MV7000中压变频器
操作手册
第四部分：操作说明
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4.操作说明.................................................................................................................................4-4
4.1简介.................................................................................................................................4-5
4.2操作模式..........................................................................................................................4-6
4.2.1运行控制方式选择层次..............................................................................................4-7
4.2.2标准MV7000变频器结构.........................................................................................4-9
4.2.3MV7000变频器AFE整流单元结构........................................................................4-10
4.2.4MV7000变频器逆变桥结构.....................................................................................4-11
4.2.5MV7000变频器双AFE并联结构............................................................................4-12
4.3MV7000控制应用结构和接口........................................................................................4-13
4.3.1类别1：基本控制源................................................................................................4-13
4.3.2类别2：处理控制源................................................................................................4-13
4.3.3类别3：外部工艺控制源（用户提供）...................................................................4-13
4.4DRIVE DATA MANAGER? (操作键盘).........................................................................4-15
4.4.1操作键盘简介..........................................................................................................4-15
4.4.2应用菜单.................................................................................................................4-22
4.5本地模式(维护/应急测试)...............................................................................................4-29
4.5.1重要的警告..............................................................................................................4-29
4.5.2简介........................................................................................................................4-30
4.5.3预先维护检查..........................................................................................................4-31
4.5.4辅助电源检查..........................................................................................................4-32
4.5.5控制电源检查..........................................................................................................4-33
4.5.6重要的I/O检查.......................................................................................................4-35
4.5.7本地模式测试..........................................................................................................4-37
4.6正常运行模式.................................................................................................................4-42
4.6.1处理过程测试模式...................................................................................................4-42
4.6.2初次启动.................................................................................................................4-42
4.6.3正常启动.................................................................................................................4-43
4.6.4正常停止.................................................................................................................4-43
4.7可选项和内部参数.........................................................................................................4-44
4.7.1可选的配置..............................................................................................................4-44
4.7.2辅助接口.................................................................................................................4-44
4.7.3变频器功能和控制顺序可选项.................................................................................4-44
4.7.4直流母线电压管理可选项........................................................................................4-45
4.7.5编码器选择参数......................................................................................................4-45
4.7.6转矩调节器管理......................................................................................................4-46
4.7.7可选项：正弦滤波器...............................................................................................4-48
4.8控制顺序........................................................................................................................4-49
4.8.2主控制顺序图-直流母线和标准变频器.....................................................................4-52
4.8.3AFE启动通用控制顺序图........................................................................................4-53
4.8.4MB启动通用控制顺序图.........................................................................................4-54
4.8.5MB停止通用控制顺序图.........................................................................................4-55
4.8.6AFE停止通用控制顺序图........................................................................................4-56
4.8.7速度捕捉控制顺序...................................................................................................4-57
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4.8.8特殊控制顺序..........................................................................................................4-58
4.9控制功能介绍.................................................................................................................4-62
4.9.1控制系统简介..........................................................................................................4-62
4.9.2无编码器矢量控制 (EVC)........................................................................................4-62
4.9.3PWM 脉冲脉宽调制策略.........................................................................................4-62
4.9.4系统控制图 (63)
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前言
在本手册中下列的标注符号需要读者和使用者高度注意！
安全警告
请仔细阅读本手册第1章中相关的安全指令！
4.
操作说明
本文件是MV7000操作手册的第四部分：
注意！
提醒注意文件和提供的附加信息中分散的重要信息！
重要！
重要表示为避免数据的丢失和设备的损坏，必须严格遵守相关的使用说明！警告！
警告表示如果不按照使用说明进行操作，可能会造成人员的伤亡！
4.1 简介
本章节介绍了MV7000中压变频器的操作特性：
1. MV7000变频器的两种操作方式：
a) 本地模式：见章节4.2和章节4.5。
b) 正常模式 (运行模式)；见章节4.2和章节4.6。
2. 如何使用MV7000变频器的Drive Data Manager TM (操作键盘)，见章节4.4。
3. 本地模式下测试方式和调试程序，以及相关菜单和参数，见章节
4.5。
4. 变频器的启动和正常运行模式，见章节4.6。
作为所有项目的控制器软件通用的一部分，本章节叙述了部分逻辑顺序和控制方式。
具体的逻辑顺序和控制方式描述请参阅相关项目的文档。
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4MKG0014 4.2 操作模式
MV7000变频器有两种操作模式：
本地模式专门用于变频器系统的测试，调试和应急操作。
进入本地模式必须具有“工程师“操作等级。(见章节4.4.1.7) 它提供下列功能：
? 本地的启动/停止命令，通过键盘设定本地速度参数。 ? 无工艺限制情况下简单的速度调节器功能。
? 控制方式选择：
? 无编码器或带编码器的矢量控制
(EVC)
? 可变电压可变频率控制(VVVF) ? 电流控制 – 可变频率控制 (CCVF) ? IGBT 脉冲测试方式 在本地模式下，远程的命令和远程的I/O 是无效的。只有操作键盘是唯一的操作接口。.
