III型变频器培训文档

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1、III型变频器介绍

III型变频器基本原理与II型变频器相同，采用直接高高变换的方式，多电平串联倍压的技术方案，优化的PWM控制算法，实现优质的可变频变压（VVVF）的正弦电压和正弦电流的输出。

1.1主电路部分

针对高压变频器不同的电压等级（3kV/6kV/10kV）和功率大小，单元电压以及数目会有所不同，但基本原理相同。

主要包括如下几个部分：

（1）移相隔离变压器

为功率单元提供电源的变压器次级绕组在绕制时相互之间有一定的相位差，这样既大大降低了输入谐波电流，也使得功率因数在较高或满载负荷时能达到95％以上。以3KV为例，图1-1中的移相隔离变压器采用18脉冲整流，输入电流谐波满足企业标准和IEEE519的规定和要求。在实际制造时，脉冲整流数目还可以更多一些，例如采用30或36脉冲整流电路结构，当然，那样将增加变压器绕制工艺的难度。

（2）功率单元

单元的输入电压根据变频器型号以及单元数目而定；图1-1中每相有3个单元，3相共9

单元，其中每个单元都完全一样，可以互换使用，大大提高了系统维护性和批量生产性。

表1-1 功率单元参数表

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图1-1 SH-HVF系列3KV高压变频器主电路示意图

图1-2 功率单元示意图

由图1-2可知，一个完整的功率单元主要由熔断器、整流桥、电解电容、IGBT、单元驱动板、旁路执行机构等几个部分构成。其中：

（1）熔断器：主要起过流保护作用；

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（2）整流桥：把三相交流整流成直流。

（3）电解电容：起存储能量以及滤波平滑波形的作用；

（4）IGBT：功率开关器件，通过控制IGBT的开关得到所需的PWM波形(DC-AC 的逆变过程)；

（5）旁路执行机构：当某单元出现故障时，通过旁路执行机构可以把该故障单元从电气上旁路掉，从而使得整台高压变频器仍然可以继续工作；

（6）单元驱动板：负责和主控通讯，接受主控发送的IGBT的开关控制信号并把故障信息报告给主控（如过压/欠压/IGBT 损坏/通讯异常等故障）；同时控制/驱动4个IGBT的开关。

1.2主控部分

（1）硬件结构

主控系统在控制柜内，由一个机架和几块控制板组成主控盒，参见图1-3。

主控底板

图1-3 主控盒硬件构成

主控部分的硬件构成如上图1-3所示，由一块底板，1块采样接口板、1块采样板、1块主控板以及3块光纤接口板，共7块PCB板构成，各PCB板的说明如下：

（1）主控底板：底板主要给各子板提供连接线，上有16个96针插座，6块子板分别通过插座与底板连接；从左至右分别为：采样接口板、采样板、4个备用插座、主控板以及3块光纤接口板。

（2）采样接口板：其功能是将三相电压、电流模拟信号及数字输入输出信号隔离转换。

（3）采样板：将采样接口板输出信号进行处理后输入给主控板。

（4）主控板：该板是主控部分的核心，主控部分的主要功能几乎均由该板控制以及实现。

（5）光纤接口板：3块光纤接口板的原理图相同，每块板从上至下分别为A相/B相/C相，板上的主要器件为光电转换模块。另外该板上还有波形采样叠加电路，可以在实验室很方便地用示波器观察各相波形。

主控盒由一个独立的电源供电。控制的核心部分是主控板，主控板控制系统中每一块板

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的工作，其上有闪存卡，在更换主控板的情况下可以将它从微机板上拆下来。闪存卡上包含所有的参数信息以及变频器的系统程序，所以可以更换主控板而无须对主控板重新编程。

SH-HVF系列高压变频器的主控部分处在PLC 和单元之间，如下图1-4 所示。

输入&显示

HMI 传感器

移相分压变压器

PLC

S7-200主控

端子转接板

旁控

驱动板+

功率模块

驱动板+

功率模块

驱动板+

功率模块

驱动板+

功率模块

驱动板+

功率模块

驱动板+

功率模块

驱动板+

功率模块

驱动板+

功率模块

驱动板+

功率模块

三相

电机

单元模块

旁路控

制线

传感器

3kV/6kV/10kV

232/485

图1-4 高压变频器控制部分结构示意图

（2）主控部分负责的主要功能

（1）与PLC 双向通讯，从PLC 接受诸如目标频率/目标电压等信息；同时把故障信息/当前频率/当前电压等反馈给PLC。

（2）根据目标频率，产生符合频率/电压/相位的各单元开关波形，并通过光纤发送到各单元驱动板。

（3）从单元驱动板接收故障信号并做出单元旁路等处理。

（4）与旁路控制板通讯，通知应被旁路的故障单元号。

（3）主控部分的工作过程

主控部分的逻辑功能主要由采样接口板、采样板、主控板、光纤接口板、主控底板来配合完成。其工作过程如下:

