FR-A700的产品说明

三菱变频器级产品之一：

A700系列变频器采用了全新的设计理念，努力做到新-----设计水平***、新颖；全-----功能齐全、一机多用；高-----控制性能优越而独特。
■汇总了以往三菱变频器中具有代表性产品的特点，即：常规控制性能方面吸取了A500的特点（过载能力强、控制功能多、适合大多数通用场合）；矢量控制方面与V500相当（工作于多种模式：速度、转矩、位置及各模式的切换、用途更广泛、更专业）；外型结构和辅助功能与F700相同（通讯功能强、信号调整方面近似工业仪表的特点，调节余地大、使用更为方便）。
■三菱变频器FR-A740发挥普通电机的性能（无传感器矢量控制）：驱动无编码器的普通电机实现高精度和快速度响应运行的矢量控制。在0.3Hz的***速下可实现200%的输出转矩。转矩模式下控制范围1:20；响应水平进一步提高,速度响应120rad/s,速度控制范围1:200。
■三菱变频器FR-A740驱动带编码器的电机实现高性能的矢量控制：闭环矢量控制下，变频器可达到比无传感器矢量控制时更高精度和更快速度响应的性能。速度控制范围1:1500；速度波动率：0.01%；速度响应300rad/s。转矩控制范围1:50；并具零速控制和伺服锁定功能。位置控制中，内置15段预设位置段，并且可与PLC或脉冲单元连接后可构成通用伺服系统，实现定位操作。若选用三菱专用电机，可实现低速时连续输出***转矩，适合于开卷/收卷等场合。
■三菱变频器FR-A740简易、实用的PLC功能（可选）：内置的PLC编程功能使操作人员方便地利用三菱PLC通用编程软件GX-Developer对变频器内的PLC编制程序，即除了变频器正常使用外附加了PLC的运行功能，进行相关的电气控制，做到一机多用。用户使用此功能时可以简化结构、降低成本。
■三菱变频器FR-A740强大的网络通讯功能：内置USB通讯接口，方便连接FR-Configurator变频器设置软件。除内置的基本485通讯方式外，通过选用各种总线适配器，可链接于CC-Link、Profibus-DP、Device-NET、LonWorks、CANopen、EtherNET、SSCNETⅢ，高效、快速地实现设备网络化。
■三菱变频器FR-A740内置EMC滤波器：有效地抑制电磁噪声，无需外部配置，节省安装空间。
■三菱变频器FR-A740长寿命设计：主回路电容、控制回路电容、新设计的冷却风扇设计寿命均为十年。

 三菱变频器风机水泵专用型FR-F740

多功能型、一般负载适用 

  ◆ 功率范围：0.75~630KW
  ◆ 简易磁通矢量控制方式，实现3Hz时输出转矩达120%
  ◆ 采用励磁控制方式，实现更高节能运行
  ◆ 内置PID，变频器/工频切换和可以实现多泵循环运行功能
  ◆ 内置独立的RS485通讯口
  ◆ 使用长寿命元器件
  ◆ 内置噪声滤波器（75K以上）
  ◆ 带有节能监控功能，节能效果一目了然

控制泵电动机的投运台数和运行变量泵电动机的转速，从而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上。

     随着电力电子技术的发展，电力电子器件的理论研究和制造工艺水平的不断提高，电力电子器件在容量、耐压、特性和类型等方面得到了很大的发展。进入90年代电力电子器件向着大容量、高频率、响应快、低损耗的方向发展。作为应用现代电力电子器件与微计算机技术有机结合的交流变频调速装置，随着产品的开发创新和推广应用，使得交流异步电动机调速领域发生一场巨大的技术革命。目前自动恒压供水系统应用的电动机调速装置均采用交流变频技术，而系统的控制装置采用PLC控制器，因PLC不仅可实现泵组、阀门的逻辑控制，并可完成系统的数字PID调节功能，可对系统中的各种运行参数、控制点的实时监控，并完成系统运行工况的CRT画面显示、故障报警及打印报表等功能。自动恒压供水系统具有标准的通讯接口，可与城市供水系统的上位机联网，实现城区供水系统的优化控制，为城市供水系统提供了现代化的调度、管理、监控及经济运行的手段。

