浅谈变频器多段速控制原理

曲高峰

【摘 要】变频器可以实现电动机多段速控制，本文以西门子G120变频器为例，详细介绍了变频器多段速控制的原理及参数设定方法。

【关键词】G120变频器；多段速控制；原理

0 引言

由于现场工艺上的要求，许多生产机械在不同的阶段，要求电动机能在不同的转速下运行。为方便这种负载，大多数变频器提供了多段速控制功能。用户可以通过几个开关的通、断组合来选择不同的运行频率，通过与PLC的联动控制，实现电动机的多段速运行。本文以西门子G120变频器为例，详细介绍了变频器多段速控制的原理及参数设定方法。

1 SINAMICS G120 变频器简介

SINAMICS G120 是一个模块化的变频器，主要包括两个部分：控制单元（CU）和功率模块（PM）。CU 在多种可以选择的操作模式下对 PM 和连接的电机进行控制和监视。通过控制单元，可与本地控制器以及监视设备进行通讯。电源模块的功率范围为 0.37 kW 至 250 kW。G120 变频器有5号端子DI0，6号端子DI1、7号端子DI2、8号端子DI3、16号端子DI4、17号端子DI5共计6个数字量输入端子，可通过参数设置实现多段速控制，最多可实现15个段速控制，G120 变频器既可以通过BOP进行参数设置，也可以通过STARTER软件批量下载和上传参数。

2 G120 变频器的多段速功能

变频器多段速功能，也叫固定转速，即在设置参数P1000=3的条件下，用数字量端子选择固定设定值的组合，实现电动机多段速运行。共有两种固定设定值方法，直接选择和二进制选择。

（1）直接选择

1个开关量输入选择一个固定设定值。若多个开关量输入同时激活时，选定的设定值是对应固定设定值的累加。最多可设置4个数字输入信号，采用直接选择需设置参数P1016=1

P1020-P1023为固定设定值1-固定设定值4的选择信号，P1001-P1004为固定设定值1-固定设定值4。

应用举例

通过DI2，DI3和DI4选择三个固定转速，分别为400r/min，800r/min和1200r/min，DI1为启动信号。参数设置如下：

P1000=3 命令源选择“由端子排输入”

P0840=722.1 将DI1作为启动信号

P1016=1 固定转速模式采用直接选择模式

P1021=722.2 将DI2作为固定设定值2的选择信号

P1022=722.3 将DI3作为固定设定值3的选择信号

P1023=722.4 将DI4作为固定设定值4的选择信号

P1003=400 固定设定值1，单位r/min

P1004=1200 固定设定值2，单位r/min

P1070=1024 固定设定值作为主设定值

注：如果DI2和DI4同时选择时电机将以1600r/min旋转。

（2）二进制选择

4个开关量输入通过二进制编码模式选择固定设定值，采用此种方法最多可选择15个固定频率。数字输入不同的状态对应的固定设定值见下表，采用二进制选择需设置参数P1016=2（表1）：

应用举例

通过DI1，DI2，DI3选择固定转速，DI4为启动信号。参数设置如下：P1000=3 命令源选择“由端子排输入”

P0840=722.4 将DI4作为启动信号

P1016=2 固定转速模式采用二进制选择方式

P1020=722.1 将DI1作为固定设定值1的选择信号

P1021=722.2 将DI2作为固定设定值2的选择信号

P1022=722.3 将DI3作为固定设定值3的选择信号

P1001-P1015：定义固定设定值1-15，单位r/min

P1070=1024 固定设定值作为主设定

3 结束语

利用变频器的多段速功能，可对驱动电机实现多种速度变化，满足不同的工艺要求，频率的设定值大小可根据实际需要灵活设定，设备投资少，成本不高，控制效果极好，同时也优化了系统，提高了系统的可靠性。

【参考文献】

[1]叶晓燕，等.变频器多段速控制的实现[J].机床电器，2011，5.

[2]赵德龙，娜仁莎，李振军.浅谈西门子 SINAMICS G120系列变频器及应用[J]. 电气传动，2012，42（1）：53-56.

[3]刘彦良，李夏，付海涛.基于西门子PLC与MM440变频器的多段速控制方法应用[J].电工技术，2011（8）：47-49，76.

[4]郑建红，李杰峰.基于S7-200的变频器多段速控制[J].数字技术与应用，2012（05）.

[责任编辑：杨玉洁]