01
12 无功能 激活继电器 02
13 参数设置 选择低位
14 参数设置 选择高位
15 无功能 反向
表 3.43 控制字位
关于控制位的说明
位 00/01
位 00 和 01 用于根据
中预设的四个参考值之间选择。
预置参考值 参数 位 01 位 00
1
2
3
4
表 3.44 参考值
注意
通过在
00/01 如何与数字输入的对应功能进行门运算。
78 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
（
8-10 控制行规
表 3.44
3-10 预置参考
值
[0]
3-10 预置参考
值
[1]
3-10 预置参考
值
[2]
3-10 预置参考
值
[3]
8-56 预置参考值选择
= FC 结构）
在
3-10 预置参考值
0 0
0 1
1 0
1 1
中进行选择，可以定义位
位 02，直流制动
如果位 02=0，则将导致直流制动和停止。制动电流和制
动时间分别在
间
中设置。
如果位 02 = 1，则导致加减速。
位 03，惯性停车
位 03 =0： 变频器会立即释放电动机（关闭输出晶体
管），从而使电动机惯性运转直至停止。
位 03 =1： 如果满足其他启动条件，变频器将启动电
机。
通过在
如何与数字输入的对应功能进行门运算。
位 04，快速停止
位 04 =0： 使电动机减速至停止（在
间
中设置）。
位 05，保持输出频率
位 05 =0： 锁定当前的输出频率（单位为 Hz）。只能通
过将数字输入（
数字输入
2-01 直流制动电流
8-50 选择惯性停车
和
2-02 直流制动时
中进行选择，可以定义位 03
3-81 快停减速时
5-10 端子 18 数字输入到5-15 端子 33
）设置为加速和减速来更改锁定的输出频率。
注意
如果激活锁定输出功能，则只有用下述方式才能使变频器
停止运转：
位 03 惯性停止
•
位 02 直流制动
•
被编程为
•
的数字输入端（
5-15 端子 33 数字输入
位 06，加减速停止/启动
位 06 =0： 将导致停止。在此期间，电动机会根据所选
择的减速参数减速至停止。
位 06 =1： 如果满足其他启动条件，将允许变频器启动
电动机。
通过在
减速停止/启动）如何与数字输入的对应功能进行门运算。
位 07，复位
位 07 =0： 不复位。
位 07 =1： 将跳闸复位。复位是在信号的前端被激活
的，例如，从逻辑 0 变为逻辑 1 时。
位 08，点动
位 08 =1： 输出频率由
位 09，选择加减速 1/2
位 09 =0： 启用加减速 1（
8-53 启动选择
3-42 斜坡 1 减速时间
位 09 =1： 启用加减速 2（
3-52 斜坡 2 减速时间
位 10，数据无效/数据有效
通知变频器使用或忽略控制字。
位 10 =0： 忽略控制字。
位 10 =1： 使用控制字。由于不论电报类型为何，电报
始终都包含控制字，因此该功能具有普遍意义。如果在更
新或读取参数时不应使用控制字，可将其关闭。
直流制动、惯性停止或复位和惯性停止
5-10 端子 18 数字输入
）。
中进行选择，可以定义位 06（加
3-19 点动速度 [RPM]
3-41 斜坡 1 加速时间
）。
3-51 斜坡 2 加速时间
）。
至
决定。
到
到
Page 81
Output freq.STW
Bit
no.:
Follower-master
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
130BA273.11
《系统集成》 设计指南
位 11，继电器 01
位 11 =0： 不激活继电器。
位 11 =1： 如果在
5-40 继电器功能
中选择了控制字
位 11，则激活继电器 01。
位 12，继电器 04
位 12 =0： 不激活继电器 04。
位 12 =1： 如果在
5-40 继电器功能
中选择了控制字
位 12，则激活继电器 04。
位 13/14，选择菜单
使用位 13 和 14，可根据
表 3.45
在四种菜单设置之
间进行选择。
设置 位 14 位 13
1 0 0
2 0 1
3 1 0
4 1 1
表 3.45 菜单设置规格
只有在
0-10 有效设置
中选择了多重菜单，才能使用该
功能。
通过在
8-55 菜单选择
中进行选择，可以定义位 13/14
如何与数字输入的对应功能进行门运算。
位 15 反向
位 15 =0： 不反转。
位 15 =1： 反向 默认设置下，反转功能在
选择
中被设为数字方式。只有在选择了串行通讯、逻辑
8-54 反向
或或逻辑与时，位 15 才能导致反向。
3.8.12.2 符合 FC 协议的状态字 (STW)
（
8-10 控制行规
图 3.56 状态字
=FC 协议）
位 位值=0 位值=1
00 控制未就绪 控制就绪
01 变频器未就绪 变频器就绪
02 惯性停车 启用
03 无错误 跳闸
04 无错误 错误（无跳闸）
05 预留 06 无错误 锁定性跳闸
07 无警告 警告
08 速度 ≠ 参考值 速度 = 参考值
09 本地运行 总线控制
10 超出频率极限 频率极限正常
11 无功能 运行
12 变频器正常 停止，自动启动
13 电压正常 过压
14 转矩正常 过转矩
15 定时器正常 超时
表 3.46 状态字位
关于状态位的说明
位 00，控制未就绪/就绪
位 00=0： 此后变频器将跳闸。
位 00=1： 变频器控制系统已就绪，但不一定已为电源单
元供电（针对控制系统外接 24 V 电源的情形）。
位 01，变频器就绪
位 01=1： 变频器已作好运行准备，但通过数字输入或串
行通讯激活了惯性停车命令。
位 02，惯性停止
位 02=0： 变频器释放电动机。
位 02=1： 变频器通过启动命令启动电动机。
位 03，无错误/跳闸
位 03 =0： 变频器不在故障模式下。
位 03 =1： 此后变频器将跳闸。要恢复运行，请按 [复
位]。
位 04，无错误/错误（无跳闸）
位 04 =0： 变频器不在故障模式下。
位 04=1： 变频器显示了一个错误，但没有跳闸。
位 05，未使用
在状态字中不使用位 05。
位 06，无错误/锁定性跳闸
位 06 =0： 变频器不在故障模式下。
位 06 =1： 变频器跳闸，并且被锁定。
位 07，无警告/警告
位 07 =0： 没有警告。
位 07 =1： 发生一个警告。
位 08，速度≠ 参考值/速度=参考值
位 08=0： 电动机正在运行，但其当前速度与预置的速度
参考值不同。例如，在启动/停止期间加减速时，可能出现
这种情形。
位 08 =1： 电动机速度符合预置的速度参考值。
3 3
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Actual output
freq.