正常（运行）模式作为处理过程和生产应用控制系统的一部分，通过远程的控制系统进行控制。
它提供下列功能：
? 变频器启动/停止命令以及辅助管理功
能 (整流单元, 电机…).。 ? 适合过程处理的复杂的速度调节器功
能。 ? 速度估计或者带编码器速度反馈的磁场
和转矩矢量控制。
调试结束后变频器必须工作在正常（运行）模式以满足处理过程和应用功能的要求。
注：对于AFE 配置；IGBT 脉冲测试方式只在本地模式有效；正常（运行）模式的选择步骤见章节 4.4.2.4 。 可以在变频器运行时从正常模式切换到本地模式，在这种情况下当切换到本地模式后自动选择运行在无编码器的矢量控制方式下，速度，转矩和磁场参数都被设定在正常模式下的最后一个值。 只能在变频器停止时才能从本地模式切换到正常模式。
????变频器运行或 变频器停止变频器停止
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4.2.1 运行控制方式选择层次
图4-1：运行控制方式选择层次图
控制方式的缩写： VC---矢量控制
EVC---无编码器矢量控制（无编码器或只用于速度捕获功能） CCVF---电流控制可变频率控制方式 VVVF---可变电压可变频率控制方式
上述的控制模式基于变频器的设置和运行条件，MV7000变频器既可以运行在正常的控制模式也可以运行在测试运行控制模式。
4.2.1.1 正常运行控制模式
1） 带编码器反馈的矢量控制方式
变频器根据操作运行点的电压参数、运行条件、由处理过程决定的设定点转矩等要求执行PWM 控制。对于带编码器反馈的矢量控制方式，速度反馈信号直接用于空间矢量的计算而不是利用速度估算器中的速度计算值，主要的一些有影响的因数包括：速度/转矩设定点、电机相电流反馈和电压参数、直流母线电压和实际速度。变频器执行一个快速任务对测量所得的电流和电压值进行2轴象限的转变用于空间矢量计算进行分析。 2） 无编码器反馈的矢量控制方式
运行控制方式
正常运行调试
正常运行 应急运行
运行模式
远程测试模式
本地EVC /VC
高级 VVVF
远程本地 测试
本地EVC /VC
运行模式
远程测试模式
IGBT 脉冲 测试
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变频器根据操作运行点的电压参数、运行条件、由处理过程决定的设定点转矩等要求执行PWM 控制。唯一与带编码器反馈矢量控制方式的区别是用于空间矢量计算的实际速度，无编码器反馈矢量控制方式的速度是通过速度估算器对电流反馈进行计算的，主要的一些有影响的因数包括：速度/转矩设定点、电机相电流反馈和电压参数、直流母线电压和实际速度。变频器执行一个快速任务对测量所得的电流和电压值进行2轴象限的转变用于空间矢量计算进行分析。 3） 高级VVVF 控制方式
变频器根据空间矢量快速任务计算出的可变电压、可变频率控制特性对控制设定点进行控制。
4.2.1.2 测试模式
处理过程测试模式
1） VVVF 控制方式用于预调试或维护变频器，且该变频器与处理过程生产线和外部安全措施集成在
一起。 2） CCVF 控制方式用于预调试或维护变频器，且该变频器与处理过程生产线和外部安全措施集成在
一起。 本地测试模式（变频器提供）
1） VVVF 控制方式用于预调试或维护变频器，该变频器作为一个单独的产品与处理过程生产线和外
部安全措施无任何的联系（也可集成外部的一些重要安全措施），使用变频器本地操作键盘和其内部的安全措施及MV7000中受限的控制功能进行控制。 2） CCVF 控制方式用于预调试或维护变频器，该变频器作为一个单独的产品与处理过程生产线和外
部安全措施无任何的联系（也可集成外部的一些重要安全措施），使用变频器本地操作键盘和其内部的安全措施及MV7000中受限的控制功能进行控制。 3） IGBT 脉冲测试模式用于测试IGBT 门触发信号和脉冲触发信号在PEC 控制器和触发门之间的传
递。 4） EVC/VC 控制方式用于就地测试独立于处理线调节的变频器，使用本地的速度参数信号。
