FR-E700变频器的三种运行模式参数设置与实操

陈青艳

（武汉软件工程职业学院，武汉430205）

0 引 言

目前，不管什么品牌的变频器，其内部整流电路和逆变电路已经是标准化模块，所以变频器主电路的硬件结构基本无差异。而采用不同的控制算法可以让变频器实现无极调速，从而大大提高调速精度，让变频器成为机电设备调速方面的“宠儿”。作为重点培养高素质高技能人才的高职“优质”院校，如何让学生轻松掌握变频器安装调试的专业实操技能是从事机电设备安装调试教学教师的基本教学要求和必备技能；而对于将来想从事变频器安装调试的高职毕业生来说，掌握变频器安装调试的实操技能可以增强自己的就业竞争力，以迅速适应社会高速信息化发展。

目前市场上主要有西门子（SIEMENS）、三菱（MITSUBISHI）、安川（YASKAWA）、日立（HITACHI）、艾波比（ABB）等品牌变频器，而每个品牌变频器包含许多系列产品，如西门子变频器含SINAMICS家族的MM（MicroMaster）、G、V、S等系列；三菱变频器含A、D、E、F等系列；安川则含H、E、V、J等系列。目前华中地区的大部分高职院校选择西门子和三菱两种类型的变频器作为教学实训设备，目前除企业自有的变频器使用手册[1]外，在公开文献中难以检索到各品牌变频器的安装调试方法，这让初学变频器安装调试的学生根本无从下手，从而导致了一些变频器设备的人为损坏，影响变频器安装调试的教学进度。针对目前变频器安装调试教学中接线理论难于理解、频率调控不易反馈、操作练习存在安全隐患等问题，文中结合三菱FR-E700变频器控制电动机正反转及多段速度的实例，介绍FR-E700的三种运行模式参数设置、运行模式间切换及具体如何实现电动机调速的接线通电准备、调试具体步骤、调试注意事项、调试后操作等实操技能，以方便教师从事变频器安装调试的实践教学并推广变频器的使用。

1 FR-E700的三种运行模式选择参数设置

一般地，FR-E700有PU（面板操作）运行模式、EXT（外部）运行模式及NET（网络）运行模式共三种运行模式选择。“PU运行模式”通过操作面板的RUN键、STOP键及参数单元的FWD键、REV键启动停止变频器，操作面板的M旋钮设定运行频率；“EXT运行模式”则是事先把外部设备与变频器的控制电路端子连接，然后通过操作如STF、STR外部开关设备启动停止变频器，操作如电位器、JOG、RH、RM、RL开关设定运行频率；而“NET运行模式”则指外部设备如电脑、触摸屏、可编程控制器[2]等事先必须通过PU接口（RS-485通信）或通信选件连接变频器，然后在通讯运行时设定启动停止指令和修改频率指令。FRE700的运行模式选择主要是通过设置运行模式选择参数Pr.79的不同设定值来完成PU、EXT、NET运行模式的确定，具体见表1。由表1可知，Pr.79的设定值不同，变频器的运行模式不同，启动停止变频器和设定频率的操作方式也不同。“NET运行模式”是通过设置通讯启动模式选择Pr.340设定值配合Pr.79设定值来完成PU、EXT、NET运行模式的确定，具体见表2。NET运行模式通过通讯运行指令权Pr.338、通讯速率指令权Pr.339、网络模式操作权选择Pr.550、PU模式操作权选择Pr.551设定启动停止指令和修改频率指令，如表3所示。