STW
Follower-master
Speed ref.CTW
Master-follower
16bit
130BA276.11
Reverse Forward
Par.3-00 set to
(1) -max- +max
Max reference Max reference
Par.3-00 set to
(0) min-max
Max reference
Forward
Min reference
100%
(4000hex)
-100%
(C000hex)
0%
(0hex)
Par.3-03 0 Par.3-03
Par.3-03
(4000hex)(0hex)
0% 100%
Par.3-02
130BA277.10
《系统集成》
VLT® AQUA Drive FC 202
33
位 09，本地运行/总线控制
参考值和 MAV 的标定方式如下：
位 09 =0： 在控制单元上激活了 [STOP/RESET]（停止/
复位），或者在
3-13 参考值位置
中选择了本地控制。不
能通过串行通讯控制。
位 09=1：可以通过现场总线/串行通讯来控制变频器。
位 10，超出频率极限
位 10 =0： 输出频率达到在
4-13 电机速度上限
中设置的值。
4-11 电机速度下限
或
位 10 =1： 输出频率在定义的极限范围内。
位 11，未运行/运行
位 11 =0： 电动机未运行。
位 11 =1： 变频器有启动信号，或者输出频率大于 0
Hz。
图 3.58 参考值和 MAV
位 12，变频器正常/已停止，将自动启动
位 12 =0： 逆变器上不存在临时过热。
位 12 =1： 逆变器因为过热而停止，但设备并未跳闸，
因此一旦温度恢复正常，仍可继续工作。
位 13，电压正常/超过极限
3.8.12.4 同 PROFIdrive 结构对应的控制
字 (CTW)
控制字用于从主控制器（如 PC）向从系统发送命令。
位 13=0： 没有电压警告。
位 13=1： 变频器中间电路的直流电压过低或者过高。
位 14，转矩正常/超过极限
位 14=0： 电动机电流低于在
4-18 电流极限
选择的转
矩极限。
位 14=1： 超过了
4-18 电流极限
中的转矩极限。
位 15，定时器正常/超过限制
位 15 =0： 电动机热保护和热保护的计时器尚未超过
100%。
位 15 =1： 其中的一个定时器超过了 100%。
如果 Interbus 选件和变频器之间的连接丢失，或者发生
内部通讯问题，则 STW 中的所有位都将被设为“0”。
3.8.12.3 总线速度参考值
以一个相对百分比值的形式将速度参考值传输给变频器。
以一个 16 位字的形式传输该值； 作为整数时
(0-32767)，如果值为 16384（4000 [十六进制]），则表
示 100%。负数借助 2 的补码表示。实际输出频率 (MAV)
位 位值=0 位值=1
00 关闭 1 打开 1
01 关闭 2 打开 2
02 关闭 3 打开 3
03 惯性停车 非惯性停车
04 快速停止 加减速
05 保持频率输出 使用斜率
06 加减速停止 启动
07 无功能 复位
08 点动 1 关闭 点动 1 打开
09 点动 2 关闭 点动 2 打开
10 数据无效 数据有效
11 无功能 减速
12 无功能 升速
13 参数设置 选择低位
14 参数设置 选择高位
15 无功能 反向
表 3.47 控制字位
与总线参考值的标定方式相同。
关于控制位的说明
位 00，关闭 1/打开 1
正常减速停止（使用实际所选减速的减速时间）。
当位 00 =0 时，如果输出频率为 0 Hz，并且在
5-40 继电器功能
中选择了 [继电器 123]，则将导致停
止，并且激活输出继电器 1 或 2。
图 3.57 实际输出频率 (MAV)
当位 0 =1 时，表明变频器处于状态 1 中：
开
。
禁止打
位 01，关闭 2/打开 2：
惯性停止
当位 01 =0 时，如果输出频率为 0 Hz，并且在
5-40 继电器功能
中选择了 [继电器 123]，则将导致停
止，并且激活输出继电器 1 或 2。
80 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
Page 83
《系统集成》 设计指南
位 02，关闭 3/打开 3：
使用
3-81 快停减速时间
02 =0 时，如果输出频率为 0 Hz，并且在
功能
中选择了 [继电器 123]，则将导致快速停止，并且
激活输出继电器 1 或 2。
当位 02 = 1 时，表明变频器处于
状态 1：
位 03，惯性停车/不惯性停车
惯性停止，如果位 03 =0，将导致停止。
当位 03 =1 时，变频器可以启动（如果其他启动条件满
足的话）。
禁止打开
的加减速时间快速停止。当位
5-40 继电器
。
注意
在
8-50 选择惯性停车
字输入的对应功能相关联。
位 04，快速停止/斜坡减速停车
使用
3-81 快停减速时间
如果位 04 =0，则发生快速停止。
当位 04 =1 时，变频器可以启动（如果其他启动条件满足
的话）。
中的选择确定了位 03 如何同数
的加减速时间快速停止。
注意
在
8-51 快速停止选择
字输入的对应功能相关联。
中的选择确定了位 04 如何同数
如果位 10=0，则忽略控制字。
位 10=1 表示将使用控制字。该功能相当重要，因为不论
使用哪种类型的电报，在电报中总会含有控制字。如果在
更新或读取参数时不使用控制字，可将控制字关闭。
位 11，无功能/减速
按照在
值。
当位 11 = 0 时，不对参考值进行任何修改。
如果位 11 =1，则减小参考值。
位 12，无功能/升速
按照在
值。
如果位 12 =0，则不对参考值进行任何修改。
如果位 12 =1，则增大参考值。
如果同时激活了减速和加速功能（位 11 和 12=1），减
速功能将优先，也就是说，将减小速度参考值。
位 13/14，菜单选择
位 13 和 14 用于根据
进行选择：
只有在
使用该功能。在
和 14 如何同数字输入上的对应功能相关联。只有在
0-12 此菜单连接到
间更改菜单。
3-12 加速/减速值
3-12 加速/减速值
表 3.48
0-10 有效设置
中选择了 [9] 多重菜单，才能
8-55 菜单选择
中对菜单进行了关联，才能在运行期
中指定的幅度值减小速度参考
中指定的幅度值增加速度参考
在 4 个参数菜单之中
中的选择确定了位 13
3 3
位 05，保持输出频率/使用加减速
当位 05 =0 时，将维持当前的输出频率（即使参考值已
被修改）。
当位 05 =1 时，变频器可以重新执行其调节功能； 所发
生的操作基于各自的参考值。
位 06，加减速停止/启动
正常减速停止（使用实际所选减速的减速时间）。此外，
如果输出频率为 0 Hz，并且在
择了继电器 123，则还将激活输出继电器 01 或 04。
如果位 06 =0，将导致停止。
当位 06=1 时，表示如果满足其他启动条件，则变频器可
以启动。
5-40 继电器功能
中选
注意
在
8-53 启动选择
入的对应功能相关联。
位 07，无功能/复位
关闭后复位。
确认故障缓冲中的事件。
如果位 07 =0，则不执行复位。
如果位 07 以斜坡方式变为 1，则在关闭后执行复位。
位 08，点动 1 关/开
激活在
04=“0”并且位 00-03=“1”时，才能使用“点动 1”。
位 09，点动 2 关/开
激活
=0 并且位 00 - 03 =1 时，才能使用“点动 2”。
位 10，数据无效/数据有效
用于通知变频器是使用还是忽略控制字。
8-90 总线点动 1 速度
8-91 总线点动 2 速度
中的选择确定了位 06 如何同数字输
中预设的速度。仅当位
中预置的速度。仅当位 04
设置 位 13 位 14
1 0 0
2 1 0