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4.2.2 标准MV7000变频器结构
图4-2显示了标准MV7000变频器的基本功能控制结构。根据不同的应用额定值，整流脉冲桥的数量以及相关的变压器二次绕组的数目会有所不同，可以是一个12脉冲的整流桥，或者18脉冲整流桥，或者24脉冲整流桥，甚至有更高数目的整流桥。
)
Label1
图4-2 标准MV7000变频器的基本功能控制结构图
输出滤波器根据控制系统的要求进行选配，MV7000变频器可以不需要输出滤波器，也可以选配使用正弦滤波器或者dv/dt 滤波器。
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4.2.3 MV7000变频器AFE 整流单元结构
图4-3显示了MV7000变频器AFE 整流单元的基本功能控制结构。根据不同的应用额定值，整流脉冲桥的数量以及相关的变压器二次绕组的数目会有所不同，可以是一个12脉冲的整流桥，或者18脉冲整流桥，或者24脉冲整流桥，甚至有更高数目的整流桥。
IGBT
AFE
Label1
图4-3 MV7000变频器AFE 整流单元的基本功能控制结构图
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4.2.4 MV7000变频器逆变桥结构
图4-4显示了MV7000变频器逆变桥（MB ）配置的基本功能结构图，MV7000变频器的输出配有一个可选的dv/dt 滤波器，滤波器的类型和设计标准根据不同的应用而不同。
Dv /dt 滤波器（可选项）
逆变桥
逆变桥直流输入和直流滤波
电动机
Label1
图4-4 MV7000逆变器单元的控制结构图
输出滤波器根据控制系统的要求进行选配，MV7000变频器可以不需要输出滤波器，也可以选配使用正弦滤波器或者dv/dt 滤波器。
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4.2.5 MV7000变频器双AFE 并联结构
图4-5显示了MV7000变频器双AFE 并联带正弦或dv/dt 滤波器的整流桥配置基本控制结构图，系统的设计可根据不同的应用而不同。
图4-5 双AFE 并联控制结构图
主控制器中配置了CPU 控制板，它能够控制主AFE 整流单元，并且通过TIB 控制板及光缆连接控制丛AEF 整流单元，同时整机的所有控制功能和预充电系统都由主控制器完成。
光缆通讯 光缆通讯
控制器（主）
控制器（丛）
操作键盘
外部PLC 系统
预充电回路
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4.3 MV7000控制应用结构和接口
MV7000变频器的应用是基于3类不同的控制源：
4.3.1 类别1：基本控制源
该控制源包括变频器的主要功能，如电压、电流调节和直接控制变频器运行的逻辑顺序控制。 所有可用的MV7000变频器相关功能的参数根据其设定的参数值而能直接影响基本控制源，该类别的控制源能根据变频器的功能和配置的元件来控制所有的安全和停止条件。
本地操作模式完全属于该控制源，所有与操作模式选择、本地设定值有关的操作键盘功能都属于该控制源，最终的操作模式选择也有基本控制源确定。基本控制源负责不同时间要求的控制任务，如调节器、门触发信号和安全条件的快速响应属于快速任务事件，而慢速任务功能属于周期固定的慢速任务事件，这样的布置能够保证系统的高效和快速控制。 变频器内部的辅助控制如冷却泵、冷却控制等也都属于该控制源。
4.3.2 类别2：处理控制源
处理控制源是变频器与外部控制系统的接口，它接受来自外部硬件连接和现场总线的信号，并且把它们组合成外部的命令和设定值。
处理控制源使用其自身的控制顺序处理变频器基本控制源的性能和外部工艺过程控制，并且控制基本控制源使其运行在正常运行模式或者工艺测试条件下。基于外部速度/转矩设定值的速度调节器是在处理控制源中运行的，产生的力矩信号被送至基本控制源中用于变频器的实际调节。处理控制源控制该环节中的安全和停止条件，并且进行集成送至基本控制源作为外部的安全/停止状态。 该控制源也同时控制辅助设备如电动机和变压器的辅助及温度控制等。