（1）用户通过触摸屏或者远程模拟信号告诉PLC所需的运行频率（或者转速）；

（2）主控板和PLC通过串口通讯，得到当前的工作频率和电压；

（3）主控板根据需要的频率和电压实时生成所有单元的PWM 波形；

（4）主控板同时和所有单元驱动板通讯（通过光纤接口板上的收发光模块），把各单元的开关状态发给各驱动板，同时获得各单元的状态；

（5）根据单元的故障情况（如果有），做出相应的处理，并把工作模式和故障情况报告给PLC；

（6）和旁路控制板通讯，发送旁路指令（如果有单元需要旁路），同时接收并检查旁路执行机构的状态以检验它们是否在要求的状态下。

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1.3旁路系统

旁路系统硬件构成

图1-5 旁路系统的硬件结构图

如上图1-5 所示，旁路部分硬件主要由旁路控制板、隔离驱动模块、旁路执行机构以及相关连接线构成：

（1）旁路控制板：通过光纤和主控通讯，接受当前需要旁路的单元编号，返回各单元旁路执行机构状态。

（2）隔离驱动模块：起隔离和加强驱动能力的作用；

（3）旁路执行机构：完成把故障单元从主回路里旁路的任务。

旁路部分负责的主要功能

（1）与主控FPGA板通过光纤双向通讯，得知故障信息并报告旁路执行机构目前状态。

（2）根据故障信息驱动旁路执行机构动作，把故障单元从主回路中旁路出来。

2、SH-HVF-III 模拟平台原理图

按钮或

开关等

继电器等

如图所示，PLC通过RS485线缆分别与主控箱、触摸屏进行通信，PLC输入开关量信

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号由外接按钮或继电器触点产生，外部给定转速信号由4-20mA信号工装板产生，端子转接板输入电压、电流采样信号由信号发生器模拟产生。

3、III型变频器主要功能介绍

3.1.预充电功能

功能描述：在触摸屏上设置预充电功能使能，按启动按钮，预充电接触器合闸，先进行5S的预充电，触摸屏上预充电状态显示为‘合’，如果期间没有充电反馈信号表明预充电失败，停止启动。当预充电功能没有使能时，直接进行启动过程。

预充电完成后K1合闸，触摸屏显示K1合，用户侧开关‘允许合闸’。

3.2.变频启动

功能描述：通过变频启动按钮向PLC输入远程启动信号，按启动按钮后，PLC分别输出风机、K1、K2合闸信号，动作顺序：启动—风机合闸—(3s)K1合闸—(3s)K2合闸，此时“触摸屏-运行状态”界面上，K1、K2及风机状态显示为‘合’，变频器状态为‘运行’状态。

3.3.启动条件判断功能

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3.4.变频停止

功能描述：在变频运行过程中，通过变频停止按钮向PLC输入远程停止信号，按停止按钮后，PLC分别输出风机、K1、K2分闸信号，动作顺序：K2分闸—(3s)K1分闸—(3s)风机分闸，继电器动作后3秒复位，此时“触摸屏-运行状态”界面上，K1、K2及风机状态显示为‘分’，变频器状态为‘停止’状态。

3.5.变频急停

功能描述：在变频运行过程中，通过急停按钮向PLC输入外部急停信号，触摸屏显示‘急停操作’消息，风机分闸同时K3分闸—(1s)K1分闸—(1s)K2分闸，触摸屏运行状态界面显示风机分，K3分，K1分，K2分，变频就绪。

当设为手动工频旁路时，人为触发故障急停信号后，一定时间后触摸屏显示相应故障急停信息，风机分闸同时K3分闸—(1s)K1分闸—(1s)K2分闸。“触摸屏>运行状态”界面显示：风机分，K3分，K1分，K2分，变频故障。

当设为自动工频旁路时，人为触发故障急停信号后，一定时间后触摸屏显示相应故障急停信息，风机分闸同时K3分闸—(1s)K1分闸—(1s)K2分闸同时K3合闸。“触摸屏>运行状态”界面显示：K3合，工频状态，变频故障。

3.6.增减频速度控制功能

功能描述：在触摸屏上可分三段进行增减频时间设置，频率段在0-50Hz范围内，增/减频速度可任意设定，设定完成后，变频器将按照设定好的速度完成增减频过程，默认的设置如下：

3.7.启动、停止频率控制功能

功能描述：在触摸屏运行状态界面设置分别设置启动频率、停止频率，变频启动后，触摸屏“参数设置>调试参数>内部测试>封锁反馈”界面显示运行总封锁IGBT、启动频率以下封锁置‘1’，当运行频率大于启动频率时，运行总封锁IGBT、启动频率以下封锁置‘0’，变频器开始输出波形。

运行频率大于停止频率时，按停止按钮，运行频率先降频至停止频率时，运行总封锁IGBT置‘1’，变频器停止输出波形。

默认设置：启动频率为0.8Hz、停止频率为20Hz。

3.8.转速控制时频率上下限限制、高低速控制功能

功能描述：在运行过程中，触摸频上设置为远程转速控制，速度给定分别设为模拟量或开关量给定，调节频率上限、下限值及高速、低速值，并触发I2.7高速/低速信号。

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当速度给定为模拟量时，触发高速信号时，运行频率为频率上限值，触发低速信号时，运行频率为频率下限值，与高速、低速值大小无关。

当速度给定为开关量时，触发高速信号时，若频率上限值＞高速频率值，运行频率即为高速频率值；若频率上限值＜高速频率值，运行频率即为频率上限值；同理，触发低速信号时，若频率下限值＜低速频率值，运行频率即为低速频率值；若频率下限值＞低速频率值，运行频率即为频率下限值；