3 0 1
4 1 1
表 3.48 菜单选择
位 15，无功能/反转
位 15 =0 表示不反向。
位 15=1 则反向。
注意
在出厂设置下，反向在
式。
8-54 反向选择
中被设为数字
注意
只有在选择了串行通讯、逻辑或或逻辑与时，位 15 才能
导致反向。
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Page 84
《系统集成》
VLT® AQUA Drive FC 202
3.8.12.5 符合 PROFIdrive 协议的状态字
(STW)
状态字用于向主站（例如 PC）通知从站的状态。
位 位值=0 位值=1
33
00 控制未就绪 控制就绪
01 变频器未就绪 变频器就绪
02 惯性停车 启用
03 无错误 跳闸
04 关闭 2 打开 2
05 关闭 3 打开 3
06 可以启动 不能启动
07 无警告 警告
08
09 本地运行 总线控制
10 超出频率极限 频率极限正常
11 无功能 运行
12 变频器正常 已停止，将自动启动
13 电压正常 过压
14 转矩正常 过转矩
15 定时器正常 超时
表 3.49 状态字位
关于状态位的说明
位 00，控制未就绪/就绪
如果位 00 =0，则控制字的位 00、01 或 02 为 0（对
应于“关闭 1”、“关闭 2”或“关闭 3”），或者变频
器已关闭（跳闸）。
如果位 00 =1，则表明变频器控制已就绪，但不一定已为
电源单元供电（针对控制系统外接 24 V 电源的情形）。
位 01，变频器未就绪/就绪
意义同位 00 相同，只不过已为电源单元供电。变频器已
就绪，只等接收启动信号。
位 02，惯性停车/启用
如果位 02=0，则控制字的位 00、01 或 02 为 0（对应
于“关闭 1”、“关闭 2”或“关闭 3”或惯性停车），
或者变频器已关闭（跳闸）。
如果位 02=1，则控制字的位 00、01 或 02 为 1； 变
频器未跳闸。
位 03，无错误/跳闸
当位 03 =0 时，表明变频器没有错误情况。
当位 03 =1 时，表明变频器已跳闸。要让变频器启动，
首先必须给出复位信号。
位 04，打开 2/ 关闭 2
当控制字的位 01 为 0 时，则位 04=0。
控制字的位 01 为 1 时，则位 04= 1。
位 05，打开 3/ 关闭 3
当控制字的位 02 为 0 时，则位 05=0。
当控制字的位 02 为 1 时，则位 05= 1 。
速度 ≠ 参考值
速度=参考值
位 06，可以启动/不能启动
如果已在
在确认关闭之后、激活关闭 2 或关闭 3 之后以及在打开
主电源后，将位 06 设置为 1，复位
制字的位 00 设置为 0，位 01、02 和 10 设置为 1。
位 07，无警告/警告
位 07=0 表示没有警告。
位 07 =1 表示有警告发生。
位 08，速度≠参考值/速度=参考值
如果位 08 =0，则表明电机的当前速度与所设置的速度参
考值不同。例如，在以加/减速方式启动/停止期间，速度
将发生变化，此时会出现这种情形。
如果位 08 =1，则表明电机的当前速度符合所设置的速度
参考值。
位 09，本地运行/总线控制：
位 09 =0 表示已通过 LCP 上的 [停止] 开关使变频器停
止，或者在
[本地]。
如果位 09 =1，则表示可通过串行接口控制变频器。
位 10，超出频率范围/频率范围正常
如果位 10 =0，则输出频率超过了在
和
如果位 10 =1，则表明变频器在指定的极限范围内。
位 11，未运行/运行
如果位 11 =0，则表明电机未运行。
如果位 11 =1，则表示变频器有启动信号，或者输出频率
大于 0 Hz。
位 12，变频器正常/已停止，将自动启动
如果位 12 =0，则表明逆变器没有发生短时过载。
如果位 12 =1，则表明逆变器已由于过载而停止。但变频
器并未被关闭（跳闸），它会在过载情况结束后重新启
动。
位 13，电压正常/过压：
如果位 13 =0，则表明没有超出变频器的电压限制。
如果位 13 =1，则表示变频器中间电路的直流电压过低或
者过高。
位 14，转矩正常/过转矩
如果位 14 =0，则电机转矩低于在
和
当位 14 =1 时，表明超过了在
4-17 发电时转矩极限
位 15，定时器正常/超时
如果位 15 =0，则表明电机热保护和变频器热保护的定时
器尚未超过 100%。
如果位 15 =1，则表明其中的某个定时器已超过 100%。
8-10 控制字格式
3-13 参考值位置
4-53 警告速度过高
中设置的极限。
4-17 发电时转矩极限
中选择的极限。
中选择
[1] PROFIdrive
无法启动
中选择了 [联接到手动] 或
，同时将控
4-52 警告速度过低
4-16 电动时转矩极限
中选择的极限。
4-16 电动时转矩极限
，则
或
82 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
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《系统集成》 设计指南
3.9 系统设计检查清单
表 3.50
类别 详细信息 注释
FC 型号
功率
伏特
电流
物理
尺寸
重量
环境工作条件
温度
海拔
湿度
空气质量/灰尘
降容要求
机箱规格
输入
电缆
类型
长度
熔断器
类型
规格
额定值
选件
连接器
触点
过滤器
输出
电缆
类型
长度
熔断器
类型
规格
额定值
选件
过滤器
控制
接线
类型
长度
端子连接
沟通
协议
连接
接线
选件
连接器
触点
提供了将变频器集成到电动机控制系统的检查清单。本清单旨在作为说明系统要求必需通用类别和选件的提示。
☑
3 3
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 83
Page 86
《系统集成》
VLT® AQUA Drive FC 202
类别 详细信息 注释
过滤器
电机
类型
额定值
33
电压
选件
专用工具和设备
移动和存放
安装
电气连接
表 3.50 系统设计检查清单
☑
84 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
Page 87
应用示例 设计指南
4 应用示例
4.1 应用功能概述
VLT® AQUA Drive FC 202 专为供水和污水处理应用研
制。多种标准和选件功能包括优化的 SmartStart 和快捷
菜单，主要用于供水和污水处理应用：
多泵控制
•
基本多泵控制是内置的标准功能，最多能够控制
3 台泵。多泵控制可控制多泵系统中单个泵的速
度。这是一种经济合理的解决方案，例如可用于
增强设置。带有多台变速泵的系统需要扩展型多
泵控制器 (MCO 101) 或高级多泵控制器 (MCO
102)。
电动机轮换
•
电动机轮换功能适用于 2 台电动机或 2 台泵共
享 1 个变频器的应用。
流量补偿
•
流量补偿根据流量调节设置点，可将压力传感器
安装在距泵较近的位置。
空转检测
•
该功能通过避免空转和泵过热来防止泵出现损
坏。
曲线末端检测
•
该功能可检测泵何时以最大速度运行，以及未在
用户指定时间内达到设置点。
除屑
•
此防护性或被动清洁功能为用于污水处理的泵而
设计。有关详细信息，请参阅
除屑功能
初始/最终加减速
•
设置减速/加速至最小速度的短加减速时间，保护
轴承，并确保应用中的潜水泵得到充分冷却。
止回阀保护
•
较慢的减速率可保护止回阀，并防止出现水锤现
象。
STO
•
STO 在紧急情况下，可启用安全停车（惯性停
车）。
低流量检测
•
此功能可检测系统的无流量或流量过低的现象。
睡眠模式
•
睡眠模式功能通过在无需求时停止泵来实现节
能。
管道填充模式
•
管道填充模式包括快速填充管道的功能，可避免