（注：处理控制源和基本控制源的顺序和安全控制被集成在一起用来增强MV7000变频器与外部工艺控制的接口能力。）
4.3.3 类别3：外部工艺控制源（用户提供）
该控制源包含了外部工艺控制系统，包括输送到MV7000变频器处理控制源的启动和停止的命令、设定的变量值（速度或转矩）、外部的紧急状态等。
外部工艺控制源同样也接收从处理控制源而来的许多状态控制字，用于满足外部工艺控制和处理控制源之间的接口，同时也接收测量的反馈变量如实际速度反馈、有功功率反馈、电机转矩反馈等。 以下的接口流程图显示了变频器是如何控制运行的以及三个控制源之间在正常运行模式下是如何工作的，在图中基本控制源和外部工艺控制源之间没有直接的接口，除了硬布线的数字输入的过程跳闸继电器同外部工艺控制有直接的联系，然而对于特定的项目可能会跟标准接口图有一定的差别。
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图4-6 MV7000变频器应用接口原理图
远程PLC 外部用户供货
MV7000 处理控制源 MV7000 基本控制源
MV7000 供货范围
用户故障 评估
MV7000处理控制源故障评估
内部故障 命令允许
紧急或安全 停止 运行允许运行命令
用户速度 控制
速度参数
速度 调节器
有功功率 电机电流 电机转矩 其他数据
正常停止命令
运行停止
永恒 条件
转矩参数
用于跳闸信号的内部故障评估处理
辅助设备运行 变频器 准备
变频器运行命令
预充电和脉冲触发
变频器运行
MV7000 控制
触发脉冲
标定 和 转换
计算值
测量值
停止 命令
零速停止 脉冲
变频器停止
变频器停止 ±
±
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4.4 DRIVE DATA MANAGER ? (操作键盘) 4.4.1
操作键盘简介
4.4.1.1 参数
MV7000变频器通过DDM （变频器数据管理）操作键盘进行本地参数的修改、输入输出的确认（如：本地的速度参数、本地操作模式选择等）或者在线的数据测量和状态显示（如：有功功率、直流母线电压、报警和故障清单的显示等）。 这些可通过操作键盘进行管理的数据统称为“参数”。
根据不同的功能和应用，所有的参数被分在不同的菜单里。在菜单的不同组别中包含有具体的参数列表，它是根据菜单的不同功能而定义的，这样就可以通过参数的类型和功能而方便地进行浏览。 参见表4-1，MV7000变频器参数菜单清单：
每一个参数都具有一个参数号码，该号码包括一个指定的前缀 P ，菜单号码和参数号码，当中用一个小数点隔离。 如在菜单1中的电机电流参数的参数号码是 P1.03，如下所示：
P1.03
指定前缀
菜单 1
参数 03
表4-1: 菜单清单
Menu
Name
Description
0 系统菜单 系统配置设定 –见章节 4.4.2.2 1 测量菜单 变频器监视 – 见章节 4.4.2.3
2 本地模式 控制模式选择和参数设定- 见章节 4.4.2.4
3 故障菜单 当前跳闸故障 – 见章节 0 4
报警菜单
当前报警 – 见章节 4.4.2.6
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4.4.1.2 Drive Data Manager? (操作键盘) 功能
Drive Data Manager? 操作键盘能够对变频器进行配置，另外它能够给提供用户本地的电机操作控制和诊断功能。
图4-7显示了操作键盘的功能：
运行指示 (绿) 准备运行 (绿)
黄) 故障指示 (红)
显示屏 4行, 20字
启动键 在本地模式下按下启动电机。
停止键 在本地模式下按下停止电机运行。
回车键 进入菜单或者确认编辑。
帮助键 提供变频器帮助信息。
复位键 后 ↓, 或者 ↓