3.9.振荡频率回避功能

功能描述：在’触摸屏>运行状态’界面可设置三段振荡回避频率，当给定运行频率处于振荡回避频率范围内时，变频器将自动跳过该频率点，不会在此频率点长期运行。（回避频率范围及给定运行频率值可在0-50/60范围内任意设置）

3.10.飞车启动功能

3. 10.1.正向飞车启动功能

功能描述：在“触摸屏>运行设置”界面：飞车启动设为‘允许’，“触摸屏>飞车启动参数”界面：旋转模式设为‘正向’，按变频启动按钮，触摸屏上运行频率从50Hz开始往下搜索，反馈频率从-50Hz逐渐变化到0Hz，当搜索到当前运行频率后，运行频率保持不变，反馈频率显示为0，此时变频器输出电压等于输出频率，触摸屏弹出“飞车启动成功”消息，运行频率再增/降频至给定频率值。

3. 10.2.反向飞车启动功能

功能描述：在“触摸屏>运行设置”界面：飞车启动设为允许，旋转方向设为反向，“触摸屏>飞车启动参数”界面：旋转模式设为反向，按变频启动按钮，触摸屏上运行频率从50Hz 开始反向搜索，反馈频率从-50Hz逐渐变化到0Hz，当搜索到当前运行频率后，运行频率保持不变，反馈频率显示为0，此时变频器输出电压等于输出频率，随后运行频率降至0Hz，触摸屏弹出“飞车启动成功”消息，再正向增频至给定频率值。

3.11.反转升频启动功能

功能描述：运行设置>旋转方向设为‘反向’，“触摸屏>飞车启动参数”界面，‘反转升频启动’设为‘允许’。变频启动，变频器反向输出频率，运行频率由0Hz开始升频至运行给定频率值，变频停止后，‘反向降频启动允许’自动恢复为默认的‘不允许’状态。

3.12.反向降频启动功能

功能描述：运行设置>旋转方向设为‘反向’，“触摸屏>飞车启动参数”界面，‘反向降频启动’设为‘允许’，并设置反向启动频率值。变频启动，运行频率从设置的反向启动频率点开始降频至0，再正向增频至给定频率值。变频停止后，‘反向降频启动’自动恢复为默认的‘不允许’状态。

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3.13.闭环控制功能

功能描述：“触摸屏>运行设置”界面，设置为‘闭环’、‘转速’控制。闭环控制时，需外接两路4-20mA信号，一路接到端子转接板R_sp端，作为目标给定信号，一路接到端子转接板AI_b端，做为目标反馈信号，在“触摸屏>闭环控制”界面，设置相应的比例反馈、死区、阈值及对应的增减频速度后，系统根据目标给定信号和反馈信号的大小，自动实时调整输出。

例如：设置死区为0.05，阈值为0.2，高速增频速度设为1.0，低速增频速度设为4.0，高速减频速度设为1.0，低速减频速度设为4.0，比例反馈（K）为目标给定/目标反馈的比值。

①当0.95≤K≤1.05时，运行频率不变；②当0.8≤K＜0.95时，低速减频运行；③当K ＜0.8时，高速减频运行；④当1.05＜K≤1.2时，低速增频运行；⑤当K＞1.2时，高速增频运行；

3.1

4.V/F调整功能

功能描述：通过触摸屏设置变频器输出侧的电压频率比，调整压频曲线，改变电机在调速过程中的机械特性，适应不同负载要求。

例如：当设定启动电压5Hz，启动频率1Hz，V/F调整值20。

则压频曲线如下：

V Array

f

3.15.频率调整功能

功能描述：在“触摸屏>系统参数>频率调整”设置所需的频率稳定点和稳定时间，频率稳定点可在0-50/60Hz范围内，稳定时间可在0-20s范围内任意设置。

按启动按钮，正常变频启动系统，当运行频率增至设置频率稳定点时，停止增频，稳定在该频率点一段时间(稳定时间)，再继续增频。满足现场一些特殊负载启动要求。

3.16.模拟量参数校正功能

功能描述：启动变频器，在触摸屏模拟量输入接口参数校正1 界面，分别按三相线电压、三相相电流、用户给定转速等显示值调零按钮，将显示值调整为0，设置给定频率值，增频至40Hz时，根据不同的电压、电流传感器型号，设置校正参数，再按校正按钮，触摸屏显

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示‘参数设置成功’

6kV变频器电压校正参数：0.35，10kV电压校正参数：0.71，100A传感器电流校正参数：0.0053，300A传感器电流校正参数：3*0.0053=0.0159，500A传感器电流校正参数：5*0.0053=0.0265；

校正后三相线电压、三相相电流显示值基本一致，若显示值不一致(误差为±3%)，则更改其对应的校正参数，重新校正，确保三相显示值一致，记录下显示值及对应的校正参数。

3.17.电压、电流传感器切除功能

功能描述：变频运行时，三相电压、电流保持平衡，当任一相电压或电流传感器故障导致采样信号丢失时，模拟量输入1界面对应相的电压或电流显示为0，而变频器本身无任何故障仍可继续运行，这时可在‘触摸屏>传感器设置’界面，将对应相切除，当切除该相后，模拟量输入1界面上显示此相的电压或电流与另两相相同，三相电压或电流仍然保持平衡。