出现水锤现象。此功能可为卧式和立式管道提供
不同的模式。
实时时钟
•
。
章 4.2.3 29-1*
智能逻辑控制 (SLC)
•
SLC 包括设置事件和活动的序列。SLC 可利用比
较器、逻辑规则和计时器提供多种 PLC 功能。
预/后润滑
•
有关详细信息，请参阅
流量确认
•
有关详细信息，请参阅
认
。
潜水泵的最小速度监测高级功能
•
有关详细信息，请参阅
速度监测高级功能
预防性维护
•
预防性维护功能可设置变频器的计划维护间隔。
章 4.2.4 预/后润滑
章 4.2.5 29-5* 流量确
章 4.2.6 潜水泵的最小
。
。
4.2 选定的应用功能
4.2.1 SmartStart
利用 SmartStart 向导，现在可更加轻松和高效地调试变
频器。可在首次通电或恢复出厂设置后，激活
SmartStart，其可指导用户完成一系列简单的步骤，确保
精确以及高效地控制电动机。还可通过快捷菜单，直接启
动 SmartStart。在 28 种语言图形化控制面板上选择设
置。
开环/闭环中的单个泵/电动机
•
电动机轮换： 当 2 个电动机共用 1 个变频器
•
时。
基本多泵控制： 控制多泵系统中单个泵的速
•
度。这是一种经济高效的解决方案，例如增强设
置。
主从设备： 最多可控制 8 个变频器和泵，确保
•
整个泵系统运行顺畅。
4.2.2 快捷菜单水和泵
快捷菜单供水和泵可快速访问 VLT® AQUA Drive 最常见的
供水和泵功能：
特殊加减速 (初始/最终加减速，止回阀加减
•
速）
睡眠模式
•
除屑
•
空转检测
•
曲线末端检测
•
流量补偿
•
用于卧式、立式和混合式管道系统的管道填充模
•
式
控制性能
•
4 4
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 85
Page 88
0 Hz / RPM
Derag O Delay:
Par. 29 -15
+/- Derag
Speed:
Par.: 29 -13
Par.: 29 -14
Deragging Run Time : Par . 29-12
Speed
Derag
function
activated
1 Cycle
Number of Cycles : Par . 29 -10
130BC369.10
应用示例
VLT® AQUA Drive FC 202
最小速度监测
•
4.2.3 29-1* 除屑功能
除屑功能的作用是，在污水应用中使泵摆脱碎屑影响，以
保证泵能正常工作。
在定义除屑事件时，需要定义从变频器开始除屑到除屑完
成的时间。在开始除屑时，变频器首先将减速至停止，然
后在经过一个停止延时后，开始执行第一个除屑周期。
44
根据应用和用途的不同，此功能可以用作预防性或反应性
措施，并且可以用下述方式触发/启动：
在每一个启动命令时 (
•
Stop
)
在每一个停止命令时 (
•
Stop
)
在每一个停止/启动命令时 (
•
Start/Stop
数字输入（参数组
•
在智能逻辑控制器事件中 (
•
作
)
作为定时操作（参数组
•
高功率（参数组
•
)
29-11 Derag at Start/
29-11 Derag at Start/
29-11 Derag at
5-1* 数字输入
）
13-52 条件控制器动
23-** 定时功能
29-2* 除屑功率调整
）
）
4.2.4 预/后润滑
某些电动机要求在运行之前和之中润滑其机械部件，以防
损坏/磨损。当电动机长时间未运行时，尤其需要润滑。预
润滑还可支持需要运行一些排风扇的应用。预润滑功能向
外部设备发送信号，以便在运行命令上升边开始时，在用
户定义时间内执行特定操作。此外，可输入启动延时
(
1-71 启动延迟
并在变频器开始加速时完成预润滑。还可配置预润滑，以
便外部设备在变频器处于运行状态时随时保持接收信号状
态，或便于信号保持到电动机停止时 (
Time
)。应用示例包括润滑电动机/泵接线部件的设备或某
些类型的排风扇设备。
)，以便仅在变频器停止时开始预润滑，
29-42 Post Lube
图 4.1 除屑功能
如果在变频器处于停止状态时触发了除屑操作，首个停止
延时将被跳过。除屑事件可以包含多个周期。每个周期都
由一个反向脉冲和随后的一个正向脉冲构成。在完成指定
的周期数后，便会认为除屑操作完成。更具体地说，在最
后一个周期的最后一个脉冲（始终是正向脉冲）中，当除
屑运行时间过后，便认为除屑已完成（变频器将以除屑速
度运行）。在脉冲之间，变频器输出将在指定的停止延时
内保持惯性停车状态，以便泵中的碎屑趋于安定。
注意
如果泵无法反向运行，请勿启用除屑功能。
正在进行的除屑事件可能发出 3 种不同通知：
在 LCP 中显示状态：
•
扩展状态字中的一个位（第 23 位，80 0000
•
hex）。
可以配置某个数字输出来反映当前的除屑状态。
•
自动远程除屑
润滑设备的使用示例：将在启动请求的前沿开始润滑。延
迟启动时间，并在延时过后，停止润滑，启动变频器。
图 4.2
显示该功能的不同用途。在此种情况下，变频器
已开始加速时，延时时间已过。请参阅
数。
表 4.1
了解相关参
86 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
Page 89
130BD765.10
N
MAX
N
MIN
0
1
1
0
0
1
2
3
t1 t3t2
T
T
T
130BD766.10
N
MAX
N
MIN
0
0
1
1
0
1
0
1
2
3
4
t0 <t1 t2
T
T
T
T
应用示例 设计指南
1 速度曲线
2 启动命令（例如端子 18）
3 预润滑输出信号
t
发出了启动命令（例如将端子 18 设置为有效）。启动
1
延迟计时器 (
(
29-41 Pre Lube Time
t
启动延迟计时器归零。变频器开始加速。
2
t
预润滑计时器 (
3
1-71 启动延迟
) 和预润滑计时器
)。
29-41 Pre Lube Time
) 归零。
4.2.5 29-5* 流量确认
流量确认功能适用于在等待外部事件时需要运行电动机/泵
的应用。流量确认监测器应从门阀、流量开关或类似外部
设备上的传感器获得数字输入，指示出该设备是否处于打
开位置以及是否有流量。用户可在
中定义 VLT® AQUA DriveFC 202 等待来自外部设
Time
备的数字输入信号以确认流量的时间长度。确认流量后，
变频器将在流量确认时间后再次检查信号，然后正常运
行。LCP 在流量监测器处于活动状态时显示出状态
“Verifying flow”（正在确认流量）。
如果预期的数字输入信号在流量验证时间或流量确认时间
到期之前变为无效，则变频器将跳闸并显示出报警 "Flow
Not Confirmed"（流量未确认）。
29-50 Validation
4 4
图 4.2 预/后润滑功能示例
参数和名称 说明 设置 设备
29-40 Pre/
Post Lube
Function
29-41 Pre
Lube Time
选择预/后润滑功
能。在变频器开始加
速之前，使用
1-71 启动延迟
设置
延时。
输入启动信号后的信
号持续时间。仅在
29-40 Pre/Post
Lube Function
择了
[1] 仅预润滑
中选
[0]*禁用
[1] 仅预润滑
[2] 预润滑和运
行中润滑
[3] 预润滑、运
行中润滑和后润
滑
0-600 (*10) s
时
-
1 速度曲线
2 启动命令（例如端子 18）
3 确认存在流量的来自外部设备的数字信号。
4 流量确认
t
发出了启动命令（例如将端子 18 设置为有效）
0
t
来自外部设备的数字信号在
1
29-50 Validation Time
到期前变为活动状态。
t
当
2
29-51 Verification Time