      2.控制方案

     在住宅小区水厂的管网系统中，由于管网是封闭的，泵站供水的流量是由用户用水量决定的，泵站供水的压力以满足管网中压力最不利点的压力损失ΔP和流量Q之间存在着如下关系：

      ΔP=KQ2；
    式中K—为系数

   设PL为压力最不利点所需的***压力，则泵站出口总管压力P应按下式关系供水，则可满足用户用水的要求压力值，又有的节能效果。

     P=PL+ΔP=PL+ KQ2；

    因此供水系统的设定压力应该根据流量的变化而不断修正设定值，这种恒压供水技术称为变量恒压供水，即供水系统最不利点的供水压力为恒值而泵站出口总管压力连续可调。

     典型的自动恒压供水系统的结构框图如图1所示；系统具有控制水泵出口总管压力恒定、变流量供水功能，系统通过安装在出水总管上的压力传感器、流量传感器，实时将压力、流量非电量信号转换为电信号，输入至可编程控制器（PLC）的输入模块，信号经CPU运算处理后与设定的信号进行比较运算，得出的运行工况参数，由系统的输出模块输出逻辑控制指令和变频器的频率设定值，控制泵站投运水泵的台数及变量泵的运行工况，并实现对每台水泵根据CPU指令实施软启动、软切换及变频运行。系统可根据用户用水量的变化，自动确定泵组的水泵的循环运行，以提高系统的稳定性及供水的质量。

      3.系统功能?

     该系统选用FR-500日本三菱变频器。该系统中具有功能：?

      3.1自动切换变频/工频运行功能?

     变频器提供三种不同的工作方式供用户选择：?

     方式0：基本工作方式。变频器始终固定驱动一台泵并实时根据其输出频率：控制其他辅助泵启停。即当变频器的输出频率达到频率时启动一台辅助泵工频运行、当变频器的输出频率达到最小频率时则停止***启动的辅助泵。由此控制增减工频运行泵的台数。?

     方式1：交替方式，变频器通常固定驱动某台泵，并实时根据其输出频率，使辅助泵工频运行，此方式与方式0不同之处在于若***次泵启动的顺序是泵1→泵2，当变频器输出停止时，下一次启动顺序变为泵2→泵1。

  ?方式2：直接方式。当启信号输入时变频器启动台泵当该泵达到频率时，变频器将该泵切换到工频运行，变频器启动下一台泵变频运行，相反当泵停止条件成立时，先停止启动的泵。?

      3.2 PID的调节功能?

     由压力传感器反馈的水压信号(4-20MA或-5V)直接送入PLC的A/D口(可以通过手持编程器)，设定给定压力值，PID参数值，并通过PLC计算何以需切换泵的操作完成系统控制，系统参数在实际运行中调整，使系统控制响应趋于完整。?

      3.3“休眠”功能?

     系统运行时经常会遇到用户用水量较小或不用水(如夜晚)情况，为了节能，该系统专用设置了可以使水泵暂停工作的“休眠”功能，当变频器频率输出低于其下***，变频器停止工作，2＃、3＃泵不工作，水泵停止(处于休眠状态)。当水压继续升高时将停止1泵，当水压下降到一定值时将先启动变频器运转2＃泵或3＃泵，当频率到达一定值后将启动1＃泵调节2＃或3＃泵的转速。?

     “休眠值”变频器输出的下限频率PR507设置。? ?

     “休眠确认时间”用参数PR506设置，当变频器的输出频率低于休眠值的时间如小于休眠时间td时，即td＜tn时变频器继续工作，当td＞tn时变频器将进入休眠状态。?