3.18.跟踪电压校正功能

功能描述：正常变频运行于某一频率点时，三相电压保持平衡，在‘传感器设置’界面校正跟踪电压，记录校正值。当一相电压传感器故障时，在‘传感器设置’界面，将对应相电压传感器切除后再校正跟踪电压，记录下校正值。切除电压传感器之前与之后两次记录的电压跟踪校正值须保持一致。

当切除A相电压传感器后，任一单元光纤通讯故障，触摸屏显示‘单元旁路故障（频率检测故障）’故障信息，变频器急停；

当切除B或C相电压传感器后，任一单元光纤通讯故障，触摸屏显示对应单元通讯故障报警信息，旁路动作，变频器降额运行。

3.19.运行过程中风机故障报警/急停功能

功能描述：在变频器运行过程中，通过“触摸屏>参数设置界面>急停参数”可设置运行过程中风机故障报警/急停功能，当风机故障急停切除设置为‘0’时，风机故障急停功能有效，反之为无效。当PLC检测到风机故障信号时，将立即触发“运行过程中风机故障报警”信息，当故障信号持续时间超过所设置的风机故障急停保护时间且急停功能有效时，PLC 触发“运行过程中风机故障急停”信息，同时变频器急停动作，“触摸屏>运行状态”界面显示：变频故障。当故障恢复重新启动后，故障信号消失。

3.20.运行过程中风机停止报警/急停功能

功能描述：在变频器运行过程中，通过“触摸屏>参数设置界面>急停参数”可设置运行过程中风机停止报警/急停功能，当风机停止急停切除设置为‘0’时，风机停止急停功能有效，反之为无效。当PLC检测到运行过程中风机停止信号时，PLC将立即触发“运行过程中风机停止报警”信息，当故障信号持续时间超过风机停止保护时间且急停功能有效时，PLC触发“运行过程中风机停止急停”信息，同时变频器急停动作，“触摸屏>运行状态”界面显示：变频故障。当故障恢复重新启动后，故障信号消失。

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3.21.运行过程中主回路掉电报警/急停功能

功能描述：在变频器运行过程中，通过“触摸屏>参数设置界面>急停参数”可设置运行过程中主回路掉电报警/急停功能，当主回路掉电急停切除可设置为‘0’时，主回路掉电急停功能有效，反之为无效。当主回路掉电重合闸使能设置为‘0’，表示掉电后直接急停。

当PLC检测到主回路掉电信号时，将立即触发“运行过程中主回路掉电报警”信息，当故障信号持续时间超过主回路掉电急停保护时间且急停功能有效时，PLC触发“运行过程中主回路掉电急停”信息，同时变频器急停动作，“触摸屏>运行状态”界面显示：变频故障。当故障恢复重新启动后，故障信号消失。

3.22.运行过程中控制回路掉电报警/急停功能

功能描述：在变频器运行过程中，通过“触摸屏>参数设置界面>急停参数”可设置运行过程中控制回路掉电报警/急停功能，当控制回路掉电急停切除设置为‘0’时，控制回路掉电急停功能有效，反之为无效。

当PLC检测到控制回路掉电信号时，PLC将立即触发“运行过程中控制回路掉电报警”信息，当故障信号持续时间超过控制回路掉电急停保护时间且急停功能有效时，PLC触发“运行过程中控制回路掉电急停”信息，同时变频器急停动作，“触摸屏>运行状态”界面显示：变频故障。当故障恢复重新启动后，故障信号消失。

3.23.运行过程中旁路系统掉电报警/急停功能

功能描述：在变频器运行过程中，通过“触摸屏>参数设置界面>急停参数”可设置运行过程中旁路系统掉电报警/急停功能，当旁路掉电急停切除设置为‘0’时，旁路系统掉电急停功能有效，反之为无效。

当PLC检测到旁路系统掉电信号时，PLC将立即触发“运行过程中旁路系统掉电报警”信息，当故障信号持续时间超过旁路掉电急停保护时间且急停功能有效时，PLC触发“运行过程中旁路系统掉电急停”信息，同时变频器急停动作，“触摸屏>运行状态”界面显示：变频故障。当故障恢复重新启动后，故障信号消失。

3.2

4.飞车启动失败报警/急停功能

功能描述：通过“触摸屏>参数设置界面>急停参数”可设置飞车启动报警/急停功能，当飞车启动急停切除设置为‘0’时，飞车启动急停功能有效，反之为无效。

当飞车启动过程中出现故障导致飞车启动失败时，PLC能准确判断故障信息并做出相应的处理。

例如：（1）在飞车启动过程中，某单元通讯故障时，触摸屏显示“**单元故障”消息，当故障信号持续时间超过飞车急停保护时间且急停功能有效时，触摸屏显示“飞车启动失败急停”信息，同时变频器急停动作。

（2）在飞车启动过程中，PLC通讯超时故障时，触摸屏显示“PLC通讯超时”消息，当故障信号持续时间超过飞车急停保护时间且急停功能有效时，触摸屏显示“飞车启动失败

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急停”信息，同时变频器急停动作。

（3）在飞车启动过程中，主控异常封锁故障时，触摸屏显示“运行过程中主控异常封锁”消息，当故障信号持续时间超过飞车急停保护时间且急停功能有效时，触摸屏显示“飞车启动失败急停”信息，同时变频器急停动作。