过后，变频器将再次检
查来自外部设备的信号然后正常运行。
才使用。
29-42 Post
Lube Time
表 4.1 预/后润滑参数
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 87
选择电动机停止后的
信号持续时间。仅当
在
Lube Function
择
[3] 预润滑、运
行中润滑和后润滑
才使用。
29-40 Pre/Post
中选
0-600 (*10) s
时
图 4.3 流量确认
参数和名称 说明 设置 设备
29-50 Valida
tion Time
29-51 Verifi
cation Time
数字输入必须在验
证时间段内有效。
如果验证时间过
后，数字输入仍有
0.1–999.0
（*取决于尺寸）
0.1–255.0
(*15)
s
s
效，则确认流量。
表 4.2 流量确认参数
注意
仅在数字输入配置为流量确认时，才能在 LCP 上看到该
参数。
Page 90
N
RPM
T
N
1-86
T
1-79
T
1-71
0
1
应用示例
VLT® AQUA Drive FC 202
4.2.6 潜水泵的最小速度监测高级功能
一些泵对于低速运行非常敏感。出现此情况的典型原因是
低速运行时冷却或润滑不足。
在过载条件下，变频器将使用集成的保护功能保护自身，
包括降低速度。例如，电流极限控制器可降低速度。这意
味着，在某些情况下，速度可能会低于
限
和
4-12 电动机速度下限 [Hz]
如果速度降至特定值以下，最小速度监测高级功能将会使
44
变频器跳闸： 如果电动机未在
[RPM]
指定的时间内达到
时间
中指定的速度（速度上升的时间太长），变频器将
跳闸。发出启动命令时，
启动到跳闸的最长时间
意味着，如果
1-71 启动延迟
的定时器将同时启动。例如，这
缩机启动到跳闸的最长时间
1-86 跳闸速度下限
1-79 压缩机启动到跳闸的最长
1-71 启动延迟
中的值大于等于
中的值，变频器将永不启
动。
4-11 电机速度下
中指定的速度。
和
1-79 压缩机
1-79 压
T
1-71
T
1-79
N
1-86
1 正常工作。
图 4.4 最小速度监测高级功能
1-71 启动延迟
1-79 压缩机启动到跳闸的最长时间
T1-71 中的时间.
1-86 跳闸速度下限 [RPM]
中，速度降至此值以下，变频器将跳闸。
.
. 此时间包括
. 如果在正常运行过程
4.3 应用设置示例
本节的示例旨在提供与常见应用有关的简单参考 。
除非另有说明，否则参数设置都采用相关区域
•
0-03 区域性设置
（在
与端子及其设置相关的参数显示在插图的旁侧
•
在需要对模拟端子 A53 或 A54 进行开关设置时
•
中选择）的默认值。
还显示。
注意
当使用选配的安全力矩关断功能时，为了使变频器能够使
用出厂默认的设置值工作，可能需要在端子 12（或 13）
和端子 37 之间安装跳线。
88 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
Page 91
2 sec
Max. ref.
P 3-03
2 sec
Preset ref.(0)
P 3-10(0)
State 1
State 3State 2
Preset ref.(1)
P 3-10(1)
Term 18
P 5-10(start)
130BA157.11
应用示例 设计指南
SLC 应用范例
一个序列 1：
1. 启动。
2. 加速。
3. 以参考值速度运行 2 秒。
4. 减速。
5. 保持主轴直至停止。
4 4
图 4.5 加速/减速
在
3-41 斜坡 1 加速时间
t
× n
参数. 1 − 25
acc
norm
=
t
加减速
ref RPM
将端子 27 设置为
将预置参考值 0 设置为第一个预置速度 (
和
3-42 斜坡 1 减速时间
中将加减速时间设置为所需时间
[0] 无功能 (5-12 端子 27 数字输入
3-10 预置参考值
)
[0])（用最大参考速度 (
式）。示例： 60%
将预置参考值 1 设置为第二个预置速度 (
在
13-20 SL 控制器定时器
将
13-51 条件控制器事件
将
13-51 条件控制器事件
将
13-51 条件控制器事件
将
13-51 条件控制器事件
将
13-52 条件控制器动作
将
13-52 条件控制器动作
将
13-52 条件控制器动作
将
13-52 条件控制器动作
将 （
13-00 条件控制器模式
向端子 18 发出启动/停止命令。收到停止信号后，变频器将减速并进入自由模式。
[0] 中设置恒定运行速度的计时器 0。示例： 2 s
[1] 中的事件 1 设置为
[2] 中的事件 2 设置为
[3] 中的事件 3 设置为
[4] 中的事件 4 设置为
[1] 中的操作 1 设置为
[2] 中的操作 2 设置为
[3] 中的操作 3 设置为
[4] 中操作 4 设置为
中）设置为开。
3-10 预置参考值
[1] 真。
[4] 使用参考值。
[30] 超时 0。
[0] 假。
[10] 选择参考值 0。
[29] 启动计数器 0。
[11] 选择参考值 1。
[1] 无操作。
[1]，例如： 0 %（零）。
3-03 最大参考值
) 百分比的形
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 89
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Event 1 True (1)
Action 1 Select Preset (10)
Start
command
State 0
Stop
command
Event 4 False (0)
Action 4 No Action (1)
State 2
State 1
Event 2 On Reference (4)
Action 2 Start Timer (29)
Event 3 Time Out (30)
Action 3 Select Preset ref. (11)
130BA148.12
应用示例
VLT® AQUA Drive FC 202
44
图 4.6 SLC 应用范例
4.3.1 潜水泵应用
系统由 Danfoss VLT® AQUA Drive 控制的潜水泵和压力传
感器组成。传感器向变频器提供 4-20 mA 反馈信号，变
频器通过控制泵的速度来保持恒压。为了为潜水泵应用设
计变频器，要考虑一些重要问题。根据电动机电流选择变
频器。
1. 该电动机是所谓的“箱式电动机”，在定子和转
2. 这种泵包含的止推轴承在以低于最小速度（通常
3. 潜水泵电动机中的电动机电抗是非线性的，因此
4. 系统运行时的泵和电动机磨损必须最小，这点也
子之间有一个不锈钢箱。与普通电动机相比，有
一个更大、电磁阻力更强的空隙，因此输出能力
较弱，从而导致与具有相似额定功率的普通电动
机相比，要使用更高的额定电流设计这种电动
机。
为 30HZ）运行时会损坏。
不能进行自动电动机调整 (AMA)。通常情况下，
潜水泵运行时使用的电动机线缆非常长，可能会
消除非线性电动机电抗，从而使得变频器能够执
行 AMA 。 如果 AMA 失败，可以在参数组
平均 电动机数据
中设置电动机数据（请参阅电
1-3*
动机数据表）。您要知道，如果 AMA 成功，变
频器则会补偿长电动机电缆中的电压下降，因此
如果手动设置高级电动机数据的话，必须考虑电
动机电缆的长度，以优化系统性能。
非常重要。Danfoss 正弦波滤波器可以缓解电动
机绝缘压力，延长使用寿命（请查看实际的电动
机绝缘和变频器 du/dt 规范）。注意，大多数
潜水泵制造商都要求使用输出滤波器。
5. 由于能够防御井中潮湿条件的特殊泵电缆没有屏