     “唤醒值”由供水压力下限启动，当供水压力低于下限值时由PLC发出指令唤醒变频器工作。

     经测试“休眠值”为10HZ。? “休眠确认时间”td:20s? “唤醒值”70%?

      3.4通讯功能?

     该系统具有计算机的通讯功能，PLC变频器均提供有RS232或485接口PLC可选用西门子的S7-200计算机可以与一套或多套系统进行通讯，利用计算机同时可以监测：电流、电压、频率、转速、压力等也可以控制变频器的各类参数。

     此外该系统还具有手动/自动操作，故障报警，运行状态，电流，电压、频率状态显示缺水保护等功能。

      4.运行特征

     以三台水泵的恒压供水系统为例，系统在自动运行方式下，可编程控制器控制变频器软启动1#泵，此时1#泵进入变频运行状态，其转速逐渐升高，当供水量Q<1/3Qmax时（Qmax为三台水泵全部工频运行时的流量），可编程控制器CPU根据根据供水量的变化自动调节1#泵的运行转速，以***所需的供水压力。当用水量Q在1/3Qmax<Q<2/3Qmax之间时，1#泵已不能满足用户所需的用水量，这时可编程控制器发出指令将1#泵转为工频运行，并软启动2#泵，使2#泵进入变频运行工况，2#泵的运行转速由用户用水量决定，以***供水系统最不利点所需的供水压力。当外需供水量Q为2/3Qmax<Q<Qmax时，可编程控制器发出指令再将2#泵置于工频运行状态，同时软启动3#泵进入变频运行工况，此时3#泵的运行转速由用户的用水量确定，以***供水系统最不利点的供水压力恒定。

     当外供水量减少至1/3Qmax<Q<2/3Qmax之间时，3#泵的转速逐渐降至接近于零，此时可编程控制器发出1#泵退出运行指令。在3#泵退出运行后，3#泵的转速逐渐升高，继续处于变频运行工况，其转速仍由外供水量决定。当外供水量继续减少至Q<1/3Qmax时，可编程控制器发出2#泵退出运行指令，此时3#泵仍处于变频运行工况。当外供水量再增至1/3Qmax<Q<2/3Qmax之间时，3#泵转为工频运行状态，可编程控制器发出1#泵软启动指令并使其进入变频运行工况，如此往复循环以实现系统的恒压供水。

      5.系统经济效益分析及系统优点

      5.1经济效益分析

     变量泵的功率N1、供水量Q1与泵转速n 1三者的关系如下式：N1/Q1=（n 1/n）3 Q1/Q= n 1/n式中Q—额定流量，Q1<Q N—额定流量Q时的轴功率n—水泵的额定转速因额定流量Q=***时，n=***，N=***，若n 1=90%n时Q1=90%Q，N1=72.9%N，即可节电27.1%。若n 1=80%n时Q1=80%Q，N1=51.2%N，即可节电48.8%。

      5.2系统优点

      5.2.1恒压供水技术因采用变频器改变电动机电源频率，而达到调节水泵转速改变水泵出口压力，比靠调节阀门的控制水泵出口压力的方式，具有降低管道阻力大大减少截流损失的效能。

      5.2.2由于变量泵工作在变频工况，在其出口流量小于额定流量时，泵转速降低，减少了轴承的磨损和发热，延长泵和电动机的机械使用寿命。

      5.2.3因实现恒压自动控制，不需要操作人员频繁操作，降低了人员的劳动强度，节省了人力。

      5.2.4水泵电动机采用软启动方式，按设定的加速时间加速，避免电动机启动时的电流冲击，对电网电压造成波动的影响，同时也避免了电动机突然加速造成泵系统的喘振。

      5.2.5由于变量泵工作在变频工作状态，在其运行过程中其转速是由外供水量决定的，故系统在运行过程中可节约可观的电能，其经济效益是十分明显的。由于其节电效果明显，所以系统具有收回投资快，而长期受益，其产生的社会效益也是非常巨大。