3.25.变压器超温报警/跳闸急停功能

功能描述：通过“触摸屏>参数设置界面>急停参数”可设置变压器超温报警/急停功能，当变压器超温急停切除设置为‘0’时，变压器超温急停功能有效，反之为无效。

当PLC检测到变压器温度报警信号信号时，触摸屏显示“变压器温度报警”信息，变频器仍保持正常运行，当报警信号消失后，报警信息随之消失。当PLC检测到变压器温度温度报警及超温跳闸信号时，触摸屏显示“变压器超温报警急停”信息，当故障信号持续时间超过变压器超温急停保护时间且急停功能有效时，变频器急停动作，“触摸屏>运行状态”界面显示：变频报警及故障信号。当故障恢复重新启动后，故障信号消失。

3.26.运行过程中旁路通讯故障报警/急停功能

功能描述：当主控检测到与旁路接口板之间通讯故障时，上报给PLC，此时触摸屏显示“旁路通讯故障”报警信息，故障指示灯亮，变频器可继续运行。

当旁路通讯故障后主控又检测到某一单元出现通讯故障，上报给PLC，此时触摸屏显示‘**单元通讯故障’，变频器急停跳机。当故障恢复重新启动后，故障信号消失。

3.27.运行过程中旁路跟踪功能

功能描述：变频运行且运行频率大于10Hz时，任一单元发生通讯故障或者IGBT故障时，且故障单元数不超过系统允许最大故障单元数，触摸屏显示“**单元通讯故障”或“**单元IGBT故障”报警信息，旁路板对应单元指示灯亮，执行旁路过程，检测电机感应频率、感应电压，跟踪频率信号的下降沿输出当前的感应频率和感应电压波形，当输出电压等于频率时，旁路跟踪成功。

当故障单元数超过系统允许最大故障单元数时，触摸屏显示“单元过流及故障报警”信息，变频器急停跳机。

3.28.运行过程中旁路跟踪故障报警/急停功能

功能描述：通过“触摸屏>参数设置界面>急停参数”可设置旁路跟踪故障报警/急停功能，当电压跟踪故障急停切除设置为‘0’时，急停功能有效，反之为无效。

在执行旁路过程中且急停功能有效时，发生故障时，如：频率检测器件故障、电压检测器件故障、连续多单元故障、感应频率大于运行频率、感应电压大于运行电压等等，导致旁路执行不成功，触摸屏显示“运行过程中旁路跟踪故障报警”信息，当故障信号持续时间超过急停保护时间且急停功能有效时，触摸屏显示“运行过程中旁路跟踪故障急停”信息，变频器急停动作，“触摸屏>运行状态”界面显示：变频报警及故障信号。当故障恢复重新启动后，故障信号消失。

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3.29.运行过程中PLC通讯超时报警/急停功能

功能描述：通过“触摸屏>参数设置界面>急停参数”可设置PLC通讯超时报警/急停功能，当PLC通讯超时急停切除设置为‘0’时，PLC通讯超时急停功能有效，反之为无效。

当PLC与主控之间通讯超时时，PLC将立即触发“运行过程中PLC通讯超时报警”信息，当故障信号持续时间超过PLC通讯超时急停保护时间且急停功能有效时，PLC触发“运行过程中PLC通讯超时急停”信息，同时变频器急停动作，“触摸屏>运行状态”界面显示：变频故障。当恢复通讯后，再重启动后观察触摸屏显示。

3.30.运行过程中主控异常封锁急停功能

功能描述：通过“触摸屏>参数设置界面>急停参数”可设置运行过程中主控异常封锁急停功能，当主控异常封锁急停切除设置为‘0’时，急停功能有效，反之为无效。

变频运行过程中，PLC检测到主控封锁IGBT而无其它异常故障信息且PLC无封锁IGBT信号时，如：PLC至主控IGBT封锁信号线故障、主控系统及接线故障等等，故障超过主控异常封锁急停保护时间时，触摸屏显示“运行过程中主控异常封锁急停”信息，故障指示灯亮，变频器急停跳机。

3.31.运行过程中电流不平衡报警/急停功能

功能描述：通过“触摸屏>参数设置界面>急停参数”可设置运行过程中电流不平衡报警/急停功能，当电流不平衡急停切除设置为‘0’时，急停功能有效，反之为无效。

在运行过程中，变频器某相输出电流超过设定的电流不平衡保护值时，PLC将立即触发“运行过程中电流不平衡报警”信息，当故障信号持续时间超过急停保护时间且急停保护有效时，PLC触发“运行过程中电流不平衡急停”信息，同时变频器急停动作，“触摸屏>运行状态”界面显示：变频故障。故障恢复后重新启动，故障信号消失。

3.32.运行过程中过载报警/急停功能

功能描述：通过“触摸屏>参数设置界面>急停参数”可设置运行过程中过载报警/急停功能，当过载急停切除设置为‘0’时，急停功能有效，反之为无效。

在运行过程中，变频器输出电流超过设定的过载保护值时，PLC将立即触发“运行过程中过载报警”信息，当故障信号持续时间超过急停保护时间且急停保护有效时，PLC触发“运行过程中过载急停”信息，同时变频器急停动作，“触摸屏>运行状态”界面显示：变频故障。故障恢复后重新启动，故障信号消失。