表1 运行模式选择参数Pr.79设定值具体含义、运行操作说明

表2 Pr.79、Pr.340配合使用的运行模式及切换说明

从表2的设定值与运行模式关系可以看出，Pr.340设定值相同和Pr.79设定值不同，Pr.340设定值不同和Pr.79设定值相同，Pr.340设定值不同和Pr.79设定值不同，变频器的运行模式也不同；不同的Pr.79、Pr.340设定值不同，变频器的运行模式可能相同。Pr.340设定值为“0”和Pr.79设定值为“0”、“2”、“6”和“7”时，变频器的运行模式为EXT运行模式；Pr.340设定值为“1”、“10”和Pr.79设定值为“0”、“2”、“6”和“7”时，变频器的运行模式为NET运行模式。另一方面，从设定值与运行模式的切换关系可以看出，Pr.340设定值相同和Pr.79设定值不同，Pr.340设定值不同和Pr.79设定值相同，Pr.340设定值不同和Pr.79设定值不同，变频器运行模式的切换关系也不同；不同的Pr.79、Pr.340设定值不同，变频器运行模式的切换关系可能相同。

表3 通讯运行时的启动指令权和频率指令权[1]

表4 X12、X66、X65、X16、Pr.340设定值及功能

由表3可以看出，通过PU接口进行RS-485通信或通信选件与变频器连接时，可选择PU运行模式和外部的启动指令、频率指令。其中Pr.550设定值配置NET模式的不同指令权，Pr.551设定值配置PU模式的不同指令权。不同的运行环境，变频器的运行模式不同。所以为适应不同的运行环境，但是变频器运行模式间必须支持相互切换。上述表2中，通过配合设置Pr.79和Pr.340不同设定值实现EXT、PU、NET运行模式间的切换，但是具体如何切换并没有给出。表4给出了PU-EXT切换、PU-NET切换、EXTNET切换、PU-EXT互锁所涉及的信号名设定值及功能。如信号名X12的具体设定值就是将输入端子功能选择参数Pr.183设定为“12”，当X12信号出现ON时，PU、EXT间不能切换。表5给出了X12、X66、X65、X16外部信号切换运行模式在不同的Pr.79设定值及不同信号状态具体运行模式的切换情况。从表5可以看出，外部信号存在切换运行模式的首要条件是Pr.79设定值为“0”、“2”、“6”、“7”；其Pr.79=“7”是根据X12信号状态来切换运行模式。而X66、X65、X16不同信号状态决定了PU、EXT、NET间的具体切换，且信号优先顺序是Pr.79＞X12＞X66＞X65＞X16＞Pr.340。

表5 X12、X66、X65、X16、Pr.340外部信号切换运行模式

2 FR-E700运行模式选择与设置实操

2.1 典型实例及分析

根据实训室的三菱FR-E700、电动机及外部按钮SB1、SB2、SB3、SB4、SB5等设备，对变频器实现控制电动机正反转控制及多段速度进行接线，如图1 所示。

三菱FR-E700没有任何通过PU接口进行RS-485和通讯选件，不用考虑NET运行模式，即Pr.340、Pr.338、Pr.339、Pr.550、Pr.551使用系统默认的设定值即可，而且无需考虑X12、X66、X65及X16等信号的具体状态；同样地，实训设备包含外部按钮，所以，FRE700的运行模式选择只与Pr.79有关，大大简化和缩短了设置运行模式选择的时间。另一方面，外部开关作为启动指令和多段速度的设定，而且只能在PU运行模式下修改具体频率值，故Pr.79设定值只能在“0”、“2”、“4”三个数值中选择。选择Pr.79设定值“0”、“2”完成变频器运行频率的修改，参数修改完后要用PU/EXT组合模式（Pr.79=“4”）来启动和运行。这里要说明的是，参数修改完后也可用Pr.79=“0”、“2”（PU运行模式）来启动和运行变频器，但是会引起参数可随时变动及外部开关在实验中不起作用导致浪费现象两个问题。

图1 电动机正反转及多段速度控制[3]

2.2 安装调试前接线及通电准备

将电源U、V、W分别与变频器输入端L1、L2、L3连接，变频器输出端U、V、W与电动机输入端U1、V1、W1连接，电动机以三角形正常运行，完成强电接线。将K1开关定义正转STF、K2开关定义反转STR、K3开关定义高速RH、K4开关定义中速RM及K5开关定义低速RL，即K1、K2、K3、K4、K5开关的一端分别连接到变频器输入信号STF、STR、RH、RM、RL上，而K1、K2、K3、K4、K5开关的另一端直接连接到公共端SD上，完成弱电接线。合上电源控制开关，启动三相电源，变频器显示屏显示通电状态，完成通电准备。