转换键 功能。
浏览键 字母键 位参数。
图 4-7 Drive Data Manager?操作键盘功能图
准备运行 (绿色) z 当MV7000驱动器的辅助设备已经启动后 该指示灯亮。 z 当主断路器闭合后指示灯常亮。 z
当主断路器断开后指示灯闪烁。
注1：在本地模式下辅助设备必须手动启动而且需要强制参数P2.05=1（辅助触点闭合，见章节4.4.2.4），所以运行过程中不监视主接触器的状态。 注2：MV7000变频器的辅助设备是指跟变频器有关的辅助设备（风扇、冷却单元等），而不包括系统的辅助设备，如主变压器辅助触点、电动机辅助设备等。当变频器辅助设备运行时，变频器的准备运行指示灯会常绿，因此操作人员有责任在变频器准备运行前把所有其它的辅助设备运行起来。
运行指示 (绿色)
当MV7000变频器运行时该指示灯亮， 如速度调节器运行或者处于测试模式下，当处于预充电或者失速捕捉控制时指示灯闪烁。
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报警 (黄色)
当有报警/警告发生时指示灯变亮： ? 在正常模式下如有报警/警告故障发生，指示灯常亮不闪烁。 ?
在本地模式下指示灯闪烁：
? 如果亮和不亮时间相同，则说明变频器处于本地模式，并且没有报警/警告故障信息。
?
/警告故障信息。
故障 ( 启动 键
在本地操作模式下，如果变频器在准备运行模式下（运行准备指示灯亮）并且其他条件都满足，启动键能够启动该变频器。
在正常操作模式下，启动键的功能由过程处理逻辑顺序决定。大多数情况下，该功能键不起任何作用，变频器运行启动命令有远程控制源决定。 停止 键
在本地模式下，按下该键使变频器的速度参数减少到零，并且停止触发脉冲和断开主断路器。 在正常操作模式下，停止键的功能由过程处理逻辑顺序决定。大多数情况下，该功能键不起任何作用，变频器运行停止命令有远程控制源决定。
复位 键 ↑ & ↓
这两个键必须轮流按下，↑ 然后 ↓, 或者 ↓ 然后 ↑。它相当于参数 P0.06 '复位'的功能 (见章节4.4.2.2)。
在正常操作模式下，复位键的功能由过程处理逻辑顺序决定。
在本地模式下，复位键组合清除所有报警故障和跳闸故障。当故障依然存在的时候，复位键无效。
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4.4.1.3 浏览键
四方向的浏览键用于浏览菜单和参数以及编辑参数值，以下是浏览键的使用图解：
增加菜单或参数号码 减少菜单或参数号码
至菜单级
至参数级 光标右移
光标左移 删除
增加值
减少值
浏览
编辑
浏览键
4.4.1.4 菜单和参数浏览
图4-8显示如何浏览菜单和参数以及寻找任何一个参数。菜单1和它的参数作为一个例子如下所示，其他菜单的操作方法也是相同的。
图4-8 菜单和参数的浏览
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4.4.1.5 编辑参数
两种参数可以被编辑：
数字型参数 – 可以改变其值
列表型参数 – 从可下拉的列表参数中选择一个参数
数字型参数
作为编辑数字型参数的例子，图4-9显示了如何通过操作键盘去编辑参数P2.05（电机速度参数）。
图 4-9 编辑一个数字型参数
原值
新值
(显示限制值)
显示参数的特征)
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列表型参数
列表型参数包含一系列的可选源参数， 图4-10举例了如何从参数列表中选择设定参数P2.04 本地模式控制方式选择。
图 4-10 编辑一个列表型参数
4.4.1.6 键盘故障管理
键盘故障或者连接断开就产生一个报警故障。 在正常模式下该报警故障不中断变频器的运行。
在本地模式下，驱动器会继续运行在键盘速度或者当前速度下，经过一段可预设的时间后，如果该故障依然存在，考虑到由于缺少命令接口而产生的安全原因，驱动器会自动停止运行（正常停止）。
新的本地模式控制方式选择
原先 本地模式控制方式选择