3.33.运行过程中过流报警/急停功能

功能描述：通过“触摸屏>参数设置界面>急停参数”可设置运行过程中过流报警/急停功能，当过流急停切除设置为‘0’时，急停功能有效，反之为无效。

在运行过程中，变频器输出电流超过设定的过流保护值时，PLC将立即触发“运行过程中过流报警”信息，当故障信号持续时间超过急停保护时间且急停保护有效时，PLC触发“运行过程中过流急停”信息，同时变频器急停动作，“触摸屏>运行状态”界面显示：变

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频故障。故障恢复后重新启动，故障信号消失。

3.3

4.运行过程中速断保护功能

功能描述：通过“触摸屏>参数设置界面>急停参数”可设置速断保护功能，当速断保护使能设置为‘1’时，保护功能有效，反之为无效。

在运行过程中，变频器输出电流超过设定的速断保护值时，且故障信号持续时间超过急停保护时间且急停保护有效时，PLC将立即触发“运行过程中速断急停”信息，同时变频器急停动作，“触摸屏>运行状态”界面显示：变频故障。故障恢复后重新启动，故障信号消失。

3.35.运行过程中电压不平衡报警/急停功能

功能描述：通过“触摸屏>参数设置界面>急停参数”可设置运行过程中电压不平衡报警/急停功能，当电压不平衡急停切除设置为‘0’时，急停功能有效，反之为无效。

在运行过程中，变频器某相输出电压超过设定的电压不平衡保护值时，PLC将立即触发“运行过程中电压不平衡报警”信息，当故障信号持续时间超过急停保护时间且急停保护有效时，PLC触发“运行过程中电压不平衡急停”信息，同时变频器急停动作，“触摸屏>运行状态”界面显示：变频故障。故障恢复后重新启动，故障信号消失。

3.36.转矩限幅功能

功能描述：通过“触摸屏>参数设置界面>急停参数”可设置转矩限幅功能，当转矩限幅功能使能设置为‘1’时，该功能有效，反之为无效。

在变频运行过程中，当运行频率增加时，变频器输出电流也相应增大，当输出电流超过转矩限幅设定值时，运行频率开始降低，不再增频。当输出电流恢复到小于设定值时，运行频率再开始增频。

3.37.运行过程中单相接地报警功能

功能描述：通过“触摸屏>参数设置界面>急停参数”可设置运行过程中单相接地报警功能，当单相接地报警使能设置为‘1’时，该功能有效，反之为无效。

在变频运行过程中，变频器输出端出现某一相接地，电压为0，且持续时间超过保护时间并且保护有效时，PLC将触发“运行过程中单相接地报警”信息，变频器仍带故障继续运行，不跳机，“触摸屏>运行状态”界面显示：变频报警信号。故障恢复后，报警信号消失。

3.38.多单元电压异常保护功能

功能描述：通过“触摸屏>参数设置界面>急停参数”可设置多单元电压异常保护功能，当多单元电压异常保护使能设置为‘1’时，该功能有效，反之为无效。

在变频运行过程中，同时出现五个以上单元电压异常(过压或欠压)时，PLC将立即触发“运行过程中多单元电压异常急停”信息，同时变频器急停动作，“触摸屏>运行状态”界面显示：变频故障。恢复故障后重新启动，故障信号消失。

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3.39.运行过程中远程给定信号4-20mA丢失报警功能

功能描述：通过“触摸屏>参数设置界面>保护参数>保护使能”可设置运行过程中远程给定信号4-20mA丢失报警功能，当转速4-20mA丢失锁定使能设置为‘1’时，具有转速信号丢失锁定功能，反之则无。

在‘触摸屏>运行设置’界面，控制方式设为转速控制。

正常启动变频器运行，在运行过程中，当转速4-20mA信号丢失且转速4-20mA丢失锁定使能时，PLC将锁定当前频率输出，并触发“运行过程中远程给定信号4-20mA丢失”报警信息。

当转速4-20mA信号丢失且转速4-20mA丢失锁定禁止时，PLC将封锁IGBT输出，系统降频至运行频率下限值运行。

3.40.主回路掉电重合闸功能

功能描述：通过“触摸屏>参数设置界面>保护参数>保护使能”可设置主回路掉电重合闸功能，当‘主回路掉电重启动’设为‘使能’，该功能有效，反之无效。

变频启动，在升频过程中主回路发生瞬时掉电(掉电后在主回路掉电滤波时间内来电)，触摸屏显示“运行过程中主回路掉电重启动报警”信息，运行频率恢复为50Hz，反馈频率由-50至0开始搜索，反馈频率搜索至0时，显示“重启动或飞车启动成功”信息，运行频率再由50Hz降到给定频率值。

重启动成功后15s内再次发生瞬时掉电，触摸屏显示“飞车启动失败急停”，变频器急停动作。

重启动成功后15s后再次发生瞬时掉电，触摸屏显示“运行过程中主回路掉电重启动报警”，运行频率再恢复为50Hz，反馈频率由-50至0开始搜索，反馈频率搜索至0时，显示“重启动或飞车启动成功”信息。