蔽，所以很难达到 EMC 性能。可以用这种方法
解决：在井上使用屏蔽的电缆，并在井管道上安
装屏蔽。正弦波滤波器还可以减少未屏蔽电动机
电缆的 EMI。
由于井的安装条件，所以要使用特殊的箱式电动机。对于
这种系统，需要根据能够在标称功率下运行电动机的输出
电流设计变频器。
为了防止破坏泵的止推轴承，确保电动机尽快充分冷却，
很重要的一点是尽快将泵从停止降到最低速度。潜水泵的
一些知名制造商建议泵降到最低速度 (30 Hz) 的时间最
长为 2 到 3 秒。VLT® AQUA DriveFC 202 针对这些应
用设计了初始和最终加减速。初始和最终加减速是 2 个
单独的加减速，如果初始加减速启用的话，会将电动机从
停止加速到最小速度，并在达到最小速度后自动切换到正
常加减速。最终加减速则会在停止时执行从最小速度到停
止的反向操作。还可根据
章 4.2 选定的应用功能
中的描
述考虑启动最小速度高级监测功能。
为实现其他泵保护，使用空转检测功能。有关详细信息，
请参阅
编程指南
。
可以启用管道填充模式以防止发生水锤现象。Danfoss 变
频器能够用 PID 控制器填充立式管道，从而按用户指定
的速率（单位/秒）缓慢加压。如果启用，在启动后达到最
90 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
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130BA728.10
Speed
Max. speed
Min. speed
Initial ramp
Fill rate units/sec.
Closed loop
Time
Pipe Fill Vertical Pipes
Filled setpoint
应用示例 设计指南
小速度时，变频器将进入管道填充模式。压力将慢慢加
速，直到达到用户指定的填充给定值，之后变频器将自动
禁用管道填充模式，并继续正常的闭环运行。
电气连线
图 4.7 潜水泵应用接线
注意
将模拟输入 2（端子 54）的格式设置为 mA。（开关
202）。
参数设置
参数
1-20 电动机功率 [kW]/1-21 电动机功率 [HP]
1-22 电动机电压
1-24 电动机电流
1-28 电动机旋转检查
启用
1-29 自动电动机调整 (AMA)
的精简型电动机自动整定
性能
4 4
图 4.8 管道填充模式，性能曲线
4.3.2 BASIC 多泵控制器
基本多泵控制器用于需要在广泛的动态范围内保持某个压
力（压力差）或水平的泵应用。在较大的速度变化范围内
使用大型泵并不是一种理想的解决方案，因为泵在低速时
的效率较低。此时泵的实际运行速度只能达到其额定满载
速度的 25%。
在基本多泵控制器中，变频器可作为变速泵控制变速电动
机（变频），它最多可以切入 2 台另外的恒速泵并控制
其开/关。将其他恒速泵直接或通过软启动器连接到主电
源。它通过改变初始泵的速度来实现对整个系统的可变速
度控制。变速泵将保持恒定压力，从而降低泵系统应力和
运行噪音。
表 4.3 潜水泵的相关参数 应用
参数 设置
3-02 最小参考值
3-03 最大参考值
3-84 Initial Ramp Time
3-88 Final Ramp Time
3-41 斜坡 1 加速时间
3-42 斜坡 1 减速时间
4-11 电机速度下限
4-13 电机速度上限
使用快捷菜单 _ 功能设置下面的闭环向导可以轻松设置反馈设
置和 PID 控制器。
表 4.4 潜水泵设置示例 应用
参数
29-00 Pipe Fill Enable
29-04 Pipe Fill Rate
29-05 Filled Setpoint
表 4.5 管道填充模式设置示例
最小参考值单位与
值/反馈单元
最大参考值单位与
照值/反馈单元
(2 s)
(2 s)
（8 s，取决于规格）
（8 s，取决于规格）
(30 Hz)
(50/60 Hz)
设置
（反馈单位/秒）
（反馈单位）
20-12 参照
中单位匹配
20-12 参
中单位匹配
图 4.9 BASIC 多泵控制器
固定变频泵
电动机必须具有相同的规格。基本多泵控制器允许变频器
借助变频器内置的 2 个继电器最多来控制 3 台具有相同
规格的泵。当变频泵直接与变频器相连时，2 台泵将由内
置的 2 个继电器来控制。当启用变频泵轮换时，各台泵
将同内置继电器相连，变频器此时可以控制 2 台泵。
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 91
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应用示例
VLT® AQUA Drive FC 202
变频泵轮换
电动机必须具有相同的规格。该功能使变频器可以交替控
制系统中的泵（最多 2 台）。这种工作模式可以使各台
泵的运行时间基本相等，因此有助于降低泵的维护要求、
提高可靠性以及延长系统的使用寿命。变频泵的轮换可以
根据命令信号或在切入（添加另外的泵）时发生。
这种命令可以是手动轮换或轮换事件信号。如果选择了轮
换事件，则每当该事件发生时都会发生变频泵轮换。选项
44
包括：
无论何时超过轮换计时器；
•
在预定义天数；
•
或当变频器进入睡眠模式时。
•
实际系统负载确定了切入。
通过一个独立参数，可以限制轮换仅在所需总容量超过
50% 时才发生。总的泵容量是变频泵与恒速泵的容量和。
带宽管理
在多泵控制系统中，为了避免恒速泵频繁开关，所要求的
系统压力保持在一个带宽内，而不是维持在某个恒定水
平。切入带宽提供了所要求的运行带宽。一旦系统压力发
生较大并且较快的变化，立即切泵带宽便会取代切入带
宽，以防止系统立即对瞬时的压力变化作出响应。通过设
置一个立即切泵带宽计时器，可以防止在系统压力尚未稳
定并且尚未建立正常控制之前发生切入。
如果多泵控制器被启用并且变频器发出跳闸报警，则会通
过切入和停止恒速泵来保持系统的压力差。为避免频繁的
切入和停止并且尽量减小压力波动，系统将使用一个更宽
的恒速带宽，而不是切入带宽。
恒速泵的继电器在经过一个延迟后切入，此泵随即成为新
的变频泵。新变频泵加速到最大速度，接着减速到最小速
度。当减速至切入频率时，旧变频泵便会作为新的恒速泵
切入到电网中。
当恒速泵在运行时，如果变频泵在最小频率 (fmin) 运行
的时间为事先设定的时间，则变频泵基本不会对系统造成
影响。当计时器达到事先设置的值后，变频泵将被移除，
以避免水过热问题。
4.3.4 系统状态和运行
如果变频泵进入“睡眠模式”，在 LCP 上会显示这一功
能。在“睡眠模式”状态下可以实现变频泵的轮换。
使用多泵控制器时 启用多泵控制器后，通过 LCP 可查看
每台泵和多泵控制器的运行状态。所显示的信息包括：
泵的状态。这是分配给每台泵的继电器的状态读
•
数。该信息显示了泵的下述状态：禁用、关闭、
依靠变频器运行或依靠电网/电动机启动器运行。
多泵状态是多泵控制器的状态读数。该状态信息
•
包括：多泵控制器被禁用、所有泵处于关闭状
态、所有泵被紧急功能停止、所有泵正在运行、
恒速泵切入/停止以及变频泵发生轮换。
“无流量时停止”功能可逐一停止恒速泵，直到
•
无流量状态消失为止。
4.3.3 泵切入和变频泵轮换
在启用变频泵轮换时，最多可以对两台泵进行控制。在收
到轮换命令后，PID 将停止，而变频泵会减速到最小频率
(f
)，并在经过一个延迟后加速到最大频率 (f
min
变频泵的速度达到停止频率时，恒速泵将被切断（停
止）。变频泵继续加速，接着减速至停止，而两个继电器
也将断开。
图 4.10 变频泵轮换
max
)。当
92 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
Page 95
130BA378.10