2.3 调试前注意事项

1）调试参数前检查Pr.79是否出现，如不出现则调整用户参数组读取选择参数Pr.160，直到操作界面出现Pr.79为止，此时要先将Pr.79变更为“0”或“2”；

2）由于实训设备的调试学生很多容易导致变频器内部参数混乱，故要对变频器做恢复出厂设置，设置清除参数Pr.CL为“1”、参数全部清除参数ALLC为“1”、清除报警历史参数Er.CL为“1”、初始值变更清除参数Pr.CH为“1”，避免后续试验现象错误；

3）依次检查输入端子功能Pr.178=“60”、Pr.179=“61”、Pr.180=“0”、Pr.181=“1”、Pr.182=“2”，检查接线参数设置是否与正转STF、反转STR、高速RH、中速RM、低速RL开关接线对应；

4）检查遥控功能选择Pr.59设置为“0”，确认RH、RM、RL信号功能是否处于多段速度设定状态；

5）检查RUN键旋转方向选择Pr.40设置为“0”，确认电动机初始状态旋转方向；

6）依次检查多段速设定Pr.4（RH）、Pr.5（RM）、Pr.6（RL）频率设定值是否为所需对应的频率值（如RH=45 Hz、RM=30 Hz、RL=15 Hz）上，若不是需修正。

2.4 调试过程中注意事项

在调试的过程中，有可能出现错误信息显示、报警显示、故障显示三类现象，如表6所示。

如在电动机运行过程中修改参数出现Er.2错误信息显示，可通过修改参数写入选择Pr.77或Pr.79重新设置或先关闭电动机再设置参数；在电动机运行过程中修改参数出现OL (过电流失速防止)或E.OC2(恒速时过电流切断)，可通过改变Pr.8减速时间来延长减速时间或紧急停止变频器。

表6 调试过程中的常见错误

2.5 调试具体步骤

1）若Pr.79设置为“0”还要按PU/EXT键切换到EXT运行模式，而Pr.79设置为“2”无需此步骤；2）设置电动机运行最高频率Pr.2为“50 Hz”(或“60 Hz”)，防止电动机过速；3）将扩张功能显示选择参数Pr.30设置为“1”；4）依次设置多段速设定参数Pr.4（高速）、Pr.5（中速）、Pr.6（低速）的频率值是否为所需的高速(如45 Hz)、中速(如30 Hz)、低速(如15 Hz)对应的频率值上；5）设置Pr.79为“4”，确定变频器处于外部运行模式。

2.6 调试后运行操作

将正转STF开关K1置ON，再将RH开关K3置ON，此时，面板显示“45.00”同时［RUN］指示灯亮，电动机将以50 Hz的频率正转；若将反转STR开关K2置ON，此时，面板显示“45.00”且［RUN］指示灯亮闪烁，电动机将以50 Hz的频率反转。STF或STR置OFF，电动机减速停止；同理，启动RM开关K4置ON。此时面板显示“30.00”，正转STF时［RUN］指示灯亮，反转STR时闪烁。STF或STR置OFF，电动机减速停止。最后，启动RL开关K5置ON。此时面板显示“15.00”，［RUN］指示灯亮（STF）或闪烁（STR），电动机正转或反转STF或STR置OFF，电动机减速停止。

3 结 语

三菱FR-E700变频器的运行模式选择与变频器所连接的设备的具体电气接线、Pr.79、Pr.340、Pr.338、Pr.339、Pr.550、Pr.551的不同设定值相关；而PU、EXT、NET三种运行模式的切换与Pr.79、X12、X66、X65、X16、Pr.340的设定值及信号状态密切相关，优先顺序为Pr.79＞X12＞X66＞X65＞X16＞Pr.340。根据三菱FR-E700变频器的实际相连设备和运行模式相关参数的设定决定了三菱FR-E700变频器的安装调试性能和运行可靠性。

（责任编辑 邵明涛）