3.41.运行过程中主回路掉电重启动失败报警/急停功能

功能描述：通过“触摸屏>参数设置界面>保护参数”可设置主回路掉电重启动失败报警/急停功能，当‘主回路掉电重启动’设为‘使能’，表示重启动功能有效，反之无效。当主回路掉电重启动急停切除为‘0’，表示当重启动失败且超过掉电重启动急停时间时，执行急停动作，反之则不执行。

当主回路掉电重启动急停切除为‘0’且主回路掉电重合闸使能为‘1’时，主回路掉电后未及时来电，触摸屏显示“运行过程中主回路掉电重启动报警”信息，系统仍带故障继续运行，变频器不动作，超过掉电重启动急停时间后仍未来电，触摸屏显示“运行过程中主回路掉电重启动失败急停”信息，同时变频器急停动作，“触摸屏>运行状态”界面显示：变频报警及故障信号。故障恢复后重新启动，故障信号消失。

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3.42.飞车启动失败重启动功能

3. 42.1.正向飞车启动失败重启动功能

功能描述：通过触摸屏可设置正向飞车启动失败重启动功能，在“触摸屏>运行设置”界面，设置飞车启动‘允许’，旋转方向‘正向’，远程转速控制，在“触摸屏>参数设置界面>保护参数”界面，‘飞车启动失败重启动’设为‘使能’，表示重启动功能有效，反之无效。

按启动按钮，变频器进入飞车启动过程，运行频率为50Hz，反馈频率由-50到0开始搜索，此时系统出现故障(如：单元通讯故障等)导致飞车启动失败，触摸屏显示“**故障”报警信息，运行频率恢复到50Hz，反馈频率重新由-50到0开始搜索，搜索到0后，显示“重启动或飞车启动成功”信息，运行频率由50Hz开始下降到给定频率。下降过程中，若再出现故障，触摸屏显示“飞车启动失败”故障信息，变频器急停。

3. 42.2.反向飞车启动失败重启动功能

功能描述：通过触摸屏可设置正向飞车启动失败重启动功能，在“触摸屏>运行设置”界面，设置飞车启动‘允许’，旋转方向‘反向’，远程转速控制，在“触摸屏>参数设置界面>保护参数”界面，‘飞车启动失败重启动’设为‘使能’，表示重启动功能有效，反之无效。

按启动按钮，变频器进入飞车启动过程，运行频率为50Hz，反馈频率由-50到0开始搜索，此时系统出现故障(如：单元通讯故障等)导致飞车启动失败，触摸屏显示“**故障”报警信息，运行频率恢复到50Hz，反馈频率重新由-50到0开始搜索，搜索到0后，运行频率开始下降至0时，触摸屏显示“重启动或飞车启动成功”信息。运行频率再由0Hz正向增频至给定频率。在降频过程中，若再出现故障，触摸屏显示“飞车启动失败”故障信息，变频器急停。

3.43.单元旁路故障重启动功能

功能描述：通过“触摸屏>参数设置界面>保护参数”可设置单元旁路故障重启动功能，当‘单元旁路故障重启动’设为‘使能’，表示重启动功能有效，反之无效。

变频启动，运行频率大于10Hz时，任一单元出现故障(单元通讯故障或IGBT故障)时，触摸屏将显示对应单元故障信息及“单元故障旁路”故障信息，运行频率从50Hz开始降频，反馈频率由-50至0开始搜索，反馈频率搜索至0时，显示“重启动或飞车启动成功”信息，运行频率降到给定频率值。

3.4

4.速断保护重启动功能

功能描述：通过“触摸屏>参数设置界面>保护参数”可设置速断保护重启动功能，当速断保护重启动使能设置为‘1’时，保护功能有效，反之为无效。并设置相应的速断保护

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参数。

变频运行（运行频率大于10Hz）时，若变频器输出电流超过设定的速断保护值且持续时间超过保护时间，触摸屏将显示“速断保护”故障信息，运行频率从50Hz开始降频，反馈频率由-50至0开始搜索，反馈频率搜索至0时，显示“重启动或飞车启动成功”信息，运行频率由50Hz降到给定频率值。

3.45.0-60Hz输出功能

功能描述：通过“触摸屏>保护参数>保护使能”界面，可设置0-60Hz输出功能，当0-60Hz 输出使能设置为‘1’时，此项功能有效，调频范围上限可设为60Hz，反之无效。

变频运行时，若设置为‘频率’控制方式，当给定频率设为60Hz，运行频率将增至58Hz 以上运行，反馈频率显示8Hz左右。

若设置为‘转速’、‘模拟量’控制方式，当外部给定20mA信号，在触摸屏“运行状态”界面，远程转速显示为120%。

若设置为转速控制，正向飞车启动时，触摸屏上运行频率从60Hz开始降频，反馈频率从-60Hz逐渐搜索到0Hz，反馈频率搜索至0时，此时变频器输出电压等于输出频率，触摸屏弹出“飞车启动成功”消息，然后运行频率再降频至给定频率值。