96U97V98
W
PE
91L192L293
L3
01 02 03 04 05 06 12 13 18 19 27 29 32 33 20 39 42 50 53 54 55
Power Card
MOTOR MAINS
RELAY 1
(cascade
pump 1.)
RELAY 2
(cascade
pump 2.)
+24V OUT
COM D IN
+ 24V OUT
D IN 1
(Start)
D IN1
D IN1/D OUT
(Safety Interlock)
D IN1/D OUT
D IN 1
D IN 1
A IN2
(Feedback 1 res.)
A OUT1
COM A OUT
+ 10V OUT
A IN1
COM A IN
Control Card
FC100/200
M
L1
L2
L3
PE
P
System
Start/
Stop
From Motor Control Circuitry
N
System
Safety
Interlock
Pressure
Transmitter
4-20 mA,
24 V dc
M M
应用示例 设计指南
4.3.5 多泵控制器接线图
图 4.11
示例。
显示了内置的基本多泵控制器同一台变速泵（变频）、两台恒速泵、一个 4-20 mA 传感器以及系统安全互锁的
4 4
图 4.11 多泵控制器接线图
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 93
Page 96
L1/L2/L3 L1/L2/L3 L1/L2/L3
Power Section
RELAY 1
RELAY 2
130BA376.10
130BA377.13
L1/L2/L3
FC
L1/L2/L3
L1/L2/L3
k3k2k3
k1
K2
K1
K1
K1
K4
K3
K4
K3
R1
R2
FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10
V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
130BB682.10
应用示例
4.3.6 恒速泵/变速泵接线图
VLT® AQUA Drive FC 202
K1 上的辅助常闭触点可防止 K3 接入。
•
继电器 2 负责控制接触器 K4，进而实现对恒速
•
泵的开/关控制。
在轮换时，两个继电器都被去能，而继电器 2
•
成为首先被赋能的继电器。
44
控制器选件 MCO 101/102 操作说明。
有关调试混合泵和主/从应用的详情，请参阅
VLT® 多泵
4.3.8 外部报警复位
参数
功能 设置
5-11 端子 19
[1] 复位
数字输入
* = 默认值
说明/备注：
图 4.12 恒速泵/变速泵接线图
D IN 37 属于选配项。
4.3.7 变频泵轮换接线图
图 4.13 变频泵轮换接线图
每台泵必须与两个带有机械互锁的接触器（K1/K2 和
K3/K4）相连。必须根据当地法规和/或单独要求采用热敏
继电器或其他电动机保护装置。
•
•
继电器 1 (R1) 和继电器 2 (R2) 是变频器的
内置继电器。
当所有继电器被去能后，第一个要被赋能的内置
继电器将接入到同其控制的泵相对应的接触器
中。例如，继电器 1 接入接触器 K1，从而将受
94 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
其控制的泵变成变频泵。
K1 通过机械互锁装置实现同 K2 的互锁，借此
•
可防止通过 K1 将电网连接至变频器的输出端。
表 4.6 外部报警复位
Page 97
FC
4-20 mA
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10 V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
A
54
U - I
+
-
130BB675.10
FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10
V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
A54
U - I
0 - 10V
+
-
130BB676.10
FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10
V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
A54
U - I
0 - 10V
+
-
130BB677.10
FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10
V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
A53
U - I
-10 - +10V
+
-
130BB926.10
应用示例 设计指南
4.3.9 反馈
参数
功能 设置
6-22 端子 54 低电
流
6-23 端子 54 高电
流
6-24 54 端参考/反
馈低
6-25 54 端参考/反
馈高
* = 默认值
说明/备注：
D IN 37 属于选配项。
4 mA*
20 mA*
0*
50*
参数
6-20 端子 54
低电压
6-21 端子 54
高电压
6-24 54 端参
考/反馈低
6-25 54 端参
考/反馈高
* = 默认值
说明/备注：
D IN 37 属于选配项。
表 4.9 模拟电压反馈变送器（4 线）
功能 设置
0.07 V*
10 V*
0*
50*
4 4
4.3.10 速度
表 4.7 模拟电流反馈变送器
参数
参数
功能 设置
6-20 端子 54
0.07 V*
低电压
6-21 端子 54
10 V*
高电压
6-24 54 端参
0*
考/反馈低
6-25 54 端参
50*
考/反馈高
* = 默认值
说明/备注：
表 4.8 模拟电压反馈变送器（3 线）
D IN 37 属于选配项。
表 4.10 模拟速度参考值（电压）
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 95
功能 设置
6-10 端子 53
0.07 V*
低电压
6-11 端子 53
10 V*
高电压
6-14 53 端参
0 Hz
考/反馈低
6-15 53 端参
50 Hz
考/反馈高
* = 默认值
说明/备注：
D IN 37 属于选配项。
Page 98
130BB927.10
FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10
V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
A53
U - I
4 - 20mA
+
-
FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10
V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
A53
U - I
≈ 5kΩ
130BB683.10
FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10
V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
130BB680.10
FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10
V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
R1R2
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
01
02
03
04
05
06
130BB681.10
应用示例
VLT® AQUA Drive FC 202
参数
4.3.11 运行/停止
功能 设置
6-12 端子 53
低电流
6-13 端子 53
高电流
6-14 53 端参
考/反馈低
6-15 53 端参
44
考/反馈高
* = 默认值
4 mA*
20 mA*
0 Hz
50 Hz
参数
功能 设置
5-10 端子 18
数字输入
5-12 端子 27
数字输入
* = 默认值
说明/备注：
D IN 37 属于选配项。
[8] 启动*
[7] 外部互
锁
说明/备注：
D IN 37 属于选配项。
表 4.11 模拟量速度参考值（电流）
表 4.13 具有外部互锁功能的运行/停止命令
参数
功能 设置
6-10 端子 53
0.07 V*
低电压
6-11 端子 53
10 V*
高电压
6-14 53 端参
0 Hz
考/反馈低
6-15 53 端参
1500 Hz
考/反馈高
* = 默认值
说明/备注：
表 4.12 速度参考值（使用手动 电位计）
96 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
D IN 37 属于选配项。
表 4.14 无外部互锁功能的运行/停止命令
参数
功能 设置
5-10 端子 18
数字输入
5-12 端子 27
数字输入
* = 默认值
说明/备注：
当参数
5-12 端子 27 数字输
入
设为 [0] 无功能时，与端子
27 之间无需跳线。
D IN 37 属于选配项。
[8] 启动*
[7] 外部互
锁
Page 99
FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10
V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
R1R2
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
01
02
03
04
05
06
130BB684.10
130BB686.12
VLT
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
+10 V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
12
13
18
19
20
27
29
32
33
50
53
54
55
42
39
A53
U - I
D IN
37
应用示例 设计指南
参数
功能 设置
5-10 端子 18
数字输入
5-11 端子 19
数字输入
5-12 端子 27
数字输入
5-40 继电器功
能
* = 默认值
说明/备注：
D IN 37 属于选配项。
[8] 启动*
[52] 允许运
行
[7] 外部互
锁
[167] 启动
命令有效
参数
表 4.16 电机热敏电阻
功能 设置
1-90 电动机热保护[2] 热敏电
阻跳闸
1-93 热敏电阻源[1] 模拟输
入 53
* = 默认值
说明/备注：
如果仅希望发出警告，则应将
参数
1-90 电动机热保护
为
[1] 热敏电阻警告
设
。
D IN 37 属于选配项。
4 4
表 4.15 允许运行
4.3.12 电机热敏电阻
警告
热敏电阻绝缘
可能导致人身伤害或设备损坏。
为了符合 PELV 绝缘要求，只能使用具有加强绝
•
缘或双重绝缘的热敏电阻。
MG20N641 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 97
Page 100
Max.I
out
(%)
at T
AMB, MAX
A
Altitude (km)
enclosure
B and C
enclosure
T
at 100% I
out
D
100%
91%
82%
0 K
-5 K
-9 K
1 km 2 km 3 km
0 K
-3.3 K
-6 K
130BA418.11
AMB, MAX
(K)
Max.I
out
(%)
at T
AMB, MAX
D, E and F enclosures
Altitude (km)
HO
NO
T
at 100% I
out
100%
96%
92%
0 K
-3 K
-6 K
1 km 2 km 3 km
-5 K
-8 K
-11 K
130BC015.10
AMB, MAX
特殊条件
VLT® AQUA Drive FC 202
5 特殊条件
本节提供有关在要求降容的条件下操作变频器的详细数
据。有时候，需用手动方式执行降容。另一些时候，变频
器可以根据需要自动执行一定程度的降容。降容可确保关
键环境的性能，否则，这些环节可能导致跳闸。
5.1 手工降容
5.1.1 何时考虑降容
55
在出现下述任何一种情况时应考虑降容：
在 1000 米以上（低气压）工作
•
低速运行
•
电动机电缆很长
•
具有较大横截面积的电缆
•
高环境温度
•
有关详细信息，请参考
值
。
章 5.3 根据环境温度降低额定
5.1.2 低速运行时降容
将电动机连接到变频器时，需要检查电动机是否有足够的
冷却能力。
发热水平取决于电动机上的负载以及运行速度和时间。
恒转矩应用（CT 模式）
在恒定转矩应用中，如果转速较低，则可能发生问题。在
恒转矩应用中，电动机在低速时可能因为来自电动机集成
风扇的冷却空气减少而发生过热。
因此，如果电动机在 RPM 值不及额定值一半的速度下连
续运行，则必须为电动机提供额外的冷却气流（或使用专
为这种运行类型设计的电动机）。
此外也可以选用更大规格的电动机来降低电动机的负载水
平。但是，变频器的设计限制了电动机的选择余地。
可变（平方）转矩应用 (VT)
在离心泵和风扇等转矩与速度的平方成正比以及功率与速
度的立方成正比的 VT 应用中，电动机无需额外冷却或降
容。
5.1.3 在低气压时降容
空气的冷却能力在低气压下会降低。
如果变频器在海拔 1000 米以下工作，则不必降容。海拔
高于 1000 m 时，根据
的最大输出电流 (I
Danfoss 咨询有关 PELV 事宜。
图 5.1
) 。海拔超过 2000 千米时，请向
out
降低环境温度 (T
AMB
) 中
图 5.1 在 T
箱规格 A、B 和 C）。
时，输出电流降容与海拔的关系（对于机
AMB, MAX
另一种办法是降低高海拔下的环境温度，从而确保在高海
拔下获得 100% 的输出电流。这里以 2,000 米海拔时在
T
何查看上述图表。当温度为 45°C (T
= 50 °C 下针对机箱类型 B 情况为例介绍了如
AMB, MAX
AMB, MAX
- 3.3 K)
时，可以获得 91% 的额定输出电流。当温度为 41.7°C
时，则可以获得 100% 的额定输出电流。
图 5.2 在 T
型 D3h）。
下，输出电流降容与海拔的关系（机箱类
AMB, MAX
5.2 电动机电缆过长或电动机电缆横截面
积过大时降低额定值
注意
仅适用于高达 90 kW 的变频器。
该变频器的最大电缆长度为 300 米非屏蔽电缆和 150 米
屏蔽电缆。
变频器应使用具有额定横截面积的电动机电缆。如果使用
横截面积更大的电缆，则每增加一级横截面积，都需要将
输出电流的额定值降低 5%。
电缆横截面积越大，接地电容就越大，而接地漏电电流也
就越大。
98 Danfoss A/S © 09/2014 全权所有。 MG20N641
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