3.46.变-工切换频率限制功能

功能描述：通过“触摸屏>保护参数>急停保护2”界面可设置变-工切换频率限制功能。

变频运行时，当运行频率低于‘变-工切换频率下限’值时，PLC触发急停后，变频器急停动作。

当运行频率高于‘变-工切换频率下限’值，且工频旁路方式设为‘自动’时，PLC触发急停后，变频器急停动作后，工频开关K3合闸，触摸屏显示工频运行。

4、III型变频器程序下载

4.1. S7-200 PLC下载\上载程序方法

USB-PPI编程电缆一根

笔记本一台

下载步骤：

(1) 正确连接USB-PPI电缆，USB接电脑USB接口，PPI端连接到S7-200的通讯口PORT0 或PORT1

(2) S7-200 PLC正确通电

(3) 打开PLC的源程序（STEP7-Micro/Win为编程软件版本4.0以上）

(4) 点击标准工具栏上的上载或下载图标（倒数2和1）

(5) 弹出对话框，如果通讯错误到6步，如果通讯正常转到11步

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(6) 点击通讯按钮，弹出新画面，点击设置PG/PC接口按钮弹出新画面

(7) 选中PC/PPI Cable（PPI），点击属性按钮，弹出属性页面

(8) 选择“本地连接”属性页，在连接到得下拉框中选择USB,点击确定，返回到通讯画面

(9) 双击该画面的如下区域，开始搜索在线设备（可以将传输速率中的搜索所有波特率的勾选项选中）

(10) 搜索到后会显示如下，点击确定，

(11) 然后在下载或上载画面中根据实际情况正确勾选“程序块”、“数据块”、“系统块”等勾选项，然后点击下载或上载

(12) 程序下载或上载完成后，点击调试工具栏中运行PLC图标

至此程序操作完成

4.2 TP178触摸屏下载程序方法

USB-PPI编程电缆一根

笔记本一台

下载步骤：

(1) 正确连接编程电缆：USB接电脑USB接口，PPI接TP178通讯接口

(2) 触摸屏接通电源，在启动过程中选择“Transfer”，进入准备连接状态

(3) 打开触摸屏源程序

(4) 在菜单栏中选择项目----传送----传送设置,弹出“选择设备进行传送”画面

(5) 在模式的下拉框中选择“串口（通过USB-PPI电缆）”，点击传送

(6) 开始自动编译和程序下载

(7) 如果无法完成下载，在菜单栏中选择项目----传送----OS更新,弹出“OS更新”画面，点击更新OS

(8) 更新完成后再重复步骤4

(9) 下载完成恢复触摸屏与PLC的通讯

4.3 TP170B触摸屏下载程序方法

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USB转RS232电缆一根

标准RS232电缆一根

笔记本一台

下载步骤：

(1) 正确连接编程电缆：USB接电脑USB接口，RS23一端接转接电缆，一端接TP170B 的RS232 IF2 Printer/Download接口

(2) 触摸屏接通电源

(3) 打开触摸屏源程序

(4) 在菜单栏中选择项目----传送----传送设置,弹出“选择设备进行传送”画面

(5) 在模式的下拉框中选择“串口”，端口的下拉框中选择对应的COM口点击传送

(6) 开始自动编译和程序下载

(7) 如果无法完成下载，在菜单栏中选择项目----传送----OS更新,弹出“OS更新”画面，点击更新OS

(8) 更新完成后再重复步骤4

4.4 FPGA下载程序方法

ByteBlasterII下载线或USB-Blaster下载线一根

笔记本一台

(1) 接上下载线，如果是ByteBlasterII下载线则接在计算机并口上（若是USB-Blaster 下载线则接计算机USB口上）；

(2) 找到QuartusII Programer并运行

Hardware Setup

(3) 注意左上角，如果显示的是No Hardware，则需要点

(4) 选择

Add Hardware

(5) 在下拉菜单中选择合适器件，若是使用ByteBlasterII下载线则选择ByteBlaster MV or ByteBlasterII，若使用的是usb-blaster则选择相应的选项，点OK

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(6) 注意，现在Currently Selected hardware后的下拉菜单里已经有了您刚才添加的下载线，选择后点

Close

(7) 注意，现在左上角显示的不再是No Hardware而是您刚才选择的下载线。在下载Mode后的下拉菜单选择Active Serial Programming （参看下图）

(8) 点

浏览找到需要下载的.pof文件后选择打开，参看下图：

(9) 上图中，选中program/configure 以及verify选项。

(10) 连接下载线的另一头到需要下载的FPGA板的AS下载口，此时需要给主控上电。

(11)

点即开始下载（如果出现红字警告，则需要检查下载线是否接

好、主控是否上电、下载模式是否选对等等）。等到右上角的进度

条

变成100%即表示下载以及校验成功。

(12) 从主控拔下下载线并给主控重新上电一次即完成了本次下载工作。

5、III型变频器故障报警及维护

类型报警故障信息说明故障处理

风机故障√√运行过程中PLC检测到一个或多个风

机内部故障触发信号，PLC立即触发报

警信息，如故障信号持续超过设定时间

值，触发故障信息做急停处理。检测风机运行状态；检查风机故障信号线（常闭表示正常）；检查PLC检测输入信号线。

运行过程√√运行过程中PLC检测到风机接触器辅检测风机运行状态判断；检查风机空开；

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